镧离子改性蒙脱石同步脱氮除磷

氮、磷浓度过高是水体富营养化的主要诱因,Phoslock®(镧离子改性膨润土)在实际富营养化水体治理领域已广泛应用。早期研究多侧重于Phoslock®的除磷机制与稳定性,对共存氨氮的同步吸附鲜有报道。本研究通过制备La3+改性高纯蒙脱石模拟Phoslock®除磷关键组分,探究了溶液pH值、吸附时间和初始浓度等实验条件对改性蒙脱石同步脱氮除磷的影响。结果表明,在pH=4~12范围内,此改性蒙脱石具有良好的除磷稳定性;当pH=10时,氨氮吸附量达到最大值,约为9.7 mg/g。相较于单一体系,共存体系中氮、磷吸附相互促进,缩短彼此的吸附平衡时间;此外,氨氮共存提高了磷的最大吸附量,而PO_(4)^(3‒)共存却降低了氨氮的最大吸附量。PO_(4)^(3‒)吸附几乎不受共存离子影响,Ca^(2+)和Mg^(2+)降低了氨氮吸附量,而HCO_(3)^(‒)和SiO_(3)^(2‒)促进了氨氮的吸附。改性蒙脱石主要通过表面沉淀(LaPO_(4))的方式除磷,分布于蒙脱石层间边缘的LaPO4形成的空间位阻降低了层间La^(3+)的利用率,阻碍了氨氮的离子交换过程。

Ce-La双金属氧化物同步去除酸性废水中磷酸盐和氟的性能与机理

采用共沉淀法制备出能同步吸附磷酸盐和氟的Ce-La双金属氧化物纳米吸附剂(CLBOs).结果表明,CLBOs主要以粒径20~50nm的纳米颗粒或纳米团簇的形式存在,比表面积为117.9m^(2)/g.CLBOs在pH为4~12的范围内具有良好的稳定性,且酸性条件有利于CLBOs的除磷除氟;在pH=4.0、磷酸盐和氟初始浓度为30、10mg/L的条件下,CLBOs最大磷、氟吸附量分别可达59.14,19.25mg/g.得益于静电吸引、配体交换和内配位络合的综合作用,CLBOs表现出优异的同步除磷除氟性能,且在高浓度竞争离子体系中能实现磷酸盐和氟的选择性吸附.CLBOs除磷除氟过程符合准二级动力学,且对氟的吸附速率显著快于磷酸盐,其中磷酸盐的吸附平衡时间约为240min,氟达到吸附平衡仅需100min.吸附饱和的CLBOs具有较好的再生性能,可长期重复使用,在含磷、氟酸性废水的深度处理领域具备良好的应用潜力.

改性沸石同步深度脱氮除磷的实验研究

以氯化铝、硫酸镁为活性剂,采取高温活化,对天然沸石进行改性,并通过正交试验优化了改性工艺。以模拟二级出水为研究对象,考察了改性沸石同步去除水样中氮磷的效果及其影响因素,并对不同温度下改性沸石对磷酸盐和氨氮的吸附平衡和吸附热力学,以及脱氮除磷机理进行了探讨。结果表明,15 min后改性沸石脱氮除磷过程基本完成,其pH值范围与实际污水相符,最佳pH值为8;当投加质量浓度为0.8 g/L时,出水中氨氮浓度和总磷浓度均达到景观环境用水水质标准(GB/T18921-2002)。改性沸石对氨氮和磷酸盐的吸附均符合Langmuir等温吸附方程。热力学参数ΔG0、ΔH0分别为正值和负值,表明该吸附是一个自发的吸热过程。

碳氮磷比例失调城市污水的同步脱氮除磷

为解决现行同步脱氮除磷工艺处理南方地区碳、氮、磷比例失调城市污水中,因C/N、C/P偏低,碳源不足而降低脱氮除磷效率的难题,试验以碳源偏低的广州市城市污水为研究对象,采用厌氧/好氧交替运行的SBR系统,通过对厌氧、好氧时段的合理调控,在无需额外添加碳源的条件下,有机物、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别可达90%、72%、41%和99%,不仅能使有机物和氮的出水指标达到国家排放标准,而且总磷出水浓度能达0.5 mg/L以下。通过进一步分析同步高效脱氮除磷的影响因素和控制条件,得出合理污泥龄的控制是实现同步脱氮除磷的关键,厌氧/好氧交替运行的方式不仅强化了磷的释放和吸收,而且降低了碳源偏低和硝酸盐对同步脱氮除磷影响的结论。

