芽孢杆菌活性污泥的好氧反硝化特性

为验证芽孢杆菌在活性污泥混合菌体系中的好氧反硝化效果,以添加芽孢杆菌纯菌的活性污泥(以下称芽孢杆菌活性污泥)为研究主体,经过培养驯化,发现在好氧条件下有较高的脱氮率.研究该污泥在不同氮源(硝酸钠和亚硝酸钠)、溶解氧质量浓度在0.6~2.5 mg/L条件下的好氧反硝化特性,并进行反应动力学分析.实验表明,芽孢杆菌活性污泥具有好氧反硝化特性,在好氧条件下只能还原亚硝态氮而不能还原硝态氮,好氧反硝化效果随着溶解氧质量浓度的升高而降低.在缺氧段芽孢杆菌活性污泥反硝化速率为12.45 mg/(g·h)(以亚硝态计),在好氧段最大好氧反硝化速率可达缺氧段的50%,并且随着溶解氧质量浓度的升高而降低.     

萃取膜生物反应器去除地下水硝酸盐

地下水硝态氮(NO3--N)污染已成为世界性的环境问题,而且污染日趋严重,成为饮用水净化的难题之一.本研究采用中空纤维萃取膜生物反应器进行反硝化去除地下水中的硝酸盐,该反应器反硝化区与产品水分离、出水不受微生物污染,而且扩散速率快、硝酸盐去除速率快.试验装置设两级反应器,其中,一级反应器主要起预处理作用,去除地下水中溶解氧,为二级反应器内的反硝化细菌提供良好的生长环境.本试验整个系统硝态氮去除速率达到了3.36 g.m-2.d-1,相应的出水硝态氮浓度为9.76 mg.L-1,二级反应器硝态氮去除速率达到5.46 g.m-2.d-1,一级反应器硝态氮最大去除速率为0.4 g.m-2.d-1左右.     

不同水肥耦合下棉花土壤氮素转化规律

应用气压过程分离(BaPS)方法研究了江西棉花在不同水肥耦合下的土壤总硝化、反硝化和呼吸速率.结果表明:不同水肥处理下土壤的化学成分含量明显不同,减少灌水有利于有机质、硝态氮、有效磷的形成,增加灌水则有利于铵态氮的形成,增加施氮肥有利于全氮、硝态氮、全钾的形成,土壤酸度减小;水处理对土壤铵态氮影响高度显著,对硝态氮、pH影响显著;肥处理对土壤全氮、硝态氮、铵态氮、pH影响高度显著,对全钾影响显著;水肥交互只对铵态氮影响高度显著;氮肥和一定范围内灌水的增加都有利于硝化和反硝化作用;最适合硝化细菌活动的土壤体积含水率范围为20%～30%;土壤温度和速效氮的含量是影响总硝化速率的2个主要因素.     

晚期垃圾渗滤液两级UASB-A/O-SBR工艺短程深度脱氮

采用"两级上流式厌氧污泥床(UASB)-缺氧/好氧(A/O)-序批式反应器(SBR)工艺"对城市生活晚期垃圾渗滤液进行了深度处理.运行模式如下:首先在一级UASB(UASB1)中反硝化,UASBI出水中的亚硝态氮和硝态氮利用残余COD在二级UASB(UASB2)中被进一步去除,在A/O反应器中利用残余COD进行反硝化以及将NH4+-N硝化,在SBR中去除硝化产生的亚硝态氮、硝态氮.试验中首先采用原渗滤液进入处理系统(20d),然后采用原渗滤液与生活污水1∶1混合进入系统实现和维持稳定的短程硝化(60d),最后采用原渗滤液与A/O反应器出水1:1混合进入系统实现和维持稳定的短程硝化(60d).140d的试验结果表明:原渗滤液的总氮浓度为2 300 mg·L-1,氨氮浓度在2 000mg·L-1左右时,通过将原渗滤液与生活污水或A/O反应器出水1:1混合,可以在A/O反应器中实现稳定的短程硝化,其中亚硝态氮积累率为70%～88%.后续的SBR工艺,可彻底去除产生的亚硝态氮和硝态氮.最终出水的氨氮浓度不到2 mg·L-1,总氮浓度为18～20mg·L-1,系统氨氮和总氮去除率分别为99.7%和98%.     

