可沉微藻转化油脂潜力及PHB合成试验研究

可沉微藻在去除二级出水中氮、磷的同时,可以合成并积累多种具有高附加值的聚合物,如油脂、蛋白质、多糖、聚β-羟基丁酸酯(PHB)等。前期试验在"冲淘"压力下筛选出了沉淀率高达97%的可沉微藻,并通过一系列环境变化(通入CO2、实行光/暗循环等)刺激油脂聚积,最高可获得49.2%(细胞干质量,下同)的油脂含量。进一步强化试验显示,以增加光照强度与CO2通入量达到进一步提高可沉微藻油脂含量的做法事与愿违,反而出现油脂含量下降的现象。而可沉蓝藻具有相当的合成、积累PHB的能力,只要存在少许特异性碳源(乙酸盐)刺激,可沉蓝藻在不通入CO2的情况下即可轻松合成并积累含量高达30%左右的PHB。这种主要以无机碳源合成PHB的方法比以有机碳源合成PHB的活性污泥法更具吸引力。     

侧流富集/主流强化硝化(BABE)升级工艺

一种针对污泥消化液单独脱氮处理,旨在侧流富集硝化细菌、在主流强化硝化能力的升级工艺--BABE技术已在荷兰研发成功并开始应用.通过工程实例证实该技术原理简单、升级容易,适合任何待升级的活性污泥工艺,应用前景较为广阔.     

污泥焚烧无须顾虑尾气污染物

剩余污泥处理/处置目前在我国似乎已成为比污水处理本身更为棘手的问题。为此,有关污泥处理/处置技术路线选择近年来成为热点话题。"扔"与"烧"两种极端处置方式因投资悬殊争议最大,但在"扔"已几近无路可走的情况下,污泥干化后焚烧不论是在能量平衡、基建投资还是运行费用等方面较其他选项已被确认为是一种终极选择。然而,国人"谈烧色变",普遍认为除投资外,焚烧过程产生的二口恶英、重金属以及NO_x等尾气污染物可能危及环境与健康。对此,从二口恶英等污染物在污泥焚烧过程产生原理出发,阐述它们的生成过程及其含量,论述对它们的控制与处理技术,并结合国内外排放标准审视国内污泥焚烧实例中尾气污染物排放浓度。最后,得出在焚烧过程中产生的二口恶英等尾气污染物含量本来就不高,若辅以成熟的控制与处理技术,完全可以消除尾气泄漏以及健康威胁问题,并以发达国家相应技术报告作为佐证。     

污水强化除磷工艺的现状与未来

对强化生物除磷工艺的基本概念、外加碳源的作用、脱氮除磷的关系、环境影响参数进行了阐述,并介绍了聚磷菌菌群研究的最新进展。最后探讨了如何通过生产鸟粪石(MAP)实现磷元素回收,并围绕污水除磷和回收磷这一课题,提出了研究方向。     

雾霾亦可诱发水体富营养化

近年来,我国水体富营养化现象较为严重,不仅影响人体健康,加剧水资源短缺,同时也给养殖业、旅游业等相关产业带来了巨大的经济损失。虽然政府投入大量财力、物力和人力进行了"综合"治理,但收效甚微,太湖、滇池、巢湖等湖泊蓝藻暴发现象频频。相关文献调研表明,大气环流对营养物循环作用不可忽视,特别是在雾霾等极端污染天气情况下。监测数据显示,无论是干沉降还是湿沉降(降雨),从大气进入地表水体的氮、磷负荷可能高于城市污水点源排放浓度。在地表水体富营养化还未得到有效控制的情况下,来自大气的"天然"营养物污染源会使得水体富营养化现象不断加剧。可见,根除水体富营养化不仅需要治理水污染,还需大力治理大气污染方可有效。     

