有机负荷率对颗粒污泥处理高浓度畜禽养殖废水影响

通过改变进水有机负荷率(OLR)在序批式反应器内考察了OLR对颗粒污泥处理畜禽养殖废水去除污染物、颗粒化进程及微生物群落结构的影响。结果表明，适当提高OLR利于颗粒污泥去除畜禽废水内污染物并加速颗粒化进程，当OLR为3.0 kg/(m³·d)时，COD和溶解性磷酸盐的去除效率分别高达92.6%～95.2%和92.6%～95.2%，均显著高于低OLR工况，且在此OLR下，污泥浓度最高，沉降性好，污泥粒径在0.3～0.7 mm占比69.8%，胞外聚合物(EPS)含量低至72.5 mg/g，但EPS内蛋白质/多糖的比值高达2.02。高OLR降低颗粒污泥处理畜禽养殖废水的效能并导致部分颗粒污泥解体。OLR同样能影响颗粒污泥内微生物多样性及群落结构，适当提高OLR增加了微生物多样性，并提高Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度但降低了Planctomycetes的相对丰度，利于有机质和营养盐去除。本研究结果拓展了颗粒污泥的应用范围，并为颗粒污泥的快速启动提供一定技术支撑和理论依据。     

有机负荷率对厌氧颗粒污泥处理畜禽养殖废水效能的影响探究

针对高浓度畜禽养殖废水厌氧处理效率低，构建了外循环厌氧反应器(EGSB)，开展了进水有机负荷率(OLR)对EGSB处理畜禽养殖废水过程内污染物去除效能及颗粒污泥形成规律的影响，并解析相关作用机制。结果表明进水OLR提高至9.0 kg/(m³·d),COD、氨氮及总磷去除维持在91.2%～95.3%、89.6%和76.9%，产气及甲烷产率分别提高至4.64～4.94 L/(L·d)和2.96～3.40 L/(L·d)。适宜提高OLR提高了污泥颗粒化，在工况III内，污泥浓度提高至6.1～6.5 g/L，大粒径污泥质量浓度增加。OLR提高增加了颗粒污泥内胞外聚合物(EPS)含量，并影响了EPS内蛋白质/多糖比值。此外，OLR能影响EGSB内微生物群落特征，且当OLR为9.0kg/(m³·d)时，Firmicutes、Bacteroidetes和Proteobacteria是主要的门级别微生物，且相对丰度分别高达25.6%、16.5%和15.2%。研究结果为畜禽养殖废水高效处理提供一定理论依据。     

全氟辛酸对好氧颗粒污泥处理低C/N废水的影响

开展了不同温度下新污染物全氟辛酸(PFOA)含量对好氧颗粒污泥(AGS)处理低C/N废水过程中运行效能及微生物群落特征的影响。结果表明，PFOA对AGS系统的影响具有浓度依赖性。低浓度PFOA(低于0.5 mg/L)对COD、NH₄⁺-N及总氮(TN)去除无明显影响，但提高磷酸盐去除。超过0.5 mg/L PFOA降低AGS对污染物和营养盐的去除。温度升高(25℃提高至35℃)利于提高AGS活性，且提高PFOA在AGS系统内的去除。高浓度PFOA降低了污泥浓度和有机质占比，刺激胞外聚合物(EPS)分泌，提高蛋白质(PN)和多糖(PS)含量。在2 mg/L,25℃下，EPS含量为73.6 mg/g,PN和PS占比提高至39.5 mg/g和26.6 mg/g。温度升高能降低PFOA的生物毒性。微生物群落特征分析揭示高浓度PFOA降低了变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)占比，在属水平上，降低了与生物脱氮相关微生物的相对丰度。研究结果AGS处理含PFOA的低C/N废水提供一定理论依据和强化策略。     

