20℃EGSB反应器中颗粒污泥的微生物种群结构分析

利用PCR-DGGE和RTQ-PCR等技术,对6个取自20℃下小试EGSB反应器中不同有机负荷下的颗粒污泥进行研究.结果表明,在20℃下反应器有机负荷从1.5 kg/(m3.d)逐渐提升至10.0 kg/(m3.d)的过程中,未对其污泥中古菌和真细菌的种群结构产生明显影响,各污泥样品中古菌种群相似性较高,其多样性指数分别为5.51、5.88、5.47、5.25、5.32和5.11;除接种污泥外,其余5个污泥样品中真细菌种群相似性也较高,其多样性指数分别为2.97、5.07、5.44、6.38、6.66和5.21;6个污泥样品中主要优势古菌为Methanobacterium、Methanocorpusculum、Methanosaeta和Methanospirillum等,随着有机负荷的增加和运行时间的延长,与氢营养型产甲烷菌Methanocorpusculum parvum和Methanospirillum hungatei相似的菌种的优势地位明显增强;各污泥样品中古菌的相对数量先略有降低而后逐渐升高,最终明显超过接种时的水平.

高含固率污泥预处理方法及其在污泥厌氧消化中的作用

厌氧消化是污泥处理的常用方法,为了进一步提高污泥厌氧消化效率,考察加热法和超声法对污泥预处理效果,结果表明,含固率为10%,8%,6%,4%的污泥,经60℃,70℃,80℃,90℃温度下预处理30 min,随温度升高,预处理后污泥上清液中的溶解性COD(SCOD)浓度也相应升高;针对含固率为10%,8%,6%,4%的污泥,经过70℃预处理30 min,其SCOD分别升高21%,31%,52%,37%。考察70℃加热预处理30 min后,含固率10%的污泥进行连续厌氧消化试验,在进料负荷为2.78 gVS.L-1d-1下,连续运行40 d,产气率可由原来的0.36 Nm3.kg-1VSin提高至0.44 Nm3.kg-1VSin。考察不同声密度和反应时间对不同含固率污泥进行超声预处理的影响,发现在声密度为0.6 W.mL-1,时间为5 min的条件下,对含固率为10%,8%,6%,4%的污泥进行预处理后,其上清液中的SCOD分别升高4.6%,59.0%,171.9%,123.0%。

在线考试系统的设计与实现

结合目前硬件价格普遍下跌与宽带网大力建设的有利优势,选择ASP.NET与C#语言作为开发工具,使用SQL Server数据库,研究开发了基于B/S模式的在线考试管理系统,它使用方便、操作简单、效率高,保证了数据的完整性与一致性。

EGSB能源回收污水预处理浓缩碳源水解液

传统的污水处理需要消耗大量的能耗换取清洁水,已是不可持续的处理方法。污水本身具有良好的资源化潜力,客观上污水中蕴含着大量有机物,转化为可利用资源。在双碳背景下,从污水中提取能源已成当前污水处理行业的热点。采用厌氧膨胀颗粒污泥反应器处理污水预处理浓缩碳源水解液,产生可利用的沼气。根据能源估算,当前污水厂进水低COD情况下,污水预浓缩碳源通过甲烷回收能量占污水处理能耗的61.8%,不能达到污水厂碳中和的目的;污水预浓缩碳源与餐厨垃圾协同厌氧消化,不仅能够实现污水厂碳中和,还可以向厂外输出额外的能量。市政污水预处理碳源浓缩-碳源水解-EGSB路线是完全可行的,是实现污水处理碳中和的重要途径,可为国家减污降碳协同增效贡献行业重要力量。

三江平原四种草本植物种群地上部生物量的研究

小叶樟(Deyuxia angustifolia)、狭叶甜茅(Glyceria spiculosa)、毛果苔草(Carexlasiocarpa)、修氏苔草(Carex schmidtii),在三江平原草甸、沼泽化草甸及草本沼泽占绝对的优势。从植被分类上看占三江平原草地总面积的81.7％,特别是贮量大,分布广的草甸上遍布的小叶樟,是仅次于羊草的优良牧草。修氏苔草、毛果苔草在本区又是仅次于小叶樟的两种数量很大的牧草,它们都是抽穗前鲜嫩可食,而且反青早,是牲畜越冬的重要牧草。还可以利用其纤维造纸等(狭叶甜茅更好)。

