活性污泥好氧/厌氧合成聚-3-羟基丁酸酯

Polyhydroxybutyrate (PHB) is known to be temporarily stored as carbon and energy storage by microorganisms in activated sludge.On the other hand,PHB is a thermoplastic with remarkable characteristics of biodegradability.The possibility of using activated sludge for the production of PHB was investigated in this paper,focusing on increasing the PHB content of activated sludge.The experimental results show that the activated sludge without acclimatization especially with acetate as excessive carbon resource,accumulated PHB of 11.85% MLSS(Mixed Liquor Sespended Solid) in the anaerobic process;12.95% in the aerobic process;18.49% in the aerobic-anaerobic process.The structrue of the PHB product was determined by 1 HNMR.

好氧/厌氧交替与循环工艺用于污泥减量化研究

有机废水生物处理过程中减少剩余污泥产量一直是研究热点。研究通过好氧/厌氧交替和好氧/厌氧循环工艺实现污泥的减量化。结果表明,SS的去除率分别达97%及98%。对SS减量化起作用的因素包括:生物解偶联作用、生物溶胞作用和水解进程加速作用。好氧/厌氧交替和循环次数对试验结果影响很大,交替、循环次数越多,污泥产量越小。

好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地脱氮效果

为了调整传统潜流湿地内部溶解氧分布状态,提高其对生活污水水质净化的效率,对传统潜流湿地进行了不同区段的划分及功能强化,设计了不同结构的好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地,研究了好氧/厌氧段比例、位置及人工曝气等因素对脱氮效率的影响,并与传统潜流湿地进行净化效果的比较.结果表明,传统潜流湿地对NH 4+-N和TN的去除率分别为18.4%和40.6%,以好氧/厌氧/好氧段方式串联采用前部和后部曝气并作厌氧处理的潜流湿地(即O-A-O强化曝气SFCWs)分别为99.7%和50.7%;O-A-O强化曝气SFCWs对NH 4+-N的去除率为100%,O-A-O不曝气SFCWs为50%左右;在湿地前部、中部和后部曝气对NH 4+-N的去除率分别提高82.81%、73.16%和17.91%.可见,在实验条件下曝气能显著提高湿地的脱氮效率,尤其是NH 4+-N的去除率;在湿地不同位置曝气均能不同程度提高脱氮效率,在湿地前段和后段曝气的O-A-O强化曝气SFCWs能最大程度的提高NH 4+-N和TN的去除率;但是曝气产生的富氧环境不利于反硝化反应的顺利进行,反硝化作用不充分是限制TN去除率的重要因素.

好/厌氧多级串联潜流人工湿地对COD的去除效果

为了调整传统潜流湿地内部溶解氧分布状态,提高其对生活污水水质净化的效率,对传统潜流湿地进行了不同区段的划分及功能强化,设计了不同结构的好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地,研究了好氧/厌氧段比例、位置及人工曝气等因素对出水COD的影响,并与传统潜流湿地进行净化效果的比较。结果表明,传统潜流湿地对COD的去除率为70.3%,以好氧/厌氧/好氧段方式串联采用前部和后部曝气并作厌氧处理的潜流湿地(即O-A-O强化曝气组)对COD的去除率为90.1%,比传统潜流湿地提高了19.8%;O-A-O强化曝气组平均出水浓度为17.4mg/L,不曝气的O-A-O出水COD浓度基本维持在50.0～60.0mg/L;对O-A-O前部和后部曝气处理后COD的去除率分别提高了30.4%和20.8%。可见,在实验条件下O-A-O强化曝气组对COD的去除率最高,结构相同的湿地曝气处理后出水水质有显著改善,在湿地前部曝气对COD的去除效果尤为显著。

好氧/厌氧潜流湿地结构工艺优化

前期研究表明在人工潜流湿地(SFCWs)中设置好氧段和厌氧段可显著提高SFCWs对COD、NH4+-N的去除率.然而曝气产生的富氧环境不利于NO3--N和NO2--N的去除,一定程度上抑制了反硝化反应的进行.反硝化程度较低是实验中仍需进一步解决的问题.本研究在前期研究的基础上,对好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地结构及工艺进行了改进优化,采用多点进水的措施来强化反硝化过程,并设计相应的区段去除该部分污染物.结果表明,水力负荷约为0.06m3.(m2.d)-1时,进一步优化结构和比例的好氧-缓冲-厌氧-缺氧-好氧曝气多点进水湿地对COD、NH4+-N和TN的去除率可达到91.6%、100%和87.7%.在补充进水之后的区段,COD/N迅速升高到10以上,做到了补充碳源的同时最大限度地利用湿地去除污染物.改良后的湿地达到了净化工艺优化的目的,为提高人工湿地总氮去除效率提供了理论依据及应用基础.

