厌氧氨氧化与反硝化耦合脱氮除碳研究Ⅰ:COD/NH_4^+-N对耦合反应的影响

采用ASBR反应器,通过改变进水COD/NH_4^+-N值,研究了COD/COD/NH_4^+-N对厌氧氨氧化与反硝化耦合反应的影响.结果表明:在COD为300mg/L,NO2--N为145mg/L时,COD/COD/NH_4^+-N是影响厌氧氨氧化对耦合反应脱氮贡献及COD/NH_4^+-N去除率的主要因素,但不会对NO2--N去除率产生影响.当COD/COD/NH_4^+-N值在1~3.25时,厌氧氨氧化对耦合反应的脱氮贡献率基本稳定在73.03%;当COD/COD/NH_4^+-N值在3.75时,厌氧氨氧化对耦合反应脱氮的贡献率开始由71.76%下降至约55%;当COD/COD/NH_4^+-N值在4.25~5.25时,厌氧氨氧化与反硝化的脱氮贡献率基本相等;当COD/COD/NH_4^+-N值在6.5~12.5时,反硝化的脱氮贡献率随着COD/COD/NH_4^+-N值的增大由51.69%增大到79.62%.耦合反应器中活性污泥的颗粒化程度不断增强,颗粒污泥的粒径主要分布在0.6~1.5mm范围内,污泥沉降性能良好.

改性载体厌氧氨氧化生物膜在浅层地下水修复中脱氮效能的模拟研究

为探究厌氧氨氧化菌(AnAOB)在模拟地下水环境条件下脱氮性能的研究,以人工配水为进水,采用可渗透反应墙(PRB)作为模拟装置,使用纳米零价铁(nZVI)改性生物炭(BC)(nZVI@BC)厌氧氨氧化菌(AnAOB)生物膜作为填料,设置装置模拟温度从高温(33℃)降至实验室室温(21℃)的过程,探究降温过程中AnAOB生物膜填料对PRB装置脱氮性能的影响。结果表明:①PRB装置经过71 d的模拟运行,nZVI@BC载体AnAOB生物膜的PRB装置总氮(TIN)去除率达到82%,明显优于空白组(59.27%),且AnAOB生物膜脱氮贡献率占22.73%。②随着温度的变化,AnAOB生物膜的红色逐渐变淡,且生物膜污泥逐渐流失。③微生物群落结构表明,微生物多样性下降,优势物种在富集。从门水平上看,绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度提升,逐步成为优势菌门,而浮霉菌门(Planctomycetota)和变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度则降低。从属水平上来看,AnAOB优势属Candidatus Brocadia的相对丰度逐步提升,Candidatus Kuenenia的相对丰度则降低。研究显示,nZVI@BC载体AnAOB生物膜填料组成的生物膜微生物系统在PRB装置降温过程中维持稳定,同时AnAOB生物膜群落结构随降温过程的变化而变化,以应对降温过程中带来的不利影响。

NO_3^--N/NH_4^+-N不同配比下紫花苜蓿氮代谢关键酶及钼、铁元素含量研究

以西北地区广泛种植的优质植物性蛋白饲料紫花苜蓿"甘农3号"为试验材料,在室外防雨网室内,采用盆栽营养液沙培法,在适宜氮素供应水平210 mg·L-1基础上,研究NO_3^--N和NH_4^+-N混合的7种配比(NO_3^--N/NH_4^+-N分别为12.5/87.5、25/75、37.5/62.5、50/50、62.5/37.5、75/25、87.5/12.5,依次标为1/7、1/3、3/5、5/5、5/3、3/1、7/1)对紫花苜蓿全生育期各部位硝酸还原酶(NR)、固氮酶活性及钼(Mo)、铁(Fe)营养吸收的影响。结果表明:(1)从部位来看,紫花苜蓿NR活性、Mo含量趋势一致,均表现为:叶>根>茎,而Fe含量则表现为根>叶>茎;不同配比下各部位NR活性均表现为配比中NO_3^--N比例大时,其活性较高,尤其是生长前期当NO_3^--N/NH_4^+-N为7/1时,各部位NR活性均最高;不同配比对根中Mo含量的影响在苗期与NR趋势相近,在NO_3^--N比例大时达最高。现蕾期与固氮酶活性相同,1/7时最高。成熟期同固氮酶与NR活性,均为5/3时最高;不同配比对根中Fe含量的影响与固氮酶活性变化趋势相一致,苗期均为1/7处理最高,盛花期至成熟期均为5/3处理最高。(2)从生育期来看,紫花苜蓿全生育期NR和固氮酶活性变化趋势均呈单峰曲线;NR活性在盛花期最高,即盛花期氮代谢能力最强,且各生育期均为配比中NO_3^--N比例大时NR活性高,氮代谢能力较强;固氮酶活性在结荚期最高,即结荚期根瘤固氮能力最强,且苗期和现蕾期均表现为1/7处理其活性最高,盛花期至成熟期5/3处理活性最高;不同配比对茎和叶中Mo、Fe含量的影响基本相同,现蕾期至盛花期在配比中NH_4^+-N比例大时含量最高,结荚期至成熟期在配比中NO_3^--N比例大时含量最高。(3)NR和固氮酶活性相互关系在整个生育期表现不同:在紫花苜蓿生长前期(苗期至现蕾期),NO_3^--N/NH_4^+-N=7/1时NR活性最大,1/7处理NR活性最小,而固氮酶活性则相反,二者表现出拮抗关系;在紫花苜蓿生长中、后期(盛花期至成熟期)NR活性与固氮酶活性均在NO_3^--N/NH_4^+-N=5/3时达最大值,二者又相互促进。

