高盐废水生物阴极MFCs产电及脱氮性能研究

构建了双室生物阴极微生物燃料电池系统(MFCs),分析了曝气强度对系统脱氮和产电性能的影响,并讨论了间歇曝气对污染物的去除影响。结果表明,生物阴极MFCs实现了污染物去除和能量回收的双重目的,生物阴极MFCs稳定运行时,最大功率密度、开路电压和电池内阻分别为2.72 W/m^3、660 mV、131Ω。曝气强度40~100 mL/min、DO浓度在4~6 mg/L时,电压输出最大为253 mV,产电周期最长,生物阴极MFCs对COD去除以及脱氮效果较为理想。间歇式曝气运行方式既能有效提高生物阴极脱氮性能又可以减少维持高浓度DO的能量输入。控制间歇曝气2 h,对污染物TN去除效果最好,比持续曝气提高20%。

景观水体附植藻类群落变化及与环境因子的关系

为了解秋冬季节景观水体附植藻类与环境因子的关系,以重庆市典型人工景观水体为研究对象,对秋冬季(2019年9月—2020年1月)该景观水体沉水植物上附植藻类生物量、物种组成及其环境因子进行分析。结果表明,10月中旬为景观水体附植藻类秋季暴发高峰,1月为冬季暴发高峰且生物量为秋季峰值的1.9倍。景观水体4个采样点在采样期间共鉴定出附植藻类4门21属,其中硅藻门9属、绿藻门7属、蓝藻门4属、裸藻门1属。秋季采集到附植藻类3门14属,冬季采集到附植藻类4门16属。秋季常见的附植藻类有4属,分别为颤藻(Oscillatoria sp.)、针杆藻(Synedra sp.)、曲壳藻(Achnanthes sp.)、异极藻(Gomphonema sp.);冬季常见的附植藻类有2属,为颤藻(Oscillatoria sp.)、曲壳藻(Achnanthes sp.)。多元回归分析结果表明,对于重庆典型景观水体,影响秋冬两季附植藻类生物量的主要环境因子为pH和总氮。秋季影响附植藻类生物量的主要环境因子为水温和氨氮,冬季为照度、总氮和水温。秋冬季节影响附植藻类的环境因子具有差异。上述结果表明,秋冬季节景观水体水环境变化对附植藻类的生物量和群落组成具有重要影响。

低温条件下生物转盘处理低浓度污染地表水

为实现低温条件下(冬季水温为8~15℃)快速启动生物转盘处理低浓度污染地表水,采用自然挂膜法G1、活性污泥挂膜法G2和硝化菌挂膜法G3这3种方式进行生物转盘挂膜,并对出水指标与生物膜表观形貌、群落组成进行对比研究。结果表明,从启动速率与抗冲击负荷能力来看,G3>G2>G1;25 d后接种硝化菌的生物转盘对氨氮的去除率即可达到88.78%。稳定运行后,3种挂膜方式的生物转盘对低浓度污染地表水的处理效果相近,对NH4+-N和COD的去除率均可稳定在90%和20%。3种挂膜方式的微生物丰度与种类相似,与硝化反应有关的细菌主要有Nitrosospira、Candidatus nitrotoga、Nitrosomonas,在3种挂膜方式中分别占比15.85%、12.04%、12.47%;与COD降解有关的细菌主要有Reyranella、Thermomonas、Polymorphobacter、Sphingomonas与Arenimonas,在3种挂膜方式中分别占比10.69%、12.39%、15.02%。微生物多样性和均匀度呈现出后端生物转盘盘片大于前端的趋势,说明微生物种类和均匀度与污染物种类和浓度有关。