污泥发酵液为碳源的反硝化过程亚硝酸盐积累

以污泥发酵液为碳源,通过批次试验研究了不同溶解性有机物的质量浓度与硝酸盐氮质量浓度之比(ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N))和分次投加碳源时反硝化过程亚硝酸盐的积累特性.试验结果表明:不同ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N)条件下NO-2-N都得到积累;ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N)<4时,NO-2-N的最大积累质量浓度和积累速率随着ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N)的增加而增大,分别达12.83 mg/L和0.107 mg/(L·min).分次投加发酵液与1次投加发酵液相比,NO-2-N的最大积累质量浓度相差很小,但分次投加能保持稳定的NO-2-N积累.另外,以污泥发酵液为碳源的反硝化过程,反硝化过程NO-2-N的积累和发酵液的低pH导致N2O的释放与ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N)成正相关.因此,在构建反硝化耦合厌氧氨氧化系统时,分次投加发酵液具有很大优势,不仅可产生稳定的NO-2-N积累,弱化有机物对厌氧氨氧化菌的抑制作用,还可减少N2O的释放.     

以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷系统性能研究

研究了亚硝酸盐作为电子受体对反硝化除磷系统的影响。在实验室模拟SBR反应器,在厌氧/缺氧交替运行方式下,利用模拟生活废水,分别选取不同浓度的亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化除磷系统的培养和驯化,对不同亚硝酸盐浓度下反硝化除磷系统的反硝化率以及反硝化吸磷率等因素进行了交叉对比分析。结果表明:在经过长期驯化的条件下,在合适的NO-2-N浓度范围内,DPB能以NO-2-N为电子受体进行反硝化除磷,抑制浓度为15 mg/L;在低于15 mg/L的浓度范围内,NO-2-N的消耗量以及反硝化速率随着起始NO-2-N浓度的增大而增加,在15 mg/L之后又随着其浓度的增大而降低;5~15 mg/L NO-2-N浓度下的释磷速率以及吸磷量增加得尤为明显,15 mg/L浓度下出现了类似反硝化速率的拐点曲线,在15 mg/L浓度时释磷量和吸磷量均为最高。由此可得本实验中NO-2-N的抑制浓度为15 mg/L,缺氧吸磷量与厌氧释磷量有着比较好的线性关系,拟合的直线方程为y=0.580 6+1.697 4x,两者具有线性的相关关系。     

优化后反硝化系统在高NO_2~-及NO_3~-环境下脱氮及N_2O释放特征

为揭示优化后的缺氧反硝化系统在处理高NO~-_2和NO~-_3废水时的脱氮效果和N_2O产生情况,采用序批式活性污泥反应器(SBR),研究优化后的污泥系统在初始NO~-_2-N浓度为300 mg/L和400 mg/L时,不同进水C/N条件下反硝化过程脱氮和N_2O产生情况,同时对比初始浓度为500 mg/L、C/N为2时,不同电子受体情况下N_2O的产生情况.研究结果表明:反硝化污泥系统优化后,反硝化速率提升了1.29倍,脱氮性能逐渐增强,N_2O累计逸出量降低了100倍,污泥系统中的脱氮优势菌群为陶厄氏菌属(Thauera),所占比例从23.5%增加到76.4%;初始NO~-_2-N浓度为300 mg/L和400 mg/L时,不同进水条件下,系统均可表现出较强的反硝化能力,反硝化过程中N_2O最大转化率仅为0.104%;初始浓度提高到500 mg/L,C/N为2,以NO~-_3-N为电子受体时,反应过程NO~-_2-N最大积累量仅为22.46 mg/L,溶解态N_2O始终维持在0.304 mg/L左右,而以NO~-_2-N为电子受体时,溶解态N_2O峰值达到0.765 mg/L,但N_2O最大转化率仅为0.066%;反硝化污泥系统优化后,对高硝氮废水可表现出较强的反硝化能力,同时反硝化过程N_2O的产量较低.     

碳源对低温A2O工艺反硝化除磷的影响

为丰富低温污水脱氮除磷途径并了解碳源对A2O工艺反硝化除磷的影响程度,采用单独的乙酸钠、丙酸钠及其混合物对A2O工艺处理低温污水时厌氧释磷与缺氧反硝化吸磷过程进行研究.结果表明,在水温为10～12℃、HRT为8 h、污泥回流比为50%和硝化液回流比为150%～250%的条件下,不同碳源时厌氧释磷与缺氧吸磷速率差异较大....     

