不同改性方法对生物砂滤池生物膜特性及处理受污染原水效果的影响

通过对普通石英砂(QS)进行氨基及铝钙双氢氧化物改性制得氨基改性砂(AMS)和铝钙双氢氧化物改性砂(CAS),分别以QS、AMS、CAS为滤料填充滤池进行挂膜,研究了不同石英砂表面的生物膜量、生物活性、胞外聚合物(EPS)的特性及对受污染原水的处理效果。结果表明,挂膜成功后CAS表面的生物活性最高,为42.00 mgO_(2)/(g·h),生物膜量和胞外聚合物的含量最大,分别为12.43 mg/g、105.09 mg/(g·SS),对COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N的去除率分别稳定在58.20%、89.50%;AMS表面的生物活性、生物膜量、EPS平均含量分别为32.97 mgO_(2)/(g·h)、9.07 mg/g、93.41 mg/(g·SS),对COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N的去除率分别为54.60%、85.10%。三种石英砂表面生物量分布均沿水流方向递减,EPS的含量从溶解性胞外聚合物(SL-EPS)到紧密附着性胞外聚合物(TB-EPS)呈上升趋势。

复合改性砂滤料制备及生物砂滤池对受污染原水的净化效果

为改善普通石英砂(QS)表面特性,提高生物砂滤池生物附着量及对水中污染物的去除效果,对QS进行氨基、铝离子及铝钙双氢氧化物改性,制得氨基改性砂(AMS)、铝离子改性砂(ALS)和铝钙双氢氧化物改性砂(CAS),以四种滤料填充滤池考察对受污染原水的净化效果。结果表明,与QS相比,ALS与CAS表面覆盖了金属离子,AMS、ALS、CAS表面形态及比表面积均得到改善,成膜后表面生物附着量分别增加3.6、5.5、6.9 mg/g;滤速为5 m/h时,CAS滤池对浊度和COD平均去除率分别为90.1%、51.8%。与AMS、ALS滤池相比,CAS滤池表面生物量最大,对水中污染物去除效果良好。

承德某钼尾矿重金属淋溶释放规律及影响因素

为掌握承德地区钼尾矿中重金属的潜在环境风险,以某尾矿为研究对象进行了重金属淋溶释放规律研究,考察了淋溶液pH值、固液比、温度等因素对重金属元素释放的影响。结果表明:Mo、Mn、Cu和Zn为该钼尾矿淋溶释放的主要重金属;当淋溶液呈弱酸性或中性时,淋出液pH值均逐渐上升,并稳定在7.2~7.7,钼尾矿具有一定酸性缓冲能力;固液比越大、环境温度越高,尾矿中的重金属越容易释放;Mo、Mn和Cu动态淋溶释放动力学过程可用双常数速率方程描述,抛物线方程更适合描述Zn淋溶释放动力学过程。

生物炭对污泥-菌渣堆肥腐殖化与重金属钝化的影响

为探讨生物炭对市政污泥堆肥腐殖化和重金属钝化的影响,将市政污泥和菌渣按照湿质量比1∶0.7进行混合,设置3个堆体进行好氧堆肥:处理组堆体分别添加混料干质量5%和10%的生物炭(记为BC5、BC10);对照组(CK)堆体不添加生物炭。结果表明:添加生物炭可延长高温时间,促进堆肥中富里酸向大分子胡敏酸转变,降低水溶性有机物含量,促进堆体腐熟。添加生物炭的堆体对重金属的钝化效果均优于CK组,BC5对可交换态Cu、Pb钝化效果较好,钝化率分别为78.12%、97.82%,BC10对可交换态Cr、Ni、Zn钝化效果较好,钝化率分别为66.64%、5.88%、19.76%;堆肥后Cu、Pb、Cr残渣态分配率增加量大小顺序为BC10>BC5>CK,Ni、Zn残渣态分配率增加量大小顺序为BC5>BC10>CK。Cu、Cr、Pb、Zn可交换态分配率均与水溶性有机物和富里酸呈极显著正相关(P<0.01),与胡敏酸呈极显著负相关(P<0.01)。研究表明,添加生物炭有利于堆体腐殖化和重金属钝化,且两者存在相关性。

