TiO_(2)纳米线负载RuO_(2)阳极制备及其氨氧化性能

为进一步提高氯介导的电化学高级氧化(Cl-EAO)脱氨效率,本研究制备了一种新型TiO_(2)纳米线负载RuO_(2)阳极(TiO_(2)NBs-RuO_(2)),在考察其材料及电化学性质的基础上,探讨了不同条件对该阳极氨氧化性能的影响,并结合电子顺磁共振(EPR)和自由基淬灭实验对氨氧化机理进行了探究.材料表征结果表明,RuO_(2)均匀的负载在了TiO_(2)纳米线的表面,形成了疏松多孔的稳定结构,纳米线直径在100nm以内.电化学表征结果表明,TiO_(2)NBs-RuO_(2)阳极能够抑制析氧反应从而提高析氯反应电流效率.TiO_(2)NBs-RuO_(2)阳极的氨氧化过程符合零级反应动力学特征,50min内氨氮去除效率可达99.6%以上,显著高于未改性的Ti-RuO_(2)阳极及TiO_(2)-RuO_(2)阳极,并且其氨氧化性能会随着初始氨氮浓度、初始氯浓度、初始pH值以及电流密度的增加而增加.机理探究结果表明ClO·在氨氮降解过程中发挥了最主要作用.此外,研究对比了最常见的商用Ti-RuO_(2)阳极,发现TiO_(2)NBs-RuO_(2)阳极较商用阳极氨氧化效率提高29.7%,且能耗比和硝态氮产率更低.

顶/底部变频交替进水的厌氧氨氧化系统特性

针对厌氧氨氧化污泥颗粒化过程较慢且易受水力剪切力和基质浓度波动的影响,颗粒污泥的传质性能随着粒径的增长逐渐恶化,进而导致系统脱氮性能受限问题,提出一种顶/底部变频交替进水运行模式,通过延长进水时间,并增设回流提供充足水力剪切力,改变顶/底部交替进水位置及频次,有效降低了基质浓度对厌氧氨氧化菌的冲击负荷,强化了系统脱氮性能.探究了系统运行期间污泥浓度、颗粒性能、EPS分泌和脱氮稳定性等变化情况.结果表明,该进水模式下总氮去除率达84.80%,颗粒平均粒径为783.67μm,EPS含量为169.13mg/gVSS.增加进水负荷后,游离氨最高浓度为9.70mg/L,未对系统造成抑制作用.显微镜结果显示,该进水模式下系统内颗粒颜色较深,血红素c含量较高,AnAOB活性较佳.高通量测序结果表明,顶/底部变频交替进水模式能够大幅提高系统内厌氧氨氧化菌属Candidatus_Brocadia的丰度,当交替频次为3次时达43.59%的最高占比.该进水方式加快了污泥与底物的混合,缩短了颗粒化进程,同时提升了污泥活性和抗冲击负荷能力,实现了厌氧氨氧化系统的稳定运行.

沸石原位生物再生强化短程硝化处理高氨氮废水

为解决高浓度游离氨(FA)抑制氨氧化菌而造成高浓度氨氮废水无法进行生物处理的问题,采用添加天然沸石缓解FA的抑制影响。向SBR中添加天然斜发沸石并以短程硝化处理氨氮为2 210 mg/L的铜氨废水,在运行第86天时反应器在1.105 kg/(m^(3)·d)的氨氮负荷下达到98.5%的氨氮去除率。反应过程中原位生物再生保证了天然沸石的持续强化效果,沸石再生率为99.0%~106.3%。通过对污泥胞外聚合物(EPS)含量及成分分析发现进水氨氮的增加导致EPS含量升高,且在铜离子的胁迫下EPS中的蛋白质质量分数升高,促进了污泥颗粒化的形成。高通量测序结果显示亚硝化单胞菌属为主要氨氧化功能菌属,其相对丰度变化范围为10.3%~51.7%。丛毛单胞菌属(Comamonas)在高浓度氨氮环境下快速增长,其相对丰度从第22天的0.6%增长至第86天的29.9%。短程硝化在天然沸石的强化下实现了对铜氨废水的稳定高效处理。