氮形态对钝顶螺旋藻深度除氮性能的影响

研究合成二级出水中不同氮形态(氨氮、亚硝氮、硝氮、尿素)对钝顶螺旋藻生长及除氮性能的影响。结果表明,钝顶螺旋藻在氮形态不同的模拟二级出水中均可生长并有效去除其中的氮。当二级出水中的氮源分别为氨氮(质量浓度为29.3 mg/L)、硝氮(28.3 mg/L)、亚硝氮(28.6 mg/L)、尿素(29.1 mg/L)时,处理5 d后,总氮的质量浓度分别降至3.5、6.8、4.6、4.0 mg/L。二级出水中75%以上的氮被微藻同化积累在藻体内,仅4%~10%以气态氮形式被去除。为二级出水中氮的深度处理提供了理论依据,为微藻培养提供新方案。     

反硝化条件下河流沉积层中苯降解的实验研究——硝态氮与亚硝态氮共存时

在"反硝化条件下沉积层中苯降解"尚存在争议及"亚硝态氮对苯降解具有抑制作用"的背景下,文中考察了反硝化条件下河流沉积层中苯降解的可能性,重点研究了亚硝态氮与硝态氮共存时,亚硝态氮对苯降解的影响.结果表明,实验过程中虽有亚硝态氮出现,反硝化条件下河流沉积层中苯仍可降解;亚硝态氮的存在不仅没有抑制苯降解,相反还具有促进作用;但促进作用的发挥与亚硝态氮浓度有关.当总氮(亚硝态氮与硝态氮浓度之和)初始浓度约为250 mg/L,亚硝态氮、硝态氮浓度分别约为160 mg/L与60 mg/L时,亚硝态氮对苯降解的促进效果最优;当硝态氮初始浓度约为21 mg/L时,亚贿态氮约为106 mg/L时对苯降解的促进效果最优.实验条件下,亚硝态氮浓度的减少速率及反应速率常数都大于硝态氮的,表明亚硝态氮优先于硝态氮作为电子受体而被使用.因而,利用亚硝态氮,尤其是硝态氮低浓度条件下,强化反硝化条件下河流沉积层中苯降解是可行的.     

碳氮比对包埋颗粒反硝化过程中亚氮积累的影响

为了探讨碳氮比(ρ(C)/ρ(N))在反硝化过程中对于亚氮积累的影响,采用乙酸钠为碳源,在序批式实验中,通过控制进水碳氮比来研究反硝化包埋颗粒在反应过程中亚硝态氮积累的现象.实验结果表明:在反应过程中,不同的碳氮比条件下均出现亚硝态氮积累现象,且亚硝态氮积累率都表现出先升高后降低的趋势.其中,碳源充足(碳氮比为4.0~6.0)时,亚硝态氮积累率在30 min时达到最大,随后逐渐降低,反应结束时在碳氮比为4.0条件下仍有亚氮积累;当碳源不足(碳氮比为2.0~3.0)时,亚硝态氮的积累率在120 min达到最大,而后基本维持不变,说明可以通过控制碳氮比和反应时间来获得稳定的亚硝态氮积累.硝态氮和亚硝态氮的还原速率随着碳氮比的增加而逐步升高,而亚硝态氮的最大积累率与积累速率随着碳氮比的增加先升高后降低,在碳氮比为4.0时亚硝态氮的积累率和积累速率均达到最大,分别为40.8%和24.46 mg/(L·h),说明碳氮比对亚硝态氮的积累有显著影响.     

外加氮源对杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗土壤养分的影响

通过室内模拟试验,研究了外加氮源对杉林幼苗土壤养分的影响.试验设计为5种处理,分别为N0(0 g·(m2·a)-1,对照)、N1(6 g·(m2·a)-1)、N2(12 g·(m2·a)-1)、N3(24 g·(m2·a)-1)和N4(48 g·(m2·a)-1.结果表明,土壤有机碳和全氮含量随外加氮源量的增加而增加,相对于N0处理,N1、N2、N3和N4处理土壤有机碳含量分别增加了5 19%、8 06%、11 18%、12 86%,土壤全氮含量分别增加了3 71%、8 71%、12 53%、22 02%;土壤全磷、全钾、全钙和全镁随外加氮源量的增加而降低.     