维达NH_3-N(氨氮)在线监控系统通过验收

本刊讯（维达纸业消息）近日，四川I省德阳市首家造纸行业水污染源NH3-N（氨氮）自动监控系统通过验收。

间歇式潜流人工湿地中COD、NH_4-N动态变化特征

采用酸化、两段间歇流人工湿地处理生活污水。废水经酸化预处理后 ,COD平均去除率 30 % ,NH4 N平均去除率 13 6 3%。第 1段人工湿地为潜流 ,周期 12h ,进水 6h ,排水 6h ,水力停留时间 (HRT) 3d ,COD去除率 6 0 %～ 80 % ,最高达 88 5 6 % ;NH4 N去除率 5 0 %～ 70 %。第 2段人工湿地为下行流 ,周期 2 4h,进水 12h ,排水 12h ,HRT 1d ,COD平均去除率 5 3 2 % ;NH4 N平均去除率大于 99%。对第 1段湿地中COD、NH4 N空间变化的研究表明 ,间歇运行所产生的大气复氧对COD、NH4 N的去除具有明显的强化作用。COD的去除基本不受温度影响 ,而NH4

饮用水生物处理小试工艺中NH4^＋-N的非硝化去除途径分析

通过计算N和DO的质量平衡,研究饮用水生物处理小试工艺中是否存在NH4+-N的非硝化去除途径,并探讨其可能机制.结果表明,当生物流化床和生物滤池进水NH4+-N浓度大于2 mg/L时,前者进水的NH4+-N、NO2--N和NO3--N之和比出水高出0.91 mg/L,后者理论上消耗的DO比实际多约2.90 mg/L,说明这2种工艺中均有氮亏损现象发生,一部分NH4+-N通过与DO无关的非硝化作用被去除.对非硝化去除途径的分析表明,因为反应器对磷元素和有机物的利用不随氮亏损发生变化,可以排除掉同化作用和反硝化作用;因为反应器进水低碳高氮的特性和NO2--N的积累与发生氮亏损的废水生物处理系统相似,据此提出在生物膜缺氧内部发生、通过短程硝化和厌氧氨氧化的偶联(或OLAND反应)将NH4+-N和NO2--N同时转变为N2脱除的自养脱氮是饮用水生物处理中氮亏损的可能途径.

基于ARIMA模型的湘江流域DO和NH_4^+-N含量贝叶斯预测

为实时把控湘江流域水质的变化趋势,采用污染比较严重的湘江流域长沙段和益阳段水质指标溶解氧(DO)和氨氮(NH_4^+-N)含量的监测数据,用贝叶斯方法推断经典的ARIMA时间序列模型,并用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟方法对DO和NH_4^+-N含量进行贝叶斯预测。结果表明,该模型的贝叶斯预测能实现对湘江流域长沙段和益阳段水质指标DO和NH_4^+-N含量的精确点预测、区间预测和概率预测。

播期对青稞农田氨挥发和土壤NH4^+-N含量的影响

为探明不同播期对青稞农田氨挥发、土壤氨态氮变化特性和对生产的影响。本试验采用完全随机试验设置早播(4月12日)和晚播(4月25日)2个处理,分析氨挥发和土壤氨态氮含量特性、二者的相关性及对产量相关农艺性状的影响。早播的氨挥发积累量<晚播,影响氨挥发的施肥时期主要为基肥期表现为挥发峰值高、挥发周期长、挥发积累量占比高;不同播期土壤NH4^+-N含量的峰值均出现基肥期,且晚播>早播;土壤NH4^+-N含量与氨挥发极显著正相关;早播有利于青稞形成高株,但不同播期对青稞生物量影响差异不显著。综上所述,建议河谷农区根据环境条件适时早播,降低氨挥发损失。

