PAHs代谢物对PAHs生物降解的影响作用

分别研究了芽胞杆菌CN2降解蒽产生的代谢物对蒽生物降解的影响和菲产生的代谢物对菲生物降解的影响.试验结果表明:(1)外加蒽(或菲)代谢物,对蒽(或菲)的降解均表现出促进作用.蒽156 h累计去除率可提高3.07%～6.10%,菲60 h累计去除率可提高13.14%～30.35%.(2)在芽胞杆菌CN2作用下,蒽(或菲)生物降解过程能够用一级动力学方程式较准确地描述,外加代谢物可以增大降解反应表观速率常数k值;从不同时段内蒽(或菲)的降解速率看,反应初期0～2 h内,外加代谢物对蒽(或菲)的降解速率提高最为明显,对蒽可提高0.281～1.20 mg/L·h,对菲可提高0.570～1.13 mg/L·h.(3)外加代谢物对蒽(或菲)降解液的pH值有缓冲作用,使降解液的pH值随降解时间下降趋势减缓.     

饮用水源中水蚤的孳生与灭活实验研究

近年来随着城市供水水源有机污染的加重和水体富营养化,水蚤等浮游动物的大量孳生,对饮用水安全造成了威胁.通过对西安地区饮用水源中水蚤的孳生现状的调查,确定出枝角类水蚤为本地区的优势种类.经过实验室驯化培养,研究了枝角类水蚤的生长习性和繁殖规律,利用液氯、过氧化氢、高锰酸钾、二氧化氯和臭氧等几种常用氧化剂对其进行了灭活试验,并考察了影响灭活效果的主要因素.结果表明:臭氧的灭活效果最好,投加1. 2 mg·L-1,接触30 min即可达到100%灭活,臭氧灭活水蚤的过程符合一级动力学方程.不同氧化剂对水蚤的灭活机理各不相同.     

富营养景观水体中藻类和磷的去除试验

投加适当的混凝剂不但可以去除水中悬浮颗粒(包括藻类),也可以沉淀磷酸盐,但目前对于混凝法同时去除富营养化景观水体中藻类和磷尚缺乏系统研究.该课题采用精制硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)和三氯化铁(FeCl3·6H2O)为混凝剂,考察了它们对富营养化景观水中磷和藻类的去除效果.采用正交试验确定了最佳反应时间、混凝剂投加量和pH值.试验结果表明,两种混凝剂单独使用均可有效去除水中藻类和磷酸盐.用FeCl3混凝除藻和除磷的最佳操作条件为混凝15 min,pH值为8,混凝剂投加量为50 mg/L.用Al2(SO4)3混凝除藻和除磷的最佳操作条件为混凝15 min,pH值为8,混凝剂投加量为30 mg/L.硫酸铝较三氯化铁更适合混凝沉淀去除富营养化景观水体中的藻和磷酸盐.     

生物造粒流化床处理城市污水实验研究

针对城市污水中污染物的处理特性,将造粒流化床高效固液分离装置用于城市污水处理,并利用溶气泵对处理水进行回流溶氧方式向流化床内提供溶解氧,使其具有好氧生物处理能力,从而构成了生物造粒流化床污水处理系统.实验表明,生物造粒流化床能在一个单元内同时完成混凝造粒、生物降解、高效固液分离等多个水处理过程,对SS、COD、TP、TN的去除率分别达到95%、90%、94%、45%以上,大幅度缩短了流程而且达到与常规活性污泥法相当的二级处理效果.     

生物转盘中厌氧氨氧化污泥特性及菌种的初步鉴定试验研究

对厌氧生物转盘系统中具有厌氧氨氧化功能的污泥进行生物特性及分子生物学的初步鉴定试验研究.结果表明:污泥呈砖红色,系统中除附着在盘片上的生物膜外,槽间还存在颗粒污泥及少量絮体;镜检发现细菌主要为短杆状和球状两种形态,革兰氏阴性;SEM发现颗粒污泥多孔隙,颗粒和生物膜表面荚膜包围有球菌;间歇试验表明最大氨氧化速率为0.210 kg NH+4-N·kg-1VSS·d-1,总氮污泥去除负荷达0.311 kg TN·kg-1VSS·d-1;用厌氧氨氧化菌特异性引物进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳显示清晰的特异性条带;核酸序列经测序及BLAST功能比对、进一步构建进化树表明该细菌与已报道的厌氧氨氧化菌Candidatus Kuenenia stuttgartiensis同属,与其基因序列相似性为100%,初步鉴定了其种属.     