一株反硝化细菌LZ-14的筛选及其脱氮特性

采用稀释土壤悬液-涂布平板法从芦竹根际土壤中分离出22株具有硝酸盐还原能力的细菌,从中筛选出一株产气快、脱氮率高的反硝化细菌LZ 14.该菌株为革兰氏阴性菌,菌体短杆状,大小2.0μm×0.5μm,兼性厌氧,可运动.以乙酸钠为碳源、硝酸钾为氮源分别考察了n(C)／n(N)和pH值对菌株LZ-14生长及脱氮过程的影响.结果表明最佳n(C)／n(N)为5,在n(C)／n(N)为5,初始硝态氮质量浓度为150?mg／L的情况下,36?h内可将硝态氮完全去除,TN去除率可达到84.5％.最适pH值范围在7～8之间,此区间以外,菌株LZ-14难以生长及保持脱氮能力.菌株LZ-14的脱氮过程主要发生在菌体生长的第12～36?h,并伴随有一定量亚硝酸盐的累积,随后24?h内亚硝酸盐可被完全降解.     

化学改性对沸石去除水中碳、氮污染物的影响

为提高沸石对水中多种污染物的去除效果,以水溶液中低浓度氨氮、硝态氮和有机物为研究对象,重点研究了乙酸、柠檬酸、柠檬酸钠、十二烷基磺酸钠(SDS)、氯化钠、十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)6种不同无机\有机化学改性剂对沸石去除氨氮、硝态氮、COD的影响.研究表明,对低浓度氨氮去除效果最好的为柠檬酸钠改性沸石,最佳浓度为0.05 mol/L,去除率为98.14％;对低浓度硝态氮去除效果最好的为HDTMA改性沸石,最佳浓度为0.05 mol/L,去除率为24.81％;对低浓度COD去除效果最好的为柠檬酸改性沸石,最佳浓度为0.05 mol/L,去除率为42.57％,且改性沸石阳离子交换容量的大小与其对氨氮的去除率呈正相关.同时得出了不同改性剂对沸石去除氨氮、硝态氮、COD的影响规律,并发现柠檬酸钠改性沸石同步去除水溶液中低浓度氨氮、硝态氮和COD的效果远高于原天然沸石.     

一种新型复合纳滤膜对污水的深度处理研究

考察了一种新型荷负电羧甲基甲壳素/聚丙烯腈复合纳滤膜对污水(中水)的处理效果.结果表明:在1.0 MPa、30 L/h、室温下,经纳滤膜处理后,溶解态总磷、硝态和亚硝态总氮及CODCr的平均截留率分别可达70%、83%和94%以上,而色度几乎可完全去除.纳滤膜出水CODCr为3.0～10.2 mg/L,达到GB 3838-2002地面水Ⅰ类水质标准;硝态和亚硝态总氮(以氮计)质量浓度为2.7～3.5 mg/L,达到GB 5749-85生活饮用水标准;溶解态总磷(以磷计)质量浓度为1.0～1.7 mg/L,已接近1 mg/L的污水GB 8978-1996Ⅱ级排放标准.提出,由于PO43-与水体中H 、Ca2 、Mg2 等阳离子较易形成缔合离子或络合离子,减弱了与荷负电的纳滤膜的库仑排斥作用,从而使其截留率小于NO3-或NO2-;该纳滤膜适于油田采出污水处理、污水(中水)脱磷、氮和CODCr的深度处理及含磷废水的脱磷处理.     

温度对生物活性炭反应器净水效能的影响研究

为考察温度变化对生物活性炭反应器净水效能的影响,分别研究了在5-18℃和19-26℃两个温度范围内反应器对高锰酸盐指数、硝态氮、浊度及UV254的去除情况.结果表明:单级生物活性炭反应器对高锰酸盐指数平均值为4.51 mg/L的原水净化能力有限,但常温条件下的效果明显优于低温条件(高锰酸盐指数去除率分别为15.90%和...     

