瞬时NH4+-N冲击对SBR系统污染物去除的影响

探究了瞬时NH₄⁺-N冲击对SBR系统污染物去除效果的影响,在反应运行的第19、33、45天,通过提高单周期瞬时NH₄⁺-N质量浓度至41.05、60.02、80.15 mg/L,对SBR系统进行冲击。结果表明,进水NH₄⁺-N质量浓度从41.05 mg/L增加到80.15 mg/L时,COD、TP、NH₄⁺-N去除效果没有明显变化,TN出水质量浓度从10.25 mg/L增加到21.49 mg/L,TN的出水变高主要受碳源不足的影响。三次瞬时NH₄⁺-N冲击负荷下,NH₄⁺-N降解速率基本不变。三次瞬时NH₄⁺-N冲击负荷下,SBR系统中EPS总量对比常负荷运行时,均有所提高,且PN的含量在增加,PS的含量先升高后降低。而PN和PS含量的变化,在一定程度上会对活性污泥的絮凝造成影响,...     

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<...     

Fe3+在A2O工艺缺氧区的转化规律及其对污泥絮凝性的影响

为了研究铁元素对A²O工艺污泥絮凝性的影响,考察Fe³⁺在污泥上清液、胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）与底泥（Pellet）中的分布和迁移转化规律,结合三维荧光光谱（3D-EEM）、原子吸收和X射线衍射仪（XRD）分析Fe的存在形态和结构特征,揭示Fe³⁺与微生物代谢产物的作用机制,探索Fe³⁺对脱氮除磷效率的影响。结果表明：低浓度Fe³⁺（<10 mg·L^-1）能够提高COD和TN去除率,促进微生物活性,增强污泥生物絮凝性;高浓度Fe³⁺（10~40 mg·L^-1）则抑制微生物活性,使EPS总量升高,污泥絮体脱稳,LB、TB层PN/PS是影响污泥絮凝性的关键因素;Fe³⁺的投加强化生物除磷效率,当Fe³⁺浓度为40 mg·L^-1时,TP去除率为93%。Fe³⁺在污泥混合液中的分布规律为TB>上清液>LB>SMP,Fe³⁺在生物体内富集累积,能够改变EPS各层的组分。     

木质框架土壤渗滤系统处理养猪废水厌氧消化液的效能

为处理高氨氮、低C/N比的养猪废水厌氧消化液, 构建了具有缓释碳源特性的木质框架土壤渗滤系统(WFSI), 并通过运行测试了进水浓度和表面水力负荷(SHL)对系统处理效能的影响。在SHL为0.2 m³·m^-2·d^-1条件下, 当进水COD和NH₄⁺-N平均浓度分别从152和175.5 mg·L^-1提高到421和788.7 mg·L^-1时, 系统对COD的去除率从52.3%提高到61.2%, NH₄⁺-N去除率从84.2%下降到61.5%, TN去除率从28.6%提高到了33.5%, NH₄⁺-N和TN去除负荷分别达到了75.5和41.7 g·m^-3·d^-1。当SHL提高为0.32 m³·m^-2·d^-1时, 系统仍能维持运行, 但处理效能受到显著影响。在进水COD 和NH₄⁺-N分别为265和465 mg·L^-1左右时, COD、NH₄⁺-N及TN的去除率分别平均为56.5%、53.3%和20.9%。木质填料及其附着层形成的NH₄⁺-N浓度梯度, 可使系统承受较高的SHL的同时获得缓释碳源, 并保护氨氧化细菌免受自由氨毒性。     

重金属Cd胁迫对厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮效能影响及机制的研究

以外源Cd²⁺和厌氧氨氧化(Anammox)颗粒污泥为探究对象，构建了升流式污泥床反应器，调查了Cd²⁺短期和长期暴露对Anammox颗粒污泥脱氮及污泥特性的影响。结果表明，短期影响中低浓度Cd²⁺短期暴露对Anammox颗粒污泥脱氮影响不明显但长期暴露实验中降低了脱氮性能，而高浓度Cd²⁺短期和长期暴露均降低生物脱氮性能。Cd²⁺降低了污泥浓度和沉淀性，但提高了胞外聚合物(EPS)含量，尤其蛋白质含量。当Cd的质量浓度为9.0 mg/L,NH₄⁺-N、NO₂^--N和TN的去除率分别下降至81.6%、79.5%和65.3%，总悬浮固体(TSS)下降至4.51 g/L,EPS含量提高至94.1～94.6 mg/g。微生物学分析表明，Cd²⁺存在提高了微生物丰富度和多样性，降低了Planctomycetes、Chloroflexi和Proteobacteria与生物脱氮相关...     

