微型后生动物污泥减量技术研究

利用微型后生动物的捕食作用减少污水处理系统中的剩余污泥产量被誉为能耗低、不产生二次污染的生态化污泥减量技术.论文重点介绍了适合微型后生动物生长且能够达到污泥减量的污水处理工艺的效果.针对现有研究中存在的问题,提出了今后的研究重点是在保证污水处理效果的前提下,使微型后生动物在污水处理系统中的稳定和可控生长.     

HA-A/A-MCO工艺的除磷效果与除磷菌种群结构

HA-A/A-MCO工艺具有强化脱氮除磷和污泥减量功能,当进水磷浓度为8～12mg/L时,出水磷浓度均值仅为0.44 mg/L,出水水质满足GB 18918—2002的一级A标准。聚磷菌有效释磷1 mg即拥有2.8 mg的吸磷能力,具有很强的超量吸磷潜能,但系统采用外排厌氧富磷污水除磷的方式,磷已先于好氧吸收过程被去除,降低了对聚磷菌超量吸磷能力的要求。采用细菌纯培养法从系统中分离出5株具有典型吸放磷特性的聚磷菌,对其进行16S rDNA扩增和测序比对分析发现,Acinetobacter sp.和Lampropedia sp.等菌种在厌氧释磷过程中占主要优势;Devosia sp.和Bdellovibrio sp.等菌种集中出现在好氧池,是系统好氧吸磷过程的优势菌群;在缺氧池能检测到尚未被培养研究的Uncultured Bacterium等菌群的存在。     

低溶解氧控制状态下污泥减量系统除磷脱氮特性

通过控制曝气量的方式研究了溶解氧对污泥减量系统除磷脱氮过程的影响。发现在低剂量2,4,5三氯苯酚（TCP）作用下,活性污泥的内源SOUR值增加,SBR系统的低DO状态持续时间增长,周期平均DO降低,形成了有利于同时硝化反硝化SND脱氮的低DO环境。综合考虑TCP浓度对污泥减量、除磷脱氮和污泥性能的影响,TCP浓度建议为2 mg/L,SBR周期平均DO值控制为2 mg/L。与对照系统相比,2 mg/LTCP污泥减量系统的曝气量增加了23%,剩余污泥排放量减少34.6%,出水水质与对照系统相当,实现了达标排放。表明低DO控制状态下、辅以排富磷污水除磷方式,TCP系统可以同时获得优异的除磷脱氮和污泥减量效果。     

疏水性光催化剂的制备及其催化动力学

采用十二烷基硫酸钠(SDS)为改性剂对TiO₂进行了疏水改性, FTIR表征表明催化剂表面具有CC和CH烷基疏水基团. 同时采用CuO对催化剂进行了可见光响应改性, UV-Vis表征表明催化剂具有良好的可见光响应性能, 吸收边红移至830nm以上. 三维荧光扫描发现随着CuO和SDS的加入,催化剂的空穴电子分离效果迅速提高. 以硝基苯为处理对象, 考察了体系pH值、污染物初始浓度、催化剂用量和光照强度对光催化反应过程的影响, 建立了动力学模型. 低浓度条件下, 通过模型计算的动力学常数相对误差范围为-16.5％～-4.5％; 高浓度条件下为-11.3％～4.6％.     

除磷脱氮SBR系统的污泥特性分析

通过对除磷脱氮SBR系统活性污泥性能及活性的研究，认为该系统特有的物质转化方式是导致活性污泥的性能发生周期性变化的主要原因。试验结果表明，单位体积混合液中好氧污泥比厌氧污泥浓度低，好氧污泥中挥发性固体物质的比例比厌氧污泥低；在间歇曝气系统中分子氧的不连续输入使氧化酶传递氧的过程受阻，导致耗氧呼吸速率(SOUR)和脱氢酶活性具有不同的变化规律：前者在厌氧段增加而在好氧段减小，后者在好氧段增加而在缺氧段减小。     