碳氮比对生物反硝化中N_2O产量的影响

利用间歇式反应器(sequencing batch reactor,SBR),以乙醇作为外加碳源,考察不同化学需氧量(chemicaloxygen demand,COD)与氮的质量浓度的比值对全程和短程反硝化脱氮过程中N2O产量的影响.全程反硝化过程中,调节ρ(COD)/ρ(N)为1.56、2.83、4.56、6.01和10.0,短程反硝化中调节ρ(COD)/ρ(N)为1.51、2.45、3.33、4.13和9.7.结果表明,全程和短程反硝化的最佳ρ(COD)/ρ(N)分别为6.01和4.13,硝酸盐和亚硝酸盐完全被还原,反硝化过程中几乎没有N2O产生,1 g混合液悬浮固体(mixed liquor suspended solids,MLSS)每天还原的硝态氮和亚硝态氮分别可达0.077和0.089 g.在碳源充足的条件下,反硝化速率不再随着有机物的增加而增加.在低ρ(COD)/ρ(N)时,短程反硝化过程中N2O产量远大于全程反硝化过程,最高可达0.607 mg/L.在碳源不足时,亚硝酸盐对氧化亚氮还原酶(N2O reductase,N2OR)的抑制作用和ρ(COD)/ρ(N)不足是影响系统N2O产量增加的主要原因.     

进水COD及投加方式对A2O-BAF工艺反硝化聚磷的影响

为了提高系统的反硝化除磷脱氮效率及碳源可利用性,主要研究了进水COD及投加方式对A2O-BAF工艺反硝化聚磷的影响.试验设计了不同的进水ρ(C)/ρ(P)(25 ～71)及COD投加方式(1次投加、3次投加、连续投加),分别考察各污染物的去除规律.试验结果表明:当ρ(C)/ρ(P)≤34时,A2O中出现磷和硝态氮的累积,去除效果恶化;当45≤ρ(C)/ρ(P)≤59时,磷的去除率稳定在90％左右,出水ρ(P)低于0.5 mg·L-1;当ρ(C)/ρ(P)≥63时,磷的去除率随ρ(C)/ρ(P)的增加而下降.当ρ(C)/ρ(P)≥39时,ρ(C)/ρ(P)的变化对COD和TN去除率影响不大,平均去除率分别高于83％和76％;当ρ(C)/ρ(P) =57时,系统处理效果最佳.相同质量浓度的COD,连续投加的方式可以提高碳源的可利用性,增加厌氧释磷量,提高缺氧反硝化除磷脱氮速率.     

以ORP作为SBR反硝化过程亚硝态氮积累过程控制参数

为避免序批式活性污泥法(SBR)工艺生物脱氮反硝化过程毒性更大的亚硝态氮(NO2--N)排入受纳水体,以缺氧/厌氧上流式厌氧污泥流化床(UASB)预处理的实际垃圾填埋场渗滤液为研究对象,考察了以氧化还原电位(ORP)作为SBR反硝化过程NO2--N积累控制参数的可行性.结果表明:对于4种不同N初始的ρ(NO3--N),NO 2--N均实现明显积累,积累速率分别为0.117、0.136、0.235、0.068/d.反应过程中,ORP曲线先后出现NO 3--N和NO 2--N拐点,表明硝态氮和亚硝态氮还原反应结束.对于有明显亚硝态氮积累的反硝化过程,仅以NO 3--N作为反硝化速率(rDN)的单值函数是不准确的,应以总氧化态氮计,如以NO 3--N作为底物,将其定义为"名义"rDN.温度分别为14.2、13.9℃低温,5种不同n(C)/n(N)条件下,亚硝态氮均积累,亚硝态氮峰值点为速率平衡点.当n(C)/n(N)低于理论值时,相对NOx--N→N2的全程反硝化碳源不充足,但相对于NO3--N→NO2--N的转化碳源充足.     

