外源磷缺乏对厌氧氨氧化脱氮效能影响

通过批次实验和UASB反应的连续实验考察了在不同缺乏外源磷的程度时,厌氧氨氧化颗粒污泥对基质氮的去除情况以及出水磷含量的变化。结果表明,批次实验中,PO₄^3--P的质量浓度在2.3~0 mg/L对厌氧氨氧化颗粒污泥的脱氮效能没有明显的消极影响,而当PO₄^3--P的质量浓度为1.0 mg/L时基质去除率93.160%比进水PO₄^3--P的质量浓度2.3 mg/L的实验组的高3.93百分点。在连续实验中,外源PO₄^3--P的质量浓度在2.3~0 mg/L时,对NH(4)⁺-N和NO₂^--N的去除没有消极影响,NH(4)⁺-N和NO₂^--N去除率始终保持在99.68%和99.69%左右;当进水PO₄^3--P的质量浓度为0时,出水NO₃^--N含量稍有减少,PO₄^3--P的质量浓度约为0.222 mg/L。     

石灰石改性硫磺材料深度脱氮除磷研究

为了使污水处理厂出水中的氮、磷浓度进一步降低,制备出了一种石灰石改性硫磺材料,通过批次实验和生物滤池实验探究其脱氮除磷性能。结果表明,硫磺/石灰石体积比为3∶1的改性材料脱氮除磷效果最佳,发泡可以提高改性材料脱氮除磷性能,改性材料对HRT有较好的适应性。当HRT=1 h,进水NO₃^--N、PO₄^3--P分别为20、1 mg/L时,生物滤池NO₃^--N、PO₄^3--P去除率分别高于89%、65%。微生物群落分析显示,生物滤池中硫自养反硝化菌丰度大于79%。     

复合硫基质驱动自养反硝化脱氮除磷效能与微生物群落结构

针对单一硫基质驱动自养反硝化性能的缺陷,采用单质硫(S⁰)与天然铁硫矿石(FeS、Fe_1-xS、FeS₂)两种矿物作为生物填料,构建3组复合硫基质填充床反应器(B1、B2、B3),探究了启动与稳定运行期间反应器对市政尾水深度脱氮除磷的效果与微生物群落结构的特征。结果表明,3组反应器均表出现较高的脱氮性能,NO₃^--N去除率均随反应器水力停留时间(HRT)的延长而提高,当反应器HRT分别为1h (B1)、12h (B2)和9h(B3)时,均实现20mg/L NO₃^--N完全去除。PO₄^3--P与脱氮过程中产生的铁离子形成铁磷沉淀物而被去除,且PO₄^3-P的去除率与脱氮效果呈正相关。复合硫基质反应器的SO₄^2-/NO₃^-低于单一硫基质自养反硝化系统,硫酸盐产生量相应...     

天然沸石对高浓度NH4+吸附机理研究

为快速降低高NH₄⁺水源中的NH₄⁺浓度,便于后续生化工艺处理,本研究选用天然沸石作为吸附剂,并考察了影响天然沸石对高浓度NH₄⁺吸附性能的因素;通过研究天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附动力学、等温线和热力学特性,并结合分子动力学模拟,探究了天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附机理。结果表明,当天然沸石投加量为50 g/L、NH₄⁺-N初始质量浓度为4 000 mg/L、温度为35℃、吸附时间为3 h时,天然沸石对NH₄⁺-N的吸附量可达26.94 mg/g。吸附动力学和等温线分析表明,天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附过程更适合用准二级动力学模型和Freundlich模型描述。理论计算和红外光谱表征佐证了氢键和化学吸附作用的存在。天然沸石吸附高浓度N...     