反硝化聚磷菌的培养富集及处理生活污水的稳定运行

在厌氧-好氧交替运行的序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)中,以C/P比大于50的实际生活污水为进水,成功驯化富集聚磷菌,平均厌氧释磷量为15 mg·L^-1,出水PO4^3--P浓度稳定小于0.5 mg·L^-1。在系统运行的第74 d调整运行模式为厌氧-缺氧-好氧,在缺氧开始时短期投加NO3^--N配水以驯化培养反硝化聚磷菌。保持系统内NO3^--N浓度不变,在进水COD浓度为250 mg·L^-1时,反硝化除磷效果最佳,平均反硝化除磷量占除磷量的比为87.1%。不同pH下反硝化除磷速率的小试证明,在pH=7.0时得到最大的比吸磷速率2.1 mg P·(g VSS·h)^-1。此时调整NO3--N进水为另一个全程硝化反应器的出水,并加大排水比增加缺氧初的进水量使得反应器内缺氧时的pH接近7.0,与未改变pH时对比表明前者在缺氧段反硝化除磷速率加快。反应器共运行160 d,稳定完成COD的去除与反硝化除磷过程。

膨胀蛭石同步脱铵除磷的影响因素研究

为探讨膨胀蛭石同步脱铵除磷能力，采用静态吸附实验考察了氨氮和磷酸盐共存时接触时间、粒径、pH值以及温度对膨胀蛭石去除氮磷效果的影响。结果表明，膨胀蛭石具有较好的同步脱铵除磷性能，在pH值为7，温度为25℃条件下，用1．00g粒径为80-100目膨胀蛭石对100mL氨氮和磷酸盐浓度分别为50mg／L和10mg／L的模拟污水处理4h后，氨氮和磷酸盐去除率分别达79．4%和93．0％，两者吸附过程均明显表现为“快速吸附，减速平衡”二阶段特征。中性条件下氨氮去除效果最好，酸性或碱性条件有利于磷酸盐去除，温度升高，氨氮去除率下降，磷酸盐去除率上升。等温吸附实验研究表明，膨胀蛭石对氨氮与磷酸盐的等温吸附线均较好的符合Langmuir方程。

亚硝酸盐型同步硝化反硝化耦合除磷研究

采用序批式活性污泥法,对人工配制的城市污水,通过控制泥龄成功实现亚硝酸盐型同步硝化反硝化,同时取得很好的生物除磷效果。实验结果显示:适宜的泥龄下,在控制适宜的COD及DO的条件下,COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别可达93%、99.6%、84.58%和99%。因此,利用排泥的方法控制反应器内适宜的泥龄,可以取得很好的同步脱氮除磷效果。

排出厌氧富磷污水生物化学除磷脱氮ERP-SBR系统研究

ERP-SBR工艺采用循环污泥技术借助化学方法固定厌氧富磷污水中的磷酸盐,将排除活性污泥的传统生物除磷模式变为排除富磷污水,消除了生物除磷脱氮过程中控制污泥龄时存在的矛盾,使生物除磷脱氮系统可以在较长污泥龄条件下获得优异的同时除磷脱氮效果。试验结果表明当SRT为50～80d、进水TN为28.6～58.3mg/L、TP=5.5～13.25mg/L时,ERP-SBR处理出水COD≤34mg/L、TN≤6.02mg/L、PO43-≤0.23mg/L,富磷污水化学固磷所需药剂用量为传统化学除磷法的5%,所得化学污泥含磷量为12～15%,可实现磷资源的回收。

微污染水体中改性泥炭与沸石同步脱氮除磷实验研究

实验研究改性的泥炭与沸石联合作用下同步对微污染水体的脱氮除磷效果,并与单独的改性泥炭除磷和改性沸石脱氮效果进行对比分析,以及通过SEM分析泥炭和沸石改性前后以及联合作用下两种改性材料饱和后的形态特点。实验结果表明,联合作用下改性泥炭吸附水溶液中的磷酸根能力提高,且会释放氨氮,改性沸石吸附水溶液中的氨氮能力下降,改性的泥炭与沸石可同步去除微污染水体的氨氮和磷,出水水质达到国家景观环境用水的再生水指标。

富磷上清液铁接触除磷工艺及影响因素

设计了一种由铁碳合金和钝态不锈钢作为电化学腐蚀两极系统的铁接触除磷反应器，首次尝试将铁接触除磷技术用于厌氧富磷上清液的处理。通过对模拟富磷上清液除磷效果的测定与分析，详细探讨了铁接触除磷工艺的影响因素，结果表明，曝气方式宜为间歇曝气，且最优曝气／停歇时间为60min／30min；在进水总磷浓度为30～50mg／L范围内，随着磷浓度的升高，总磷去除率随之下降；而随着曝气强度、pH值的升高及水力停留时间的延长，总磷去除率随之升高；随着水温的升高，总磷去除率有波动，水温为27℃时，总磷去除率最大。将铁接触除磷工艺运用到侧流除磷方法中，最终可使出水总磷浓度达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级（A）标准。