蓝铁矿形成于污泥厌氧消化系统的验证与分析

磷危机"与"水体富营养化"现象随行,致污水磷回收势在必行。最近,在污泥厌氧消化过程中发现了磷回收新产物——蓝铁矿,一种化学稳定性很强、回收用途极为广泛、经济价值更高的磷酸盐化合物。鉴于此,通过试验验证污泥厌氧消化条件下,Fe~(3+)生物还原至Fe~(2+)、与污泥释放的PO_4~(3-)反应生成蓝铁矿的可行性以及所需环境条件与限制因素。结果显示,Fe~(3+)在厌氧消化过程中会被异化金属还原菌(DMRB)还原为Fe~(2+),与污泥细胞裂解释放出的PO_4~(3-)可以生成蓝铁矿,含量高达204 mg/g DS。进言之,碳酸盐(MCO_3)不会干扰蓝铁矿生成。Fe~(3+)被生物还原时,DMRB会与产甲烷菌(MPB)争夺电子供体(有机物),一方面会抑制厌氧消化产甲烷(CH_4),另一方面,Fe~(3+)也提供了MPB所必需的Fe元素,可刺激酶活,反而能促进产CH_4过程;Fe~(3+)对产CH_4过程的综合影响为促进作用。     

德国可持续污水处理工程典范——Steinhof厂

可持续污水处理之目标以回收污水中资源与能源为己任,特别强调工艺运行逼近碳中和目标,以减少CO2等温室气体的排放。德国布伦瑞克(Braunschweig)市运行已半个多世纪的老厂——斯泰因霍夫(Steinhof)的工艺实践演示,从剩余污泥厌氧消化产甲烷(CH4)中回收的能量不仅可满足其自身供热需要,而且还能提供全厂包括深度处理、营养物利用、出水灌溉在内全部耗电量的79%,相应减少79%的外源CO2。将出水及污泥输送至农业灌溉与施肥后,可节省因灌溉抽取地下/地表水及化肥生产造成的能量消耗,间接减少35%的CO2排放量。这实际上使得该厂总外源CO2减少高达114%,已超额完成碳中和运行目标。强化能量(CH4)生产与转化技术的改进措施显示,向厌氧消化池内投加青草等共消化基质、对剩余污泥采取热水解预处理措施、余热发电采用郎肯循环等可有效提高生物气体的产量与能源转化率,使该厂CO2减排量进一步提高。该厂在营养物及水资源利用方面的做法表明,土地利用是污水中所含资源的理性归宿。     

实践中不断完善的美国水环境管理政策

三十多年来,美国的水环境管理政策在实践中不断完善,使曾经受到严重污染的水环境逐步得到了修复,走出了一条世界闻名的“先污染后治理”的水管理道路。笔者详细介绍了美国的水资源管理机构设置以及水源和饮用水管理、污水管理、湿地和海洋水域系统管理、科学技术发展管理、资金管理的体制和运作方式,以期为国内的水资源管理提供借鉴。     

瑞士饮用水安全保障技术措施:检测、处理与保护

饮用水安全一直是全球关注的一项重要议题.检测手段的低时效性、地球成因污染物的存在以及微污染物的出现对饮用水安全造成了很大的威胁.为此,瑞士Eawag研究人员采用基于流式细胞术的微生物检测手段,对水中的微生物进行了快速、准确的定量检测,并对地球成因污染物及微污染物的去除方法及工艺进行了有益的探索.此外,还对与地下水保护密切相关的河水补给地下水行进时间及所占地下水水量比例的确定方法进行了阐述.     

对强化生物除磷机理与工艺认识误区的剖析

结合国际上生物除磷机理与工艺的最新进展,分析了目前我国在污水生物除磷工艺研发和运行中存在的一些认识误区。基于成熟的生物除磷生化代谢机理,指出反硝化除磷菌（DPB）是一种广泛存在于一些强化生物除磷（EBPR）工艺中的聚磷菌（PAOs）,无需特殊培养;对于市政污水,EBPR工艺中出现的聚糖原茵（GAOs）一般不会成为聚磷茵（PAOs／DPB）的竞争者而严重影响系统的除磷功能。针对强化生物除磷工艺的认识误区,指出污泥龄（SRT）是设计的关键参数,在最不利细菌生长的冬季,控制SRT〉12 d即可使EBPR保持较好的硝化与脱氮除磷效果;在污水生物处理除磷工艺选择上,“厌氧池＋氧化沟”只是污水处理升级而演变出的一种被动型工艺,并非最佳的EBPR工艺选择;此外倒置A^2／O工艺由于忽略了聚磷菌所需的进水碳源及DPB的作用,并不一定能改进EBPR的生物除磷效果。