风干、烘干对不同热带森林土壤样品NH_4-N、NO_3-N测定结果的影响

采用野外采样及室内测试分析方法,研究了风干、烘干对西双版纳3种不同热带森林(季节雨林、人工林、次生林)0—15m土壤NH4-N、NO3-N测定结果的影响。结果表明,人工林和次生林NH4-N含量表现为:新鲜土<风干土<烘干土,而季节雨林则略有不同:新鲜土<烘干土<风干土;新鲜土和风干土NO3-N含量差异均不显著,但新鲜土和风干土NO3-N含量均显著高于烘干土。

氨碱厂蒸氨废液中NH_4^+的吸光光度测定

提出一个灵敏测定蒸氨废液中 NH+ 4的吸光光度方法 ,方法基于 NH+ 4与水杨酸在次氨酸钠和亚硝基铁氰化钠存在下形成一种有色配合物的反应 ,最大吸收波长 698nm,体系中 NH+ 4——氮在 0— 2 4 ug/1 0 ml服从郎伯—比耳定律 ,ε=1 .1 4× 1 0 4 l/mol· cm,检测限为 0 .0

基于ARM9 S3C2440 CPU的氨氮在线监测系统设计

主要介绍以三星公司的S3C2440X微处理器为核心的ARM9内核的氨氮在线监测系统的设计与实施,其中着重叙述了氨氮系统的结构、氨氮系统实现流程、系统硬件结构和嵌入式Linux操作系统的开发步骤等。

考虑降雨的2023-2024年度深圳河流域水环境质量分析

为了了解深圳河流域水环境质量,本文在考虑降雨条件下,对2023—2024年度深圳河流域水环境质量进行研究。首先,分析研究区域的基本水文概况,将溶解氧(DO)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)以及化学需氧量(COD)作为指标,采用单因子评价方法开展分析。利用流量状态对降雨状态进行反馈,分析了2023—2024年度期间深圳河流域水环境质量评价指标与流速的分布情况,并结合水期对深圳河流域水环境质量进行阶段性分析。由分析结果可知,在平水期,水环境质量类别主要为Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ;在枯水期,水环境质量类别主要为Ⅴ、Ⅲ、Ⅳ和劣V-1;在丰水期,水环境质量类别主要为Ⅳ、Ⅲ和Ⅱ。

沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究

为了既有效地解决渗滤液中高浓度NH3-N的问题又降低渗滤液处理的成本 ,探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中NH3-N的效果及可行性。小试研究结果表明 :每克沸石具有吸附 15 5mgNH3-N的极限潜力 ,当沸石粒径为 30～ 16目时 ,氨氮去除率达到了 78 5 % ,且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下 ,进水氨氮浓度越大 ,吸附速率越大 ,沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。

抑制剂NBPT/DCD不同组合对灌区碱性灌淤土中氨挥发及有效氮积累量的影响

脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)和硝化抑制剂双氰胺(DCD)对抑制尿素土壤氨挥发损失和提高土壤有效氮积累量有很大潜力,但2种抑制剂配合施用对灌区强碱性灌淤土尿素施用后氨挥发损失和有效氮积累量的抑制作用尚不明确。为此,选取灌区碱性灌淤土为研究对象开展室内试验,设置NBPT与不同浓度DCD组合下的6个处理,对照为单施尿素,研究NBPT及其与不同浓度DCD组合下的尿素土壤氨挥发和有效氮积累量的变化特征及作用效果。结果表明,在没有添加抑制剂的碱性灌淤土中,尿素施用后短期内(3 d左右)土壤氨挥发速率和NH+4-N积累量达最大值;在施肥后第8 d土壤氨挥发总量和NO-3-N积累量达最大值;添加抑制剂NBPT/DCD可显著降低施肥初期(5 d内)氨挥发速率,且有效减少施肥初期累积氨挥发量;单独添加相当于尿素氮量0.1%的NBPT,累积氨挥发量较CK降低了64%,施肥初期土壤NH+4-N和NO-3-N积累量显著低于CK。NBPT和DCD组合研究结果表明,在NBPT添加浓度为尿素氮量的0.1%,DCD为1%的低浓度水平下,土壤累积氨挥发量较CK降低了16.7%,同时土壤NH+4-N积累量增加趋势缓慢,但硝化抑制率在施肥的第5 d后快速下降,土壤NO-3-N积累量快速增加,氮素淋溶损失的风险加大;随着DCD添加浓度增加(2%~5%),其硝化抑制率显著增加,土壤NO-3-N积累量显著降低,但氨挥发损失量显著增大;相关性分析得出,土壤氨挥发速率与NH+4-N积累量呈正相关,与NO-3-N积累量呈负相关。综合分析得出,0.1%NBPT配施2%~3%的DCD时,土壤氨挥发损失量相对较低,土壤有效态氮积累量较高,且在土壤中滞留时间相对较长,可推荐为灌区碱性灌淤土尿素氮肥与2种抑制剂配施的最佳组合。