蔬菜型人工湿地资源化处理农村分散生活污水

为对农村分散生活污水进行资源化处理，以空心菜为湿地植物，在温度(32±2)℃、水力负荷2.40 m³/(m²·d)条件下进行湿地污水处理实验，评价了蔬菜型人工湿地对污水的处理性能及其资源化回收潜能。结果表明，当COD、TP、NH₄⁺-N平均进水浓度分别为198.52、2.92、20.69 mg/L时，平均去除率分别为63.8%、64.0%、27.6%，将COD、TP、NH₄⁺-N平均进水浓度降低为148.12、1.81、15.14 mg/L时，湿地去除效果明显提升，平均去除率分别为76.5%、73.0%、41.3%，平均出水浓度分别为34.83、0.49、8.89 mg/L，出水COD、TP、TN达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 8918-2002)一级A标准，NH₄⁺-N达到二级标准，实验期间空心菜生长状态良好，每株平均增重45.88 g，增长47 cm，具有较大的资源回收潜力。     

磁化活性污泥强化SBR工艺性能的实验研究

通过向传统 SBR反应器中投加适当的强磁性粉末（Fe₃O₄）以强化活性污泥沉淀性能、降低污泥负荷,实现了反应器内污水处理效果的增强。实验结果表明：投加的磁粉粒度为 30 nm,磁粉浓度为 2 000 mg/L时,整体优于传统SBR 法,期间 COD、NH₄⁺-N、TP 的平均去除率分别为 98.51%、95.27%、83.90%;磁粉加入后,提高了污泥浓度,即使SV₃₀达到 70% 以上,MLSS 达到 9 500 mg/L 左右时,在处理高浓度的食堂淘米污水条件下,反应器也可以正常运行;实验期间3种工况均对COD、NH₄⁺-N 去除效果较好,对 TP、TN 去除率也能达到 70% 左右。     

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...     

生物炭添加对人工湿地处理农村生活污水的影响

以生物炭作为基质填料构建垂直流人工湿地,探讨不同进水C/N和曝气量条件下,人工湿地处理农村生活污水的净化效果。结果表明：进水C/N减小会导致湿地出水NH₄⁺-N、TN和TP浓度显著升高;曝气量从0.2 L/min提高至0.6 L/min时,湿地对COD、NH₄⁺-N和TN的去除率增加,但是继续提高曝气量,出水TP浓度明显增大;间歇微曝气-改性生物炭添加的湿地系统对COD、NH₄⁺-N、TN和TP的平均去除率分别为85.09%、99.15%、99.41%和91.40%,出水水质达到《城镇污水处理厂排放标准》(GB18918-2002)一级B标及以上。以生物炭为人工湿地基质填料可提高农村生活污水的处理效果。     

DO控制下的A2O工艺处理西藏林芝地区城市污水的中试研究

为探究高海拔地区 A²O 工艺对城市污水主要污染指标的降解效能,本文以高原地区 A²O 工艺为研究对象,采用单因素控制变量法,针对好氧池 DO 浓度与四个污染指标 COD、TN、TP、NH₄⁺-N 及 MLSS、SVI 之间进行了相关性研究与分析,结果表明,在溶解氧控制情况下,COD、TN、TP、NH₄⁺-N 四个污染指标对应的最高的去除率可分别达到 86.48%、68.04%、72.51%、91.87%,在最高去除率下,TN 与 NH₄⁺-N 两个出水指标均可达到一级 A 标准,好氧池 DO浓度分别作为影响TP去除率的重要因素;影响NH₄⁺-N 去除率的主要因素,且与污泥浓度呈正向相关关系。     

EGSB处理中药废水过程中厌氧颗粒污泥特性变化

通过分析厌氧颗粒污泥粒径分布、机械强度、二价金属含量、胞外聚合物含量等,探讨了EGSB反应器处理中药废水过程中颗粒污泥特性变化。结果表明,在中药废水COD浓度为2000～5000 mg·L^-1、HRT为12 h、T为30℃的条件下,颗粒污泥粒径分布在500～1000 μm之间,完整系数（integrity coefficient,IC）小于20,颗粒污泥EPS总量、蛋白含量、多糖含量分别为85.59、63.67和21.92 mg·（g VSS）^-1,此时颗粒污泥絮凝性良好,机械强度高。当HRT减少为6 h时,IC为30.03,蛋白与多糖的比值增大到6.86,但多糖含量仅为18.11 mg·（g VSS）^-1;而当T降低为20℃时,颗粒污泥粒径分布在250～750 μm之间,IC增大到32.11,Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺含量减少 为20.78、4.79和0.94 mg·L^-1,颗粒污泥EPS显著降低,其总量、蛋白含量、多糖含量仅为69.04、58.87和10.17 mg·（g VSS）^-1,在此运行条件下,出现了颗粒污泥的解体、流失,同时出水水质变差。     