富磷上清液铁接触除磷污泥性质与资源化利用

利用X射线衍射和能谱分析技术,对富磷上清液铁接触除磷污泥进行了成分与性质分析。结果表明,污泥经陈化作用后其主要成分为FePO4、FeO（OH）和Ca3（PO4）2,各组分的相对质量百分比分别为27.01%、65.52%和7.47%。污泥的沉降性能良好,沉淀6-8 h后总铁浓度＆lt;3 mg/L。分析了污泥资源化利用的方法,提出可将污泥直接用作农肥或土壤改良材料,也可通过高温灼烧、焦硫酸钾溶解、过滤等过程将其分离为铁矿（Fe2O3·nH2O）和磷矿（FePO4和Ca3（PO4）2）后再利用。

富磷上清液铁接触除磷效果预测模型

富磷上清液铁接触除磷效果受多种因素影响,且各因素间关系复杂,单一的数学模型难于准确模拟.建立了灰色BP人工神经网络组合预测模型,该模型结合了进水总磷浓度、曝气强度、水力停留时间、pH值、水温等5个主要影响因素,可准确预测不同工况下富磷上清液铁接触除磷效果.通过组合预测模型计算可知:随着进水总磷浓度和pH值的升高,总磷去除率随之下降;而随着曝气强度的增大和水力停留时间的延长,总磷去除率随之升高;随着水温的升高,总磷去除率有波动,水温为27℃时,总磷去除率最大.

负载型纳米Fe/Ni材料同步去除水中硝酸盐/磷酸盐

水体的富营养化主要与硝酸盐和磷酸盐有关,但目前的处理方法大多只对其中一种污染物有去除效果。制备的负载型Fe/Ni双金属复合材料(DOW 3N-Fe/Ni)能实现NO_3^-和PO_4^(3-)的同步去除。当NO_3^--N为20 mg/L,PO_4^(3-)-P为1 mg/L时,NO_3^-和PO_4^(3-)的去除率分别可达70%和99%。探讨了DOW 3N-Fe/Ni同步去除NO_3^-和PO_4^(3-)的机理,铁镍金属在还原NO_3^-的过程中被氧化为金属离子或金属氧化物及氢氧化物,并通过Lewis酸碱理论、静电作用及吸附作用去除PO_4^(3-),实现NO_3^-和PO_4^(3-)的同步去除。

掺镁铝酸三钙制备及其共去除水体中氮磷的性能

采用固相反应法成功制备了掺镁铝酸三钙(Mg-C_(3)A)。利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、高分辨率透射电镜研究不同掺镁量下产物的晶相结构、光谱特征和表面形貌,探讨了 Mg-C_(3)A形成途径,并考察了Mg-C_(3)A对水体氮和磷的共去除性能。结果表明:Mg-C_(3)A主要是由Mg同晶取代了部分C_(3)A中的Ca而形成的同构体及在C_(3)A表面形成的MgO组成,且Mg的掺杂不改变C_(3)A的晶体结构和基本形貌;Mg-C_(3)A对水体氮(NH_(4)+)和磷(PO_(4)3-)的去除量分别为65.2和20.2 mg·g^(-1),去除过程符合准二级动力学模型,主要受化学反应控制;Mg-C_(3)A主要通过溶出的晶格Mg^(2+)、Al^(3+)分别与NH_(4)+和PO_(4)^(3-)形成鸟粪石沉淀及AlPO_(4)而实现氮磷共去除,同时C_(3)A自身溶出的OH-与过量NH_(4)+离子发生中和反应。

Effect of Scale Formation on Copper Enrichment Behavior in Continuously Cast Slab

Copper enrichment behavior in continuously cast slab induced by scale formation during continuous cooling was experimentally investigated,and the effects of initial slab surface temperature and oxygen potential in atmosphere were discussed.The results showed that a loose scale adhered to the substrate was formed in H2O-N2 atmosphere at higher slab surface temperature compared to a gap formed between the scale and the steel substrate after continuous cooling in H2O-O2-N2 atmosphere.Under the condition of continuous cooling in H2O-N2 atmosphere,the copper enrichment occurred both within the loose scale and at the scale/steel interface with simultaneous Ni enrichment near the interface at higher slab surface temperature.The combined effects of the loose scale and nickel enrichment were thought to promote the back-migration of Cu-rich phase from the interface and occlusion within the scale layer.While in H2O-O2-N2 atmosphere,the Cu enrichment was found on the steel side and the formed gap prevented the migration of Cu to the scale.