污泥停留时间对新型A2/O工艺联合生物滤池深度处理城镇废水的探究

为探究污泥停留时间（SRT）对新型 A²/O 联合生物滤池工艺深度处理城镇低 C/N 效能的影响,以实际低 C/N废水为探究对象,构建了中试规模的 A²/O 联合 BAF 工艺,通过调控不同 SRT,在室温环境下比较新型处理工艺对生物脱氮除磷及污泥特征的影响。结果表明,SRT延长对 COD去除影响不明显,但提高了 NH₄⁺-N 和 PO₄^3--P 的去除率,SRT 延长至 16 d 时,NH₄⁺-N 和 PO₄^3--P 的去除率分别高达 94.6%～96.8% 和 94.5%～95.3%,均高于 SRT 为 10 d。SRT延长提高了污泥浓度并导致 VSS/TSS增加,此外,SRT适当延长改善了污泥沉降性,提高了胞外聚合物含量,尤其当SRT 为 14 d 时,EPS 含量高达 60.5～62.3 mg/g,蛋白质（PN）/多糖（PS）提高至 1.59～1.71。本研究结...     

A2/O-BAF工艺短程硝化模式下反硝化除磷效能

采用厌氧/缺氧/好氧-曝气生物滤池(A²/O-BAF)工艺处理低C/N城市污水，研究硝化液回流比为0、50%、100%、150%和200%时该工艺脱氮除磷效能。结果表明，在A²/O中控制污泥龄(SRT)为15d，水力停留时间(HRT)为10h，好氧段溶解氧(DO)为2.0mg/L;BAF中控制HRT为3h、好氧/缺氧曝停时间比为50min∶10min以及硝化液回流比R=200%的条件下，进水COD、TN、NH₄⁺-N和PO₄^3--P的浓度分别为232.61mg/L、53.99mg/L、52.20mg/L和5.54mg/L，系统出水中COD、TN、NH₄⁺-N和PO₄^3--P的浓度分别为34.11mg/L、12.44mg/L、1.01mg/L和0.34mg/L，亚硝积累率(Ni AR)高达95.20%。出水NO₂^--N回流至A<...     

折流式A2O-MBR工艺启动过程及影响因素研究

针对MBR工艺的改进和优化，构建了小试规模的折流式A²O-MBR工艺装置，将好氧池分为第一好氧池(O₁)和第二好氧池(O₂)，考察了溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)对处理性能的影响。进水COD、NH₄⁺-N和PO₄^3--P分别为400 mg/L、50 mg/L和5 mg/L。在HRT分别为24 h和12 h条件下，COD、NH₄⁺-N和TN的去除效果保持稳定，平均去除率为90.2%、99.4%、84.8%，平均出水分别为38.1 mg/L、0.3 mg/L和7.6 mg/L。除磷性能受好氧区DO影响较大，将O₁池DO浓度从6 mg/L下降至3.5 mg/L，除磷效果明显改善，PO₄^3--P去除率从45.0%提高至79.5%；在HRT缩短至12 h后，除磷效果保持稳定，出水平均浓度保持在1.0 mg/L。适当降低DO浓度、...     

HRT和曝气量对AAO-BAF系统反硝化除磷性能的影响

以COD/TN为4左右的生活污水为处理对象,通过调节系统进水流量和曝气生物滤池（BAF）曝气量,研究了水力停留时间（HRT）和BAF气水比对AAO-BAF反硝化除磷系统运行性能的影响。结果表明,气水比和水力负荷（HLR）对BAF的硝化性能有显著影响,BAF气水比为3：1时,NH₄⁺去除率降低到了72%;当AAO的HRT为4 h,BAF的HLR为3 m³·m^-2·h^-1时,即使BAF的气水比达到8：1,也不能保证NH₄⁺的完全去除。试验得出,AAO-BAF反硝化除磷系统的PO₄^3-去除率与NH₄⁺去除率存在良好的相关关系,为保证90%以上的磷去除率,NH₄⁺去除率应该达到98%。当AAO的HRT≥6 h,BAF气水比≥4：1时,AAO-BAF系统对COD、NH₄⁺、TN和PO₄^3-的去除率分别可达87%、99%、80%和95%。     

强化生态浮床净化黑臭水体研究

采用装载不同类型填料的生化物化耦合强化生态浮床处理低碳氮比黑臭水体。构建了Fe-C微电解强化生态浮床(ICEFB)、海绵铁微电解强化生态浮床(SIEFB)、沸石强化生态浮床(ZEFB)和生态浮床(EFB)四组反应器，比较不同浮床系统的脱氮除磷效果，考察DO质量浓度和进水NH₄⁺-N质量浓度对氮、磷等营养盐去除效果的影响。结果表明，铁微电解填料的引入显著提高了生态浮床的脱氮除磷能力，与ZEFB和EFB相比，SIEFB和ICEFB具有较高的养分去除效率。在DO为2 mg/L、进水NH₄⁺-N质量浓度为30 mg/L时，SIEFB对NH₄⁺-N的去除率和去除负荷分别为99.33%和62.96 g/(m³·d),TN的去除率和去除负荷分别为64.42%和56.78 g/(m³·d),TP的去除率和去除负荷分别为88.51%和10.73 g/(m³·d)。SIEFB的SND效率最高，为84.80%，具...     

