磁芯污泥碳壳复合材料的制备及特性研究

以市政污泥为主要原料,采用低温热解手段,制备了磁芯污泥碳壳材料(M@SC)。结果表明:M@SC由于独特的核@壳结构,外壳污泥碳对内核的磁粉起到一定的屏蔽和稳定作用,其耐酸性和耐碱性远高于传统的磁性碳球(FSC),有效比表面积大。磁化分析表明,M@SC的磁滞回归线近似为“S”型,比饱和磁化强度高20 emu/g,剩磁和矫顽力低,容易进行磁分离,具有良好的顺磁效应。M@SC对亚甲基蓝的吸附过程符合伪二级吸附动力学模型,经过3次热再生后,仍保持较高的磁性,且吸附效率依然超过98%。

INT-ETS活性及AUR和SOUR表征污泥活性的比较

为探索快速评价重金属对污泥活性抑制情况的方法,通过投加不同体积的重金属溶液进行活性污泥培养试验,研究Cd^(2+)、Zn^(2+)和Cr6+对活性污泥降解NH4+-N和CODCr的影响,并分别采用INT-ETS(碘硝基四氮唑脱氢酶)活性、AUR(氨摄取速率)和SOUR(比耗氧速率)3个指标分析污泥活性受重金属抑制的情况.结果表明:重金属对活性污泥去除NH4+-N的抑制作用比去除有机物的抑制作用更加显著,说明硝化细菌比异养菌对重金属的毒害作用更为敏感,并且NH4+-N去除率比CODCr去除率更能反映出重金属对污泥活性的影响.通过NH4+-N去除率的抑制情况对比发现,AUR是最能有效地用于表征重金属对微生物活性毒害作用的指标.对于Cd^(2+),INT-ETS活性的EC50最小,为19.164 mg/L,灵敏度最高,是表征Cd^(2+)抑制污泥活性的最佳指标;对于Zn^(2+)和Cr6+,AUR的EC50最小,分别为40.691和27.117 mg/L,灵敏度最高,是表征Zn^(2+)和Cr^(6+)抑制污泥活性的最佳指标.由3种重金属的EC50可以判断其毒性大小为Cd^(2+)>Cr^(6+)>Zn^(6+).

pH对生物膜同步硝化反硝化脱氮及其N_2O产量的影响

采用自制连续流生物膜反应器,控制进水pH在6.0~8.0,考察pH对生物膜SND脱氮效果和N_2O产量的影响。结果表明,NH4＋-N去除率随pH的升高而提高,pH由6.0升高到8.0时,NH4＋-N去除率由70.66%提高到95.56%;TN去除率随pH的升高先升高后下降,当pH为7.5左右时,TN去除率达到70.98%,生物膜SND效果为佳。pH对N_2O的产量影响较大,pH为6.0时,系统N_2O产量最大,转化率也最高,为3.54%左右。随着pH的升高,系统中N_2O的释放量逐渐降低。pH=6.0时N_2O的产量是pH=8.0时的2.4倍左右。从SND脱氮效果和控制N_2O产量2方面考虑,将进水pH控制在7.5左右比较合理,既可以达到良好的脱氮效果,又可以减少N_2O的产量。

荧光定量PCR监测抑制剂对低温SBR微生物的影响

为研究氯酸盐抑制剂对SBR活性污泥中微生物的影响,采用序批式活性污泥反应器(SBR),在低温(15℃)条件下通过向反应器定时投加氯酸盐抑制剂,成功抑制系统中亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性,氨氮去除率和亚硝酸盐积累率均达到90%以上,实现了城市污水短程硝化的快速启动.采用实时荧光定量PCR对氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)和总细菌进行菌群定量分析,分析结果表明,氯酸盐抑制剂对NOB具有选择抑制性,对AOB的活性没有明显影响,而对NOB的活性抑制在短时间内是不可恢复的.

DO对生物膜SND脱氮及N_2O产量的影响

采用连续流生物膜反应器,通过控制进水DO浓度在2.0 mg·L-1、2.5 mg·L-1、3.0 mg·L-1、3.5 mg·L-1、4.0 mg·L-1、4.5 mg·L-1左右,考察DO浓度对生物膜SND脱氮效果和N2O产量的影响.结果发现,当DO浓度为3.5 mg·L-1时,NH+4-N去除率在90%以上,TN去除率达到74.32%,生物膜SND效果最佳.DO浓度为3.0 mg·L-1时,系统N2O产量最大,转化率也最高,约为3.40%左右.从SND脱氮效果、节能降耗和控制N2O产量3方面考虑,将进水DO控制在3.5 mg·L-1左右比较合理,既可以达到良好的脱氮效果,又可以减少N2O的产量.