生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中N2O的产生量及机理分析

为了考察生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中氧化亚氮(N2O)的释放量,以碳纤维为填料,采用SBR反应器研究了实际生活污水生物膜同步硝化反硝化过程中N2O释放量并对其产生机理进行了分析.在低溶解氧水平(0.2～1.5 mg/L)下系统同步硝化反硝化率维持在79%以上.在4个溶解氧水平0.2、0.4、1.0、1.5 mg/L下,每去除1 g氨氮N2O释放量分别为0.005、0.025、0.021、0.025 g,远低于短程硝化反硝化系统N2O释放量.1个反应周期内,N2O释放量随NH4+-N氧化而增加,NH4+-N氧化结束后,N2O释放量急剧减少.在曝气状态下,N2O释放速率与ρ(COD)呈现了较好的相关性.分析发现,生物膜同步硝化反硝化系统中N2O主要是由异养硝化和好氧反硝化产生.     

地下水生物反硝化碳源材料研究

采用室内土壤柱实验装置,研究了以生物分解性塑料为反硝化碳源去除水中的硝酸盐.结果表明,以PHB为反硝化碳源,能有效去除水中的硝酸盐,最高去除率达到100%.实验结束后,PHB的重量从实验开始的40 g经73 d降到18.6 g,原有光滑的PHB表面变成粗糙,说明PHB作为碳源被反硝化菌所利用.随着时间的推移,出水的TOC浓度与进水的TOC浓度相当接近,出水的TOC浓度基本稳定在5 mg/L以内,说明PHB的碳释放量具有可控性,不易造成二次污染.     

好氧迁移外源有机物转变成内源聚合物驱动内源反硝化

为解决生活污水碳氮比低、碳源不足导致的生物反硝化脱氮能力差的问题,研究根据活性污泥盛宴/饥饿非稳态理论探索好氧/缺氧(aerobic/anoxic,O/A)工艺模式实现在好氧条件下强化内源有机物积累,用于缺氧条件下内源反硝化脱氮.通过保持O/A时长比为0.11,温度为(28±2)℃,污泥龄(sludge retention time,SRT)为20 d的驯化条件,成功实现了进水负荷在0.31～0.41 g/(g·d)下好氧迁移56.00%±0.09%的COD,合成(8.05±1.32) mmol/L内源聚合物(聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)+糖原).缺氧段利用内源积累多聚物反硝化40 mg/L NO~-_3-N,内源比反硝化速率为1.53 mg/(g·h).以单位NO~-_3-N或NO~-_2-N作为电子受体需要的反硝化内源聚合物的量不同,分别是2.24 mol内源物和1.59 mol内源物.内源反硝化优先消耗PHA,但是糖原贡献了77%的反硝化碳源. 16S rRNA高通量测序表明,这种驯化模式显著改变了微生物的种群结构,提高了PHA和糖原积累菌群的丰度.研究结果表明,O/A工艺模式能够强化微生物积累内碳源并提高反硝化脱氮能力.     

盐度对垃圾渗滤液亚硝酸型反硝化动力学特性的影响

为了考察在盐度影响下亚硝酸型反硝化动力学特性,采用长期处理垃圾渗滤液的SBR反应器内具有良好短程生物脱氮特性的活性污泥进行亚硝酸型反硝化批次试验,通过函数拟合确立动力学方程及动力学参数,研究结果表明:盐度的突升或突降都会使比反硝化速率减慢,并且影响程度随初始ρ(NO-2-N)的增加而增大,在盐度为10 g/L,初始ρ(NO-2-N)为100 mg/L时,比反硝化速率(以N计)达最大值16.28 mg/(gVSS·h).活性污泥系统中微生物的比反硝化特性在各盐度下均符合Andrews模型,且盐度的升高和降低会使系统的最大比反硝化速率μmax和半饱和常数Ks下降,抑制常数Ki上升.在10 g/L盐度下,μmax(以NO-2-N计)=22.57 mg/(gVSS·h),Ks=20.71 mg/L,Ki,min=613.32 mg/L.     

