有机碳源对微生物代谢所致水体黑臭现象形成的影响机制

黑臭水体已成为最亟需解决的城市水环境问题。有机污染是导致水体黑臭的关键因素,但有机碳源对黑臭现象形成的影响机制尚不明晰。文中以淀粉为有机碳源、实际黑臭水样为菌液,在封闭静态微生态系统中模拟水样黑臭现象形成过程。试验结果表明,水样黑臭现象形成受微生物驱动,适宜的菌液比为1∶250,在该菌液比下有机碳源[淀粉,以总有机碳(TOC)计]质量浓度≥100 mg/L时,水样出现黑臭现象。皮尔逊相关性分析表明水样黑臭程度(色度和臭阈值)与有机碳源浓度显著正相关,而溶解氧(DO)与有机碳源浓度极显著负相关(p<0.01,r^(2)=0.98),说明有机碳源是水体黑臭的重要因素。通过测定水样中DO、Fe^(2+)、S^(2-)和FeS浓度变化,表明试验条件下有机碳源对水样黑臭现象形成的影响机制是微生物分解有机碳源消耗水中大量DO,导致水样在缺氧还原状态下易产生FeS和H_(2)S等致黑、致臭物质。

超声波强化零价铁/过硫酸钾体系处理柠檬酸镍络合废水

以柠檬酸镍络合废水为目标废水,考察了超声波(US)强化零价铁(Fe^0)/过硫酸钾(PS)体系的初始pH、过硫酸钾用量(C_(PS))、超声波功率、零价铁与过硫酸钾质量比(m)、零价铁粒径(d_(Fe^0))对镍去除的影响.结果表明,在超声波功率为600 W,pH为3,过硫酸钾用量为0.45g·L^(-1),Fe^0∶PS(质量比)为0.8,零价铁粒径为75μm的条件下反应60 min时,镍的去除率可以达到100%.不同体系的对照实验和反应前后零价铁SEM、EDS分析结果表明,US/Fe^0/PS体系效果明显优于US/Fe^0、US/PS和Fe^0/PS体系,超声波对Fe^0/PS体系具有强化作用,能促进零价铁持续释放具有催化作用的Fe^(2+).最后,通过红外光谱和紫外光谱分析了柠檬酸镍破络机理.TOC变化规律表明,体系矿化速率低于体系中柠檬酸的降解速率,说明柠檬酸镍降解首先是一个快速破络过程,随后是破络后的中间产物进一步降解矿化.

碳酸氢钠对短带鞘藻-活性污泥共生体系在城镇污水脱氮除磷中的促进作用

藻菌共生技术在污水处理中具有高效低耗、资源可利用等特点。目前,我国城镇污水厂中进水COD普遍偏低,影响了出水一级A(GB 18918-2002)提标改造中脱氮除磷的效果。在构建短带鞘藻-活性污泥共生体系的基础上,采用补充外加碳源促进其对城镇污水的脱氮除磷效果。结果表明,短带鞘藻-活性污泥共生体系的优化工艺条件为藻菌干重比3∶1、初始生物量0.3 g·L^(-1)、曝气量0.2 L·min^(-1)、曝气间歇时间6 h∶6 h。经过比较,确定碳酸氢钠比乙酸钠、葡萄糖和碳酸钠更适合作为该共生体系的外加碳源。当碳酸氢钠投加量为100 mg·L^(-1)时,该体系对模拟中污水中氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和COD的去除率分别为98.7%、78.6%、71.6%和100%。Monod动力学方程计算拟合结果证实,碳酸氢钠对短带鞘藻生长的促进作用比对活性污泥显著。将该共生体系置于自行设计的固定化藻菌共生生物膜反应器处理某城镇污水厂污水,经外加碳酸氢钠提升进水中碳源浓度后,出水中氮磷等指标均可达到城镇污水处理厂污染物一级A排放标准。