Cu2+对活性污泥性质的影响

工业废水含有重金属离子,进入城市污水处理厂不可避免地对生物处理过程产生毒性.本研究采用SBR反应器考察Cu2+浓度对活性污泥性质的影响.结果表明,当Cu2+浓度较低时(＜2 mg/L),Cu2+对活性污泥的沉降性能、SOUR和Zeta电位影响较小,SVI、SOUR和污泥表面Zeta电位分别保持在67 mL/g、7.24 mg O2/(gMLSS·h)和38.41 mV,COD去除率为84.31％.但是,当Cu2浓度较高时(≥2 mg/L),COD去除率下降,污泥絮凝沉降性差,污泥表面Zeta电位降低,活性污泥具有发生膨胀的趋势.SVI升高至149 mg/L,污泥表面Zeta电位下降至21.21mV,SOUR下降至3.37 mg O2/(gMLSS·h),COD去除率下降至34.11％.     

胞外聚合物EPS组成及对污泥特性的影响研究

综述了进水基质、溶解氧（DO）、pH、污泥停留时间（SRT）和污泥负荷（Ns）对EPS组成的影响,分析了EPS对污泥的表面特性（污泥混合液疏水性、Zeta电位等）、生物絮凝沉降性、脱水性及吸附再生性能的影响,并通过控制适当的条件。改善EPS组成,形成良好的活性污泥,能使之更好的发挥作用。     

生活污水处理中胞外聚合物对活性污泥絮凝沉降性的影响

以模拟生活污水为原水,在室温下用一体式膜生物反应器研究了蛋白质、多糖、蛋白质与多糖含量比(P/C)及胞外聚合物(EPS)总量对活性污泥絮凝沉降性的影响,建立了各影响因素与浊度和容积指数(SVI)的二项式非线性回归方程,并分析了各组元与絮凝沉降性能的作用机理. 结果表明,EPS含量增大使活性污泥的絮凝沉降性能明显变差,与浊度和SVI的非线性相关系数(R2)分别为0.683和0.785;蛋白质和多糖含量增大导致浊度和SVI均呈增长趋势,活性污泥的絮凝沉降性能降低;P/C增大仅降低了活性污泥的絮凝性能. 结合DLVO理论分析认为,EPS及其组分对活性污泥絮凝沉降的作用机理是长程范德华引力和双电层重叠时静电斥力相互叠加后最终表现为引力的结果.     

自养、异养和混合营养污泥沉降性能差异原因探讨

本研究建立了3个有效容积为4.2L的有机玻璃材料反应器,培养驯化自养、异养和混合营养3种不同营养类型的活性污泥.通过分析3种不同营养类型污泥沉降性能的差异,旨在找出造成3种污泥沉降性能差异的微观原因,为改善污泥的沉降性能提供新的途径和理论依据.研究结果表明,自养污泥沉降性能最好,混合营养污泥次之,异养污泥最差;污泥的粒径对沉降性能无明显影响;Zeta电位和相对疏水性是造成3种污泥沉降性能差异的重要表面理化性质,Zeta电位值越接近于0,相对疏水性越强,污泥沉降性能越好;污泥胞外聚合物(EPS)中腐殖酸和多糖含量对污泥表面Zeta电位、相对疏水性和污泥沉降性能无明显影响;EPS中蛋白质含量直接影响Zeta电位值,进而造成3种污泥污泥沉降性能差异;而EPS总量和3种污泥沉降性能没有明显相关性.     

铁内电解与短程硝化反硝化SBR工艺耦合对胞外聚合物的影响

在废水处理中,胞外聚合物(EPS)对生物除磷和污泥的沉降性能都有重要影响.作者对催化铁内电解与短程硝化反硝化SBR工艺耦合后污泥的EPS进行提取,对EPS含量和组分进行了研究,并与其他种类污泥的EPS进行比较;采用等离子体发射光谱(ICP)对EPS中的金属离子进行分析,并测定污泥絮体的Zeta电位和SVI,采用扫描电镜(SFM)观察污泥形态.结果发现,耦合工艺可以改善污泥的沉降性能,并大大降低EPS中磷的含量.     