游离氨冲击抑制联合污泥停留时间控制实现高效短程硝化

维持活性污泥系统中氨氧化菌(AOB)活性的同时抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性是实现短程硝化的关键,为此提出了一种游离氨(FA)冲击抑制联合污泥停留时间(SRT)控制实现高效持久短程硝化的方法。虽然FA冲击抑制仅1 d就能实现短程硝化快速启动,但是仍然无法长期维持短程硝化。进一步控制SRT分别为10、20 d进行实验发现,SRT为20 d效果更佳,能够实现高效持久的短程硝化。高通量测序结果反映出FA冲击抑制联合SRT控制后,亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)始终占优势是高氨氧化效能的重要原因。

绿色节能型黄金电解精炼技术研究与应用

针对传统黄金电解精炼过程存在的高污染、高损耗、高能耗和高成本问题,引入绿色、环保的离子交换膜电解技术、粉末冶金技术、湿法无氨工艺和Ag-Ti双金属复合材料,实现了黄金电解精炼从铸板、造液、电解到废电解液净化、金阳极泥处理整个过程的提质降耗。该技术的成功应用使得总金回收率从99.85%提高到99.95%,银回收率从66%提高到99%,能耗降低了约30%,从源头上杜绝了氮氧化物的产生及氨水的使用,为企业带来了显著的经济效益和环境效益。

洱海罗时江湿地表层沉积物氨氮释放特征及影响因素

以洱海上游的罗时江湿地为研究对象,基于为期半年的野外监测,弄清湿地水体和表层沉积物中氨氮(NH_(3)-N)的时空分异规律,借助摇瓶试验法探究湿地入口沉积物NH_(3)-N的释放特征及水体离子强度(IS)和pH的影响.结果表明:(1)罗时江湿地上覆水和表层沉积物NH_(3)-N浓度变化范围分别为0.14-1.45 mg·L^(−1)和0.23-8.89 mg·kg^(−1),干湿季差异均不显著(P>0.05);上覆水和表层沉积物NH_(3)-N浓度均沿水流方向显著下降(P<0.05),出水口NH_(3)-N平均浓度分别是入水口的59.2%和49.9%,湿地对水体NH_(3)-N有截留效果.(2)模拟试验条件下,沉积物NH_(3)-N累积释放量的变化范围为412.9-653.7 mg·kg^(−1),随提取次数的增加单次释放量逐渐降低;NH_(3)-N累积释放量湿地入口显著高于其他样点,干季高于湿季.(3)上覆水IS升高促进沉积物NH_(3)-N的持续释放,增加快速释放NH_(3)-N占比;上覆水处于弱酸条件下更利于沉积物NH_(3)-N的持续释放,同时提高快速释放NH_(3)-N占比.研究结果显示,表流湿地入水口沉积物是NH_(3)-N的主要富集场所,水化学条件变化导致NH_(3)-N向上覆水释放可能引起二次污染.

游离氨对老龄填埋污泥脱水液短程硝化的影响

针对老龄填埋污泥高氨氮低碳氮比(C/N)的特点,采用两级AO-MBR工艺探讨短程硝化处理实际老龄填埋污泥脱水液的可行性,在获得稳定的污染物去除效果的前提下,重点考察游离氨(FA)对短程硝化稳定性的影响。结果表明,亚硝酸盐氮(NO_(2)^(-)-N)积累率(N_(NAR))与FA浓度呈二次相关,在较高FA浓度下,一级硝化池(O1)池的N_(NAR)超过50.0%,最高达76.9%,实现了短程硝化,微生物菌群结构信息表明O1池中氨氮氧化菌(AOB)的物种丰度远高于二级硝化池(O2),且O1池中AOB的物种丰度是NO2--N氧化菌(NOB)的10倍以上;FA对AOB的抑制作用符合底物抑制动力学Haldane模型,拟合得到,AOB的最大比增殖速率(μmax)为0.34 g N/(g VSS·d),毒性抑制常数(K_(i))为143.4 mg/L,半饱和常数(K_(s))为38.3 mg/L,综合考虑进水的波动性与实际生产应用,系统FA质量浓度控制在40~80 mg/L为宜。研究结果为未来老龄填埋污泥脱水液处理设施的设计和运行提供了参考。

论高端无氨环保橡胶在轨道交通业的贡献

简述了橡胶在轨道交通领域的应用、存在的问题以及橡胶制品在该领域的需求,阐述了无氨环保橡胶的研制和性能优势,该橡胶在抗压、抗拉、耐磨、耐腐蚀等方面完全符合轨道交通用天然橡胶的要求。文章最后展望了无氨环保橡胶在中国轨道交通业的的特殊地位、技术发展和应用前景。

