低C/N比污水脱氮技术研究

生物脱氮技术是通过硝化和反硝化菌来实现氮的去除,而充足的碳源是反硝化菌高效脱氮的关键,研究表明,只有当C/N〉4时才可给反确化细菌提供适量的碳源,使得生物脱氮正常进行,达到TN达标排放。针对低C/N比污水传统生物脱氮碳源不足、脱氮效率不高等问题,文章阐述了几种有效处理低C /N比污水的组合工艺、连续流一体化间歇曝气膜生物反应器（IMBR）等新工艺及分段进水、外加碳源等强化措施,并对这些技术和工艺的应用情况进行了简要分析。     

固体碳源投加量强化低C/N污水脱氮的研究

以经碱处理过的玉米芯作为固体碳源处理低C/N比污水,考察玉米芯为0,2.5,5.0和7.5g时系统中氨氮、硝态氮、亚硝态氮和总氮的去除率﹒实验结果表明:当玉米芯投加量为5.0 g/200 ml时,系统中亚硝态氮的浓度低于0.02mg/L且没有亚硝态氮的积累;出水NH3-N,NO3-N和TN去除率分别为93%～95%,92%～96%和93%-97%﹒通过考察不同玉米芯投加量对出水COD浓度的影响,可以看出玉米芯投加量过多会造成二次污染的现象﹒因此,在强化低C/N污水的技术中,应将固体碳源投加量控制在合适范围内,对于C/N比为1.5的污水,固体碳源的最佳投加量为5.0 g/200 ml﹒     

菌藻共生好氧颗粒污泥的分形特征研究

针对菌藻共生好氧颗粒污泥(algal-bacterial granular sludge, ABGS)的结构稳定性会影响运用ABGS污水处理工艺效能这一问题,基于不同曝气周期的SBR工艺,分析出水进水水质,并采用基于盒维数的分形维数计算方法,研究不同工况下ABGS的去除效能与分形特征。研究结果表明：在相同水力停留时间和相同曝气时间下,间歇时间小于等于2 h时,ABGS的去除效能和形态特征相似;在较高水平曝气量下,ABGS的COD、TP去除率较高,微藻的含量有效影响TP去除;ABGS的分形维数为1.78～1.83,且与好氧颗粒污泥的分形维数相似,分形维数越大,其结构越复杂、密实度越高、沉降性能越好。     

菌藻共生系统处理污水的研究及应用前景

利用菌藻共生系统处理污水是一项资源化技术，也是净化水体富营养化的一个有效途径．文章主要介绍了菌藻共生系统净化水质的机理和国内外利用菌藻共生系统处理污水的研究成果，以及今后的发展趋势．     

常温生活污水EGSB反应器颗粒污泥的特性

为研究生活污水EGSB反应器内的颗粒污泥特性,考察了运行条件的影响.结果表明,15℃以上时缩短水利停留时间(HRT)可提高COD去除率.HRT从1.6 h缩短至0.6 h,平均COD去除率从77%增加至82%.水力和基质的过负荷都会加速颗粒污泥解体.上升流速为2.8～3.1 m/h、容积负荷率(VLR)低于(12.9±7.6)kg/(m3·d)时,污泥粒径分布相对稳定;上升流速为3.8 m/h、冲击负荷为38 kg/(m3·d)时,则造成明显的污泥解体.高负荷运行有利于增加颗粒内部生物密度,但过度剪切造成的污泥破碎和粒径过小也会加剧洗出,尤其在低温条件下.缩短HRT可提高颗粒污泥活性.20℃以上,HRT从1.6 h缩短至0.75 h后,污泥比产甲烷活性(SMA)由0.85 g/(g·d)(VSS)增加至1.11g/(g·d)(VSS).长期低温驯化后,甲烷菌得以富集,10℃、HRT为2 h时,SMA增加至1.21 g/(g·d)(VSS).扫描电镜观察发现,颗粒污泥不同部位呈现明显的菌群分区现象.     

菌藻共生系统处理污水的研究及应用前景

利用菌藻共生系统处理污水是一项资源化技术,也是净化水体富营养化的一个有效途径.文章主要介绍了菌藻共生系统净化水质的机理和国内外利用菌藻共生系统处理污水的研究成果,以及今后的发展趋势.     

前置混凝对污水C/N比及生物脱氮的影响

近年来低C/N比污水脱氮的问题日益突出,受到广泛关注。为此,本文提出了前置混凝分离-生化脱氮的解决思路,并利用前期研发的混凝剂聚合硫酸铁铜（polyferric copper sulfate,PFCS）,研究了前置混凝对污水C/N比及生物脱氮的影响。结果表明：（1）PFCS前置混凝在一定程度上降低了C/N比,降低了后续生物处理工艺的化学需氧量（COD）以及总氮（TN）负荷;改善了残余有机物和含氮化合物的构成,缩短了微生物迟缓期,由1 h以上减少到0.5 h左右;提升了硝化效率,硝化比率由30%以下提升到70%～90%。（2）前置混凝对脱氮产生复杂影响,整体上前置混凝有助于生化脱氮过程。（3）适当使用PFCS不会导致沉后水中余铜超标,残余的铜离子对微生物硝化有促进作用。上述研究结果对解决日益严重且普遍的低C/N比污水脱氮问题提供了新思路,为污水资源化利用等工作提供了解决途径。     