超声波吹脱技术处理高浓度氨氮废水试验研究

采用超声波吹脱技术对高浓度NH3 N废水进行了处理试验。试验结果表明 ,废水采用超声波辐射以后 ,NH3 N的吹脱效果明显增加 ,与传统吹脱技术相比 ,NH3 N的去除率增加了 1 7%—1 64%。经超声吹脱处理后的废水 ,NH3

吹脱法处理高浓度氨氮废水

运用吹脱法处理催化剂生产过程中产生的含(NH4)2SO4高浓度氨氮废水,考察了吹脱时间、废水pH、吹脱温度等因素对氨氮最大脱除率的影响.结果表明,当废水pH为11.5,吹脱温度为80℃,吹脱时间为120 min,废水中氨氮脱除率可达99.2%.在此基础上探索了吹脱法脱除氨氮的工业装置操作的吹脱温度和气液比对废水氨氮脱除率的影响,适宜的操作工艺条件是:废水pH 11.5,吹脱温度为80℃,气液体积比300.

天然沸石对猪场厌氧发酵液中氨氮吸附作用的试验研究

为达到利用人工湿地处理高氨氮污水的目的,采用天然沸石作为人工湿地基质,对比研究了天然沸石对NH4Cl溶液和猪场厌氧发酵液中氨氮的等温吸附特征、吸附动力学过程,考察了吸附时间、氨氮初始浓度、沸石用量对沸石吸附氨氮的影响。结果表明,Freundlich方程较Langmuir方程能更为准确地描述天然沸石对两种水质中氨氮的等温吸附特征;在两种水质中,单分子层饱和吸附量分别为16.20mg·g-1和3.85mg·g-1。天然沸石对氨氮的吸附作用受吸附时间、氨氮初始浓度及沸石用量影响较大,在两种水质中,沸石对氨氮的吸附过程在0～8h内均随时间显著上升,到48h时达到吸附平衡;当采用NH4Cl溶液时,初始氨氮的浓度由10mg·L-1增加到500mg·L-1时,平衡吸附量由0.19mg·g-1增加到5.91mg·g-1;当采用猪场厌氧发酵液时,初始氨氮的浓度由39.4mg·L-1增加到502.9mg·L-1时,平衡吸附量由0.63mg·g-1增加到3.20mg·g-1;增加沸石用量,可以提高氨氮的去除率,但单位质量沸石的氨氮吸附量随之降低。准二级动力学可以很好地描述天然沸石吸附两种水质中氨氮的动力学过程;由模型得出的天然沸石对氨氮的平衡吸附量与试验所得最大吸附量偏差范围分别为5%～11%和2.9%～5.4%。

净化铁锰氨生物滤池内氨氮转化途径

为考察净化铁锰氨生物滤池内NH_4^+-N的转化途径,利用氮素计量关系和沿程试验研究了净化铁锰氨生物滤池内产生TNloss(氮损失)的原因和NH_4^+-N转化途径.结果表明,净化铁锰氨生物滤池内DO消耗异常,TNloss不守恒,当进水ρ(NH_4^+-N)平均值分别为1.262、2.296、3.111 mg/L时,NLR(氮损失率)分别能达到7.89%、12.91%、17.73%.利用硝化反应和CANON(全程自养脱氮)方程式计算得出理论TNloss和TDOC(理论耗氧量),与实际TNloss和ADOC(实际耗氧量)的差值分别小于±0.030、±0.10 mg/L,各阶段NH_4^+-N通过CANON途径转化的比例分别为48.58%、60.77%、68.10%,硝化反应和CANON途径共同参与了NH_4^+-N转化.沿程试验结果表明,整个试验阶段,NO_2^--N在滤层中均有积累,并在滤层厚度为10~18 cm内出现NO_2^--N和NH_4^+-N共存的现象,进一步证明CANON途径是净化铁锰氨生物滤池内产生TNloss的原因.