填埋场覆盖土微生物好氧/厌氧共代谢降解氯乙烯的特性、贡献度及微生态研究

填埋场已成为氯乙烯污染的重要来源,明晰覆盖层土壤中氯乙烯的降解特性及功能微生物群落组成对氯乙烯污染控制具有重要意义.基于填埋场覆盖土系统开展了典型氯乙烯的好氧/厌氧共代谢降解研究.结果显示,好氧和厌氧条件下CH_(4)均可发生降解,二氯乙烯(DCE)只能在好氧条件下被降解,净降解速率为50μg·h^(-1)·L^(-1);三氯乙烯(TCE)可同时发生好氧共代谢和厌氧共代谢转化,净降解速率分别为38和5μg·h^(-1)·L^(-1);四氯乙烯(PCE)只能发生厌氧共代谢,降解速率为0.77μg·h^(-1)·L^(-1),发现好氧共代谢速率远高于厌氧共代谢速率.构建了覆盖层中氯乙烯的分布模型并评估了CH_(4)及氯乙烯好氧/厌氧共代谢贡献度,CH_(4)好氧和厌氧降解贡献度分别为59%~70%和30%~41%,TCE好氧和厌氧共代谢降解贡献度分别为73%和27%.对氯乙烯厌氧/好氧共代谢降解过程的微生物群落组成及潜在功能菌属进行了分析,发现好氧共代谢中变形菌门Proteobacteria及厌氧共代谢中绿弯菌门Chloroflexi、放线菌门Actinobacteria和硝化螺旋菌门Nitrospirae微生物起重要作用,关键甲烷氧化菌为甲基暖菌属Methylocaldum和甲基杆菌Methylobacter.比较填埋气扩散速率、覆盖土吸附速率及氯乙烯生物降解速率,增大覆盖土对氯乙烯的吸附量,同时通过生物刺激和生物强化手段强化覆盖土对氯乙烯的降解,能缓解填埋气对大气的污染.

碳源对缺氧/厌氧/好氧工艺脱氮除磷效果的影响

通过投加有机碳源改变进水的碳氮比,考察了不同碳氮比条件下缺氧/厌氧/好氧工艺的脱氮除磷效果。结果表明:在污泥回流比为120%的条件下,当C/N值为7、C/P值为75时,缺氧/厌氧/好氧工艺对污水的脱氮除磷效果最佳,对TP、NH4+-N和TN的去除率分别可达95%以上、98%和67%。

缺氧/厌氧/缺氧/好氧工艺处理城镇河道污水中试

采用连续流的缺氧/厌氧/缺氧/好氧中试反应器处理深圳市布吉城镇河道污水,考察了不同季节时对COD、NH4+-N、TN和TP的去除效果,以期为处理布吉河道污水的新建污水处理厂提供运行参数。中试结果表明,在夏季降雨期,当进水COD为36.4～195.5 mg/L、总氮为13.7～29.5 mg/L时,出水值分别为(22.7～87.9)和(10.5～19.2)mg/L,平均去除率分别为72.1%和26.0%;在冬季枯水期,当进水COD为168.0～317.1 mg/L、总氮为33.0～41.0 mg/L时,出水值分别为(20.2～58.0)和(13.0～22.5)mg/L,平均去除率分别为84.7%和51.4%。当进水氨氮为9.38～39.02 mg/L时,出水值为0.01～8.01 mg/L,平均去除率为96.3%,在恢复运行期出水氨氮浓度达到稳定所需时间为COD和总氮的3倍左右。进水TP为1.04～5.58 mg/L,出水TP平均为0.97 mg/L。当聚合氯化铝投加量为15 mg/L时,出水总磷平均值进一步降低至0.30 mg/L,去除率为91.5%,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。

生物除硫理论与技术研究进展

现今含硫废水、废气的处理并没有得到应有的重视,使得技术发展缓慢。以往通常采用物化方法,这种处理方式不仅投资量大,而且对含硫有害物质的去除并不彻底,而生物方法与物化方法相比,在投资和环保效益方面都有相当积极的作用。文章从硫的生物循环入手,分别介绍了生物除硫的机理和影响因素;描述了下水道中的生物硫循环,提出抑制其中H2S气体释放的经验模型及具体措施。在对厌氧消化系统中硫酸盐还原菌的研究中发现:ρ(COD)/ρ(SO42-)比、碳源、pH值等各影响因素相互作用,共同决定厌氧消化系统中硫酸盐还原菌、产甲烷菌和产酸菌三者之间的抑制及共生关系;无论三者之间的关系如何变化,只要底物中含有一定量的硫酸根,它们必然共同存在于厌氧系统中,并产生硫化氢气体,造成污染。在反硫化细菌的研究中得出:当污水中同时含有硫化物和硝酸根,缺氧条件下,必然产生反硝化除硫的生物代谢过程。利用这一过程,不但能够在无需碳源的条件下有效去除硝酸根,节约的碳源可以用于消化产能;而且能够减少游离硫化氢的排放,或直接以含硫化氢的废气作为硫源。而抑制下水道中硫化氢气体释放的主要手段包括:降低水的紊流程度,增加入流污水的碱度,向下水道内充氧,改善通风环境。文章最后结合理论,介绍了部分用于含硫污水、尾气的生物除硫工艺,并提出了日后的研究方向。