AAO-BAF反硝化除磷系统的二次启动特性

利用厌氧/缺氧/好氧工艺与曝气生物滤池组成的双污泥强化反硝化除磷系统（AAO-BAF）处理生活污水,通过对比污染物的去除性能,分析了该系统除污染物性能的恢复情况。试验用反硝化除磷污泥在室温下放置了1个月。试验期间比较了两种启动方式,AAO反应器中厌氧、缺氧和好氧区的容积比（V_r）分别为2：5：2和2：6：1,记为1^#和2^#。试验结果表明,系统去除有机物和氨氮的性能基本没有恶化。第17 d,两种启动方式得到的TN和PO₄^3--P的去除率分别达到了约75%和92%;去除单位NO^-₃-N吸收的PO₄^3--P量也由试验初的0.5 mg PO₄^3--P·（mg NO^-₃^-N）^-1增加到了1.5 mg PO₄^3--P·（mg NO^-₃-N）^-1 左右。试验结果显示,AAO-BAF系统更适宜采用有利于除磷性能和污泥沉降性能快速恢复的方式1（1^#）进行二次启动。     

不同来源家庭户用沼气池沼液成分分析及风险评价

采集了中国8个省市的43个不同原料家庭户用沼气池的沼液,进行化学需氧量（COD）、氨氮（NH₄⁺-N）、磷酸盐（PO₄^3-）和重金属等指标分析,阐述不同原料导致沼液成分的差异,评价了不同来源沼液存在的生态风险,旨在为不同来源沼液的资源化利用提供理论依据。研究结果表明,以牛粪和秸秆为原料的沼液COD浓度较高,分别达到6800 mg·L^-1和5800 mg·L^-1;以猪粪和混合粪便为原料的沼液氨氮浓度较高,都超过1800 mg·L^-1,而牛粪原料沼液氨氮浓度明显低于其他原料,平均值仅有450 mg·L^-1,因此以牛粪为原料的沼液COD/NH₄⁺-N显著高于其他三种原料,COD/NH₄⁺-N达到15,而其他三种原料的沼液COD/ NH₄⁺-N均低于5;所有原料沼液磷酸盐浓度的平均值均低于80 mg·L^-1;沼液中汞的污染较严重,且在不同原料和不同地区的沼液中具有普遍性;潜在生态风险指数RI分析结果表明,云南、河南和湖北的沼液RI介于130～260之间,属于中等生态危害,存在一定的生态风险。     

载体诱导HAP沉淀处理含PO43-废水效果分析

以含PO₄^3-配水为处理对象、CaCl₂为沉淀剂,得到无载体时PO₄^3-去除最佳条件;在最佳条件下,对比12种备选载体诱导HAP(Ca₅OH（PO₄）₃)沉淀效果,选出最佳载体;考察不同来源最佳载体的诱导沉淀效果,分析了载体成分对诱导沉淀除PO₄^3-、Ni²⁺、Pb²⁺效果的影响。结果表明,无载体时最佳沉淀条件为:pH为10.0、沉淀剂投加摩尔比为4∶1、平衡时间为80 min;添加10种载体后,反应平衡时间均显著减少,PO₄^3-去除率均提高,其中白云石诱导沉淀效果最佳;白云石中CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃含量与PO₄^3-平衡去除率呈正相关,Fe₂     