复合藻-菌净化系统处理麦秆造纸废液初步研究

在室内模拟条件下,采用正交设计法建立了一种由蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、鱼腥藻7120(Anabaena sp.PCC7120)、硝化细菌(Nitrate bacteria)和荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulata)组成的复合藻-菌净化系统去除造纸废液中有机质和氨态氮的最优化模型,确定了藻类与细菌的最优化数量配比关系为蛋白核小球藻:鱼腥藻7120∶硝化细菌∶荚膜红假单胞菌=1∶2.17∶2.83∶5.09.比较了复合藻-菌净化系统最优化模型与单藻、单菌去除造纸废液中有机质和氨态氮的代谢速率的差异.结果显示,复合藻-菌系统代谢有机质、氨态氮的速率远高于单藻、单菌,其去除率分别为91.3%、79.2%;39.9%、22.7%;58.6%、68.9%.研究了光照强度和温度等生态因子对复合藻-菌净化系统最优化模型代谢有机质和氨态氮的影响.结果表明,在光照与黑暗条件下,复合藻-菌系统代谢有机质和氨态氮的速率存在明显差异,黑暗有利于有机质代谢而光照利于氨态氮的去除.藻-菌系统对有机质和氨态氮的代谢能力与系统的环境温度相关.     

应用A/B/C工艺处理印染污水的研究

采用水解酸化一A/B/C曝气池一生物滤池技术处理纺织印染地区的城镇污水,经过半年的运行表明,系统处理效果稳定,对BODS、SS的去除率均在90%以上,出水COD、色度、TP,NH3一N,pH等达到排放标准,剩余污泥量比传统活性污泥法减少30%～40%。     

低有机负荷率下聚磷好氧颗粒污泥的培养

采用序批式反应器(SBR)反应器,按照强化生物除磷工艺(EBPR)的运行方式,考察了低有机负荷率下培养聚磷好氧颗粒污泥的可行性,并对形成颗粒的特性以及关键培养技术进行了评价.SBR反应器在启动后6个星期内基本达到稳定,形成的聚磷好氧颗粒污泥主要由表面紧密缠绕的丝状菌和内部紧凑排列的短杆状细菌组成,颗粒内富集了大量的聚磷菌,污泥含磷量高达7.05%,能够达到非常好的除磷效果,总磷去除率高于90%,同时具有紧凑密实的结构和良好的沉降性能,平均粒径为940.17,μm,平均密度为1.048,g/cm3,SVI为22.02,mL/g.实验结果表明,低有机负荷率有利于富集聚磷菌和增强颗粒稳定性,是培养聚磷好氧颗粒污泥的关键控制参数.     

富勒烯(C60/C70)与 N,N,N′,N′-四-(对甲基苯)-4,4′-二胺-1,1′-二苯碲醚电荷转移复合物的特征

用激光光解方法研究了富勒烯(C60 / C70)与N,N,N′,N′-四-(对甲基苯)-4,4′-二胺-1,1′-二苯碲醚电荷转移复合物的特征. 通过观察在近红外区瞬间吸收带,富勒烯(C60 / C70)激发三线态,富勒烯(C60 / C70)阴离子自由基和N,N,N′,N′-四-(对甲基苯)-4,4′-二胺-1,1′-二苯碲醚阳离子自由基的出现,测定了在苯腈溶液中从N,N,N′,N′-四-(对甲基苯)-4,4′-二胺-1,1′-二苯碲醚到富勒烯(C60 / C70)激发三线态的量子转化产率和电子转移常数.     

C/N自掺杂提高g-C3N4光响应的理论研究

依托半导体的光催化性能对环境中的污染物进行降解是解决环境污染的一种有效途径.类石墨烯相C_3N_4(g-C_3N_4)具有稳定的化学性能和独特的电子结构,在光催化领域展现出巨大的应用潜力.采用第一性原理,本文对不同比例的C/N自掺杂g-C_3N_4的晶体结构和电子结构进行了探究.通过不同掺杂位形成能的比较,探究了单原子替位掺杂和多原子表面转移掺杂的最优化结构.通过电子结构的比较发现:C原子自掺杂较N原子自掺杂形成能更低,易于在实验中实现;随N掺杂比例的增加, g-C_3N_4的吸收光谱向红外移动; C掺杂比例为1/12时对可见光的响应最强.该理论结果除获得掺杂的微观机理解释,亦利于对后续实验的合成提供理论依据和指导.     

