金属离子屏蔽腐殖酸对污泥厌氧消化抑制作用实验研究

以实验室培养、几乎不含腐殖质和金属离子的剩余污泥为研究对象,选择与市政污泥中腐殖酸特征相近的市售腐殖酸作为外加填充腐殖质,通过投加外源金属离子实验研究屏蔽腐殖质对污泥厌氧消化过程的抑制作用.结果表明,单独投加Ca2+与Al3+可分别获得65.4%和65.7%的屏蔽抑制率;Ca2++Al3+组合投加效果更佳,可获得高达80.1%的屏蔽抑制率,具有"1+12"的屏蔽抑制效果.然而,过高的金属离子含量(或组合含量)不仅无助于进一步提高屏蔽抑制效果,反而会因抑制微生物活性而导致屏蔽抑制率下降.Ca2+通过阳离子交换产生屏蔽抑制作用,而Al3+主要靠静电作用和网捕卷扫作用产生屏蔽效果.在屏蔽腐殖酸抑制方面,三价金属离子好于二价金属离子的原因是两者的静电作用力大小、作用方式、环境效果不尽相同.     

无机盐对生物污泥活性的阻害

本文研究了工业废水中常见的NaCl、Na_2SO_4和CaCl_2对生物污泥活性的影响。试验结果NaCl的生物处理极限允许浓度为2.5×10~4mg/L,Na_2SO_4 6×10~4mg/L,CaCl_2 4.5×10~4mg/L。极限允许浓度与测定时的环境因素有关。基质去除阻害率和耗氧速度阻害率,随盐浓度的变化而变化的规律,基本相同。研究表明,无机盐对生物污泥活性的阻害,是由渗透压引起的;降低盐的浓度,可使污泥的活性很快得到恢复。而铜的阻害不易恢复。这可能是由于铜与酶形成了络合物的缘故。     

用厌氧污泥抑制老化和膨胀污泥的试验

经生产性试验研究,投加厌氧污泥后,调整运行方案,能在2～3天内抑制老化和膨胀污泥。该方法经济、简便、有效,具有推广价值。     

新型分离富集剂对重金属离子吸附能力的研究

本文从静态和动态两个方面探讨了各种实验条件对新型分离富集剂吸附能力的影响。结果表明:在静态条件下,Cd~(2+)和Zn~(2+)的吸附平衡时间为1h,Pb~(2+)和Cu~(2+)为1.5h;富集剂对上述几种离子的吸附速度的顺序是:Pb~(2+)>Cu~(2+)>Zn~(2+)>Cd~(2+);当[Mg~(2+)]<200mg/L,[Ca~(2+)<400mg/L,[K~+]<350mg/L时,此三种金属离子不会干扰对Cu~(2+)的吸附。对于动态吸附,当吸附剂用量为0.1g(对Hg~(2+)),或0.15g(对Cu~(2+)),pH为0.3—8(对Hg~(2+)),3～8(对Cu~(2+))及流速>7mL/min(对Hg~(2+)),或≤10mL/min(对Cu~(2+))时,本富集剂可完全吸附上述两种物质。另外,此富集剂的饱和吸附量为巯基棉的3—20倍,具有很高的吸附能力和很好的稳定性。     

活性炭对水中重金属离子去除效果的研究

通过静态吸附试验和吸附热力学与吸附机理探讨,表明pH值和活性炭投加量是影响活性炭从水中吸附重金属的主要因素,吸附容量随pH值增大而增大,但却随着吸附剂投加量的增加而减少;吸附规律可用Freundlich模式和Lang muir模式很好的模拟,重金属的吸附能力大小是Fe3 + >Cu2 + >Ni2 +     

氧化亚铁硫杆菌生物浸出污泥中的重金属离子

为研究氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At. f)对污泥中重金属的浸出机制,进行了空白、直接浸出(At. f)、加亚铁浸出(At. f +Fe2+)、加亚铁和硫酸浸出(At. f+Fe2++H2SO4)4组生物淋滤实验,分析淋滤前后污泥的成分和物相变化.结果表明加亚铁和硫酸浸出淋滤后Cu、Zn、Ni、Pb和Cr的去除率可分别达到90.8%、100%、87.5%、51.6%和83.3%,高于其他3种体系;定量计算和动力学拟合结果表明,5种金属在直接-间接(加亚铁)浸出中的质量含量和速率常数(k)均高于直接浸出.EDS和XRD证实污泥浸出前后样品组分主要是C(26.2%~37.5%)、O(32.5%~45.7%)和一些无机化合物(如铝盐和SiO2),生物淋滤后会造成营养元素(P和Ca)的部分流失.此外,ICP-MS分析表明其他金属(如Cd、Fe、Mn)也能同时被溶出.基于结果分析,提出FeSO4·7H2O和H2SO4的加入有助于生物淋滤系统的启动,其中Cu、Pb、Cr和Ni主要以间接浸出为主,而Zn是直接和间接浸出共同作用.     

