OAAO-陶瓷膜MBR一体化工艺用于市政污水处理厂扩容工程

为解决广东省鼎湖市某市政污水处理厂长期满负荷甚至超负荷运行的困境,通过新建一套处理规模为20 000 m^(3)/d的新型兼氧-微氧-微氧-好氧(OAAO)-陶瓷膜MBR一体化装置,对原污水处理厂进行扩容升级。通过精准控制新建各处理单元的微生物反应环境,实现微氧生物对有机污染物的高效处理。工程建成后稳定运行,出水COD和NH_(4)^(+)-N均稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅳ类水标准,TN和TP亦可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。项目总投资4 061万元,占地面积4 713.4 m^(2),运行成本0.42元/t,对比该污水处理厂同等处理规模的原有AAO-反硝化滤池工艺,新建OAAO-陶瓷膜MBR一体化工艺总投资节省43.8%,占地面积节省66%,单位处理成本降低19.23%,剩余污泥产量减少至1.5 t/d。

基于电化学信号调控优化重金属络合废水处理工艺

[目的]针对重金属络合废水处理过程中存在的难以实时监测与控制的困境,提出了以电化学信号为指示因子的工艺参数优化调控策略。[方法]以模拟废水和实际印刷线路板(PCB)重金属络合废水为研究对象,探究废水处理中氧化还原电位(ORP)、电导率(EC)、p H等电化学信号与处理过程之间的联系,建立水质预测模型。[结果]电化学信号与物质浓度之间存在明显的线性关系,可基于此选择多重线性逐步回归法来建立水质预测模型。芬顿氧化工艺处理实际重金属络合废水实验的结果表明,在H_(2)O_(2)浓度为10mmol/L时ORP达到峰值,COD(化学需氧量)去除率高达75.3%。所建立的芬顿氧化工艺和碱沉工艺水质预测模型的决定系数(R^(2))分别为0.806和0.912。[结论]本研究所建立基于电化学信号的重金属络合废水优化调控策略对实际废水处理具有一定的指导意义。

HS—SPME—GC法测定水中典型嗅味物质

研究了气相色谱仪(GC)测定水中典型嗅味物质(土臭素、2-甲基异茨醇、2-甲氧基-3-异丙基吡啶、2-甲氧基-3-异丁基吡嗪和2,4,6-三氯苯甲醚)的改进方法。采用新型顶空—固相微萃取(head-space solid-phase microextraction,HS-SPME)方法对水样进行前期富集处理,然后利用气相色谱氢离子火焰检测器(FID)进行测定。在优化试验条件下对嗅味物质的测定结果显示,5种嗅味物质的峰面积与其浓度有较好的相关性,其相关系数>0.87;该方法对5种嗅味物质的检出限值较低,其中对土臭素的检出限为0.4 ng/L。改进后的测定方法适用于气相色谱仪,操作简单省时,对于推广嗅味物质的检测具有重要的实际意义。

水源水质在线监测预警系统的建设

介绍了水源水质在线预警系统的建设,包括水源水质变化规律、预警参数的选择、在线仪器的选择和系统集成,以及运行中需要注意的问题等。比对分析和试运行结果表明,水源水质在线监测系统能准确快速地反映水质的短期变化,这对于水厂的现代化管理具有深远的意义。

电动力学技术在受污染地下水和土壤修复中新进展

综述了电动力学技术的原理及其在受污染土壤和地下水修复方面的应用。电动力学技术利用电渗析、电迁移和电泳使土壤孔隙中的水和荷电离子或粒子发生迁移运动。大量研究表明，电动力学技术能够高效地去除土壤和地下水中的重金属离子。最新研究表明电动力学技术也能够直接去除有机污染物，其与生物修复优化组合有可能成为高效“绿色”修复技术。这种技术具有安装方便、操作简单和成本低廉的特点，而且不影响生态环境，是非常有发展前景的一种环境修复技术。