磁芯@污泥碳的制备及作为生物填料的研究

文章以市政污泥为主要原料,采用低温热解手段,制备了磁芯@污泥碳球(M@SC)。外壳污泥碳对内核的磁粉起到一定的屏蔽和稳定作用,其耐酸性和耐碱性均高于90%;内核Fe3O4部分氧化成为Fe2O3,产生催化作用,有效比表面积大于污泥制备的碳球;M@SC的磁滞回归线近似为“S”型,比饱和磁化强度高于20 emu/g,剩磁和矫顽力低,容易进行磁分离,具有良好的顺磁效应。生物填料实验表明:M@SC填料挂膜速率明显高于SC填料,挂膜量更大,说明弱磁场对生物膜的形成有明显的促进作用。M@SC生物填料最佳的实验条件是:停留时间为90 min,不曝气和投料比为20%,其COD、NH4^+-N、TN和TP的出水浓度能分别低于15、3.9、11和1.0 mg/L,均达到污水处理厂一级A排放标准。

广州中水回用现状分析及发展对策探讨

对目前广州市供水及污水再生利用的现状进行分析,指出发展中水回用的必要性及可能性,并针对中水发展缓慢的原因,提出了相应的发展建议。

城市污水处理厂除臭技术研究

针对污水处理厂产生的臭气污染,对目前几种常用的除臭系统的进行原理分析,并通过中试研究,得出除臭系统在污水处理厂的应用的初步结论。

快速分析南方某城市污水处理厂污水BOD_5试验研究

研究了南方某城市污水处理厂不同处理节点污水在不同过滤情况下的三维荧光特性,评估该污水处理厂运用荧光光谱法分析污水BOD5的可行性。结果表明,该城市污水处理厂进水中有机污染物主要是蛋白质类有机物等,对于未预处理及不同过滤情况下的污水样本,类色氨酸类有机物的特征峰荧光强度与BOD5的相关性更好(R2>0.8),说明可通过分析污水的类色氨酸特征峰荧光强度来获得该污水的BOD5情况。在开发BOD5现场荧光测试技术时,可采用类色氨酸特征峰T1(λ_(Ex/Em)=275/340 nm)作为测试通道的荧光信号。

大坦沙污水处理厂中水回用试验研究

广州虽拥有丰富的水资源,但仍属于水质型缺水城市。在目前大力治理珠江,恢复珠江水环境生态的同时,有必要根据实际情况和可行的条件开展城市污水回用的探索。文章以大坦沙污水处理厂二级出水为中水水源,进行过滤、消毒的试验研究。

广州城市污泥中重金属的含量、排放通量及农用风险评价

分析了广州市中心城区5个主要的污水处理厂污泥的基本理化性质和7种重金属(Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd和Zn)在不同雨期的浓度变化,估算了广州市污水处理厂污泥重金属的年排放通量,并对其污泥农用做了潜在风险评价。结果表明,各污水厂污泥均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)对重金属的排放要求,污泥的基本理化性质满足《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》(CJ/T309-2009)标准,沥滘、猎德、京溪和大坦沙污水厂的污泥重金属满足CJ/T309-2009要求,而西朗污水处理厂2013年12月采集的污泥中Cu和Cd未达标。通过估算,广州市污水处理厂污泥中Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Cd和Zn的年排放通量分别为16.1、18.8、90.3、5.9、7.9、0.2和48.3 t。通过Hakanson生态风险评估,污泥在农用过程中除西朗污水处理厂污泥重金属危害为中等风险,其他厂污泥属于低风险。

NaClO_3对短程硝化系统的影响

采用静态批次试验,控制NaClO_3投加浓度为0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0mmol/(g MLSS·L),研究不同NaClO_3浓度对硝化系统的影响。结果发现,提高NaClO_3浓度有助于硝化系统内亚硝酸盐氮的积累,但AOB菌群的适应能力却在减弱;且当浓度>1.8 mmol/(g MLSS·L)时,硝化细菌活性受到严重抑制,影响氨氮的转化。考虑到抑制剂投加量等问题,可以将1.2 mmol/(g MLSS·L)作为最佳投加量。通过荧光定量PCR分子生物学技术分析发现,投加NaClO_3对系统菌群影响很大,AOB菌群能逐渐适应反应器内的环境并迅速增殖,而NOB菌群则始终受到抑制,在驯化过程中逐渐被淘汰。污泥SOUR在投加NaClO_3后会迅速下降,但是随着时间的推移,这种影响会逐渐减弱。