A2O-SBR工艺在城镇污水处理厂中的应用

A²O-SBR工艺为A²O工艺与SBR工艺串联组合,为了探究A²O-SBR工艺在城镇污水处理厂的应用效果,分析广西壮族自治区东兴市城东污水处理厂2021年运行情况,结果表明：厂区出水稳定达标排放,A²O-SBR工艺脱氮除磷效果好;COD、NH₄⁺-N、TP平均去除率为87.05%、97.23%、80.86%,最高去除率为97.55%、98.36%、91.21%;出水浓度相对稳定,A²O-SBR工艺对上述三种污染物的去除率也相对稳定,对NH₄⁺-N效果最好,全年去除率稳定达到95%以上;该污水处理厂平均处理成本0.53元/m³。     

改性MCM-41分子筛对阴离子偶氮染料的吸附作用机理

制备了改性介孔分子筛NH₃⁺-MCM-41,研究了其对阴离子偶氮染料甲基红的吸附效果。研究表明,通过氨基改性使介孔分子筛MCM-41表面电荷发生改变,从而利用静电吸附作用改善了脱除效果,使甲基红吸附率提高了1.1倍,达到90.4%。溶液pH值的改变会影响NH₃⁺-MCM-41的表面电荷,从而影响吸附效率,其最佳pH值为4。溶液中的杂质离子均会对吸附产生影响,当溶液中含有Cl^-、NO₃^-时,对吸附效果影响不大;而当溶液中含有CO₃^2-和HPO₄^2-等高价弱酸根离子时,对吸附效果影响很大,基本不吸附染料。此外,通过其吸附动力学研究发现,吸附过程中不符合准一级动力学模型,而较好符合准二级动力学,说明在该过程中存在化学吸附,这种化学吸附涉及吸附剂与吸附质之间的电子共用或电子转移。     

锰氧化物制备及其对锰和氨氮的去除研究

为制备具有优良吸附性能的材料,采用高锰酸钾氧化(分别在酸性条件和中性条件下进行)和空气自然氧化水中2价锰,制备了3种锰氧化物(ORIG-MnO_x、Na₂CO₃-MnO_x、O2-MnO_x),对其结构进行了表征,并探究了对水中NH₄⁺-N和Mn²⁺污染的去除特性及影响因素。结果表明,所制备的ORIG-MnO_x与Na₂CO₃-MnO_x为结晶度较低的ε-MnO₂,但二者形貌和精细结构存在明显差异,O₂-MnO_x为结晶度较高的黑锰矿(Mn₃O₄);ORIG-MnO_x、Na₂CO₃-MnO_x具有比O₂-MnO_x更好的除Mn²⁺、除NH₄⁺-N性能,且Na₂CO₃-MnO_x吸附性能最佳,其NH₄⁺-N和Mn²⁺去除过程符合Langmuir吸附等温线模型和准2级反应动力学模型。可为以锰氧化物为基础的NH₄⁺-N和锰的去除工艺提供理论和技术支撑。     

水力负荷和填料对华南冬季条件下潮汐流人工湿地去除氨氮的影响

供氧不足是导致传统人工湿地硝化速率和水力负荷低的关键因素。此外,低温条件下微生物活性下降会进一步加剧该问题。针对上述情况,构建两组供氧能力强的潮汐流实验柱,在华南冬季条件下考察水力负荷和填料对系统NH₄⁺-N去除效率的影响。结果表明,NH₄⁺-N去除负荷与水力负荷成正比。以沸石与碎石混合填充的潮汐流实验柱(TFCW-Z)对NH₄⁺-N的平均去除率(67.20%～77.28%)显著高于以碎石填充的实验柱(TFCW-G)NH₄⁺-N平均去除率(43.23%～51.77%)(p<0.05)。在日平均温度为6～19.5℃,水力负荷为4 m/d条件下,TFCW-Z出水中NH₄⁺-N质量浓度始终低于黑臭水体标准值8 mg/L,此时NH₄⁺-N平均去除率为67.20%,NH₄⁺-N平均去除负...     