生物炭添加对污泥堆肥腐殖化和氨气排放的影响

近年来,市政污泥产量及无害化处置量均呈增加趋势,污泥堆肥技术成为研究与关注的热点,但传统堆肥中存在许多问题。为提高市政污泥堆肥腐殖化程度并减少氮素损失,通过好氧堆肥方法研究了添加生物炭对市政污泥堆肥腐殖质组分及氨气排放的影响。结果表明,在37 d堆肥中,对照组(C1)、添加5%生物炭组(C2)、添加10%生物炭组(C3)3种处理均达到腐熟标准。与对照相比,生物炭添加延长了堆体高温时间1~4 d,提高了堆体pH和电导率,对总有机碳、水溶性有机碳、富里酸分解更彻底;堆肥结束时,C2堆体腐殖化指数、胡敏酸占有率和胡富比均高于C1,腐殖化效果最好。氨气释放主要在高温期,累计释放量:C1(178.43 g/m^(2))>C3(151.28 g/m^(2))>C2(134.97 g/m^(2)),堆肥结束C1、C2和C3总氮含量分别为11.67 g/kg、13.48 g/kg和13.03 g/kg,添加生物炭有利于氮素保留。可见,生物炭在提高堆肥腐殖质稳定和减少氨气排放中具有良好效果,且5%添加量优于10%。

通风速率对市政污泥好氧堆肥氮素转化的影响

堆肥过程中氮素的转化对堆肥产品的肥效有着重要影响。以市政污泥和蘑菇渣为原料,按照湿质量比1∶0.7混合后进行为期26 d的好氧堆肥,设置3个不同通风速率的堆体A[2.4 m3/(m3·h)]、B[2.9 m3(/m3·h)]、C[3.3 m3(/m3·h)],考察通风速率对堆肥过程中含氮有机物转化及NH3挥发的影响。结果表明,堆肥完成后A、B、C堆体的总氮损失率介于16.90%~25.10%之间,NH3挥发占总氮损失的比例介于68.49%~72.97%之间。B堆体通风速率下NH4+-N向NO3--N转化更多,B堆体NO3--N含量较A和C堆体分别增加了30.31%和8.98%。结构方程模型显示,不同通风速率下,酸解氨态氮(AN)最易转化为NH4+-N,通风速率为2.9 m3/(m3·h)时微生物代谢活跃,促进了氨基糖态氮(ASN)的积累,且NH4+-N转化为难以矿化的酸解未知态氮(HUN),增加了对氮素的固定。兼顾腐熟条件和氮素损失,通风速率以2.9 m3(/m3·h)为宜。

典型污水处理工艺的污泥调理机制研究

为分析经过硫酸盐高级氧化处理后的市政污泥荧光蛋白组成和含量的变化及其对提高污泥脱水性能的影响,用二价铁活化过硫酸氢钾(PMS)调理三种不同工艺产生的市政污泥,并采用三维荧光光谱(EEM)和平行因子分析法(PARAFAC)进行分析。结果表明,类色氨酸蛋白是影响污泥脱水性能的重要因素,降低类色氨酸蛋白含量可以有效提高污泥脱水性能。从结构上看,在市政污泥胞外聚合物(EPS)中,类色氨酸蛋白的含量从内层紧密黏附型胞外聚合物(TB-EPS)向外层可溶性胞外聚合物(S-EPS)逐渐减少,其中TB-EPS是决定污泥脱水性能的微生物保护层。而以氧化沟为代表的污水处理工艺产生的剩余污泥比AAO和MSBR产生的剩余污泥更难脱水,这缘自于氧化沟工艺微生物处于内源呼吸期所形成的芽孢或其他休眠体保护,因此对于氧化沟污泥的调理脱水需要通过其他更有针对性的技术实现。