缺氧混合液回流对改良UCT工艺影响研究

以城市生活污水为进水,研究了不同缺氧段混合液回流比对改良UCT工艺反硝化除磷的影响,结果发现当缺氧段混合液回流比为80%时,出水COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为85.59%、99.18%、83.38%和88.45%。在将缺氧段混合液回流比提高至160%后,出水COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为81.48%、99.37%、70.85%和61.83%。提高回流比对COD和氨氮去除影响不大,但系统脱氮除磷性能变差,降低回流比后脱氮除磷性能恢复。批量试验结果也表明将回流比提高至160%时反硝化除磷性能变差,过高的回流比会导致丝状菌生长。

用地紧张水厂不停产改扩建工程设计与实践

某净水厂原设计规模10万m^(3)/d,为满足实际用水需求,将该厂规模扩容至13万m^(3)/d。针对现有水源水质条件和现行的生活饮用水水质标准,在用地紧张、涉及大量新旧衔接、无法停产改造且还需兼顾预留深度处理用地情况下,通过对项目重难点进行深入分析以及对现状设施的充分评估,完成了本工程精细化设计。在设计过程中对工艺路线选择、总图设计、建设与实施步骤等均进行了细致思考,较经济地实现了工程目标。

再生水厂运营数字化转型的赋智方案及工程实践

智慧化建设已在生态工程、给水工程、管网工程等市政工程中广泛应用,但由于再生水厂内业务复杂、信息感知不够透彻,导致再生水厂的智慧化建设发展严重滞后。参考国内外智慧水务的发展及技术现状,结合北京某再生水厂的实际需求,通过将常用的一体化平台拆分为多个小平台,对水厂各阶段需达到的智慧水务目标进行相应方案规划及建设。在搭建过程中提出了适用于该厂智慧水务系统的评价标准并验证了建设成效。以实际水厂为例,提出并详细介绍了未来我国污水处理厂智慧水务的建设方法、步骤、实施重点及建设标准。

给《发展》提个小建议

出于对《发展》的喜爱,本人在这里冒昧地给贵刊提个小小的然而是具体的建议:根据“读者·作者·编者”栏目的语言内容较活泼的实际。

不可小觑的化粪池甲烷碳排量

《巴黎协定》的签署意味着控制地球变暖问题已全球化。化粪池是在尚无集中式污水处理设施情况下出现的一种原始市政污水处理单元,曾在解决城市卫生问题方面起到一定积极作用。但在集中式污水处理厂普遍兴建的今天,化粪池的作用则显得有些微不足道,甚至是在"帮倒忙",产生的负面作用很大。除截留碳源(COD)外,化粪池还将截留的COD厌氧转化为严重的温室气体——甲烷(CH_4);不能有效逸散时CH4还会带来巨大的爆炸隐患。测算表明,我国城市/城镇化粪池产生的CH_4总量高达3 000×10~4t CO_2当量/a,与市政集中式污水处理厂CH_4和N_2O直接碳排放量(2 512×10~4t CO_2当量/a)和总碳排放量(3 985×10~4t CO_2当量/a)处于同一水平。因此,化粪池CH_4排放量是一种不可小觑的"隐性"碳排放源。只有国家层面规范十分明确,才能真正废止化粪池使用,使之全面退出历史舞台。

污水潜能开发取决于适时补贴政策

污水中含有大量化学能(COD)和热能(余温),其潜在含能值可达污水处理运行所消耗能量的9~10倍。转化污水化学能和热能其实可采用常规技术,传统污泥厌氧消化和水源热泵技术即可奏效。然而,看似简单而又成熟的厌氧消化与水源热泵技术在我国污水处理行业应用十分有限,并不普及。究其原因,政府管理层面意识和认识滞后乃是其主要瓶颈,缺乏有效的政策/法律、经济补贴措施,制约了对污水潜能的开发与利用。在这一问题上,欧美等发达国家或区域组织的做法与经验值得学习和借鉴。介绍了欧美等国政策制定、法律形成、经济补贴、税收减免、市场调节等环节对污水潜能开发的推动作用,供我国相关管理部门参考,以期撬动我国对污水巨大潜能的开发与利用。

鲤鱼、鲫鱼、白鲢、草鱼的头骨比较解剖

前言鯉魚、鯽魚、白鰱和草魚是我省常見的鯉科淡水魚类,也是主要的飼养魚类。对其头骨的研究有助于生理、生态等方面的研究,从而对研究它們的养殖也就有一定的問接意义。鯉鱼的骨骼过去常作为硬骨魚的代表。这四种魚的头骨比較解剖不仅可以了解鯉科头骨的共同特征,而且对脊椎动物学。