双污泥耦合振动缺氧MBR工艺强化污水反硝化脱氮除磷

针对双污泥(A₂N)反硝化除磷工艺存在工艺冗长、氨氮出水浓度过高的固有缺陷，提出了一种双污泥耦合振动缺氧MBR反硝化脱氮除磷(A₂N-VMBR)工艺。通过菌群培养，工艺启动与工艺参数优化，考察了A₂N-VMBR工艺启动过程中的污染物去除特性、微生物菌群变化以及缺氧MBR(AxMBR)的运行特性。结果表明，连续运行58 d后，完成了菌群的培养和工艺启动。经工艺参数优化调控，设置超越污泥比35%～40%，回流污泥比60～70%，污泥停留时间15 d，水力停留时间16 h,AxMBR污泥浓度6 000～6 500 mg/L时，COD、NH₄⁺-N、PO₄^3--P的出水浓度分别为20.02 mg/L,3.2 mg/L,0.46 mg/L，相应的去除率为90.11%、90.96%、93.38%。AxMBR平均污染周期为79 d，具有较好的耐污染特性。16S rRNA高通量测序表明，脱氯单胞菌(Dechloromonas)、陶厄氏菌属(Thaue...     

固定化SRB包埋颗粒组分优选及处理含SO42-废水效果研究

赣南离子型稀土矿尾水存在SO₄^2-含量高、pH偏低的问题,影响后续微生物对尾水其他组分(NH₄⁺-N、NO₃^--N)的处理,拟采用硫酸盐还原菌(SRB)包埋颗粒对水体中SO₄^2-进行去除,同时提升水体pH。通过对SRB包埋颗粒表面吸附材料、还原激活材料、内聚碳源和固体酸水解材料4个组分进行实验研究优选SRB包埋颗粒组分,结果表明,凹凸棒石粉作为SRB包埋颗粒表面吸附材料应用效果比较好,纳米零价铁对SRB的还原激活作用相对更好,内聚碳源及固体酸水解材料组合以玉米芯、花生壳与沸石粉、磁铁矿粉的组合效果比较理想。在此基础上筛选制备出4种包埋颗粒,通过厌氧三角瓶验证其对模拟废水中SO₄^2-的去除效果,发现制备的4种包埋颗粒经过10 d的实验对SO₄^2-的去除率都在60%以上,去除率最高的是花生壳-Fe₃O     

TiO2改性石墨烯电极电吸附去除污水中NH4+

通过水热法制备得到TiO₂改性石墨烯复合材料（RGO/TiO₂），考察了其形貌结构和电化学性能。将其组装成电极，对比未改性石墨烯（RGO）电极和RGO/TiO₂电极的电吸附NH₄⁺性能。重点考察外加电压、循环流速、初始浓度等工艺参数对RGO/TiO₂电极电吸附NH₄⁺的影响，并对其电吸附NH₄⁺特性和对模拟实际含NH₄⁺废水深度脱NH₄⁺效果进行研究。结果表明：RGO/TiO₂复合材料具有三维孔洞结构，比表面积为382.08 m²·g^-1，比电容量在扫速为0.01 V·s^-1时达到325.80 F·g^-1，优于RGO材料。RGO/TiO₂电极的初次电吸附量较RGO电极提升了28.3%，循环再生吸附10次后，RGO/TiO₂电极的NH₄⁺吸附量仅降低了5.87%，循环再生吸附性能优于RGO电极。外加电压2.0 V、循环流速35 ml·min^-1和NH₄⁺初始浓度1.0 mmol·L^-1为RGO/TiO₂电极的最佳NH₄⁺电吸附条件。RGO和RGO/TiO₂电极电吸附NH₄⁺过程符合准一级动力学模型和Freundlich等温吸附模型，电吸附NH₄⁺为非均匀表面的多层吸附行为，以物理吸附为主。RGO/TiO₂电极4级串联时对模拟实际含NH₄⁺炼油净化水的去除率达到86.84%。     

油茶果壳生物炭对氮磷污染物的吸附性能研究

为了寻求农林废弃物的资源化利用途径和开发低成本、高效的氮磷污染物吸附剂,本研究以油茶果壳为原料,制备生物炭应用于氮磷污染物的吸附特性研究。结果表明,热解温度为300℃的油茶果壳炭孔隙结构发达,含氧官能团丰富,有利于氮磷污染物的吸附;当生物炭投加量为0.01g、NH₄Cl和KH₂PO₄的浓度为100mg·L^-1、pH值为8时,吸附效果最好,NH₄⁺吸附量为66.9mg·g^-1,PO₄^3-吸附量为193.76mg·g^-1。油茶果壳炭对氮磷污染物的吸附过程更符合准一级动力学模型和Langmuir等温模型。