河流护岸多孔生态材料对水体中硝态氮去除试验

为进一步提升护岸材料对面源污染物的净化能力,采用骨料交联法制备了具有较高透水率的多孔生态砌块,研究骨料粒径与砌块透水率的关系,并采用动水挂膜法对不同透水率的生态砌块进行反硝化细菌表面负载,在此基础上,研究所制备的不同骨料粒径的生态砌块的透水率、比表面积等对水体中硝态氮去除率的耦合效应。结果表明:在相同孔隙率条件下生态砌块的透水率随比表面积的增加而降低,且随着骨料粒径的增大而提高;生态砌块对水体中硝态氮的去除率随透水率的增加呈现先增大再减小的趋势,其中骨料粒径为7~11 mm,透水率为6.6 m L/(s.cm^2)的多孔生态砌块对硝态氮的去除率可达90.3%。

微生物燃料电池强化铁碳微电解去除低浓度硝态氮技术

构建一种耦合反应器,借助微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)来强化铁碳微电解还原硝酸盐能力,同时达到提高低浓度硝态氮去除效率和延长铁碳床使用寿命的目的。该耦合反应器运行原理在于利用阳极室内污泥发酵产电特性,为阴极室还原硝酸盐提供电子,强化铁碳床能力,减缓铁腐蚀过程。实验结果表明:在铁碳比为1∶1、进水初始pH 7的条件下,该耦合反应器在实验初期对低浓度硝态氮(10 mg/L)的去除率为90.33%,而纯铁碳床反应器的硝态氮去除率仅有77.97%,耦合反应器的去除效率高于纯铁碳床12.36%,证明通过耦合MFC能够强化铁碳微电解还原硝态氮的能力。随着铁腐蚀程度的增加,运行20周期后耦合反应器对于硝态氮的去除效率仍高于纯铁碳床28.77%,证明耦合反应器能够延长铁碳床使用时间,并且当铁碳比较低时对硝酸盐去除的强化效果更好。

不同价态硫素强化人工湿地反硝化脱氮作用的研究

将硫(Na2S、Na2S2O3、S0)作为电子供体引入人工湿地,考察HRT、pH及碳源对脱氮效果的影响,分析不同硫对反硝化过程的促进作用。结果表明,pH=7、NO3--N 40 mg/L、C/N=0时,含Na2S、Na2S2O3、S的人工湿地的脱氮效率分别比对照组高27.83%、9.56%、8.36%。碳源充足时,添加Na2S、Na2S2O3、S的人工湿地脱氮效率比对照组提升48.31%、26.08%、25.44%,说明硫自养-异养联合反硝化效果优于自养反硝化。

催化还原法深度处理污水中硝态氮的研究

为有效降低城市污水处理厂出水硝态氮的含量,减轻氮素污染,依次进行了基础性试验和验证性试验.基础性试验以Fe0为还原剂,以配置的KNO3溶液为试验用水对分别添加H+、Fe2+、Cu2+、Pd/Al2O3等后的脱氮效果进行了对比研究.试验结果表明,系统p H值为2.1,Fe2+、Cu2+投加量分别为1000mg/L时,系统均可获得较好的脱氮效果,分别为92%、41%、61%,产物均以氨氮为主;当投加10g/L催化剂Pd/Al2O3,调节系统p H值为3.02时,系统脱氮率可达48%,且其产物以氮气为主,副产物较少.在此基础上,验证性试验以北京市某污水处理厂出水为试验用水,对上述各方法的脱氮效果进行了试验验证,并对其可行性进行了分析.结果表明,在一定条件下,各方法均可达到理想的脱氮效果,其去除率分别可达到87%、36%、50%、46%.但综合脱氮效果、产物分析、出水水质等考虑,相比较而言,添加催化剂的化学催化还原法在去除污水中的硝态氮时具有更好的可行性.

基于固态碳源强化作用下的反硝化系统应用研究进展

总结了天然生物质、合成有机多聚物等固态碳源在反硝化生物反应器、反硝化墙/床/栅、人工湿地3种常用硝氮去除工艺中的应用研究现状及其不足,分析了影响固态碳源作用下的反硝化系统脱氮效能的因素,并提出了固态碳源在反硝化系统应用中的研究发展趋势和方向,建议关注并着力解决天然植物质碳源可能带来的溶解性有机碳(DOC)和色度升高以及合成有机多聚物普遍成本较高等问题,优先选择废弃有机物质作为固态碳源,并对其作用下的不同反硝化系统进行工艺优化、固态碳源分解动力学及其与反硝化菌活性和数量变化的相关性等方面的研究。

