葡萄糖碳源条件下C/N对反硝化和N2O释放性能的影响

以NO3--N或者NO2--N为电子受体,以葡萄糖为碳源,通过批次实验研究了反硝化过程中在不同C/N条件下,反应器内的脱氮和N2O的释放情况.结果表明:当C/N在1.5、3、6.5、10和20变化的过程中,以NO3--N为电子受体时,反硝化速率由8.81×10-3g·(g·h)-1升至3.25×10-2g·(g·h)-...     

冻融作用对土壤中溶解性有机物的光谱学特性的影响

以受季节性冻融过程影响显著的辽宁省棕壤和暗棕壤为研究对象,考察了冻结温度、融化温度、冻结时间和冻融次数对土壤中溶解性有机物(DOM)的光谱学特性的影响.结果表明:冻融处理条件下土壤中的溶解性有机碳(DOC)含量、波长254 nm处的紫外吸光度(UV-254)和单位浓度DOC的紫外吸收值(SUVA)的变化规律相似,均随冷冻和融化温度的升高而增大,随冷冻时间的延长先减小后增大,随冻融次数的增多而减小.冻融作用使DOM的腐殖化程度提高,分子量减小.随着冷冻时间的延长,DOM中类富里酸荧光物质和类腐殖酸荧光物质的含量先减少后增多;随着冻融次数的增多,DOM中荧光物质的含量逐渐减少.研究成果对于准确掌握冻融条件下土壤中DOM的变化规律,以及实施有效的土壤生态环境和地表水流域环境管理具有重要的理论意义和实用价值.     

降温过程中生物膜CANON反应器的运行特征

本文以低温高氨氮废水为着眼点,通过不断地调节运行工况,探讨降温过程中全程自养脱氮(CANON)工艺的运行特征,以探索出低温环境下进水NH_4~+-N浓度较高时,CANON工艺获得稳定短程硝化和良好脱氮效果的方法.结果表明:①相较于直接将生物膜CANON反应器的温度条件由中温转变为低温(30℃±1℃→19℃),逐步降温驯化更有利于脱氮功能菌适应低温环境,且每次降温的幅度应尽量减小,同时还应配合运行工况的调节;②温度经25 d逐步降低至19℃左右,18 d后又继续降至15℃左右,NH_4~+-N和TN去除率均能分别长期稳定在90%、70%以上,甚至当温度下降至12℃时,TN去除率与去除负荷仍能分别达到72. 52%、0. 78 kg·(m~3·d)~(-1);③降温过程中驯化生物膜CANON污泥时,应优先考虑短程硝化控制.可通过维持一定的剩余NH_4~+-N浓度并严格控制DO浓度,以抑制NOB的活性,从而获得稳定的短程硝化效果.     

生物膜CANON反应器性能的优化:从FBBR到MBBR

控制温度为30℃±1℃,在移动床式生物膜反应器(MBBR)采用以改性聚乙烯为填料的全程自养脱氮(CANON)工艺,以无机高NH_4~+-N(约400 mg·L~(-1))人工模拟废水为连续进水,研究MBBR对生物膜CANON工艺脱氮性能的优化.试验控制pH在7.8左右,HRT为6 h,填料填充率为35%,经过一个月调试与培养,NH_4~+-N及TN平均去除率达到74.28%和87.93%,最高分别可达84.68%和98.82%,此时ΔNO-3/ΔTN为0.12,接近理论值0.127,由此判断CANON污泥在MBBR工艺中逐渐适应并得以稳定运行.同时,对比采用相同进水基质及控制条件的固定床式生物膜反应器(FBBR),计算发现MBBR与FBBR工艺NH_4~+-N去除率、TN去除率及去除负荷3组均方差分别为:8.31%和14.06%,7.09%和11.79%,0.17kg·(m3·d)-1和0.27 kg·(m3·d)~(-1),前者均低于后者;并且,在MBBR与FBBR的DO平均浓度分别为1.96 mg·L~(-1)和3.09mg·L~(-1)的情况下,MBBR与FBBR中每升氮去除负荷分别为0.53 kg·(m~3·d)~(-1)和0.37 kg·(m~3·d)~(-1).因此,(1)相比FBBR,MBBR具有更加稳定的脱氮性能;(2)相比FBBR,MBBR中每升填料中的微生物具有更高的O2利用效率及总氮去除负荷.     

卡波姆凝胶模拟消化污泥流动性能分析

选用卡波姆-940凝胶溶液,根据同流体流动相似准则分别从密度和流变学参数来分析卡波姆-940透明溶液作为消化污泥相似溶液的可行性。采用质量法和流变仪分别测量不同浓度污泥和添加葡萄糖的卡波姆-940溶液密度和流变特征。结果表明,对污泥和添加葡萄糖的卡波姆-940溶液采用H-B模型进行拟合,拟合度均在0. 96以上。不同含水率污泥与不同质量分数的葡萄糖-卡波姆溶液流变曲线决定系数R_1(动力黏度)均在0. 95以上,R_2(剪切应力)均在0. 93以上,二者均为典型的非牛顿流体。等同性分析表明:在显著性水平α=0. 05时,2种流体中以流变特性(极限黏度)和密度为参数的双侧t检验不具有差异性,符合同流体流动相似准则。故添加葡萄糖的卡波姆-940透明溶液可以作为污泥的相似溶液,为可视化研究污泥等不透明生物质流体在厌氧消化器内的流场分布奠定基础。     