反硝化聚磷菌及其脱氮除磷机理研究进展

水体富营养化是当前水环境保护工作的重点关注问题,微生物修复富营养化水体具有高效、低耗且不产生二次污染等特点,已经成为富营养化水体生态修复的一种重要方式。近年来,对反硝化聚磷菌的研究及其在污水处理工艺中的应用越来越广泛。不同于传统的反硝化细菌联合聚磷菌去除氮磷工艺,反硝化聚磷菌在交替厌氧、缺氧/好氧条件下能同时进行脱氮除磷而被广泛关注与研究。值得注意的是,近几年报道的部分微生物仅在好氧条件下就可进行同时脱氮除磷,但是其脱氮除磷机理仍未理清。基于此,文中总结了目前发现的反硝化聚磷菌和同时硝化反硝化聚磷微生物的种类及特点,并对其脱氮与除磷的关系及其机理进行了系统性分析,对目前反硝化除磷存在的问题进行了梳理,最后对今后的研究方向进行了展望,以期为完善反硝化聚磷菌的脱氮除磷机理及工艺改进提供参考。

天然沸石同步去除水中氨氮和磷酸盐

通过静态吸附实验考察了浙江缙云产天然沸石对溶液中氨氮和磷酸盐的同步去除能力及机制,结果表明,天然沸石对溶液中氨氮的吸附过程较好地满足拟二级动力学模型、Langmuir和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型。天然沸石对磷酸盐的去除能力随溶液中初始氨氮浓度的增加而增加。当溶液pH由7.0增加到9.0时,天然沸石对氨氮的吸附能力随之增加,而当pH由9.0增加到10时,天然沸石对氨氮的吸附能力则下降。当溶液pH低于7.5时,天然沸石对溶液中的磷酸盐无去除能力,当溶液pH位于7.5～9.0时,天然沸石对磷酸盐的去除能力随pH的增加急剧增加,当溶液pH大于9.0时,天然沸石对磷酸盐的去除能力随pH的增加则呈下降趋势。天然沸石对溶液中氨氮和磷酸盐的同步去除过程是自发进行、吸热及熵增加的过程。天然沸石对溶液中氨氮的吸附机制为离子交换,对磷酸盐的去除机制则为化学沉淀作用。

一株反硝化聚磷菌的脱氮、除磷能力及其固定化净化水体的研究

主要研究了反硝化聚磷微生物对湿地受氮、磷污染水体的净化功能及在实践应用中的技术可行性。研究基于从大庆龙凤湿地富营养化水体中分离并鉴定到的一株假单胞菌(Pseudomonas putida),将其命名为DQ1。结果表明,菌株DQ1在以硝酸盐为唯一氮源,以柠檬酸为唯一碳源,在30℃的条件下静止培养30h,能将培养液中91.64%的总氮去除,去除速率达到11.33mg/(L·h);在厌氧条件下培养2h,上清液总磷质量浓度上升27mg/L,菌株DQ1表现出明显的有氧反硝化聚磷的特性;静止培养28h,聚磷量则可达到94.72mg/L,磷去除率为99.6%。在高碳磷比和低碳磷比的污染体系中,菌株DQ1都对磷有较好的去除效果。DQ1固定化技术在湿地水体修复方面有很强的应用潜力,经过6h,水体中的氮和磷都能被有效去除,氨氮质量浓度由5.38mg/L降至检测限以下,而硝态氮去除率可达98.48%,磷去除率达到97.46%。

反硝化聚磷菌快速富集、培养及其荧光原位杂交技术鉴别

以污水处理厂A2/O厌氧段污泥为种泥,采用膜生物反应器(membrane bio-reactor,MBR)对反硝化聚磷菌(denitrifyingphosphate-removal bacteria,DPB)进行快速富集及培养,并提供一种鉴别方法.试验中以乙酸钠为碳源,并在缺氧段投加一定浓度的硝酸盐,结果表明,在膜组件的高效截留作用下,经过厌氧-好氧和厌氧-缺氧2个阶段的富集培养,35 d内反硝化聚磷菌占全部聚磷菌(phosphate-accumulating organisms)的比例从24%上升到93%.此时系统的脱氮、除磷效率均可保持在90%以上.通过荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)并结合常规测定手段对活性污泥进行鉴别,确定Pseudomonas sp.和Rhodocyclus sp.为主要的优势菌.

耐盐异养硝化菌驯化方法及分离菌株鉴定

采用高C/N、逐渐降低DO、菌体对数生长期前期转接以及增加培养液中海水比例的方法完成了耐盐异养硝化菌的富集和驯化,并从中分离筛选出两株高效异养硝化菌qy37和gs2.通过对两株菌的形态观察、生理生化试验以及16S rRNA序列分析,确定菌株qy37和菌株gs2分别为假单胞菌属(Pseudomonas)和盐单胞菌属(Halomonas).