重金属Ni影响下好氧颗粒污泥处理畜禽养殖废水的探究

以生猪养殖场厌氧消化出水为探究对象,构建了好氧颗粒污泥（AGS）体系,在中试规模下探究了不同浓度Ni影响下AGS处理畜禽养殖废水效能及污泥特征的变化规律。结果表明低浓度Ni(<2.0 mg/L)对AGS的处理效能及污泥特征影响不明显,而当Ni浓度高于2.0 mg/L,Ni存在降低了AGS中生物量并导致沉降性变差。当进水Ni为4.0 mg/L时,出水COD为73.5～76.8 mg/L,相应去除效率仅为81.3%～83.4%,远低于对照组。TN去除效率下降至70.6%～71.9%。高浓度NI降低了AGS内MLSS浓度并提高了SVI值。此外,Ni能影响AGS内胞外聚合物及组分的含量,当Ni浓度提高至4.0 mg/L,EPS含量升高至98.6 mg/g,PN和PS的含量分别为41.3 mg/g和25.9 mg/g。氧的利用速率和比耗氧速率揭示高浓度Ni存在能抑制微生物呼吸作用。本研究对评重金属Ni影响下AGS处理畜禽废水提供一定理论依据与数据支撑。     

温度影响好氧颗粒污泥处理含油废水机制探究

以含油废水为探究对象，构建颗粒污泥序批式处理系统，探究了温度变化（10、25、40℃）对颗粒污泥处理含油废水的影响。研究结果表明，颗粒污泥运行稳定时，10℃和40℃运行工况下，混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）的浓度略低初始值，而运行温度为25℃时，颗粒污泥的浓度显著提高。此外，25℃运行时，颗粒污泥体积指数（SVI）下降至51～56 mL/g，污泥沉降性提高。温度能影响颗粒污泥胞外聚合物（EPS）含量及主要组分。25℃运行时，EPS的含量降低至36.6 mg/g，显著低于其他两工况。温度主要对EPS内蛋白质（PN）的含量产生影响。在污染物去除方面，25℃运行时，稳定期出水COD基本维持在68～82 mg/L,COD的去除率在82.6%～86.7%，显著高于另外两组。温度能影响颗粒污泥对原油的去除，当温度为25℃时，颗粒污泥运行稳定时原油的去除率高达72.6%～75.6%。在对氨氮去除方面，除低温（10℃）氨氮去除率较低外，25℃和40℃运行工况下氨氮去除率大致相似。     

温度对颗粒污泥处理畜禽养殖废水脱氮除磷效果的影响

建立序批式反应器,分析了不同温度下颗粒污泥对畜禽养殖废水脱氮除磷的影响。结果表明,颗粒污泥可有效处理畜禽养殖废水,并当温度由10℃提高至30℃,化学需氧量(COD)、氨氮及总磷(TP)的去除效率分别由70.6%～72.8%提高至80.6%～81.3%,71.2%～75.5%提高至85.6%～88.9%,75.8%提高至81.4%。此外,温度升高,促进了颗粒污泥的浓度及沉降性,促进了颗粒污泥内胞外聚合物(EPS)的含量,尤其是蛋白质(PN)的含量,当运行温度由10℃提高至30℃,PN的含量由46.5 mg/g升高至59.6 mg/g,元素分析表明温度升高促进了颗粒污泥内Na和Mg的百分比。     

铀对好氧颗粒污泥处理核工业废水的影响及机制探究

为明确核工业废水内典型金属铀对好氧颗粒污泥（AGS）运行效能及微生物群落特征的影响，构建了实验室规模的AGS反应器，在中温条件下采用控制进水铀浓度的方法探究了铀含量对AGS处理核工业废水运行效能的影响。结果表明，铀对AGS的影响与其含量密切相关，低于0.05 mg/L对AGS运行效能影响不明显，而超过0.1 mg/L铀显著降低了AGS对污染物和营养盐的去除，并影响了微生物代谢活性及群落结构。当铀浓度为1.0 mg/L时，COD升高至50.5～57.3 mg/L，去除效率下降至77.6%～79.2%。此外，高浓度铀降低了AGS对营养盐的去除。超过0.1 mg/L铀降低了AGS内污泥浓度，提高了胞外聚合物（EPS）含量。高含量铀降低了微生物的代谢活性，降低比耗氧速率（SOUR）和脱氢酶活性。微生物学分析揭示高含量铀降低了AGS内门水平上Proteobacteria、Bacteroidota，属水平上Nitrosomonas和unclassified＿Comamonadaceae的相对丰度。本研究为AGS处理含铀核工业废水提供了一定的借鉴。     