磁分离——双泥龄脱氮工艺处理城市污水中试研究

开发了超磁分离耦合双泥龄复合脱氮工艺,以超磁分离技术进行碳源分离和浓缩,采用双泥龄复合脱氮工艺对碳源分离后的出水进行脱氮,并在中试规模上开展研究。结果表明,经过长达750余天的连续运行,该超磁分离工艺在极短的HRT(约10 min)下可实现碳源截留率大于50%;双泥龄复合脱氮工艺出水总氮可稳定低于10 mg/L,满足北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB 11/890—2012)A级标准。缺氧池内生物膜厌氧氨氧化活性为45.75~71.03 mg/(L·d),向缺氧池投加亚硝态氮有利于恢复厌氧氨氧化活性,缺氧池采用间歇微曝气可提高短程硝化/厌氧氨氧化活性,促进自养脱氮,提高系统脱氮效率。这初步验证了超磁分离耦合双泥龄复合脱氮工艺的可行性,为该工艺的进一步研究奠定了基础。

基于“源⁃流⁃汇”的非常规水源补给河流水质改善与水生态修复专刊序言

北运河是北京市重要的绿色生态走廊,贯穿联络京津冀协同发展多个关键节点.北运河主要由来自于城市污水处理厂排水等非常规水源补给,其水环境治理和水生态修复不仅是支撑京津冀生态文明建设的核心,而且是支撑北京城市副中心等重点区域水生态环境改善的重要环节.本专刊是国家水专项“北运河项目”团队近年来科研成果的总结,从“源⁃流⁃汇”全过程污染防控的角度出发,在“源削减”⁃多源污染防控、“流改善”⁃河流水质改善与生态修复、“汇景观”⁃库区水质改善与生态修复三个方面对研究和实践进行了梳理总结,以期为北运河流域绿色生态廊道构建提供科技支撑.

面向未来的污水处理厂关键技术研发与工程实践专栏序言

污水处理行业碳排放水平约占全社会碳排放水平的1%~2%,为实现行业碳达峰、碳中和目标以及满足建设面向未来污水处理厂的需要,污水处理行业碳减排技术的开发及碳中和路线图的搭建迫在眉睫.本文是国家水专项“面向未来污水处理厂关键技术研发与工程示范”课题近年来科研成果的总结,致力于构建面向未来污水处理技术体系,从污水处理厂“碳减排”和“碳中和”角度出发,在污水“碳转向”、污水处理过程“碳减排”、基于大数据和云平台的智慧水务3个关键技术的研究以及对面向未来污水处理厂工程实践等方面进行了总结凝练,以期为我国污水处理行业的“碳减排”及“碳中和”提供技术支撑.

基于厌氧氨氧化的城镇生活污水深度脱氮工艺研究

随着城镇生活污水排放标准的日益严格,现有城市污水处理厂普遍面临提标改造的挑战,较多污水处理厂采用三级脱氮工艺降低出水中氮素含量.本研究以磁混凝预处理后的生活污水为研究对象,采用厌氧氨氧化工艺作为三级脱氮工艺,构建含有生物膜和絮体污泥的UASB反应器,处理A/O(二级生化单元)出水,研究串联、分流进水以及回流等条件下系统的脱氮及有机物去除性能,并通过微生物群落分析揭示各阶段的菌群结构变化.结果表明,当UASB串联A/O时,系统出水氨氮、TN和COD分别为1.21、10.02和30.00 mg·L^-1.当进水分流比为15%时,提升了UASB的脱氮速率(从0.04升高至0.06 kg·m^-3·d^-1),UASB分别贡献了系统TN、NH+4⁃N和COD去除总量的23.4%、20%和20.7%,当系统出水回流到A区时,能进一步降低出水污染物浓度,NH+4⁃N仅为1 mg·L^-1,TN为12.03 mg·L^-1.微生物群落结构分析结果表明,在A/O反应器内Proteobacteria为主要菌门,UASB内Planctomycetes门实现富集,生物膜中Planctomycetes丰度为1.93%~8.39%,厌氧氨氧化细菌(以Candidatus Kuenenia为代表)在生物膜和污泥絮体中丰度分别为0.77%~2.19%和0.01%~1.49%.本研究结果表明,基于厌氧氨氧化的三级脱氮工艺能够实现生活污水的深度脱氮,在不增加曝气与碳源投加成本的同时高效去除氨氮、总氮,可为城市生活污水处理厂改造升级提供技术支撑.