污泥减量工艺OSA系统的影响因素研究

采用单因素试验和正交试验的方法分别研究了城市污水污泥减量OSA工艺中解偶联池中污泥浓度(MLSSj)、污泥在解偶联池反应时间(tj)、解偶联池温度(Tj)对污泥减量效果的影响,发现增加解偶联池污泥浓度或延长污泥在解偶联池的反应时间或增加解偶联池温度都将导致解偶联池ORP线性下降,且污泥表观产率系数Yobs与ΔORP或各因素之间分别遵循Yobs=-0.000 7ΔORP 0.452,Yobs=0.384-0.026 5 MLSSj-0.001 55tj-0.002 38Tj 0.001 32tj.Tj。通过对比试验的方式进一步验证了城市污水处理系统的污泥减量效果,结果表明在进水负荷在0.42 kg COD/Kg MLSS.d-1,解偶联池中温度为40℃、污泥浓度为11 g/L、停留时间为11 h时,OSA工艺的污泥产率比普通活性污泥法低58%。     

A／ASBR中PHB转化与反硝化吸磷的关系研究

通过COD浓度对A／ASBR反硝化除磷脱氮系统的影响试验表明，过高或过低的COD都不利于反硝化除磷系统的正常运行，当COD=220～300mg／l时，可以获得较为理想的处理效果。发现了缺氧段残存的外碳源有机物和厌氧储存的胞内碳源PHB对反硝化除磷过程的影响；试验结果进一步表明以PHB为碳源的反硝化除磷过程中，PHB的消耗与反硝化除磷脱氮具有良好的相关关系，并且2mgNO3^--N的转化可以促进1mg PO4^3--P的吸收。     

活性污泥外循环 SBR系统的生物除磷能力

通过试验发现生物系统用排除剩余污泥方式除磷的能力有限，当进水TP≥5mg/L时要保证出水TP≤0.5mg/L是困难的。采用活性污泥外循环方式对释磷的污泥进行回流，通过提高SBR系统污泥浓度的方式来提高除磷能力的试验表明：当MLSS＝5g/L、循环污泥量＝1／8系统污泥总量时，在进水TP≤11mg/L、TN＝45mg/L的情况下仍能保证出水总磷达到一级排放标准，而且该系统出水NH3－N≤3.6mg/L，对总氮去除率≥86％，同时获得了最佳的除磷和脱氮效果。     

嵌入式旁路污泥减量污水处理系统去除营养物特性

为了减少活性污泥工艺的剩余污泥产量以及解决目前污泥减量技术存在的问题,开发了一种集旁路污泥减量、污泥淤砂分离、侧流化学除磷、强化去除氮磷于一体的嵌入式旁路污泥减量污水处理系统。中试反应器规模为10 m3/d,并稳定运行超过90 d,出水NH+4-N、TN、TP、COD、p H值分别为(0.5±0.3)mg/L、(8.6±1.6)mg/L、(0.14±0.04)mg/L、(26.8±8.8)mg/L和7.75±0.31,出水水质能够稳定达到一级A标准。旁路系统的嵌入并没有造成主流系统出水水质恶化或波动,采用碱解污泥作为内碳源和排富磷上清液进行化学除磷强化了系统对氮、磷的去除性能。     

草履虫对铜绿微囊藻的吞噬能力研究

以草履虫为研究对象,通过显微染色跟踪观察了草履虫对铜绿微囊藻的吞噬过程,并通过草履虫与铜绿微囊藻的混合培养,研究了草履虫对铜绿微囊藻的吞噬能力.结果表明,混合培养系统中铜绿微囊藻的光密度值随着培养时间的延长而线性下降,且草履虫加入的数量越多,藻光密度下降的程度就越大;进一步分析表明,草履虫的除藻能力与草履虫投加密度呈对数关系,相关系数为0.957 4;当草履虫密度为30个/mL时,单位草履虫对铜绿微囊藻的吞噬能力最强,每天可以吞噬113个藻细胞,由此引起叶绿素的下降量为0.61μg.