铁盐对好氧颗粒污泥处理含盐废水去除污染物及颗粒化进程的影响

为探究铁盐对好氧颗粒污泥（AGS）处理含盐废水污染物去除规律及颗粒化进程的影响，在中温条件下建立两个小试规模的反应器，通过改变进水盐度及铁盐含量，研究了磁性氧化铁对AGS去除污染物及颗粒化进程的影响，解析了铁盐及盐度胁迫下微生物群落的响应特征。结果表明，铁盐存在能缓解盐度对微生物抑制并加速污泥颗粒化。进水盐度为1.8%时，铁盐存在组内出水COD为17.2～26.5 mg/L。此外，铁盐存在组别内盐度对颗粒污泥胞外聚合物（EPS）增殖量较少，但促进了污泥粒径的增大，并提高了污泥沉降性。在盐度为1.8%时，铁盐组别内EPS含量为83.6 mg/g，污泥体积指数（SVI）降低至96.4 mL/g。此外，铁盐存在提高了颗粒污泥处理含盐废水中的Firmicutes和Nitrospirae的相对丰度至20.2%和4.5%。研究结果为AGS高效处理含盐废水提供了一定的理论依据和数据支撑。     

碳纳米管降低生物脱氮除磷效率的机制探究

为了探究碳纳米管（CNT）对生物脱氮除磷效率及活性污泥特征的影响，以实际生活废水为探究对象，构建了序批式反应器，探究了中温环境下不同剂量CNT(0、1.0、10.0、20.0和30.0 mg/L)长期暴露下活性污泥特征及脱氮除磷效率的变化规律。结果表明低浓度CNT(1.0 mg/L)对污泥特征及脱氮除磷影响不明显，而高浓度CNT降低了污泥内混合液悬浮固体浓度和污泥体积指数（SVI）分别至3 165～3 450 mg/L和111～116 mL/g。在生物脱氮除磷方面，CNT显著降低脱氮除磷效率，尤其当CNT为30.0 mg/L时，出水COD约为66.9～71.7 mg/L,COD去除效率75.6%～76.6%，氨氮去除效率80.6%～81.3%，磷酸盐去除效率75.5%～76.3%，均显著低于初始状态。机制探究表明CNT降低了生物脱氮除磷涉及的关键酶活性并降低了聚羟基脂肪酸酯（PHA）的合成量，促进了糖原质在典型周期内的代谢。毒性测定分析表明CNT存在促进了活性氧（ROS）产率及乳酸脱氢酶（LDH）释放量ROS释放，尤其当CNT浓度为30.0 mg/L时，ROS的相对产量高达294%,L...     

好氧颗粒污泥处理高氨氮废水的试验研究

采用好氧颗粒污泥SBR工艺（序列间歇式活性污泥法）处理高浓度氨氮废水,结果表明工艺具有良好的COD和氨氮去除效果。在进水COD质量浓度为800mg/L,氨氮质量浓度为50mg/L的条件下,COD与氨氮的去除率均随处理时间增加而上升,但COD的去除效率远高于氨氮,以反应4小时计,氨氮去除效率约为55%,而COD去除效率达到90%左右。平稳运行下亚硝酸盐与硝酸盐浓度随时间的变化始终稳定在较低的水平。     

人工湿地高效处理氮磷废水的探究

为了明确微塑料（MPs）对人工湿地生物脱氮除磷性能的影响,构筑了潜流人工湿地系统,通过控制进水MPs含量分析了MPs对CW运行效能的影响及作用机制。结果表明,低于2.0 mg/L MPs对CW内化学需氧量（COD）、总氮（TN）及磷酸盐的去除影响不明显。但超过5.0 mg/L MPs降低了CW对营养盐的去除。在20.0 mg/L MPs组别内,TN和磷酸盐去除率分别下降至57.6%～59.2%和80.3%～81.2%。高浓度MPs能导致CW堵塞,提高渗透系数,提高了胞外聚合物（EPS）含量。进一步发现MPs提高了EPS各层内蛋白质和多糖的含量。高通量测序分析表明,MPs提高了微生物丰富度和多样性但降低了负责生物脱氮关键微生物的相对丰度。高浓度MPs暴露组别内Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度显著降低。研究结果为CW处理含量MPs废水提供了一定的数据参考和理论依据。     