金属离子对剩余污泥水解嗜热菌酶促效果影响研究

利用从土壤中采集分离出来的嗜热菌进行嗜热酶溶解（S-TE）污泥稳定化处理,同时添加4种金属离子（K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋）,考察各金属离子对剩余污泥水解效果的影响.实验结果表明,在一定浓度范围内,4种金属离子都能强化污泥酶促反应,反应5h左右时蛋白酶和淀粉酶活力达到最大值.反应过程中,200μmol·L-1K...     

用固定化生物材料去除水体中的重金属离子

介绍了固定生物法去除水体中的重金属离子的特点 ,生物材料的类型 ,生物材料的选择 ,固定化方法及进行水处理的操作方式。     

氟羟基磷灰石的制备及对重金属离子吸附研究

采用动态水热法制备出了含氟硅酸钙粉体。磷酸盐改性后得到含氟羟基磷灰石(FHAs)吸附材料。采用SEM、BET等手段对吸附材料的形貌和比表面积进行了表征;通过静态吸附实验探究了溶液pH、初始离子浓度、温度和吸附时间等因素对材料吸附性能的影响。实验结果表明,吸附过程符合准二级动力学方程;氟羟基磷灰石对污水中Pb~(2+)、Cd~(2+)重金属离子具有高效的吸附能力,吸附量分别可达112.5 mg/g和95.3 mg/g,重金属离子去除率均高达99.6%。     

硫化物对亚硝化污泥的活性抑制研究

污水厂进水或厌氧单元出水中的硫化物会对污水处理工艺的硝化反应过程产生潜在抑制作用,认识和调控硫化物对活性污泥生化反应过程的影响对污水厂工艺的发展具有重要意义.亚硝化过程对于保障污水工艺氮的去除至关重要,本研究以硫化物对亚硝化过程的影响为研究对象,探讨相关影响过程的特征和发生机制.同时,选择不同典型浓度范围的硫化物和不同存在状态对亚硝化过程的影响开展研究.结果表明,硫化物浓度由10 mg·L~(-1)提高到30 mg·L~(-1),氨氧化抑制率由16.3%提高到40%,但随着硫化物浓度进一步升高,氨氧化抑制率上升并不明显.进一步通过硫化物对羟胺氧化反应的影响实验发现,硫化物导致羟胺氧化速率下降要大于氨氧化阶段.同时系统内硫化物耗尽后,氨氧化反应和羟胺氧化反应均不能完全恢复.铁盐作为常见的硫化物去除剂,铁盐加入后并未能够有效消除硫化物对亚硝化过程的抑制.     

重金属对好氧颗粒污泥性能的影响

以葡萄糖为碳源,以絮状污泥为接种污泥,以序批式污泥反应器为反应装置,考察了重金属离子锌、铜和铅对好氧颗粒污泥的稳定性及去除有机物、氨氮的影响.结果表明,在温度为25℃,pH值为7时,成功实现了好氧颗粒污泥的培养.重金属的加入使得污泥颗粒变小,在重金属离子浓度2～50mg/L范围内,三种金属离子锌、铜和铅对COD的去除率...     

重金属对厌氧污泥电子传递体系活性影响研究

以2-氯酚（2-CP）厌氧降解污泥电子传递体系(ETS)活性为考察对象,研究了3种典型重金属元素Cu²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺对ETS活性的影响,并比较了驯化过程对提高厌氧微生物抗重金属毒性的作用.重金属离子对厌氧污泥呼吸活性的抑制作用发生很快,在0.25 h内就已表现出来,并随金属浓度的增加而加剧.驯化前,3种金属的作用均表现为抑制,抑制作用的强弱顺序为Ni²⁺>Cd²⁺>Cu²⁺,抑制强度与金属离子在水溶液中的含量成正相关关系.采用低浓度金属离子驯化的方法可以有效改善重金属毒性.驯化后,Cu²⁺毒性的降幅约为10%,Cd²⁺毒性的最大降幅超过40%,Ni²⁺对污泥ETS活性的作用则基本表现为促进,最佳促进浓度约为70　mg/L.Ni²⁺对ETS活性的特殊激活作用可能与其能形成正四面体结构的络合物有关.驯化作用对改善金属毒性的效果：Ni²⁺>Cd²⁺> Cu²⁺.     

消化污泥上清液碳源生物反硝化

挥发性脂肪酸（ＶＦＡ）是消化污泥上清液（ＤＳＳ）中主要的组分。ＤＳＳ是反硝化很好的碳源。在本试验条件下，ＤＳＳ碳源完全反硝化的临界值为１．７４ｍｇ ＤＳＳ－Ｃ／ｍｇＮＯ３－Ｎ。但是，ＤＳＳ中的ＴＫＮ除了很小一部分被用于同化合成外，其大部分进入反硝化系统后不发生任何变化并出水排放。     