游离氨和游离亚硝酸对亚硝态氮氧化菌活性的影响

高浓度游离氨(FA)或游离亚硝酸(FNA)条件下硝化过程常出现亚硝态氮积累,FA、FNA对亚硝态氮氧化菌(NOB)的影响并不清楚.首先用高浓度亚硝态氮污水富集培养NOB,对富含NOB的污泥进行荧光原位杂交技术(FISH)分析表明,Nitrobacter占细菌总数比例为(71±5)%.用此污泥考察不同FA、FNA浓度对NOB活性的影响.结果表明,NOB的活性随着FA浓度的增大逐渐减小,当FA浓度在10mgNH3-N/L左右时,NOB的活性仅为FA为0时的50%.低浓度的FNA(FNA<0.03mg HNO2-N/L)对NOB活性具有促进作用;当FNA≥0.2mg/L时,NOB的活性被完全抑制.采用Aiba模型计算得到FNA对NOB的抑制常数KI,FNA,NOB为0.0968mg/L.FNA在0.0968mg/L左右时NOB活性仅为FNA为0.003mg/L时的50%.

FA与FNA对两级UASB-A/O处理垃圾渗滤液短程硝化的影响

采用两级UASB-A/O组合工艺处理实际高氨氮城市生活垃圾渗滤液,在获得稳定的有机物与氮同步去除的前提下,重点考察游离氨(FA)与游离亚硝酸(FNA)对短程硝化稳定性的影响。在UASB1中进行反硝化同时产甲烷以去除部分TN和部分COD,在UASB2通过产甲烷进一步去除COD,在A/O反应器中主要实现高氨氮的短程去除和剩余COD的降解。试验共进行104 d,历经短程硝化稳定、破坏和恢复3个阶段。结果表明,当最小FA浓度控制在3.1 mg.L-1以上时,系统可维持稳定的短程硝化,NH+4-N去除率、NO-2-N积累率、TN去除率分别可达到99%、95%和86%。当FA浓度小于0.6 mg.L-1时,在原水碱度充足且过曝气的条件下,仅依靠FA对NOB的抑制作用,难于维持短程硝化,NO-2-N积累率下降到29%。前两阶段的FNA浓度均低于0.011 mg.L-1,没有对NOB起到抑制作用,而在第3阶段,FA浓度仍维持在较低浓度,但系统FNA浓度通过降低pH值而大幅度提高(最大值为0.414 mg.L-1),从而利用FA和FNA的协同抑制作用迅速恢复并维持短程硝化,NO-2-N积累率升高到92%。可见FA与FNA是实现并维持城市生活垃圾渗滤液短程硝化的重要影响因素。

UASB1-A/O-UASB2深度处理垃圾渗滤液

针对传统垃圾渗滤液生物处理TN去除率低、投加碳源成本高的问题,采用UASB1-A/O-UASB2（单级上流式厌氧污泥床＋缺氧/好氧＋后置上流式厌氧污泥床）工艺处理实际垃圾渗滤液,实现NH4^＋-N和TN的同步深度脱除,并且定量解析了A/O反应器实现并维持稳定短程硝化的影响因素.结果表明：以V（垃圾渗滤液）∶V（生活污水）为1∶5的混合液作为进水,其ρ（CODCr）、ρ（TN）和ρ（NH4＋-N）分别为1 700-1 800、660-700和650-680 mg/L,最终出水CODCr、TN和NH4^＋-N去除率均在95%以上,出水ρ（TN）为38 mg/L,满足GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》的排放要求.在好氧反应器中,FA（游离氨）与FNA（游离亚硝酸）对NOB（硝化细菌）的联合抑制作用是实现NO2^--N积累率稳定在80%以上的主要原因,而产生的NO2^--N和NO3^--N可在UASB2中以难降解的有机物为碳源,通过反硝化途径被去除.研究显示,组合系统可实现对TN的深度去除.