磁絮凝强化技术处理厌氧消化污泥脱水液

为满足后续生物处理单元对固体悬浮物（SS）和铁浓度的进水要求，采用磁絮凝强化技术对厌氧消化污泥脱水液进行预处理。通过正交试验和单因素试验，本文考察了混凝水力条件、聚合氯化铝（PAC）投加量、聚丙烯酰胺（PAM）投加量、磁粉投加量及药剂投加顺序对磁絮凝效果的影响。试验结果表明：磁絮凝强化技术在快搅300r/min（2min）、慢搅100r/min（15min）、静置10min时，依次投加磁粉（40mg/L）、PAC（30mg/L）、PAM（4mg/L）时处理效果最好。在此运行条件下，SS和Fe³⁺去除率分别为97.61%、98.24%、絮凝指数（FI值）取得最大值、zeta电位绝对值最小，絮凝效果最佳。与对照相比，磁絮凝强化技术对SS和Fe³⁺去除率分别可提高3.70%和10.82%，同时絮体最大沉降速度可提高33%。磁絮凝技术处理后的出水不仅可以满足后续生物处理单元对SS和铁浓度的要求，还可以有效提高磁絮凝体的沉降速度，减小沉淀时间，具有较好的实用价值。     

碱性发酵污泥脱水性能的变化及其原因分析

通过控制温度在25℃和35℃,利用Ca(OH)₂和NaOH调节碱性发酵过程中pH至10,研究了碱性产酸发酵过程中碱性发酵液脱水性能的变化,并且分析了影响碱性发酵液脱水性能的因素。研究发现NaOH条件下得到的发酵污泥的脱水性能比Ca(OH)₂条件下得到的发酵污泥的脱水性能差,同种碱试剂条件下,35℃条件下的发酵污泥脱水性能比25℃条件下差。通过对溶解的蛋白和多糖含量的分析,得出在一定范围内,两者的含量与标准化CST(毛细吸水时间)存在较好的线性关系,并且单位多糖比单位蛋白更能引起发酵污泥脱水性能的恶化。通过对溶解的蛋白多糖结合Zeta电位、平均粒径分析,得出温度和Ca²⁺可能是引起碱性发酵污泥脱水性能差异的根本原因,Ca²⁺能中和胶体表面较多的负电荷,在污泥絮体之间起到良好的吸附架桥作用,从而不利于污泥的水解,抑制有机物的溶出,而有利于污泥的脱水。从脱水成本和产酸量综合分析,Ca(OH)₂比NaOH更适合作为碱试剂调节pH,25℃条件下更适合作为碱性发酵的温度。     

Approach by zeta-potential measurement on the surface change of hydrating C3S

The adsorption of Ca²⁺ on C₃S surface and the formation of C-S-H in the induction period of C₃S hydration were investigated by measuring zeta-potential, heat evolution change and by analyzing dissolved ions. Within 20 minutes, the dissolution of Ca²⁺ and silicate ions and the adsorption of Ca²⁺ on the surface of C₃S were alternately repeated. In the induction period (20 50 minutes), Ca²⁺ was adsorbed fairly strongly on C₃S surface giving positive zeta-potentials and the dissolution stopped for a time. In the hydration between 60 and 140 minutes, the C-S-H gel proceeded to crystallize and Ca²⁺ began to dissolve again, giving negative zeta-potentials by Si-O⁻. After 140 minutes, the second evolution was caused by the crystallization of C-S-H and Ca(OH)₂.     

电化学阴阳极协同降解有机磷及同步回收磷酸钙

为解决工业循环水系统中有机磷阻垢剂添加引发的磷污染和磷资源短缺等问题,本文构建了电化学阴-阳极协同反应体系,利用硼掺杂金刚石（BDD）阳极氧化反应实现有机磷的降解,同时阴极电解反应营造的局域强碱性氛围有利于磷酸钙在阴极的富集。以乙二胺四亚甲基膦酸（EDTMP）为目标阻垢剂,研究了不同参数对EDTMP降解和无机磷回收性能的影响,结果表明：BDD阳极电化学反应产生的强氧化性?OH是氧化EDTMP的主要活性物种,增加电流密度有利于EDTMP的降解,电流密度从3mA/cm²增加到30mA/cm²时,总有机碳（TOC）去除率从14%增加到72%,无机磷产量从6.5mg/L增加到9.9mg/L,磷回收效率从21%同步增加到83%。初始pH（3.0～12.0）对磷回收效率影响较小。Ca²⁺浓度增加有利于水体中磷的回收,Ca²⁺浓度从25mg/L增加到100mg/L时,磷回收效率相应地从46%提升到83%。电化学反应体系内,磷主要以非晶态的磷酸钙形式在阴极表面富集,沉积物种Ca/P物质的量之比约为0.6。     

Ultrafiltration recovery of alginate: Membrane fouling mitigation by multivalent metal ions and properties of recycled materials