垃圾渗滤液在土壤中的生物降解动态

通过室内好氧、厌氧2种培养,研究了3种不同填埋年限垃圾渗滤液在红壤和潮土中的生物降解动态.鲜样、天井洼样、水阁样垃圾渗滤液分别为填埋0年、4～5年和12年的垃圾渗滤液.结果表明,垃圾渗滤液在前7d降解相对较快.在好氧培养条件下,红壤鲜样、天井洼样、水阁样渗滤液在前7d的表观降解率为88.9%、60.5%、25.0%;潮土中的表观降解率更大,分别为96.6%、80.4%和65.0%;7d后下降趋势均趋于平缓.在相同土壤中,填埋龄越短的垃圾渗滤液的表观降解率越大,在厌氧培养条件下的情况与此类似,但降解率不如好氧条件下高.在没有土壤介质参与的条件下(如低洼处积存的渗滤液),3种垃圾渗滤液自身降解速率均符合一级动力学方程.鲜样垃圾渗滤液降解的半衰期为12～16d,其余垃圾渗滤液降解的半衰期为20～30d.垃圾渗滤液一旦进入土壤环境,降解速率会大大加快.土壤处理垃圾渗滤液有一定的功效.

OAO水生蔬菜型人工湿地工艺对农村无序排放污水中氮磷的去除效果

为了考察OAO水生蔬菜型人工湿地对村落无序排放污水中氮磷的净化效果,户外自然条件下,采用人工模拟试验的方法,在不同水力负荷、进水浓度和C/N比及氮源形式的单因素影响条件下,对湿地进出水中氮磷浓度进行监测。试验结果表明:当水力负荷从0. 1 m^3/(m^2·d)提高到0. 5 m^3/(m^2·d)时,氮磷的去除率呈下降趋势,去除负荷先升高后降低。综合考虑,选取该湿地最佳水力负荷为0. 3 m^3/(m^2·d),此时氨氮、硝态氮、总氮和总磷的去除率分别为70. 17%、88. 48%、69. 13%和75. 33%,相应的去除负荷分别为1. 22、0. 52、1. 5 g/(m^2·d)和0. 098 g/(m^2·d)。在一定的浓度范围内,氨氮、硝态氮、总氮和总磷的去除率随着进水浓度的增加而增加,当超过一定的浓度后,去除率会趋于稳定甚至有所下降。当进水中的C/N由2增加到8时,总氮去除率由35%提高到65%;而当C/N由8增加到20时,总氮去除率仅由65%提高到80%,增加幅度相对较小。当进水中的硝氮比例增加时,总氮的去除率较高。冬季时,湿地对氮磷的去除率有所降低,氮的去除效果降低明显,对磷的去除影响较小。

染料分散大红S-BWFL生物降解特性研究

在好氧、厌氧、厌氧/好氧条件下,采用活性污泥法降解染料分散大红S-BWFL。实验结果表明分散大红S-BWFL在厌氧条件下降解效率最高,厌氧/好氧交替条件次之,好氧条件下降解效率最低。进水染料浓度100 mg/L时,染料12 h去除率最高为94.45%;随着染料浓度的增加,微生物对染料的降解效率逐渐下降,进水染料浓度500 mg/L时,染料12 h去除率最高为75.03%;分散大红S-BWFL降解最佳初始p H为8。GC-MS测得分散大红S-BWFL生物降解中间产物有对硝基苯胺、邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯和对硝基苯甲醚。

人工景观河道沉积物中磷的释放规律

通过沉积物中磷的静态释放与表层沉积物磷动态释放两种实验方法,对泰达景观河道沉积物的磷释放能力进行了考察。结果显示,泰达沉积物对磷的束缚力很弱,经过12次连续解吸,总解吸量累计达到0.054 mg/g,已威胁到景观水体的健康。沉积物-水界面上的总溶解磷(TDP)平衡浓度在0.06 mg/l附近,当进水TDP低于此值时,磷会呈现逐渐释放的趋势。沉积物表面的扰动会促进磷的释放,但不是主要因素。在厌氧状态下,沉积物中磷的释放量要大于好氧状态下磷的释放量。