城市污水处理厂缺氧池短程反硝化现象及影响因素研究

调研了北方某城市污水处理厂缺氧池亚硝态氮积累的现象.该污水处理厂采用传统厌氧/缺氧/好氧(A/A/O)工艺,在缺氧池中存在稳定的短程反硝化过程,且缺氧池中亚硝态氮积累率最高可达88.4%.16S rRNA高通量测序分析表明Saccharibacteria_genera_incertae_sedis和Thauera可能是导致该厂缺氧池亚硝态氮积累的主要菌种,而短程反硝化现象出现的主要原因可能为外加碳源乙酸钠和系统较高的pH值.取活性污泥在COD/NO-3⁃N为2~5条件下进行反硝化批次试验,结果表明硝态氮的还原速率均高于亚硝态氮的还原速率,且最大硝态氮到亚硝态氮的转换率均在50%左右.但碳源充足时,积累的NO-2会在NO-3被还原完后继续发生还原反应,从而导致最终亚硝态氮积累效果变差.本研究,以乙酸钠为碳源,COD/NO-3⁃N为3可使反硝化过程获得最高亚硝态氮积累.因此,控制合适COD/NO-3⁃N或缺氧反应时间是短程反硝化工艺运行的关键控制参数.本研究可为实际污水处理厂构建短程反硝化并进一步耦合厌氧氨氧化技术提供参考.

碳中和时代下我国能量自给型污水处理厂发展方向及工程实践

基于碳中和背景及污水处理可持续、低碳运行理念,分析了我国污水处理厂不同水质、工艺类型、规模等条件下的能源消耗及能源回收特点,提出了以“碳改向技术+低耗高效复合脱氮技术+污泥厌氧共消化技术+污水热能回收技术+节能降耗技术”的污水处理新模式是实现我国能源自给型污水处理厂的关键,并提出我国污水处理厂实现碳中和应分为“完全能源自给”及“能源供应工厂”两个目标.此外,对基于此背景下建设的北京某再生水厂的理论能源自给情况进行了分析,结果表明,通过节能降耗、引入外源有机物、污水源热泵回收等措施,北京某再生水厂能源自给率由12.2%分别提高至17.1%、21.6%、84.7%.

面向未来污水处理技术应用研究现状及工程实践

目前全球面临巨大能源、水污染及资源危机,传统污水处理技术已无法满足可持续发展需求,实现能源自给、污水再生及资源回收的新型污水处理技术是未来水厂重要实施路径.污水处理厂实现能源自给的关键一是“开源”,即高效回收污水中有机物化学能、低品位热能,并利用外源有机物厌氧共消化、太阳能、风能等技术开发能源;二是“节流”,即利用高效设备、精细化运行系统及厌氧氨氧化技术等举措节能降耗.基于可饮用用途,MBR+RO法是实现污水再生的主要途径,但膜污染严重、电耗高的问题仍有待解决.通过污泥水解技术获得富含VFA的优质碳源或合成PHAs的主要原料是有机物资源化的重要方向;利用污泥焚烧磷回收,可获得90%以上的磷回收率,并可解决污泥处置的困境.系统总结了国内外面向未来污水处理新技术应用研究现状,介绍了典型国家对未来污水处理技术的实践,提出我国面向未来污水处理厂面临的阻碍及可能的出路,为我国未来污水处理厂的发展提供方向.

低碳源污水的好氧颗粒污泥脱氮除磷中试研究

我国城镇生活污水具有碳源浓度低、难以满足脱氮除磷需求的特点,因此往往需要通过投加碳源和除磷药剂才能实现去除营养盐的目的。鉴于此,采用好氧颗粒污泥技术,基于北京首创某污水处理厂的低碳源市政污水,进行颗粒污泥培养及营养物去除中试研究。结果表明,在进水COD平均浓度约为150 mg/L的条件下成功培养出了好氧颗粒污泥,且颗粒污泥比例可达到42%左右,同时可实现对N、P的有效去除。中试装置持续运行了160 d,除雨季水量波动、进水COD浓度下降导致除磷效果波动外,在旱季稳定运行条件下出水N、P浓度均可达到GB 18918-2002的一级A排放标准。与该污水厂既有的CAST工艺相比,好氧颗粒污泥工艺的容积负荷要高出2.5倍,而且节省投加的除磷药剂可使处理成本降低0.088元/m^3。