Recovery of alginate extracted from aerobic granular sludge (AGS) has given rise to a novel research direction. However, these extracted alginate solutions have a water content of nearly 100%. Alternately, ultrafiltration (UF) is generally used for concentration of polymers. Furthermore, the introduction of multivalent metal ions into alginate may provide a promising method for the development of novel nanomaterials. In this study, membrane fouling mitigation by multivalent metal ions, both individually and in combination, and properties of recycled materials were investigated for UF recovery of sodium alginate (SA). The filtration resistance showed a significantly negative correlation with the concentration of metal ions, arranged in the order of Mg²⁺ < Ca²⁺ < Fe³⁺ < Al³⁺ (filtration resistance mitigation), and the moisture content of recycled filter cake showed a marked decrease. For Ca²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, and Ca²⁺+Fe³⁺, the filtration resistances were almost the same when the total charge concentration was less than 5 mmol·L^-1. However, when the total charge concentration was greater than 5 mmol·L^-1, membrane fouling mitigation increased significantly in the presence of Ca²⁺ or Fe³⁺ and remained constant for Mg²⁺ with the increase of total charge concentration. The filtration resistance mitigation was arranged in the order of Fe³⁺ > Fe³⁺ + Ca²⁺ > Ca²⁺ > Mg²⁺. Three mechanisms were proposed in the presence of Fe³⁺, such as the decrease of SA concentration, change in pH, and production of hydroxide iron colloids from hydrolysis. The properties of recycled materials (filter cake) were investigated via optical microscope observation, dynamic light scattering, Fourier transform infrared, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and scanning electron microscopy. The results provide further insight into UF recoveries of alginate extracted from AGS.     

氯盐体系下阳离子对脱硫石膏晶须水热结晶的影响及其机理

为探索阳离子对水热制备脱硫石膏晶须结晶调控的影响,本文以预处理后的脱硫石膏为原料,NaCl、CuCl₂、AlCl₃为添加剂采用水热法制备脱硫石膏晶须,重点研究Cl^-存在条件下阳离子对脱硫石膏晶须结晶的影响及其作用机理。结果表明,Na⁺、Cu²⁺、Al³⁺对脱硫石膏晶须的显微结构、长径比和品质均有一定的影响,其中Cu²⁺影响最为显著。Cu²⁺可在晶须的(200)、(400)和(020)晶面发生化学吸附形成CuSO₄膜层,使其径向生长受阻;同时,少量Cu²⁺可取代Ca²⁺,促进Ca²⁺的去溶剂化,使晶须长径比增大至200。Na⁺和Al³⁺均通过物理吸附作用于脱硫石膏晶须(200)、(400)和(020)晶面而阻碍其径向生长。此外,Al³⁺与溶液中的OH^-通过羟基化反应生成Al(OH)²⁺和Al(OH)₂⁺,吸附在带负电的(200)、(400)和(020)晶面,降低这些晶面的表面能,从而促进脱硫石膏晶须沿c轴生长。     

Adhesion of Alcaligenes denitrificans to Polymeric Materials: The Effect of Divalent Cations

The influence of surface characteristics of the microorganisms and the substrate materials, such as electrokinetic potential and hydrophobicity, in the adhesion process was investigated in a previous work [1]. As neither surface charge nor hydrophobicity can fully explain the process of bacterial adhesion, the effect of divalent cations was experimentally studied. Adhesion assays were performed in sodium phosphate buffer saline (PBS) medium and in a medium with the same ionic strength containing Ca^{2 +}, Mg^{2 +} and Fe^{2 +}. In the presence of divalent cations, contrary to what happened in PBS, adhesion was more favourable to the more negatively charged polymeric material. This points out a strong contribution of ion bridging in culture medium. In the absence of divalent cations, a higher hydrophobicity of the support is required in the process of adhesion.     

废水生物处理系统中胞外多聚物的研究进展

胞外多聚物（extracellular polymeric substances,EPS）是一类具有特殊形态和结构的高分子化合物。EPS普遍存在于生物聚集体内,是生物聚集体形成与稳定的关键性物质,对废水生物处理系统的稳定运行具有重要作用。文章归纳总结了EPS的组分、结构特性、可生物降解性及其吸附特性等方面的研究成果;重点从EPS的主要组成物质胞外蛋白（extracellular protein,PN）和胞外多糖（extracellular polysaccharide,PS）以及结构特性中紧密附着型EPS（tightly bound EPS,TB-EPS）和松散附着型EPS（loosely bound EPS,LB-EPS）的研究出发,论述了EPS对生物聚集体的影响,适当升高PN和PS的含量有助于污泥絮凝,然而过多的PS含量将可能对污泥的沉降与脱水性能起负面影响。文章还分析了其影响机理,PN和PS能够有效促进污泥絮凝可能是由于PN表面电负性和高疏水性的影响以及PS的生物凝胶特性和吸附架桥作用。