再生水生态补水外排口黄褐色泡沫成因研究

2020年疫情期间,某城市污水再生处理厂强化消毒工序,但导致再生水回补至河道时,生态补水外排口出现大量黄褐色泡沫富集现象。基于此,分别研究了黄褐色泡沫的颜色及泡沫形成原因。结果表明,铁元素组分会在泡沫表面富集,使其呈现黄褐色;富集泡沫样品中的氨氮、磷、阴离子表面活性剂、TOC和蛋白质浓度水平远高于MSBR出水和外排水。将泡沫样品蒸干后得到固体样品,利用傅里叶红外光谱对其进行检测,结果显示,泡沫样品与乳酸链球菌素(72.989%)和黏蛋白(68.741%)的相似度较高。由此推测,泡沫的形成与消毒剂破坏微生物结构而释放的物质有关;同时,氯消毒试验表明,微生物经氯消毒后可释放成泡物质,氯消毒剂诱导的复合反应是泡沫形成的重要成因。

天然锰矿石催化双氧水脱色亚甲基蓝试验研究

研究了以天然锰矿石作双氧水脱色亚甲基蓝催化剂对亚甲基蓝废水进行脱色,考察了溶液pH、天然锰矿石用量、双氧水浓度、亚甲基蓝质量浓度对天然锰矿石催化脱色的影响。结果表明:在溶液pH=7、天然锰矿石用量1 g/L、H_(2)O_(2)浓度0.8 mol/L、溶液中亚甲基蓝质量浓度20 mg/L条件下,天然锰矿石催化双氧水对亚甲基蓝的脱色率可达98.14%;天然锰矿石可循环使用;常见阴离子Cl^(-)、NO^(-)_(3)、SO^(2-)_(4)对双氧水氧化亚甲基蓝有抑制作用,其抑制力为Cl^(-)>SO^(2-)_(4)>NO^(-)_(3);提出了天然锰矿石催化反应机制。

天然锰矿对再生水中有机污染物的深度处理研究

以石英砂(QS)滤料为对照组,研究了天然锰矿(MS)滤料对污水处理厂二级出水中残留有机物的过滤去除效能及机理。运行结果表明,QS和MS滤柱对UV_(254)的去除率分别为3%和20%;对TOC的去除效率为-0.2%和12%。同时,三维荧光光谱显示,QS不能有效降低荧光强度,而MS则降低6.96%;氯消毒实验表明,QS能将三氯甲烷和四氯化碳的生成量降低8.18%和18.84%,而MS则分别降低46.9%和71.31%。MS是一种功能性天然材料,污水中常见的阳离子Ca^(2+),Mg^(2+),NH_(4)^(+)对有机物的去除有促进作用,而阴离子却表现出抑制效果,其抑制大小关系为PO_(4)^(3-)>NO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>Cl^(-)。MS对有机物的控制机理包括,MS对有机物的直接降解过程和MS催化高级氧化降解过程。

城镇污水处理厂生化池与补水口泡沫特征比较

选取青岛市某污水处理厂好氧池(H)、MBR池(M)以及生态补水排水口处(B)三个点位的泡沫混合液,从水质指标、有机组分、微生物群落结构三方面综合分析上述点位的泡沫特征差异,结果表明:在水质指标上,与H、M相比,B点位泡沫混合液的TOC、TN、蛋白质、UV254、溶解氧浓度显著升高,而表面张力和粘度有所降低.在有机组分上,与H、M相比,B点位泡沫混合液的烷烃类、脂肪酸类物质丰度显著增高,BFK丰度显著降低;三个点位主要有机组分均是蛋白质,且匹配度较高的物质均是Mucin和Nisin,B点位富里酸类腐殖质占比有所升高,蛋白质有所下降.推测,H、M两个点位中,BFK是主要起泡剂,疏水性蛋白质、富里酸类腐殖质是主要稳泡剂;B点位,LCFAs是主要的起泡剂,烷烃类、疏水性蛋白质、富里酸类腐殖质是主要稳泡剂.在微生物群落结构上,与H、M相比,B点位微生物群落结构发生显著变化,在门水平上,B点位Proteobacteria占比高达97.27%,而H、M点位则以Actinobacteriota为主,占比分别为58.5%、47.9%;在属水平上,B点位丰度较高的主要有g_unclassified_Acidovorax、s_uncultured_g_Undibacterium、Pseudomonas,而H、M点位则主要有Skermania、Candidatus Microthrix.