苯酚降低好氧颗粒污泥处理低C/N废水效能的机制探究

针对毒性有机物苯酚对好氧颗粒物运行效能影响不明确的现状,在室温条件下探究了不同苯酚浓度对好氧颗粒污泥(AGS)处理低C/N废水的效能的影响,并解析了相关机制。结果表明,苯酚降低了AGS对污染物的去除效能,降低了污泥浓度,导致沉降性下降,并提高了胞外聚合物(EPS)尤其是蛋白质的含量。5.0 mg/L苯酚暴露时,COD、总氮和PO₄^3--P去除效率分别下降至82.6%～84.6%、67.5%～71.6%和80.6%～84.3%,AGS浓度降至4.6 g/L,然而,SVI提高至120～127.5 mL/g,EPS含量提高至81.3～86.5 mg/g。苯酚暴露改变了AGS内微生物群落特征,当苯酚含量为5.0 mg/L时,Proteobacteria、Bacteroidetes和Nitrospirae的相对丰度下降至36.6%、21.3%和5.1%,远低于空白组。本研究结果为AGS处理含苯酚的低C/N废水提供了一定的数据支撑和理论依据。     

重金属镍对A2/O-BAF系统运行效能的影响及作用机制探究

针对重金属镍(Ni)对A²/O-生物曝气滤池(BAF)双污泥系统污染物及营养盐去除影响不明确的现状，开展了重金属Ni对双污泥系统对污染物和营养盐去除规律的影响的研究，分析了重金属Ni暴露下双污泥系统内污泥特征的变化规律，解析了微生物群落结构对重金属的响应特征。结果表明重金属镍浓度超过2.0 mg/L Ni降低了A²/OBAF双污泥系统对污染物和营养盐的去除能力。重金属Ni刺激了胞外聚合物(EPS)尤其是SB-EPS的分泌，并降低了污泥浓度及有机质占比。微生物群落结果分析表明Ni能改变微生物的群落结构，高浓度Ni降低了Proteobacteria、Actinobacteriota和Bacteroidota的相对丰度，从而降低了双污泥系统对污染物和营养盐的去除。研究结果为双污泥系统处理含Ni废水提供了一定的数据支撑和理论指导。     

A/O模式好氧颗粒污泥处理畜禽废水及温度影响

以畜禽养殖废水厌氧消化沼液为对象,探究不同运行温度对颗粒污泥培养及处理畜禽废水沼液中污染物的影响。结果表明,运行温度能影响颗粒污泥的形成及主要特征。当运行温度为30℃时,颗粒污泥稳定时期污泥体积指数(SVI)61 mL/g,低于其他组,总悬浮固体(TSS)的质量浓度为8.31 g/L,ρ(VSS)/ρ(TSS)也达到最大0.76。胞外聚合物(EPS)的质量分数为144.8 mg/g,对应蛋白质、多糖质量分数比为1.31。当运行温度由10℃提高至30℃时,颗粒污泥对COD、NH_4~+-N去除率提高;而进一步提高至40℃时,COD和NH_4~+-N去除率下降。运行温度为20℃和30℃时,颗粒污泥对PO_4~(3-)-P的去除效率高达92.5%和92.4%,显著高于其他组别。     

重金属Ni影响下好氧颗粒污泥形成及污染物去除特征

为探究重金属Ni对厌氧/好氧颗粒污泥培养特性及污染物的去除规律的影响,以A²/O工艺剩余污泥为接种污泥,室温环境下在序批式反应器内培养了颗粒污泥,设置不同Ni暴露实验,考察了Ni对颗粒污泥特性及污染物去除规律的影响。结果表明,当Ni质量浓度低于2.0 mg/L时,Ni的存在利于颗粒污泥的快速培养与污染物去除,且当Ni质量浓度为2.0 mg/L时,颗粒污泥混合液悬浮固体(MLSS)为5.4～5.6 g/L,泥水分离效果良好,COD,TN和TP的去除率分别提高至92.5%～94.6%、84.5%～85.9%和84.6%～85.2%。适量Ni提高了颗粒污泥胞外聚合物的含量。然而当Ni质量浓度为5.0 mg/L时,MLSS下降至4.3～4.7 g/L,污泥体积指数(SVI)升高至94.5～105 mL/g,污泥沉降性变差,此外COD、TN和TP去除率下降至81.6%～83.4%,80.1%～81.3%和80.1%～81.3%,低于对照组。微生物群落特征分析表明低浓度Ni提高了Proteobacteria和Bacteroidetes相对丰度,而5.0 mg/L Ni显著降低...     

