添加过磷酸钙对乡村有机废弃物太阳能辅助好氧堆肥氮素保持的影响

太阳能辅助好氧堆肥可以实现较好的腐殖化效果,但环境温度过高易造成氮素损失。为实现太阳能辅助猪粪好氧堆肥的氮素保持效果,选择猪粪和杂草作为堆肥原料,以水稻秸秆为调理剂,设计2个堆体,即堆体1添加2.5%磷酸钙,堆体2添加5%过磷酸钙,进行为期20 d的好氧堆肥。通过分析理化性质和微生物群落变化,探究氮素保持效果。结果表明,堆体1铵态氮含量从1.40 mg·g^(-1)下降到1.34 mg·g^(-1),堆体2则从1.13 mg·g^(-1)上升到1.27 mg·g^(-1),结束堆肥时2个堆体硝态氮含量分别为0.29和0.33 mg·g^(-1),氮损失分别为22.64%和17.44%,堆体2的氮素保持效果更好,添加5%过磷酸钙有更好的保氮效果。2个堆体全磷含量分别增加26.9%和9.3%,随着过磷酸钙添加量的增加,有效磷含量有所降低,分别降低2.3%和18.3%。2个堆体种子发芽指数(GI)均大于100%,C/N值也达到腐熟要求。随着反应的进行,致病菌种〔松鼠葡萄球菌(Staphylococcus sciuri)、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)和铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus)〕丰度趋于0。堆体2的pH更低,细菌群落丰度和多样性更高,氨挥发更少。堆体2中反硝化菌〔假黄色单胞菌属(Pseudoxanthomonas)、极小单胞菌属(Pusillimonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)〕丰度低于堆体1,热酸芽孢杆菌(Bacillus thermolactis)、胺芽胞杆菌(Ammoniibacillus agariperforans)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)等保氮菌种丰度得到提高,有利于氮素保持。

气压对改良型双污泥工艺污染物去除途径的影响

基于改良型双污泥除磷脱氮工艺在不同气压条件下稳态运行数据,探讨了海拔分别为400 (96 kPa)、2 800(72 kPa)和3 300 m(65 kPa)下的工艺运行效能。结果表明,当气压从96 kPa降低至65 kPa, COD的去除率从87.45%提高至90.94%,低气压促进了聚磷菌厌氧释磷过程中胞内碳源的合成,有效提高了好氧吸磷效率,系统总磷去除效率从84.23%提升至90.44%。随气压降低,氨氧化菌的丰度和活性降低,低氧池硝化功能受限,进而限制了同步硝化反硝化作用,系统脱氮量减少,脱氮率从73.37%降低至69.89%。工艺各单元水质变化和物料衡算分析结果表明,各气压条件下改良型双污泥工艺磷主要通过好氧吸磷和反硝化聚磷过程去除,氮主要通过厌氧池的反硝化和低氧池的同步硝化反硝化过程去除。此外,随着气压的降低,曝气池中微生物的同化脱氮功能增强。本文结果为改良型双污泥工艺在高海拔地区市政污水处理中的应用提供了一定的理论参考。

青藏高原地区城镇污水处理研究现状与发展需求

近年来,随着青藏高原地区生态文明建设的不断推进,高原城镇污水处理厂迎来了大规模的建设,但由于高原地区低压低氧、低温、强紫外辐射的自然条件以及低碳氮比(C/N)的污水水质,污水处理厂在运行过程中出现了脱氮效果差、污泥膨胀等问题。文章根据高原地区典型污水处理厂的进出水水质,分析了高原污水处理厂存在的问题及其可能的原因,并探究了高原环境和污水水质等对污水处理可能产生的影响,提出高原地区城镇污水处理未来发展的参考性建议。

小型一体化农村生活污水处理设施进水负荷特征与运行优化研究

本文分析了43台小型一体化农村生活污水处理设施的进水水质、水量和出水水质,将设施按进水化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮负荷分为低、中、高3种级别,并分析了出水水质达标情况。选取低、中、高进水负荷的3台设施,开展曝气量和回流量优化研究,结果表明低、中、高负荷条件下的设施在回流比为300%,曝气量分别为4.8 m^(3)/h、6.0 m^(3)/h和7.2 m^(3)/h时,对农村生活污水的处理效果达到最佳,出水水质稳定达到《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB 32/3462—2020)一级B标准。