硫杆菌对固化污泥中重金属浸出的影响

污泥固化后能够降低重金属的浸出风险,但是污泥中硫杆菌的活动存在再次将重金属浸出的可能。针对这种问题采用生物反应器强化固化污泥中硫杆菌的活性,研究了污泥固化前后硫杆菌的活性及重金属浸出的变化。试验结果表明污泥经过固化处理后其中的硫杆菌仍然存在一定的活性,硫杆菌的活动能够降低固化污泥的pH值同时造成氧化还原电位的升高,重金属的浸出量有所增加;但是随着固化水平的提高硫杆菌的活动受到抑制的程度越来越高,当固化水平达到5:2:2时硫杆菌已基本停止活动,不能对重金属浸出产生影响;随着固化龄期的增加硫杆菌的活性也在减弱,达到某一龄期时其活性趋于稳定,重金属浸出也趋于稳定;固化污泥中硫杆菌生物量小于某一极限值时生物沥滤难以启动,不会对重金属的浸出产生显著影响。     

用快速生物活性测定仪测定活性污泥生物活性的研究

基于快速生物活性测定仪,对污水处理厂好氧生物处理单元的重要运行指标--污泥活性的长期变化、酸碱性、温度、毒性等外部环境条件对污泥活性的影响进行了测定与研究.结果表明,长期运行的活性参数变化幅度在20%以内;pH值偏离正常值时,生物活性有不同程度的下降,但对酸性环境的耐受能力远大于对碱性环境的耐受能力;温度升高,污泥的活性增强,温度超过42.5℃后,污泥活性遭到强烈抑制,但内源呼吸速率受温度的影响不明显;毒性物质对生物活性有很强的抑制作用,而且抑制可能是有选择性的.最后还测量了一个实际污水处理厂的污泥活性,标准偏差在20%以内.这表明,污泥活性测定结果较稳定,所测量的活性参数能够表征污泥的活性状态.     

用植物清除土壤中的重金属

介绍了生物修复技术去除土壤中的重金属及对植物的要求.植物能去除土壤中的有毒金属,将金属富集在生物体内,或将金属变成挥发性气体.     

化学法去除污泥中重金属的后续研究

以化学法去除污泥中重金属的后续研究作为主要研究内容,研究了酸化废液终处理以及处理后污泥的资源化利用问题。研究表明:对化学法处理污泥后所产生的酸化废液进行水泥固化处理,通过重金属浸出毒性实验发现,浸出液中所含的重金属含量很低,要远低于国家浸出毒性标准,所以此法用于处置废液是具有一定的可行性的。将处理后的污泥与正常土壤按1:1混合,在其上栽培酸性植物三叶草,植株可以正常生长,通过对植株中的重金属测定,发现污泥中残存的重金属迁移至植株体内的含量较小,不影响植株的正常生长,所以,可将处理后的污泥用于城市园林绿化地等。     

壳聚糖衍生物对重金属离子的吸附性能

研究了具有线性硫脲基和羧基双官能团的改性交联壳聚糖颗粒树脂 (CNCTS)对Cu2 、Ni2 和Co2 的吸附特性及机理 .结果表明 ,该化合物对Cu2 的吸附量为 2 4 0mmol/ g ,Ni2 为 1 6 0mmol/ g和Co2 为 3 10mmol/ g .它们的差异可能与离子的构型和络合体的配位相关 .在 3种离子混合溶液选择性吸附中 ,对 3种离子的吸附性与对单种离子的吸附性是一致的 ,该化合物对Co2 具有优良的选择吸附性 .经用 0 1mol/L的盐酸洗脱再生 3次后 ,该颗粒状树脂的吸附性能下降率极小     

用TTC与INT-电子传递体系活性表征重金属对污泥活性的影响

研究了不同浓度的Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺和Ag⁺对污泥TTC和INT 电子传递体系活性产生的影响 ,比较了这 2个参数在表征污泥活性受重金属抑制时的灵敏性 .结果表明 ,各种重金属抑制污泥TTC 电子传递体系活性的IC₅₀小于抑制INT 电子传递体系活性的IC₅₀,TTC 电子传递体系活性反映重金属毒性作用的灵敏性大于INT 电子传递体系活性 .实验的重金属离子呈现出不同的毒性作用 ,以TTC 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg²⁺>Cd²⁺>Cu²⁺>Ag⁺>Zn²⁺>Ni²⁺>Pb²⁺,以INT 电子传递体系活性为评价参数 ,毒性顺序为 :Hg²⁺>Ag⁺>Cu²⁺>Cd²⁺>Zn²⁺>Ni²⁺>Pb²⁺.     

锌离子对活性污泥微生物DNA序列多样性的影响

研究了锌离子对活性污泥微生物群落结构的影响.不同浓度的锌离子对有机物的降解和氮的转化均有抑制.经过驯化后,处理系统对有机物的降解可以逐步得到恢复,而对于氨氮和亚硝酸氮的降解则并不随着驯化时间的延长而得到改善.随机扩增多态性RAPD分析表明,在不同的驯化阶段,DNA序列的分子多样性是不同的.结果显示,加入锌离子的微生物多样性明显小于对照组,驯化成熟的实验组尽管在COD的去除率上和对照组没有什么差别,但在生物多样性、丰富度、均匀度和相似性上与驯化初期有较大的差别.从RAPD条带上可清楚地看到某些细菌的消失,以及耐受锌离子的种类的持续存活.