Ca2+对序批式生物反应器活性污泥性能的影响

二价阳离子能够中和活性污泥表面负电荷,影响微生物活性和生物絮凝性能。本文采用序批式生物反应器（SBR）考察Ca²⁺对污泥活性和污泥絮体表面性质的影响,利用红外光谱和三维荧光光谱分析胞外聚合物（EPS）组分和结构的变化,揭示Ca²⁺与污泥疏水性和zeta电位之间的联系,明确Ca²⁺在生物絮凝中的作用。结果表明：在进水COD、TN和NH₄⁺-N分别为420mg/L、40mg/L和35mg/L的条件下,当Ca²⁺浓度达到160mg/L时,COD、NH₄⁺-N和TN去除率最高（分别为96.7%、90.02%和73.2%）,DHA活性和耗氧呼吸速率（OUR）达到最大,分别为124mgTF/L和3.1mg/（min·L）。Ca²⁺促进了污泥微生物EPS的生成,增大了EPS中蛋白质含量。Ca²⁺与EPS表面带负电的官能团形成架桥,吸附桥联的Ca²⁺中和EPS表面的负电荷,减少了污泥表面负电荷之间的静电斥力,使污泥絮体保持稳定;同时增大了污泥表面的疏水性,改善了污泥的絮凝性和沉降性。     

活性污泥中微生物胞外聚合物(EPS)影响膜污染机理研究

为了深入解析胞外聚合物（EPS）对膜污染影响,采用8种具有较好代表性的活性污泥在恒压（△H=78cm）重力自流连续出水方式下进行4h短期膜过滤实验。研究结果表明,随着溶解性EPS浓度的增加,膜污染阻力随之增大（rp=0.847）,LB-EPS与膜污染阻力呈现强正向相关（rp=0.753）,蛋白质类LB是影响MBR膜污染的主要物质;Zeta电位、污泥黏度μ、SVI与膜污染阻力呈现良好的相关性,LB-EPS是引起污泥混合液中Zeta电位、污泥黏度μ和SVI变化的主要原因。通过滤膜污染过程分析,滤饼层的形成是控制膜污染的决定性阶段,并且随着膜面EPS量的积累,滤饼层阻力逐渐增大,进一步分析得出污泥混合液中LB-EPS、溶解性EPS影响着膜面EPS量;膜面污染物红外谱图分析验证了EPS是膜表面主要污染物。     

污泥调理剂与有机高分子絮凝剂联合作用对污泥脱水性能影响的研究

结合污泥调理剂和有机高分子絮凝剂在调理活性污泥中体现出的优缺点,将两者联合用于活性污泥的调理。先后投加不同量的调理剂和絮凝剂于活性污泥中,研究其对污泥絮体特征和脱水性能的影响。结果表明,当两者投加量分别为1%和0.5%时,污泥泥饼含水率降到最低,为75.41%,且污泥过滤性能得到较好的改善。这是由于调理剂的投加改变了污泥絮体结构,导致胞外聚合物（EPS）的分布发生变化,改善了污泥的脱水性能,絮体颗粒粒径减小,而投加有机高分子絮凝剂使得污泥絮体重新絮凝,从而提高脱水速度。     

Ca~(2+)与Mg~(2+)对SBR运行效果和活性污泥性能的影响

为了提高序批式活性污泥工艺(SBR)的脱氮效率和污泥沉降性能,考察了Ca2+和Mg2+对SBR硝化作用和EPS的影响。结果表明:当Ca2+和Mg2+浓度由5 mmol/L增加至200 mmol/L时,添加Ca2+反应器中胞外聚合物(EPS)中蛋白质质量浓度由76.8 mg/L降低至4.87 mg/L,添加Mg2+反应器中EPS中蛋白质质量浓度由94.3mg/L降低至38.18 mg/L,多糖质量浓度变化较小,污泥的絮凝性逐渐增加,有机物去除和脱氮能力下降。随着Ca2+浓度的增加,污泥沉降比(SVI)由453 mL/g降低至320 mL/g,而随着Mg2+浓度的增加,SVI由461 mL/g升高至555.9 mL/g。因此,废水中硬度离子的浓度能够影响活性污泥的沉降和絮凝性能,应在实际的活性污泥工艺运行中予以重视。     

胞外多聚物对污泥的调理

采用NaOH法、加热法、蒸汽法、离子交换法4种方法分别提取啤酒厂的剩余活性污泥的胞外多聚物(EPS),并研究其絮凝性能及对污泥的调理作用。结果表明NaOH法提取剩余污泥的EPS絮凝率45.4%,EPS能改善污泥沉降性能,且NaOH法提取的EPS可以使污泥的比阻下降15.2%,加快污泥的过滤速度,从而利于污泥的脱水性能。     

苯酚对氨氧化菌硝化和污泥性能冲击影响

以苯酚为毒性抑制剂,短程硝化污泥为对象,分析研究了不同苯酚浓度对氨氧化菌硝化过程的抑制特性和抑制动力学,以及对污泥胞外聚合物组分及呼吸速率的短期冲击影响。结果表明,55 mg·L-1苯酚的存在使硝化速率降低37%;低浓度苯酚条件下（< 80 mg·L-1）符合Monod单分子一级动力学方程,且为可逆性抑制,恢复后呼吸速率可达20～25 mg O2·L-1·h-1;且因接种污泥含大量异养菌使得抑制常数（52.871 mg·L-1）远大于纯硝化菌群系统。另外,苯酚的存在促使菌群启动自我保护机制产生更多的胞外聚合物(EPS)抵抗环境变化。苯酚浓度升至135 mg·L-1时,蛋白质和多糖分别增加87.4%和311.7%;而且EPS组分发生相应变化,蛋白质/多糖（P/C）与初始COD/氨氮（C/N）比呈负相关性,P/C从22.1降至3.80。     