纳米洋葱碳强化厌氧膜生物反应器处理氯霉素废水

针对氯霉素难以生物降解的问题,本研究将纳米洋葱碳(carbon nano-onions,CNOs)作为导电材料投加到厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)去除废水中的氯霉素(chloramphenicol,CAP),探讨了CAP的厌氧降解途径和抗生素抗性基因(ARG)分布的情况,解析了CNOs对氯霉素去除的强化作用。质谱检测结果表明CAP和参与三羧酸循环的物质之间发生了酯化反应,这些降解产物的毒性低于CAP。此外,CNOs的添加促进了部分三羧酸循环酶的上调,进一步降低了CAP的生物毒性。研究还发现CNOs可以增强ARG的水平基因转移,其中intI1基因的相对丰度显著增加。另一方面,AnMBR的膜组件有效截留了ARG。采用序批实验进一步研究CNOs对氯霉素去除的强化作用,结果表明,添加CNOs的实验组中,反应10 h时CAP去除率为90.4%,远高于未添加CNOs的对照组(59.4%)。此外,添加CNOs的厌氧生物体系24 h内甲烷产量为46.1 mL,远高于对照组,且产甲烷滞后时间更短。以上结果表明CNOs强化了厌氧生物体系对氯霉素废水的去除效果,降低了CAP的生物毒性,可为AnMBR处理抗生素废水提供参考。

高海拔地区与低海拔地区污水处理系统中微生物群落特征分析对比

从污水处理系统中微生物群落结构特征分析入手,利用高通量基因测序技术对高海拔地区(西藏)与低海拔地区(无锡)生活污水处理厂污泥样品中的微生物群落结构进行分析和对比。结果表明:高海拔地区各样品的Simpson指数(0.993~0.994)和Shannon指数(8.388~8.668)均高于低海拔地区的数值,但实际处理效率却低于低海拔环境。高海拔地区样品中丰度最高的菌属为Haliangium和Ferruginibacter,丰度分别为6.5%~10.3%和5.6%~6.4%,与去除水中的生化需氧量相关,而在低海拔地区样品中丰度最高的菌属为Hyphomicrobium,丰度为7.8%~11.4%,与污水处理的脱氮功能相关。在低海拔地区,具有除磷功能的聚磷假丝酵母菌(Candidatus accumulibacter)的丰度值为1.3%,但是在高海拔地区的样品中却未检测到其存在,而是由Tetrasphaera(丰度1.2%~1.6%)和黄杆菌(Flavobacterium,丰度0.57%~0.70%)替代。环境条件的主成分分析结果表明,与高海拔地区的菌属种类分布相关性最高的环境因素为TN浓度,其次为TP、NH^(+)_(4)-N和DO浓度。高海拔环境下,COD和BOD_(5)对微生物菌落分布的影响明显低于低海拔环境。

高原生活污水多阶折流A^(2)O处理工艺优化运行与磷去除特性

为探究适应高原环境且出水稳定达标的城镇污水低碳处理工艺,在拉萨某污水处理厂内搭建多阶折流A^(2)O一体化中试装置,针对实际生活污水,考察了装置启动及参数优化过程中的脱氮除磷性能,并结合污泥磷含量对工艺磷去除特性进行了分析。结果表明:通过调整工艺参数可优化厌氧释磷和反硝化除磷的反应状态,当进水量为3 m^(3)·d^(−1),气水比、污泥内回流比和污泥外回流比分别为20、4.5和9.5时,在连续运行95 d不排剩余污泥状态下,出水COD、TN、NH_(4)^(+)-N和TP分别为(26.1±12.9)、(7.3±1.6)、(1.2±0.6)和(0.9±0.1)mg·L^(−1),反硝化除磷是磷的主要去除途径。多阶折流A^(2)O工艺单位质量污泥TP含量相较西藏污水厂平均水平高60%,具有更强的储磷能力,随着单位质量污泥TP含量和污泥量的增加,系统可储磷总量不断提高。