新污染物利巴韦林抑制污水生物除磷的行为及机制研究

探究了新污染物利巴韦林（RBV）对强化生物除磷（EBPR）的影响,构建了强化生物除磷系统,分析了RBV浓度对EBPR的影响行为,并揭示了相关作用机制。结果证实RBV对EBPR的影响具有剂量依赖性,低于0.05 mg/L RBV对EBPR影响不明显,而超过0.1 mg/L RBV降低了除磷性能,在3.0 mg/L RBV组别内,COD和溶解性磷酸盐（SOP）去除效率分别下降至80.2%～84.1%和71.3%～75.6%。高浓度RBV降低了污泥浓度及有机质占比。短期内,高浓度RBV促进了胞外聚合物的分泌,但长期暴露发下RBV降低了EPS含量并主要降低了蛋白质和多糖含量。RBV能降低EBPR系统内胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯（PHA）含量,进而后续产能不足降低除磷效率,但高浓度RBV刺激了糖原质的代谢。酶活性分析表明高浓度RBV降低了多聚磷酸盐激酶（PPK）和外切聚磷酸酶（PPX）的活性。研究结果为EBPR处理含RBV的废水提供一定的数据支撑和理论依据。     

氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷茵的毒性研究

在中温(35±1)℃厌氧条件下,以葡萄糖为有机碳源,采用间歇实验方法研究了氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷茵的毒性.结果表明,当COD为6000 mg·L-1时,氨氮对产甲烷茵产生毒害作用的浓度为1500 mg·L-1,IC50为4000mg·L-1,毒性周期的最大产甲烷速率为92 mL·h-1,氨氮的平均去除率为13.17%;去除高浓度氨氮废水后,厌氧颗粒污泥产甲烷活性有不同程度的恢复,在毒性实验中受到的抑制作用越小,产甲烷活性恢复得就越快、越完全.此外,研究表明,适当提高系统的碱度和污泥浓度可以降低氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷茵的毒性.     

微塑料对颗粒污泥运行效能的影响

微塑料(MPs)作为新污染物的环境行为得到广泛关注。然而,MPs对好氧颗粒污泥(AGS)处理低C/N废水过程中颗粒化进程、营养盐去除规律及微生物种群特征的影响至今鲜有探究。因此,本论文以苯二甲酸乙二醇酯MPs和AGS为探究对象,在室温环境下,探究了MPs粒径对AGS处理城镇低C/N废水的影响,并解析相关作用机制。结果表明,MPs存在加速了AGS颗粒化,提高了污泥浓度,促进了胞外聚合物(EPS)分泌,且MPs粒径越大,颗粒化进程越显著。MPs存在降低了AGS对COD和营养盐的去除,且MPs粒径越大,营养盐去除抑制越显著。MPs粒径在150μm时,COD、NH₄⁺-N及TN的去除效率下降至81.6%～84.1%、82.3%～86.5%和61.6%～62.8%,均远低于空白组。MPs粒径越大,其在AGS内去除效率越低。大粒径MPs提高了Proteobacteria的相对丰度至59.6%,但降低了具有有机质分解能力的Bacteroidota的相对丰度。本论文丰富了MPs在水环境的影响行为,为日后MPs污染控制提供一定的理论依据。     

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...     

好氧颗粒污泥处理印染废水的特性探究

在柱状序批式反应器内调查了好氧颗粒污泥处理印染废水的可行性,并考察进水有机负荷率（OLR）对颗粒污泥形成规律及COD、氨氮的去除影响。结果表明,当进水OLR由1.0 kg/（m³·d）升高至7.0 kg/（m³·d）时,颗粒污泥质量浓度呈现上升趋势。当进水OLR为5.0 kg/（m³·d）时,颗粒污泥系统沉降性最好,污泥沉降指数(SVI₃₀)仅为52.6m L/g。此外,进水OLR影响颗粒污泥粒径分布、胞外聚合物（EPS）含量及组分。当进水OLR为5.0 kg/（m³·d）时,颗粒污泥粒径主要分布于0.9～1.2 mm,且占比38.5%,EPS的含量升高至81.3 mg/g,显著高于其他进水OLR组别。进水OLR变化主要影响EPS内蛋白质（PN）含量变化,而对多糖（PS）含量变化影响较小。进水OLR能影响颗粒污泥处理印染废水中污染物的去除,当进水OLR为5.0 kg/（m³·d）时,COD和氨氮去除率最高,且分别为79.5%和85.6%,而进水OLR对浊度...