Anammox反应器运行稳定性及其机理研究

采用模拟废水研究了厌氧氨氧化UBF的运行性能。结果表明,在高负荷工况下,厌氧氨氧化反应器的稳定性较差。当容积负荷超过反应器的最大转化潜能时,反应器性能恶化。厌氧氨氧化反应是致碱反应,引起反应器内pH值长期维持在8.50~9.05,超出了厌氧氨氧化菌生长的最适pH范围(6.70~8.30),直接抑制厌氧氨氧化菌的生长和代谢,导致厌氧氨氧化反应器失稳。pH值过高引起反应器内游离亚硝酸浓度(FNA)降低至(1.9±4.3)×10-5^(2.2±2.5)×10-5mg.L-1,低于Anammox菌FNA半速率常数(KS,FNA),会造成亚硝酸"饥饿"。pH升高还可引起游离氨浓度(free ammonia,FA)升高至178.1 mg.L-1,超过了Anammox菌FA半抑制常数KI,FA,严重抑制Anammox菌的生长和代谢,并加剧反应器性能恶化以致失稳并且不能自行恢复。反应器性能失稳后,应及时用清水从反应器内洗出残余基质,反应器功能可快速恢复。

高氮城市生活垃圾渗滤液短程生物脱氮

采用“两级UASB-缺氧-好氧系统”处理高COD与高NH4^＋-N的城市生活垃圾渗滤液.180天的试验结果表明：UASB1（一级UASB）与UASB2（二级UASB）最大COD去除速率分别为12.5、8.5 kg·m^-3·d-1,UASB1的NOx--N的最大去除速率为3.0 kg·m^-3·d^-1.系统COD去除率为80%～92%,出水COD为800～1500 mg·L^-1.原渗滤液的NH＋4-N为1100～2000 mg·L^-1,A/O工艺的最大NH4^＋-N去除速率为0.68kg·m^-3·d^-1;在17～30℃,通过NO-2-N累积率为90%～99%的短程硝化,NH4^＋-N的去除率在99%左右,出水NH4＋-N小于15 mg·L^-1.回流处理水和二沉池回流污泥中的NOx^--N分别在UASB1和A/O工艺的缺氧段实现完全反硝化,使系统无机氮TIN去除率达80%～92%.同时高效的反硝化为硝化提供了充足的碱度,使A/O工艺pH大于8.5,维持较高的游离氨浓度,结果表明,高游离氨（FA）是导致短程硝化的主要因素.以pH作为控制参数调控A/O工艺的曝气时间,可以有效的抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）的增长,实现种群优化和稳定的短程硝化.

回流比对短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理晚期垃圾渗滤液自养脱氮的影响

采用"连续流短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺"处理低碳氮比高氨氮浓度的晚期垃圾渗滤液.主要考察了在不同外回流比(100%~600%)的条件下,A/O反应器中氨氮转化率以及亚硝酸盐积累率的变化,游离氨(free ammonia,FA)与游离亚硝酸(free nitrite acid,FNA)的平均质量浓度变化;UASB反应器的厌氧氨氧化活性及其在相同高度(10 cm)处的粒径变化情况.试验结果表明,当回流比维持在300%时,A/O反应器中的亚硝酸盐氧化细菌(nitrite oxidizing bacteria,NOB)被FA和FNA联合抑制,进而达到了较好的短程硝化效果,A/O反应器中氨氮转化率、亚硝酸盐积累率分别达到93.5%、95.6%以上,UASB厌氧氨氧化反应器污泥持留性与活性均达到较高的水平,总氮去除负荷达到1.04 kg/(m^3·d)以上.定量PCR结果表明,厌氧氨氧化菌占全菌的比例达到了试验期间的最大值3.78%.

UASB-A/O工艺处理垃圾渗滤液短程生物脱氮的实现

应用缺氧/厌氧UASB-A/O组合工艺处理高氮晚期渗滤液,在获得稳定有机物和氮同步去除的前提下,考察了如何实现并维持A/O系统内稳定短程硝化的途径.结果表明：在单一UASB反应器内,同时发生了缺氧反硝化和厌氧产甲烷的反应,有机物和NOx^--N去除速率分别为5.3,1.1kg/（m^3·d）.12-30.6℃时,经过54d的运行,A/O反应器实现短程硝化（亚硝态氮积累率〉50%）,此后亚硝态氮积累率迅速上升,70d后,亚硝态氮积累率稳定在90%以上.在A/O反应器内,游离氨和游离亚硝酸协同作用是实现并维持稳定短程硝化的决定因素.此外,以pH值作为A/O硝化反应进行的过程控制参数,可准确把握硝化终点,避免过度曝气破坏短程硝化,为氨氧化菌的生长创造有利条件,有效抑制亚硝酸盐氧化菌的生长并逐渐从系统中淘洗出去,实现了硝化菌种群的优化,荧光原位杂交技术检测也证明这一点.