响应曲面法在反硝化生物滤池运行参数优化中的应用

为预测反硝化生物滤池深度处理城镇污水处理厂二沉池出水的脱氮效果,优化工艺运行参数,以黏土陶粒反硝化生物滤池作为反应器,以人工合成污水模拟污水处理厂二沉池出水,采用中心组合试验设计,利用响应曲面法研究反应器NO3--N去除率与HRT(水力停留时间)、进水中ρ(CODCr)和ρ(NO3--N)之间的关系.统计结果显示,NO3--N去除模型极显著(P<0.000 1),并且模型预测值与试验值能很好地吻合.方差分析结果表明,HRT及其与进水中ρ(NO3--N)和ρ(CODCr)的交互作用对反硝化滤池NO3--N的去除率影响不显著(P>0.05),而进水中ρ(NO3--N)和ρ(CODCr)及其交互作用对反硝化滤池NO3--N的去除具有显著影响(P<0.05).3个因素对NO3--N去除率影响强弱的顺序为进水ρ(CODCr)>进水ρ(NO3--N)>HRT.在HRT为2.50 h的条件下,当进水中ρ(NO3--N)<11.00 mg/L及ρ(CODCr)>43.00 mg/L时,反硝化滤池NO3--N的去除率可以达到71.0%以上.

一株根际好氧反硝化菌的筛选及其反硝化条件研究

为丰富好氧反硝化菌株种类，本文从不同环境样品中富集筛选好氧反硝化细菌，最终得到一株高效根际菌株RWX31，其在初始NO3^- -N浓度140mg／L时24h去除率为82％，并在好氧条件下可进行反硝化作用产生N2O。通过单因素试验研究该菌株进行反硝化作用的条件和特性，结果表明，菌株RWX31最适培养基条件分别为：以柠檬酸钠为碳源，接种量为1％，Mg^2＋浓度为O．05g／L，反硝化初始氮源中NO2^- -N比例为0。最适培养条件为：温度28℃～32℃，pH为7．0～7．5℃／N为8～12，DO浓度约6．5～7．0mg／L。在这些培养条件下菌株NO3^- -N去除率可增至90％以上。菌株RWX31的NO3^- -N去除能力高于以往报道的反硝化菌株，是一株具有实际应用价值和潜力的菌株。

分段进水SBR工艺脱氮除磷实验研究

某污水厂采用SBR工艺处理城市生活污水,SBR工艺难以稳定地实现生物脱氮除磷的问题,其系统硝化作用和反硝化作用对进水碳源的利用顺序导致出水TN和TP不能达到GB18918—2002的一级A排放标准。采用分段进水的方法以提高脱氮除磷的效果,研究不同进水流量分配比(λ)对脱氮除磷的影响。结果表明,当进水流量比λ为5∶3时出水TN的效果最好,且各项指标都能达到排放标准。

UASB反应器中高盐含氮废水脱氮过程研究

通过实验研究了在不同盐质量浓度、碳氮比和HRT条件下，高盐含氮废水的反硝化过程中碳源加入、TN、NO3-N和NO2-N的变化规律．分析结果表明：废水反硝化污泥在UASB反应器中经过驯化后可以适应氯离子质量浓度为O～20g／L的盐质量浓度环境．脱氮性能随着HRT增加和进水C／N增加而提高；而NO2-N积累也随着HRT增加和进水C／N增加而降低．经过优化反应条件，较适宜的条件为进水C／N=3：1，HRT=7．08hr．