不同曝气剪切条件下活性污泥絮体特性研究

采用轮流搅拌-曝气SBR系统模拟两种不同曝气方式(分点曝气和分段曝气),研究其形成的污泥絮体特性.结果表明:在相同的运行条件下,分点曝气形成的污泥絮体尺度大、沉降性能好,两者的SVI平均值分别为133mL/g和202mL/g,平均粒径分别为74.26μm和53.46μm,而且分点曝气中拥有更多的大颗粒絮体;分点曝气形成的污泥絮体稳定性优于分段曝气,在连续曝气条件下,两种污泥絮体均受到剪切破碎,不仅初始粒子被剥离,而且絮体也被打碎变小,但分段曝气被破碎的程度更大;分点曝气和分段曝气所形成的污泥絮体的EPS含量分别为31.21mg/gVSS和21.6mg/gVSS,且前者EPS中的多糖、蛋白质和DNA组分均比后者多,两者EPS的主要组分以蛋白质为主.两种污泥经连续曝气3h后,EPS皆增大,且多糖含量增加较多;分点曝气和分段曝气形成的污泥比阻分别为5.21×1012 m/kg和7.94×1012 m/kg,前者污泥的脱水性能较好.经连续曝气3h后,两种污泥的比阻明显增大,脱水性能变差.     

直接式污水源热泵蒸发器、冷凝器污垢生长测试研究

直接式污水源热泵是用污水作冷热源直接进入热泵机组蒸发器、冷凝器进行换热的系统形式,相对于使用中间换热器的间接式污水源热泵来说,减少了换热损失,但其污垢的生长严重影响了机组的性能.以西安某污水处理厂直接式污水源热泵为研究对象,该系统以城镇二级出水为冷热源,在机组换热器清理维护后对其进行了供暖、供冷两个工况的连续测试.结果表明由于流动形式和温度条件的不同,蒸发器和冷凝器内污垢的生长规律有所不同,作者测试计算得到了二者传热系数随着污垢生长的衰减特性,拟合出了污垢的生长预测模型,可为污水源热泵系统的设计和应用提供参考.     

NY3菌固定化及生物膜处理含油废水的研究

利用嗜油菌NY3菌的固定化生物膜处理含油废水.用静态曝气法确定固定化时间、载体量、固定化液初始pH值.确定生物膜处理运行的HRT,并评估生物膜循环使用的可能性.结果表明,载体10 g/L,pH7.5~9.0,固定51 h,膜生物量达488.32 mg/g.其处理含油废水最佳HRT为6 h,出水油量在1.38~3.2 mg/L.废水处理后,将载体置于营养液中培养15 d,膜上NY3菌能将所吸附的油降解,使其恢复活性,并可循环利用.     

西安黑河金盆水库季节性热分层的水质响应特征

以西安市金盆水库为对象,通过对水温、水化学及水生生物因子的连续监测,初步探明其动态水体分层过程与季节性水质迁移分布的内在相关性.研究表明:水库于每年3—12月间形成并保持热分层状态,水温梯度的稳定存在有效限制了垂向水层间氧的传质交换,加速库底向厌氧状态过渡,滞水层溶解氧(DO)平均浓度随时间呈明显线性衰减趋势,水层呼吸速率高达0.0356~0.0372mg/(L·d)(O2);缺氧/厌氧环境下,沉积物中N、P、Fe等大量释放并向上覆水扩散,底层水质污染加剧.同温混合期后(1—2月),分层结构破坏,全库处于好氧(DO大于8mg/L)、微碱性(pH为7.1~7.3)状态,垂向水质分层异质特征消失.监测期间,水库湖泊区稳态叶绿素a含量(基于Lois Elle稳态假设前提)随混合深度增大而降低,两者存在显著指数负相关.热分层效应的稳定存在是加速金盆水库富营养化进程的重要因素;而其周期性结构失稳所带来的水质突发性污染风险将伴随水库运行时间的延长而上升.     

基于富氧条件的生物质颗粒燃烧特性实验研究

富氧燃烧是解决生物质能源直接燃烧温度低问题的重要方法.文章采用热重分析法分别对玉米、棉秆以及木屑进行燃烧特性试验,通过分析不同氧气浓度下三种秸秆的TG-DTG曲线,研究富氧条件对三种典型生物质颗粒燃料燃烧特性指数的影响.结果表明:富氧条件下三种生物质颗粒燃料燃尽温度区间比空气中减少近100℃,挥发分最大析出速率是空气中的2 ～2.75倍;富氧条件下,燃料的燃烧特性指数迅速上升,且玉米杆的上升幅度最大,表明富氧对玉米杆促进作用最强.