水厂处理工艺中的微生物群落结构特征研究

应用基因扩增—梯度变性凝胶电泳(PCR—DGGE)分子生物学方法对深圳市XL水库水源和BJ水厂处理工艺中的微生物群落结构特征进行了比较研究。结果表明,采用分子生物学方法能够比较全面地检测微生物群落,有利于准确评价饮用水的微生物安全性。16S rDNA鉴定表明,受污染的MK河水中含致病菌,存在微生物安全性风险,而在XL水库水和BJ水厂出水中均未发现致病菌,微生物安全性好。BJ水厂的处理工艺能够引起微生物群落结构的大幅度变化,水厂原水、砂滤池出水和活性炭池出水中的优势菌群几乎完全不同。掌握微生物群落特征的变化规律对于优化工艺运行具有指导意义。

水源受污染程度与微生物安全性调查研究

利用基因扩增—梯度变性凝胶电泳(PCR—DGGE)分子生物学方法对污染程度较轻的XL水库、污染程度中等的LZ湖和污染严重的XZ河等三类水源的微生物群落结构以及微生物安全性进行了调查研究。结果表明,PCR—DGGE方法能够检测出水中的微生物群落,便于准确评价水源的微生物安全性。16SrDNA鉴定表明,水源污染越严重,微生物群落结构越复杂、微生物含量越高、致病菌越多、微生物安全性越低。污染最严重的XZ河存在拟杆菌、假单胞菌、气单胞菌、苍白杆菌和黄色单胞菌等致病菌,LZ湖存在苍白杆菌和黄色单胞菌,XL水库存在可能产生藻毒素的微囊藻。保护水源及防治污染对于提高水源的微生物安全性具有关键作用。

新型滤料-活性无烟煤及其过滤工艺研究

活性无烟煤同时具有过滤性能和活性吸附性能。通过小试和中试试验利用沉淀池出水进行了过滤比较研究。试验结果表明,活性无烟煤对浊度的去除效果优于柱状活性炭,与石英砂或者普通无烟煤相当,去除效率在75%以上。活性无烟煤对有机物的去除效率,与柱状活性炭类似,而显著优于石英砂和普通无烟煤。活性无烟煤表面有着丰富的孔隙结构,孔径分布范围较广,有利于对不同大小分子的有机物吸附去除。活性无烟煤能够使传统的过滤工艺具备一定的深度处理功能,适合处理微污染水,这对于传统给水水厂工艺的改造具有重要的现实意义。

原水紫外线预处理过程研究

研究用低强度紫外线辐照方法对原水进行预处理的可行性.采用实验室小型实验装置,实验用紫外线波长为254nm辐照功率为0.5～4mW/cm2,辐照时间为1～32min.水质分析和分子探针细菌计数结果表明,短时间低功率的紫外线辐照预处理就能明显地抑制原水中细菌的活性,减缓原水溶解氧的消耗,避免在长距离输送中发生水质恶化现象.该研究对于用低功率紫外线技术代替传统的预加氯方法具有指导性意义.

电动力学与活性炭纤维协同净化饮用水的研究

以苯酚代表水中的有机物,研究了利用活性炭纤维和电动力学作用协同处理饮用水的效果.结果表明,电动力学作用可以有效提高活性炭纤维对水中有机物、细菌等污染物的去除效率,降低出水中有机物和细菌的浓度并提高活性炭纤维吸附容量的利用率.因此,在使用活性炭纤维的家用净水器中增加电动力学装置,可以大幅度降低出水中有机物和细菌等污染物的浓度并延长活性炭纤维的使用寿命.

难降解有机污染物共降解机理解析

应用构建于关键酶和细胞2个层次的共降解数学模型,对高生物量和低生物量2种情况下难降解有机物(三氯乙烯)的共降解进行了模拟分析。结果表明,第一营养基质的诱导作用决定着共降解微生物细胞内关键酶的浓度。但是,由于竞争关系,过高的营养基质浓度反而导致共降解速率的下降。适当投加能量基质能够提高共降解过程速率,但是过量投加能量基质可能不利于长期维持微生物的活性。在共降解过程中,微生物能够通过自我恢复作用,对抗共降解中产生的毒性。微生物的自我恢复功能仍是一个值得进一步研究的关键因子。