pH对厌氧-限氧SBR同步脱氮除磷效果及N2O释放的影响

为研究pH对厌氧-限氧SBR同步脱氮除磷效果以及对N_2O释放的影响,接种亚硝化活性污泥,以含乙酸钠、氨氮、磷酸盐的人工配水为基质,通过逐步提高进水COD,在厌氧-限氧(DO 0.3~0.8 mg/L)SBR中成功实现了同步脱氮除磷(SNDPR).反应器稳定期间氮、磷的去除率分别达(76.1±5)%、(98.4±1)%.采用批式实验研究了不同进水pH(6.0、7.0、8.0、9.0)对脱氮除磷效果及N_2O释放的影响.结果表明,pH为9.0时除磷效果最好,除磷率达87.7%,其次为pH为6.0时,除磷率达84.0%;随着pH降低,氨氧化速率呈升高趋势,pH为6.0时单位MLSS氨氧化速率和脱氮率最大,二者分别为3.7 mg/(L·h·g)和83.9%;N_2O释放量随pH的升高而减小,pH为6.0时的释放量是9.0时的3.5倍.综上,pH为6.0时,能获得较高的脱氮除磷效率,但同时会增加N_2O的释放量.     

内源反硝化过程中N2 O的产生特征

为了控制污水处理过程温室气体氧化亚氮(N2O)的排放量和提高污水处理厂产能,提出了强化反硝化过程中N2O积累,而后用N2O氧化甲烷提高燃烧产能同时减少N2O排放的方法.通过研究内源反硝化过程中N2O的产生特征得出,以硝酸盐(NO-3)作为电子受体的内源反硝化过程会出现亚硝酸盐(NO-2)和N2O的积累,且二者同时出现;当以不同质量浓度的NO-2-N(13~90 mg/L)作为电子受体进行内碳源反硝化时得出,高ρ(NO-2-N)会同时抑制NO-2和N2O的还原过程,从而使得内源反硝化过程中出现N2O的积累.基于此结果提出通过调控ρ(NO-2-N)来强化反硝化过程中N2O的积累,从而为N2O氧化甲烷提供基础.     

FMS中加工质量故障预报的新方法

对引起加工质量故障的原因进行了研究,建立了用于加工中心加工质量故障分析的与/或故障树,提出了隐加工质量故障(FMQF)的概念和由·FMQF 找出制造系统故障的决策树方法.本文在模糊理论基础上,提出了隐加工质量故障识别的新方法,用这种方法可以根据控制图的变化进行设备状态估计.基于以上研究,建立了可用于柔性制造系统隐加工质量故障预测和预报的专家系统.     

立方准晶的反平面问题与Ⅲ型裂纹问题

发展了立方准晶材料的断裂理论 .通过应用Fourier分析和对偶积分方程理论 ,得到了立方准晶材料Ⅲ型裂纹问题的精确解析解 ,并由此确定了位移与应力场 ,应力强度因子和应变能释放率 .结果表明 ,应力强度因子与材料常数无关 ,而应变能释放率依赖于所有的材料常数 .这些为研究此新固体材料的变形和断裂提供了重要的信息 .     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Genomics,metagenomics,and microbial oceanography—A sea of opportunities

Microbial oceanography is an emerging discipline resulted from the interaction,cross-fertilization and integration of life science and ocean science.Microbial oceanography integrates the principles of marine microbiology,microbial ecology and oceanography to study the role of microorganisms in the biogeochemical dynamics of natural marine ecosystems.The application of genomics tools to study marine microbes is resulting in rapid advancements in microbial oceanography that has important implications in globa...     

Information for Authors

正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.JBIT is listed in Ei,CA,SA,AJ,CSA,MR,ZM and many other abstracting indexes.     

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正General Journal of Beijing Institute of Technology(JBIT),an English language journal sponsored by Beijing Institute of Technology,was established in 1992.JBIT mainly publishes research articles that reflect the latest achievements in basic theory and experimental studies in various engineering fields and in applied mathematics,mechanics,physics,chemistry,and so on.     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

Research on How to Teach Vocabulary by Adopting Morphological Method

On the basis of some theories and teaching experience, the thesis first attaches importance to vocabulary teaching and suggests that a morphological method should be applied. Supported by some examples, how to teach vocabulary in a morphological way is mainly discussed in the essay.