4种沉水植物对再生水中氮磷的去除速率和耐受范围

【目的】研究4种沉水植物对再生水中氮、磷的去除速率和耐受范围，为以再生水作为补水的景观水体沉水植物的选择提供依据。【方法】以野外选取的伊乐藻（Elodea canadensis）、罗氏轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）、菹草（Potamogeton crispus）和金鱼藻（Ceratophyllum demersum）4种沉水植物作为供试材料，设置含不同质量浓度TN和TP的再生水，测定有这4种沉水植物的再生水体中TN和TP质量浓度的变化，构建TN和TP质量浓度与培养时间的回归方程，并在回归方程的基础上，研究了4种沉水植物对再生水中的氮、磷的去除规律。【结果】在有4种沉水植物的再生水体中，TN和TP质量浓度均随着培养时间的延长呈负指数衰减变化，变化规律符合动力学方程y=ae-bt，其中y为TN或TP质量浓度，t为培养时间，a、b为反映植物净化能力的系数。a和b值不仅与沉水植物种类有关，而且与TN和TP初始质量浓度相关。罗氏轮叶黑藻对TN的去除能力最强，金鱼藻最低；伊乐藻对TP的去除能力最强，金鱼藻最小。菹草对氮素的耐受范围较宽，金鱼藻最窄；伊乐藻对磷素的耐受范围最宽，金鱼藻较窄。【结论】当再生水体中TN初始质量浓度为5~15 mg/L、TP初始质量浓度为0.5~1.5 mg/L时，罗氏轮叶黑藻和伊乐藻对氮磷营养盐的去除速率较高，可作为维持和改善再生水景观水体水质的先锋植物。

生物慢滤系统对再生水中氮磷降解的试验研究

利用生物慢滤系统中菌-藻共生的特点,对用于景观补水的再生水中氮磷进行有效的去除,可有效预防由于再生水中氮磷营养盐浓度较高而引发的景观水体富营养化问题。通过生物慢滤系统净化再生水的试验研究表明,生物慢滤系统在保持上覆水深为80cm、滤层厚度为80cm、滤速为0.1m/h的条件下,对水体中总氮、氨氮、硝酸盐氮、总磷和高锰酸盐指数平均去除率分别为57.55%、50.16%、46.37%、66.32%和47.04%,叶绿素a的去除率可达95.75%;经生物慢滤系统处理后的再生水在景观储存过程中藻类的生长缓慢,叶绿素a含量始终维持在较低水平,氮磷含量较低且趋于稳定。经生物慢滤池处理的再生水用于景观水体的补充水源,可减少富营养化的发生频率。

基于正交实验的生物慢滤池水质净化效果的研究

生物慢滤池具有菌-藻共生的特性。以滤层厚度、上覆水深、滤速、氮磷比及有无藻类生长等5个因素设计混合正交实验,以TN和TP的去除效果为指标,通过优化运行参数,得到生物慢滤池(BSF)优化运行工况。结果表明,滤层厚度对TN去除效果影响显著,上覆水深和氮磷比对TN去除效果影响较为显著;有无藻类生长和氮磷比对TP去除效果影响显著。在考虑单因素和显著性影响条件下,得到BSF去除氮磷的优化工况为:在有藻状态下,水深为80 cm,滤层厚度为80 cm,进水m(N):m(P)为20:1,滤速为0.1 m/h;在此工况下,出水的TN和TP含量均低于GB18918-2002的一级A标准,且无外加碳源和除磷药剂,出水可作为景观环境用水,节约了水资源,降低了处理成本。

生物慢滤池用于污水深度处理的实验研究

利用生物慢滤池对人工模拟污水和西安市某污水处理厂的二级出水进行了深度净化处理实验,通过分析进出水中氮、磷含量和高锰酸盐指数及上层水和出水中的叶绿素a含量等指标,考察了生物慢滤池的净化效果。结果表明:生物慢滤池对人工模拟污水的处理效果较好,总氮、氨氮、总磷和高锰酸盐指数的去除率分别为66.4%、40.2%、66.4%和73.3%;深度净化污水厂二级出水,总氮、氨氮、总磷和高锰酸盐指数的去除率分别为35.1%、21.0%、30.2%和12.6%,去除率略低于人工模拟实验;生物慢滤池对叶绿素a有很好的截留效果,去除率分别为93.4%和66.4%;生物慢滤池处理后的再生水水质达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》要求,可回用于城市景观水体,作为城市景观水体的补充水源,避免水体富营养化的发生。

基于藻类连续生长的生物慢滤池深度净化污水的研究

利用藻类连续生长的生物慢滤池开展污水深度净化实验,通过分析生物慢滤池不同深度区域污染物浓度,考察其对氮磷等污染物质的降解规律。研究结果表明:在生物慢滤池中,总氮的去除主要依靠填料表层中微生物的降解和藻类吸收作用,其降解幅度可达31.5%;总磷的去除主要依靠滤柱深层的滤料的吸附作用以及上覆水中藻类的吸收,其降解幅度可达47.0%;氨氮浓度的降低主要依靠硝化转化作用和滤池上覆水表面的挥发作用,其降解幅度为21.8%。可见,生物慢滤池的上覆水和填料表面存在有大量的微生物和藻类,其对水质的净化起到了关键作用。

西咸新区泾河新城地下水质量综合评价

通过实地调查陕西省西咸新区泾河新城地下水环境,采用F值法和改进的内梅罗指数法两种综合指数法,选取总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、高锰酸盐指数、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氟化物、砷、铬(Cr^(6+))11项评价指标,对该区11个地下水水样进行地下水质量综合评价。结果表明:F值法突出最大污染因子的影响,影响整体评价结果;改进的内梅罗指数法考虑评价指标权重值,减小最大污染因子的影响,使评价结果更加客观、准确;该区地下水质量整体状况较差,主要超标指标为硝酸盐、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度、氟化物、氯化物、铬(Cr^(6+))、亚硝酸盐、氨氮,其中硫酸盐影响最大。

木质素磺酸盐好氧降解菌的筛选及降解特性

木质素是结构复杂的难降解有机物,研究其微生物降解机制对解决制浆造纸黑液处理问题,促进木质纤维素的再生利用具有重要意义.从制浆造纸厂活性污泥样本中分离出5株以木质素磺酸盐为唯一碳源和能源的好氧细菌.选取降解性能优异的菌株,考察温度、pH、碳氮比对该菌株生长和降解效果的影响,并对降解后木质素的官能团、元素组成变化和降解产物进行分析,推测木质素降解机制.结果显示:5株细菌均可有效降解木质素,其中菌株Sphingobacterium sp.HY-H的降解能力最强.通过正交试验确定菌株HY-H的最佳处理条件为温度30℃,pH=7.0,碳氮比5:1.在此条件下,菌株HY-H对木质素磺酸盐(1g L^(-1))的5 d降解率为30.6%.降解后木质素的酚羟基和甲氧基含量减少,羰基和羧基含量增加.分析木质素官能团变化及其降解产物认为,木质素降解过程中主要发生了α羟基氧化、β-O-4键断裂、脱甲基及脱羧作用,最终生成CO_2.本研究表明,菌株HY-H具有较好的木质素磺酸盐降解能力,可用于制浆造纸废水的生物处理.