低温热水解处理对污泥流变特性的影响

流变特性对污泥处理至关重要,广泛应用于厌氧消化反应器、泵送运输、热交换器及污泥脱水等的设计。系统研究了低温热水解预处理对污泥流变特性的影响,结果表明:热水解过程中COD增溶与热历时呈对数关系。热水解48h后污泥的流变曲线均符合Power law模型,流动性显著增强。低剪切速率范围内热水解污泥的黏度较原污泥有所降低,但在高剪切速率范围内黏度却略有增加。热水解后污泥极限黏度的增大与s COD(溶解性化学需氧量)的释放呈线性关系,表明污泥流变有望成为评价热水解效率的新工具。热处理造成的污泥极限黏度、流变指数(n)的增大及稠度系数(k)的降低与温度均呈直线关系。当热水解温度为80℃时,n值增大、k值降低与热历时均呈良好的对数关系。     

沸石改良雨水生物滞留系统去除污染物研究

作为重要的低影响开发技术之一,雨水生物滞留系统在控制径流污染和削减径流总量及峰值方面具有良好的效果。传统生物滞留系统对于TSS、重金属和COD有较好的去除效果,但对硝氮去除效果差,砂土填料空隙率小,对水量的调蓄效果差,水力停留时间长,容易堵塞。本研究尝试采用沸石作为滞留系统的基质填料,并在系统底部设置淹没区创造缺氧环境提高系统对硝氮的去除效果。对比了在有无淹没区条件下对模拟雨水中各种污染物的去除效果。在无淹没区条件下,系统对进水TSS负荷的变化有很好的抗冲击能力,当进水TSS浓度在100~400 mg/L范围内变化时,出水TSS始终在20 mg/L以下。当进水COD浓度为150~250 mg/L,TP浓度为2.5~7.0 mg/L,NH_4~+-N浓度为3.0~4.0 mg/L,NO_3~--N浓度为6.0~10.0 mg/L时,系统对COD、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N的平均去除率分别为67%、73%、88%、5%。在有淹没区且进水浓度基本相同的条件下,系统对TSS、COD、TP、NH_4~+-N等污染物的去除均没有大的变化,但对NO_3~--N的平均去除率则上升为74%。同时,系统对Pb、Zn、Cu、Cd等重金属也有良好的去除效果。     

典型农业小流域中29种农药类微污染物检出、时空变化与生态风险评估

安徽省阜阳市颍州西湖是我国中部地区的一个典型的农业小流域,小流域内农药的滥用可能会引发水生态风险。通过检测该流域水中4个月份(1月、3月、4月和6月)内29种(6类)常见农药的污染水平,计算流域中相应农药的风险熵,以此评估该流域内农药类微污染物的赋存浓度特征及生态风险。结果表明,农药整体存在从西湖上游河网富集到西湖主体中的趋势;采样时间横跨枯水期与丰水期,农药的总体检出频率随降雨量的升高而不断上升,总体检出水平大幅升高后略微下降。流域内主要的农药类微污染物为多菌灵(3.2～687.4 ng·L^-1)、异丙甲草胺(0.4～69.9 ng·L^-1)、多效唑(0.8～39.8 ng·L^-1)、戊唑醇(0.2～278.2 ng·L^-1)和三唑醇(0.8～22.3 ng·L^-1),而生态风险多源于多菌灵(40.3%～61.6%)、戊唑醇(4.7%～35.6%)、克百威(0.2%～37.6%)、吡虫啉(7.5%～11.2%)和异丙甲草胺(3.2%～12.0%)。农药的检出水平与生态风险并不...     

顶空固相微萃取-气相色谱三重四极杆串联质谱同时测定饮用水中9种嗅味物质

针对新国标背景下饮用水不同异味类型致嗅物的同时检测需求,建立了基于顶空固相微萃取与气相色谱三重四极杆串联质谱联用的内标法同时测定9种关键致嗅物的分析方法。分析了萃取纤维类型、盐浓度、萃取温度、萃取和解析时间等条件对萃取效果的影响,优化后的测试条件为：使用CAR/PDMS-85 μm萃取纤维,氯化钠投加量为3 g,内标浓度为100 ng·L⁻¹,将10 mL水样于65 ℃条件下萃取30 min,250 ℃条件下解析300 s。该方法9种嗅味物质的标准曲线具有良好的线性 (R² >0.995) ,检出限为0.2~1.5 ng·L⁻¹,在超纯水、自来水和水源水中的加标回收率分别为84.0%~115% (10 ng·L⁻¹) 、80.5%~112% (50 ng·L⁻¹) 、88.8%~111% (250 ng·L⁻¹) ,相对标准偏差小于16%,满足样品定量分析要求。采用优化后的方法测定南方某水库水样,二甲基二硫醚 (12.1~41.6 ng·L⁻¹) 、二甲基三硫醚 (9.9~11.6 ng·L⁻¹) 、β-环柠檬醛 (5.8~13.1 ng·L⁻¹) 、2-甲基异莰醇 (11.1~25.3 ng·L⁻¹) 和土臭素 (5.6~8.7 ng·L⁻¹) 均有检出。     

水中溴代消毒副产物的生成综述

溴代消毒副产物（Br-DBPs）由于其高细胞毒性和基因毒性被广泛关注.本文介绍了饮用水中多种已知Br-DBPs （溴代甲烷、溴代乙酸、溴代乙腈、溴代乙酰胺、溴代硝基甲烷、溴代乙醛、溴代芳香族DBPs）的检出浓度、结构与毒性.综述了常用消毒方式（氯和氯胺消毒）过程Br-DBPs的生成机理,输配过程对Br-DBPs的生成影响.此外,还讨论了未知Br-DBPs的识别进展以及Br^-浓度、pH值、温度、天然有机物等对Br-DBPs生成的影响.由于海水入侵、地质结构变化等原因,水源中的Br^-浓度升高会使Br-DBPs增多,溴化物的去除能够有效控制Br-DBPs.本文为今后对Br-DBPs的种类、检测等研究提供了参考,以更好地评估暴露在饮用水中的Br-DBPs的健康风险.