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.

稳定同位素技术在环境水体氮的生物地球化学循环研究中的应用

氮的生物地球化学循环是地表环境中最复杂的物质循环之一.近年来,稳定同位素技术在氮的生物地球化学循环研究中得到了广泛应用,极大地丰富了人们对氮的来源、物理迁移及其生物地球化学循环等过程的认识,完善了氮的生物地球化学循环理论体系.本文综述了在环境水体中应用稳定同位素示踪技术及统计模型,将氮的溯源研究从定性识别拓展到定量解析;应用稳定同位素分馏理论及同位素配对技术,实现氮的生物地球化学循环转化途径的判别及其转化速率的定量解析;重点提出应进一步开展不同转化途径、不同水体环境要素对氮同位素分馏特征的影响研究,逐步完善环境水体氮循环同位素分馏理论体系,为准确认识氮循环和加强水环境保护奠定科学基础.

不同藻菌配比下菌藻共生去除水产养殖废水中氮磷的试验

为探讨在不同的藻菌配比下菌藻共生系统中小球藻的生长情况和对水产养殖废水中氮、磷的去除效果,在实验室搭建了小球藻和细菌的共生反应器,按照COD;、总氮(TN)、总磷(TP)的质量浓度分别为60、10.0、1.0 mg/L配制了模拟水产养殖的废水,进行小球藻和细菌的配比分别为1∶5、1∶2、1∶1、2∶1和5∶1的5组光照生长试验,试验周期为7 d。试验结果表明:当藻菌配比为5∶1时,藻类生长情况最好,叶绿素a含量最高可达753.18μg/L,废水的溶解性化学需氧量(DCOD;)、总溶解性磷(TDP)、总溶解性氮(TDN)、氨氮和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)去除率分别为68.90%、90.83%、87.18%、99.97%和98.11%。藻类的吸收、同化作用是主要的磷去除机制。微生物脱氮和藻类吸收同化作用为主要的氮去除机制,分别占总去除率的51.10%和48.50%。

活性污泥中硝酸盐异化还原成铵(DNRA)过程及其影响因素

现有理论认为氨化–硝化–反硝化是活性污泥生物脱氮的主要途径,忽略了硝态氮异化还原成铵(DNRA)作用。本文从DNRA作用对脱氮的影响、DNRA的主要影响因素、菌属及种群鉴定等方面进行综述,阐述了C/N、碳源种类和浓度、硫化物、Fe2+、阴极电压等对DNRA的影响根本原因是电子供体和电子受体的比例问题,影响DNRA与反硝化及Anammox过程竞争的主要因素是电子供体/电子受体、氮源种类、污泥龄、温度和pH,提出了今后应在活性污泥生物脱氮系统对DNRA与反硝化的竞争机理、二者在各工艺系统中的种群丰度、基质和环境因素交互作用、微生物种群间信号传递以及其他氮素转化过程耦联等方面亟需深入研究。

Efficient Management of Nitrogen Fertilizers for Flooded Rice in Relation to Nitrogen Transformations in Flooded Soils

Recent progresses in efficient management of nitrogen fertilizers for flooded rice in relation to nitrogen transformations in flooded soil were reviewed.Considerable progress has been achieved in the investigation on the mechanism of ammonia loss and the factors affecting it .However,little progress has been obtained in the investigations on nitrification-denitrification loss owing to the lack of method for estimating the fluxes of gaseous N products.Thus,so far the management practices developed or under investigation primarily for reducing ammonia loss are feasible or promising,while those for reducing nitrification-denitrification loss seem obscure,except the point deep placement. In addition,it was emphasized that the prediction of soil N supply and the recommendation of the optimal rate of N application based on it are only semi-quantitative.The priorities in research for improving the prediction are indicated.

无泡充氧膜生物反应器对生活污水处理效果的研究

针对低碳氮比的实际生活污水,设计了一种以疏水性微孔膜作为无泡充氧和生物膜载体的膜生物反应器,研究了水力停留时间(HRT)、充氧方式、水温对反应器处理效果的影响,并探究碳、氮元素的转化途径。结果表明,在HRT为24 h、水流速度为0.068 m/s、水温为28~36℃、DO为(1.6±0.2)mg/L、充氧强度为0.035 MPa条件下,系统对COD、NH4^+-N和总氮的平均去除率可分别达到85.43%、72.22%、57.95%。在碳、氮元素的转化途径上,污水在通过由无泡充氧形成的生物膜的不同氧浓度梯度分层结构后,可进行同步硝化反硝化,对氨氮的去除主要依靠硝化菌完成,去除率为72.18%,对TN的去除率约为56%,而在反硝化过程中COD主要作为碳源被大量消耗,平均去除率达到85%以上。反应器主要耗能为空压机、循环泵和进水隔膜泵的电耗,无泡充氧的氧体积传质系数约为传统鼓泡式充氧的8.7倍,节约充氧电耗的潜能可达88.5%。