短程硝化颗粒污泥的培养与特性分析

在SBR反应器中，接种普通活性污泥，以沉降时间为选择要素，逐渐提高氨氮负荷成功培养了以氨氧化细菌（AOB）为优势菌的好氧硝化颗粒污泥，其形态近似为球形或椭圆形，平均粒径1．1mm，平均沉降速率为1．9cm·S-1，SVI在18．2～31．4mL·g-1之间，对氨氮的去除率达95％，亚硝酸盐积累率维持在809／6～90％。颗粒污泥形成后，氨氧负荷达到了0．0455kgNH4＋-N（kgMLSS·d）-1，与启动期相比，提高了4．55倍。分子生物学FISH技术对颗粒污泥茵群结构的定量分析表明，AOB占全部茵群的14．9oA左右，NoB占0．89oA左右。反应初期高FA和反应后期高FNA的共同作用可能是该研究中实现和维持稳定短程硝化的关键。

游离氨对硝化菌活性的抑制及可逆性影响

为考察游离氨(FA)对硝化菌(氨氧化菌AOB和亚硝酸盐氧化菌NOB)活性的抑制影响,采用SBR反应器,基于FA与过程控制协同作用在实现短程硝化的基础上,考察了不同FA浓度(1.0,5.3,16.6,13.4,9.9,5.2,1.0mg/L)梯度下,FA对AOB和NOB活性的抑制作用及可逆性.结果表明,当FA浓度达到13.4mg/L时,系统内亚硝态氮积累率(Ni AR)逐渐增加,硝态氮积累率(Na AR)逐渐减小,且Ni AR/Na AR>1时,系统实现了稳定短程硝化.在此FA浓度条件下,FA对AOB和NOB活性均产生一定的抑制作用,但相对于AOB,NOB对FA的抑制作用更加敏感.当AOB活性被短暂抑制后,其活性又迅速恢复;而NOB活性被完全抑制.此后当FA浓度又逐渐降至1.0mg/L时,AOB活性始终维持较高水平,而NOB活性尚未恢复.也即是说,在本试验控制的FA浓度条件下,FA对AOB活性的抑制作用是可逆的,而对NOB活性的抑制作用不可逆.

单级SBR生物膜中全程自养脱氮的研究

研究了具有全程自养脱氮作用的生物膜中无机碳源浓度、pH值、溶解氧(DO)对全程自养脱氮的影响.结果表明,当NaHCO3浓度从1.75g/L上升到2.50g/L时,反应体系中的pH值从7.6~8.0上升到8.8左右,氨氮转化率和总无机氮去除率分别急剧下降到53%和48.8%.在进水氨氮负荷为60g/(m3(d)时,最佳DO应控制在0.5~0.7mg/L,此时氨氮转化率达到90%以上.

高氨氮浓度下的亚硝化过程及其影响因素研究

利用小试 CSTR反应器对高氨氮浓度条件下的亚硝化过程进行了试验研究 ,结果表明 :35℃时 ,在无污泥回流的情况下 ,运行 2 6 d后即实现了亚硝化 ,从第 73d开始出水中检测不出 NO3- ;在增加了连续污泥回流的情况下 ,反应器的运行更稳定 ,且出水中仍检测不到 NO3- ;反应器内的污泥具有很高的氨氧化活性 ,其最大氨氧化速率可达 3.0 1 kg N H+ 4- N / ( kg VSS· d) ;并利用间歇试验对 p H和

污水处理中游离氨对硝化作用抑制影响研究

含氮废水尤其是高氨氮废水的生物处理中,游离氨对硝化作用的抑制作用显著影响工艺的运行效果.研究游离氨对硝化作用的抑制机理有利于生物脱氮工艺的长期稳定运行.总结了游离氨抑制对硝化作用影响的最新研究,介绍了游离氨对氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的抑制模型和抑制机理,以及控制游离氨抑制作用的主要策略;探讨了游离氨选择性抑制下短程硝化反应的实现、维持和适应性,主要包括游离氨和其他影响因素如溶解氧、温度等协同作用对短程硝化的影响.