投加生物填料实现AAO工艺改造的案例分析

此工程以现有传统AAO脱氮除磷工艺为改造对象,在不新增土地、不新建反应池、不改变主体结构,以及降低对生产运行影响的前提下,发挥现有构筑物的处理能力,在缺氧段和厌氧段引入移动床生物膜反应器(MBBR),延长缺氧段的水力停留时间(HRT),实现高效的生物脱氮除磷,同时使用超细格栅降低生物池浮渣量。最终出水总磷含量为0.32 mg/L,总氮含量为8.0 mg/L,悬浮物固体含量(SS)含量约7 mg/L,达到城市污水厂污水一级A排放标准(GB 18918—2002)。

分散染料neocron black(NB)的生物降解特性

在好氧、厌氧、好氧/厌氧交替条件下,采用活性污泥系统生物处理分散染料neocron black(NB),研究分散染料NB在需氧或者厌氧状态下的生物降解特性以及外加碳源对其生物降解特性的影响,并全波段扫描和气相色谱-质谱联用(GC-MS),初步探讨该染料的生物降解过程.结果表明,NB染料在好氧条件下降解效率最高,厌氧/好氧交替条件次之,厌氧条件下染料降解效率最低.随着NB染料浓度的增加,由于染料和中间代谢产物的抑制作用,微生物对染料的降解效率逐渐下降.添加易生物降解碳源可以促进NB染料的生物降解过程,并改变生物降解过程的动力学特征.全波段扫描和GC-MS测定结果显示,NB染料经过生物降解作用后,发色基团得到较彻底降解,NB染料生物降解中间产物有2,4-二硝基苯胺、2-氰基-4-硝基苯胺、对硝基苯胺等.

吸附-S/A/SMBBR工艺处理含酚高纯溶剂生产废水

以树脂作为吸附剂,采用吸附-S/A/SMBBR组合工艺处理含酚高纯溶剂生产废水。试验结果表明,当上柱液流速为1 BV/h、批吸附量为20 BV时,吸附预处理效果良好,运行稳定,出水酚浓度适合后续生化处理范围,以1 BV/h的5%氢氧化钠溶液进行脱附,用量3 BV后脱附效果良好;在生化处理阶段,当进水酚浓度为15~45 mg/L、水力停留时间为7 d时,对酚的平均去除率在99%以上,且对冲击负荷具有较强的适应能力。可见,吸附-S/A/SMBBR组合工艺对含酚高纯溶剂生产废水的处理效果极佳,出水酚浓度可降低至0.5 mg/L以下,满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571—2015)的要求。

rCAA处理高无机灰分工业废水的污泥减量化效果

研究了好氧/厌氧反复耦合固定生物反应器(r CAA)处理高无机灰分工业废水的污泥减量化效果。结果表明,反应器中SS和COD存在线性关系,SS的堆积提高了污泥的产率系数,采用周期性清理r CAA反应器底部淤泥的方式进行处理,能有效降低反应器的污泥产率,同时提高和稳定出水水质;各厌氧仓的污泥溶解作用以及好氧仓内异养菌和自养硝化菌对基质和DO的竞争关系直接影响反应器的出水氨氮浓度。

基于数学模型的倒置AAO系统阶跃响应特性分析

采用活性污泥数学模型和阶跃响应分析方法从幅度(相对灵敏度)和动力学(响应时间)两方面开展了缺氧/厌氧/好氧(倒置AAO)工艺的特性分析,以筛选灵敏度高、响应速度快的操作变量,用以指导工艺运行优化。结果表明,进水流量(Q_f)、剩余污泥排放量(WAS)、污泥回流比(RAS)和混合液回流比(MLR)对出水水质的灵敏度较高。硝化作用对WAS和RAS变化最为敏感;溶解氧(DO)浓度则适合于出水氨氮浓度的快速调整; RAS、MLR和WAS对出水总氮和总磷浓度均有显著影响;而进水分配比对出水污染物浓度和功能性微生物含量影响不大。

改进型潜流湿地净化农村地区生活污水效果分析

基于潜流湿地结构特征和技术特点,借鉴A/O工艺污水净化原理,进行结构优化,构建改进型潜流湿地系统,并对其净化农村生活污水效果进行了试验研究。重点探讨基质层优化配置、多级湿地单元优化组合等条件对水质净化强化效果,同时考察水温对湿地系统净水效果的影响。结果表明:在水力负荷0.1 m3/(m2·d),CODCr、NH4+-N、TN和TP污染负荷分别为13.9、2.48、3.74和0.28 g/(m2·d)条件下,人工湿地系统对上述污染物去除率分别达到72.76%、76.29%、59.34%和89.39%,出水基本可满足DB 11/307-2013《北京市水污染物排放标准》中新建村庄生活污水处理站排入地表水体污染物排放限值中的B标准(CODCr≤40mg/L、TN≤15 mg/L、NH4+-N≤5(8)mg/L及TP≤0.4 mg/L)。