外加电流对AO工艺缺氧区脱氮效率与污泥絮凝的影响

AO工艺利用硝化液内循环实现生物脱氮,很难保证缺氧区的缺氧条件,导致脱氮效果不理想,污泥絮凝性差。为了达到强化生物脱氮的目的,本研究采用外加电流提高缺氧区的污泥活性和生物絮凝性,探索不同电流强度下污泥接触角、zeta电位和污泥粒径的变化,结合三维荧光光谱（3D-EEM）与傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析胞外聚合物（EPS）的组成,考察外加电流对污染物去除和污泥性质的影响。结果表明：当电流强度低于30mA时,随着电流强度的增加,TN和COD去除率提高,酶活性增强。当电流强度为30mA时,ORP为-135mV,硝酸盐还原酶活性达到最强[0.37μg/（mg·min）],TN去除率达到最高79.43%;当电流强度为40mA时,脱氢酶活性达到最强[50.86mg/（L·h）],COD去除率达到最高80.65%。当电流强度低于40mA时,随着电流强度的提高,蛋白质（PN）与多糖（PS）的比值增加,污泥接触角增大,zeta电位减小,平均粒径升高,污泥絮凝性增强;由3D-EEM和FTIR分析可知,色氨酸和酪氨酸类的荧光强度增强,EPS的官能团无明显变化。当电流强度为40mA时,污泥重絮凝能力（FA）为40.33%,出水悬浮物（ESS）为13.95mg/L,污泥容积指数（SVI）为66.5mL/g,污泥絮凝性最好。随着电流强度的继续提高,污泥絮凝性逐渐变差。因此,将电流强度控制在40mA,可以同时实现提高生物脱氮效率和污泥絮凝性的目的。     

平板膜生物反应器低氧条件创造的试验研究

平板膜生物反应器创造低氧条件过程中,先后尝试外部循环法、密封曝气法及敞开曝气法3种方法.在满足错流流速的条件下,经过改进试验方法和装置,敞开曝气法取得成功,使DO质量浓度处于0.12～1.39mg·L-1之间,平均为0.47 mg·L-1在该低氧条件下,SVI达到262～331 mL·g-1,产生污泥膨胀;有机物去除率达到81.9%～98.2%,说明污泥在膨胀状态下能达到良好的去除效果.根据显微镜观察和革蓝氏染色试验结果,确定反应器中的丝状菌是浮游球衣菌.     

次毫米过滤组件分区高含量污泥试验研究

采用次毫米过滤(SMF)组件实现高含量污泥(MLSS)分区(A区和B区),为膜生物反应器(B区)的稳定高效运行提供适宜的污泥质量浓度(5.0～10.0 g.L-1)。研究了回流体积比≥2.0条件下SMF组件(孔径0.47 mm)分离高含量污泥的运行特征及分区效果,对比分析了两区微生物实测与理论含量的差异,并考察了SMF组件耦合A区对营养物的去除效果。结果表明,在分离高含量污泥时,目标B区的污泥的质量浓度为2.0～10.0 g.L-1,对膜生物反应器是适用的;对应A区的污泥的质量浓度在15.5～33.5 g.L-1。SMF组件滤出液MLSS的质量浓度在1.4～4.2g.L-1,平均通量可达192 L.m-.2h-1。此外,SMF组件耦合A区对COD的去除率在82%以上。     

Effect of the chelating agents on bio-sorption of hexavalent chromium using Agave sisalana fibers