臭氧—平板陶瓷膜新型净水工艺中试研究

为应对饮用水源受到的有机物和氨氮的复合污染，对混凝臭氧／陶瓷膜一活性炭池新型净水工艺进行中试研究。结果表明，臭氧可以在线控制膜污染，臭氧投加量2mg／L，间歇提高臭氧投加量至5mg／L时，陶瓷膜跨膜压差在通量100L／（m^2·h）下运行5d后增长小于2kPa。臭氧促进了陶瓷膜对颗粒物的去除，投加臭氧时膜出水中大于2μm粒径的颗粒数低于10个／mL。新型净水工艺能有效去除受污染原水中的有机物和氨氮，工艺对UV254的去除率为65％～95％，CODMn去除率为71％～98％，出水CODMn低于0．5mg／L；原水氨氮〈3．5mg／L时，工艺出水氨氮〈0．1mg／L，且无亚硝态氮积累，氨氮基本转化为硝态氮。此外，新型净水工艺对卤乙酸生成势的去除率高于85％，大大提高了工艺出水的安全性。实现了传统工艺与深度处理工艺的叠加集成，对水厂升级改造具有重要意义。

无泡曝气工艺实验研究

实验研究了中空纤维膜向水中进行无泡曝气的工艺过程,结果证明,这是一种高效的新型曝气工艺技术,其供氧的总传质系数可以达到605h-1,是传统气泡曝气方式的6倍以上;水流速和气体压力是影响无泡曝气供氧能力的2个主要变量,通过控制气压可以定量调节曝气量。

以关键酶为基础共代谢模型的建立——以甲烷细菌共代谢三氯乙烯为例

根据共代谢过程的特点 ,详细推导建立了一个以关键酶为中心的综合性数学模型 .模型不仅包括传统的基质降解速率和微生物生长 ,而且包括关键酶的诱导 ,毒性抑制和自我恢复 ,以及能量的调节等重要因素 .模型能够合理解释文献报道的各种实验现象 .

深圳水环境在线检测初步研究

水质在线检测是水务管理信息化的基础。采用台式和便携式两种类型的在线检测仪器分别对深圳市自来水、西沥水库和沙河水进行了在线检测。结果表明 ,在线检测仪器能够快速地测定水质 ,平均相对误差在 10 %以内。在线检测数据能够及时反映水质的动态变化过程 。

铁在饮用水水源中的循环转化

综述了铁在地下水、湖泊和河流水源及相关土壤中循环转化的规律。铁在各个系统之间的迁移主要是水力作用引起的，在各个系统内部的存在形态和转化则由化学和生物反应决定。对各个系统中具体的化学和生物反应途径进行了综合分析，以合理利用不同类型水源。

微生物共降解动力学模型解析

通过综合性的数学模型 ,详细地分析了微生物的共降解过程机理 .主要影响因素包括关键酶的诱导合成、老化降解、毒性失活、自我恢复、以及能量的调节作用等 .模型模拟了共降解过程中的第一基质对关键酶和微生物生长的影响 ,第二基质的共降解及其毒性抑制和自我恢复作用 ,以及外加能量基质的影响 .讨论了未经驯化培养的低生物量和经过充分驯化培养的高生物量两种情况 .

土壤结合态稠环芳烃的生物降解

研究了土壤结合态稠环芳烃的生物降解过程。结果表明 ,微生物能够降解土壤中的稠环芳香烃化合物 ,稠环芳烃与土壤结合是妨碍其生物降解的主要因素 ,表面活性剂能够显著提高结合态的稠环芳烃被降解的比例。在30d左右时间内 ,土壤中稠环芳烃可以被降解至一个稳定水平。

氯代有机溶剂共降解研究进展

本文综述了有机氯溶剂的微生物共降解过程。多种多样的微生物能够通过共代谢途径降解有机氯溶剂。共降解是由微生物细胞内的关键酶进行的。影响共降解的主要因素包括关键酶的诱导 ,毒性抑制和自我恢复以及能量供应等。本文对共降解过程的机理和相关的数学模型进行了综合分析。在此基础上 ,提出了一个能够揭示共降解过程各种因素之间内在逻辑关系的结构模型 ,对于从细胞和酶两个层次上认识共降解过程具有重要的指导意义。

纳米时代的饮用水与污水处理工艺变革

1水污染控制需要技术变革 水环境污染是现代社会发展过程中出现的一种必然现象，它是由生态和社会系统的代谢特性所决定的。控制水环境污染除了加强社会结构的现代化管理之外，最主要的还是需要依靠处理工艺技术，才能使污染物得到分解净化或无害化。