菌渣和牛粪联合堆肥中的氮素转化研究

以食用菌渣和牛粪为主要原料进行堆肥试验,研究不同原料比例、腐熟堆肥和外源菌剂的添加对食用菌渣堆肥中各种形态氮素转化的影响.结果表明,随着堆肥的进行,各处理铵态氮呈现先增加后减少的趋势,而硝态氮的变化趋势与之相反.堆肥结束时,铵态氮的下降幅度随菌渣含量减少而减小,硝态氮的增加幅度随菌渣含量增加而增大.有机氮变化与总氮变化趋势大致相同,随菌渣比例增加,有机氮与总氮损失增大.与无添加剂的处理相比,堆肥结束时添加腐熟堆肥和纤维素降解菌的处理有机氮分别增加了35%和47%,总氮分别增加了28%和41%,表明腐熟堆肥和纤维素降解菌剂能够增加食用菌渣堆肥的有机氮含量,具有一定的氮素固持作用.     

碳源、氮源及碳/氮比值对发酵产氢细菌RF-9产氢性能的影响

利用间歇实验对不同碳源、氮源及碳氮质量比值对产氢细菌RF-9的发酵产氢行为影响进行了探讨.结果表明,葡萄糖和玉米浆+酵母膏复合物是产氢菌RF-9发酵产氢较理想的碳源和氮源.碳/氮(mC/mN)质量比值对菌株RF-9的生长发酵产氢行为产生很大的影响,随着mC/mN比值的逐渐加大,菌株RF-9的生长及发酵产氢性能也逐渐提高,当mC/mN为5.5时,葡萄糖利用率最大93.3%,产氢菌株RF-9的释氢量和生长量也达到最大,分别为135.9 mmol/L和0.723 g/L,发酵液相末端产物总量相应地达到最高5 850.8 mg/L,其中乙醇和乙酸是主要的可溶性代谢产物,pH降为最低3.36.当mC/mN＞5.5,随着mC/mN比值的继续增加,菌株RF-9的生长发育及代谢性能表现为下降趋势.     

硝酸钙对深圳河底泥臭味及生物化学特性的影响

为确定合适的硝酸钙剂量,研究了硝酸钙对底泥酸挥发性硫化物(AVS)的控制效果以及底泥总有机碳(TOC)、氧化还原电位(ORP)、pH、含水率、氨氮和生物活性等的变化趋势.结果表明:湿泥硝氮投加量达1.27 g/kg,AVS的去除率在第14天可达97％,其投加量的增加不影响AVS的去除效率,但更高的投加量会使处理效果保持更长的时间;硝氮投加量达1.58 g/kg,底泥ORP可升高至-100 mV;硝氮投加量达2.53 g/kg,底泥pH显著降低;硝酸钙会引起底泥氨氮质量分数增加,降低底泥微生物活性.适宜的硝氮范围为1.58 ～2.22 g/kg(0.70～0.98 g/g S).     

甲壳素加工废水回收蛋白作发酵氮源的实验研究

甲壳素加工废水回收蛋白作酒精发酵氮源实验是以活性干酵母为菌种制备种子液发酵,首先确定了以酵母浸膏为氮源的最佳发酵工艺条件为m(碳源):m(氮源)=4.5:1.甲壳素加工废水中回收的蛋白经丙酮萃取色素后,得蛋白干粉进行酒精发酵试验,酒精产率较低,故采用对甲壳素回收蛋白酸解再用于酒精发酵.结果表明:经酸解的回收蛋白是一种优良的氮源,用于酒精发酵效果与商品氮源相一致.     

温度对生物活性炭反应器净水效能的影响研究

为考察温度变化对生物活性炭反应器净水效能的影响，分别研究了在5-18℃和19—26℃两个温度范围内反应器对高锰酸盐指数、硝态氮、浊度及UV254的去除情况。结果表明：单级生物活性炭反应器对高锰酸盐指数平均值为4．51mg／L的原水净化能力有限，但常温条件下的效果明显优于低温条件（高锰酸盐指数去除率分别为15．90％和4...