The current work is focused on the study of the bio-sorption of hexavalent chromium from aqueous solution using sisal natural fiber(Agave sisalana) treated by various chelating agents(ligands) such as urea(UR),thiocarbamide(TC), ethylenediaminetetraacetic acid(EDTA), and diphenyl carbazide(DCZ). The fiber treatments were investigated using Fourier Transform Infrared Spectroscopy(FTIR) and Scanning electron microscope(SEM). The kinetics of chromium bio-sorption was studied in batch presses under the effect of some physicochemical factors such as the nature of chelating agent(F@UR, F@TC, F@DCZ, and F@EDTA),adsorbent dose(2–10 g·L~(-1)), chromium initial concentration(100–500 mg·L~(-1)), solution pH(1–6), and batch temperature(20 ℃–50 ℃). This study resulted in an optimum adsorption at a chromium initial concentration of 100 mg·L~(-1), at pH 2, and at 20 ℃. The obtained results showed clearly that the treatment with chelating agent boosts the adsorptive capacity of A. sisalana fibers Cr(VI) 10.9 mg·g~(-1) to 58.6 mg·g~(-1). The modeling study showed that the adsorption kinetics obey the pseudo-second-order model, with an R2 in the range of 0.991 and 0.999. The bio-sorption isotherms followed the Langmuir model; the maximum uptake capacity of(F@N, F@UR,F@TC, F@DCZ, and F@EDTA) was found to be respectively, 12.3 mg·g~(-1), 25.33 mg·g~(-1), 28.73 mg·g~(-1),42.54 mg·g~(-1), and 61.45 mg·g~(-1). The determined adsorption thermodynamics parameters such as enthalpy,free energy, and entropy showed that the adsorption process is exothermic, spontaneous, and has a stable configuration.     

焦化粗苯加氢脱硫脱氮催化剂工艺条件研究

对研制的焦化粗苯预加氢催化剂HDA016和主加氢脱硫催化剂HDB017进行工艺条件试验,在预加氢温度180 ℃、主加氢温度270 ℃、液体流速0.15 L·h-1、氢油体积比600∶1、预加氢段液体空速1.88 h^-1、主加氢段液体空速0.75 h^-1和反应压力2.5 MPa条件下,进行催化剂连续寿命考察。结果表明,产品中硫含量低于0.7 mg·L^-1,氮含量约维持在1 mg·L^-1。采用压汞法对催化剂的比表面积以及孔结构进行测试,结果表明,预加氢催化剂HDA016比表面积219.3 m2·g-1,平均孔径1.56 nm,最可几孔径1.71 nm,孔容0.19 mL·g^-1;主加氢催化剂HDB017比表面积196.6 m²·g^-1,平均孔径1.58 nm,最可几孔径1.88 nm,孔容0.15 mL·g^-1。XRD测试结果显示,活性金属组分负载在γ-Al2O3上,达到了非常高的分散度。     

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。     

乳液聚合法制备PSA纳米微球与PS纳米微球的性能测定

以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸(MAA)为原料,采用乳液聚合法共聚制备羧基化聚苯乙烯(PSA)纳米微球。通过改变乳化剂(SDS)的用量、St/MAA的质量配比控制微球性质和大小。利用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TGA)和Zeta电位仪对PSA纳米微球进行表征。FTIR结果证实MAA成功引入到微球中,TEM和SEM表明当乳化剂用量为单体总质量的10%时,得到大小均匀,直径为45 nm的PSA微球。PSA的玻璃化转变温度和热分解温度随MAA的含量增加而提高。纯PS表面带负电荷,Zeta电位为-17 mV。共聚后的PSA纳米颗粒,其St与MAA物质的量比为10/1. 0,10/1. 5和10/2. 5时,Zeta电位分别为-31. 9、-39. 6和-44 mV。上述结果表明,采用共聚是调节PS微球热性质及表面性质的有效途径。     

嗜盐污泥反硝化亚硝酸盐的性能及其影响因素

淡水污泥反硝化高盐废水受到盐度抑制而导致处理的失败。为了突破高盐废水脱氮的技术瓶颈,本研究通过采集入海口河底泥发展嗜盐脱氮生物系统实现了高盐废水的脱氮。本文系统地探讨了盐度、温度、pH和碳源类型等关键影响因素对嗜盐污泥反硝化亚硝酸的影响。试验结果表明：采集入海口底泥发展的嗜盐系统可以以亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化。在38 g·L-1盐度下,嗜盐反硝化菌以甲醇作为碳源的最大反硝化速率为3.29 mg N·（g VSS）-1·h-1。系统最适宜盐度为15～51 g·L-1,最佳pH范围为8.0～9.0。反硝化碳源类型影响着反硝化速率。在测试的4种碳源类型中,嗜盐反硝化污泥利用甲醇进行反硝化较快。作为新认知的生物系统,确定高盐废水嗜盐生物处理系统的反硝化特性和影响因素对于实现高盐废水的高效处理具有重要的意义。     

丙烯腈生产的高效精制工艺优化

采用阳离子交换树脂D001去除丙烯腈中(口恶)唑。D001的平衡吸附量为37.08 mg·g-1,在20℃、30℃、40℃、50℃下,D001对(口恶)唑的吸附符合Langmuir吸附等温方程。在进料流量为2.0 BV·h-1、体系温度为20℃时,丙烯腈中(口恶)唑的去除率达99％以上。采用5％的HCl为洗脱剂,在其用...