A~2O-BAF与A~2O工艺处理较高C/N比生活污水时的污泥沉降性对比分析

考察2种工艺处理较高ρ(COD)/ρ(TN)(简写为C/N)生活污水时的污泥沉降性,系统在污水C/N比为7.1左右的情况下,稳定运行30d。实验结果表明:A2O-BAF工艺的沉降性远远好于普通A2O工艺,前者无污泥膨胀之虞,而后者比较严重,主要原因为:A2O-BAF工艺缺氧段长,好氧段短,能有效抑制丝状菌性膨胀;A2O-BAF工艺污泥含磷量是普通A2O工艺的2倍多,前者为6%左右,而后者为3%左右,前者污泥密度高;A2O-BAF工艺面临的污泥上浮问题远不如普通A2O工艺严重,絮体更实,凝聚性更强。     

菌-藻体系中无机碳源对小球衣藻生长和聚集的影响研究

为了提高微藻生长速率、实现低成本高效收集,文章以小球衣藻(Chlamydomonas microsphaera)为研究对象,探究无机碳源对菌-藻体系中微藻生长和聚集的影响。结果表明：无机碳源能够显著提高菌-藻体系中微藻生物量,当初始菌藻数量比为15∶1时,在低碳源(37.6 mg/L)水平下,经过6 d培养后微藻生物量可达1.255×10⁶个/mL,较纯藻培养体系增加30%;当碳源质量浓度升高至188.0 mg/L时,微藻数量较纯藻培养体系增加68%,可达1.681×10⁶个/mL;菌-藻体系也有助于微藻自聚集,随着无机碳源质量浓度增加,其聚集效果变得更明显,聚集率最高可达66%,远高于纯培养体系中的27%。研究结果可为微藻综合利用研究提供参考。     

C/N值对SBBR脱氮效果的影响

本文采用SBBR反应器处理人工模拟废水,考察在不同C/N值条件下反应器的处理效果及氮的转化情况。试验结果表明,在室温条件下,进水氨氮浓度为120mg/L左右,保持溶解氧在2.0-2.5mg/L,运行方式为2.5(曝气)-1.5(停曝)-2.5(曝气)-1.5(停曝),当C/N值为5、6时系统脱氮效果最好,且系统主要脱氮方式为同步硝化反硝化和短程硝化反硝化。     

CoPt/C颗粒膜矫顽力的研究

研究了影响CoPt／C颗粒膜的矫顽力大小的CoPt的成分、C的含量、合适的热处理条件和膜厚等因素．发现Co原子浓度在25％～57％之间均可以得到大矫顽力;适量的C能最大程度的提高膜的矫顽力;退火温度在650℃～700℃时足够使颗粒完成由软磁相向硬磁相的转变;矫顽力在一定范围内随膜厚的减少而增加．     

白腐菌产漆酶的发酵条件研究

漆酶(E.C.1.10.3.2)是一类含铜的氧化还原酶,其可以催化对苯二酚(也叫氢醌)氧化生成对苯醌,也常被称为对苯二酚氧化酶。漆酶一般存在于真菌和植物中,由于具有较高的稳定性和较好的底物专一性,在印染和环境有机毒性化合物的降解、专用生物传感器的构建、以及造纸领域有机废弃物的生物加工利用等方面具有实际工业应用。考察了白腐菌的培养和产漆酶条件,对白腐菌产漆酶的培养条件和培养基进行了优选。结果显示,以小麦皮为碳源,硫酸铵和尿素为氮源,白腐菌生长产酶的适宜培养温度为28℃,pH值为3.5~6.0,培养基的C/N比以20合适。当培养基中添加一定的木质素沉淀物和葡萄糖时对白腐菌液体发酵产漆酶具有明显的促进作用,菌体发酵液中加入10 g/L的葡萄糖、6 g/L木质素时发酵产漆酶的活力达到最大值。     

好氧颗粒污泥处理高浓度氨氮废水的研究

通过厌氧-好氧交替工艺培养好氧颗粒污泥,采用成熟好氧颗粒污泥处理高浓度氨氮废水,对不同pH、反应时间、进水浓度条件下好氧颗粒污泥微生物处理高浓度氨氮废水的效果进行了研究。实验结果表明,在进水氨氮浓度较高（460 mg/L）、pH为7~8、温度20℃左右的条件下,稳定运行15天,氨氮的去除率较高。     

好氧颗粒污泥短程硝化处理养殖废水及N2O释放特性

好氧颗粒污泥可通过特殊的厌/好氧空间结构实现短程硝化,而短程硝化和好氧颗粒结构都可能导致温室气体N₂O释放.试验研究了处理养殖废水过程中好氧颗粒污泥短程硝化性能,及利用微电极探针定量分析N₂O过程释放特性.稳定运行期间,COD与氨氮平均去除率分别为76.8%和94.4%,短程硝化效率可达88.9%.根据微电极探针和气相色谱分析结果,好氧颗粒污泥系统厌氧和好氧阶段N₂O生成量分别占46.4%和53.6%,但短程硝化系统的N₂O释放主要来源于曝气吹脱作用;系统内N₂O中氮的释放量占进水氮的比例为2.1%,好氧颗粒污泥并未显著强化N₂O释放.