一株光合细菌的分离鉴定及该菌对氨氮和亚硝态氮的去除作用

【背景】中国是水产养殖大国,氨氮、亚硝态氮是水体中主要的氮源污染物。水体氨氮超标不仅会损伤水生动物的神经系统和肝肾系统,还会导致体表及内脏充血。亚硝态氮过高会阻碍血液运载氧气能力,导致鱼虾缺氧、免疫力下降,从而引发肠炎、烂鳃,甚至窒息死亡。部分光合细菌有去除水体氨氮、亚硝态氮的能力,且对环境友好无二次污染。【目的】从广东养殖水体分离、纯化、筛选出生物活性好的光合细菌(编号SP3)进行种属鉴定,优化培养条件,检测其去除水体氨氮和亚硝态氮的能力,为养殖水体去除氨氮和亚硝态氮提供目标菌株。【方法】用双层平板法从混合菌液中分离得到光合细菌,通过革兰氏染色、碳源利用试验、对无机电子供体的利用试验以及16SrRNA基因序列分析对目标菌株进行种属鉴定;测定菌株SP3在不同pH、不同浓度NaCl条件下的OD600,优化培养条件;通过测定7d内SP3菌株在不同浓度氨氮(氯化铵配制)和亚硝态氮(亚硝酸钠配制)中OD600的变化趋势,确定该菌株对不同氮源的利用情况;用纳氏比色法、分光光度法测定SP3菌株降解水体氨氮和亚硝态氮的能力。Genome walking扩增获得亚硝酸盐还原酶基因(nirS),通过荧光定量PCR研究nirS在氨氮、亚硝态氮去除过程中的表达动态。【结果】筛选出的菌株SP3为革兰氏阴性菌,短杆状;能以醋酸盐、丙酮酸盐、丙酸盐、丁酸盐、乳酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、苹果酸、果糖、葡萄糖作为碳源,不能以乙醇和丙酮作为碳源;能利用硫化钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠作为无机电子供体;16SrRNA基因序列分析表明其与沙氏外硫红螺菌(Ectothiorhodospira shaposhnikovii)序列相似度为99%;菌株SP3适宜pH为6.0-8.5,适宜盐度为0-3%;菌株SP3以铵盐作为氮源时生长状态明显优于亚硝酸盐;以初始菌液浓度8.6×109CFU/mL、起始氨氮量84.15±0.58 mg/L的条件培养7 d,水体氨氮累计去除量为79.45±0.29 mg/L,氨氮累计去除率达到94.42%;在同样菌浓度和2mg/L亚硝酸钠的条件下培养5d,水体亚硝态氮含量低于检测限0.003mg/L。在菌株SP3去除氨氮、亚硝态氮过程中nirS相对表达量上调。【结论】菌株SP3为沙氏外硫红螺菌(E.shaposhnikovii),能有效去除水中氨氮和亚硝态氮,具有净化水质作用,在水产养殖和污水处理中有广阔应用前景。

玉米芯与海绵铁复合填料的反硝化脱氮特性

在实验室条件下分别运行以玉米芯/海绵铁复合填料和单纯玉米芯填料的反硝化滤池,分析两类填料的反硝化脱氮效果,考察复合填料对硝态氮的去除率及出水水质。结果表明,复合填料反硝化滤池以生物异养反硝化作用为主,较单纯玉米芯填料反应器表现出更加稳定的反硝化脱氮效果。当进水硝态氮浓度为20 mg/L、停留时间>3 h时,复合填料反应器对硝态氮的去除率可以维持在90%以上,出水硝态氮浓度<2 mg/L,没有出现亚硝态氮、氨氮的积累和pH值升高现象;3个月的运行期间单位质量玉米芯的脱氮量为0.42 kg/kg,比单纯玉米芯高0.05 kg/kg。因此,玉米芯/海绵铁复合填料作为反硝化滤池的碳源和生物载体具有脱氮效果好、无需连续添加碳源、出水pH值稳定的特点。

Isolation of Denitrifying Bacteria in Sea Sediment and Simulated Experiment of Removing Nitrate-N from Seawater

The objective of this research was to isolate denitrifying bacteria from sea sediment and simulate the removal efficiency of nitrate-N by denitrifying bacteria from seawater. The result showed that the isolated denitrifying bacteria could effectively remove nitrate-N from seawater. About 90 % of nitrate-N was removed by denitrifying bacteria from seawater within a week in the simulated experiment I （the initial concentration of nitrate-N was 100 mg/L）. The removal efficiency of nitrate-N reached about 70 % within one day in the simulated experiment Ⅱ （initial concentration of nitrate-N was 1 mg/L）. The final removal efficiency was about 98 % and 85 % in the simulated experiments Ⅰ and Ⅱ, respectively. It was found that there was positive correlation between the concentration of nitrate-N and the number of denitrifying bacteria in seawater. Lots of denitrifying bacteria would disappear and the seawater would become transparent once the process of bioremediation was completed.

Pd-Cu/石墨烯协同零价铁(Fe^(0))的催化反硝化实验

为解决城市污水处理厂二级出水中硝态氮含量较高的问题,对Pd-Cu/石墨烯协同零价铁(Fe^(0))的新型催化反硝化法处理水体中NO_(3)^(-)-N进行了深入研究,重点对催化反硝化操作条件进行了优化。研究发现,新型催化反硝化法获得较好催化效果的最佳运行条件为:Fe^(0)投加量为4 g/L,m(Pd)∶m(Cu)为3∶1,溶液pH为4.2,Pd-Cu/石墨烯投加量为4 g/L,反应时间为2 h,此时系统的NO_(3)^(-)-N去除率及N_(2)转化率分别为78%和74%。在催化反硝化反应中,Fe^(0)主要以电子供体存在,其在一定的酸性条件下,可触发催化反应的发生。催化反应发生在催化剂的金属活性位(Pd和Cu)上。NO_(3)^(-)-N在催化剂作用下,通过脱氧反应被逐步去除并转化为N_(2)。此外,催化剂载体及催化反应中的传质效果也是影响催化效果的重要因素。