序批式生物膜法生物除磷的试验研究

采用组合纤维填料作为载体的序批式生物膜反应器进行了生物除磷的试验研究．结果表明，在生物除磷过程中，污水中的VFA总量与溶解磷的吸收量具有较好的相关关系，去除1mg溶解磷大约需要20mgVFA—COD；为获得稳定良好的生物除磷效果．COD负荷不能太高，否则过多的有机物进入好氧段将引起非聚磷菌的好氧异养微生物异常增殖，导致聚磷菌被洗出；同时COD负荷也不能太低，还要满足反应器中聚磷菌量能够实现净增长；磷的厌氧释放量和好氧吸收量具有良好的相关性，为提高除磷效率必须保证足够的厌氧磷释放量．图5，表1，参12．     

冶金工业园周边水域底泥中重金属的污染评价

对冶金工业园周边直排水域底泥的重金属污染进行研究,结果表明,底泥中Cr、Ni的含量分别为9800μg/g、1400μg/g,分别达到中国湖泊底泥重金属含量背景值的145.08倍和26.41倍。厌氧条件下,底泥中Cr、Ni向上覆水体的释放量分别为491.9μg/m~2、807.3μg/m~2;转为好氧条件后,相应的释放量分别为370.8μg/m~2、475.5μg/m~2。厌氧条件下,底泥中重金属可交换态和氧化结合态所占总量的比例增加,泥/水界面Eh下降,pH值降低,促进了底泥中重金属向上覆水的释放。底泥中Cr、Ni生物有效态含量占总量的比例(B/T)分别为2.08%、19.26%。根据研究,实际工程中,建议增加泥/水界面pH值、人工曝气、设置植物浮床、设置微生物活性覆盖层等,抑制底泥中重金属向上覆水的释放。     

水-矿-微生物系统铁锰循环的生化过程

分析水-矿-微生物系统中铁锰循环的生化过程,提出利用该过程解决环境污染问题的研究方向。微生物催化铁锰离子及其氧化物的循环转化主导着水-矿-微生物系统中的金属循环,还与碳、氮、磷、硫循环过程耦合。强化水-矿-微生物系统中的循环通量,利用表层水体和沉积物界面的生化过程降解有机污染物,固定重金属,解决大规模面源污染。模拟自然水体多因素耦合过程及强化途径,达到对对场地规模、区域规模、流域规模乃至全球规模水环境的预测、控制、干预和治理。     

废弃矿区周边受污染水体生物修复技术

废弃矿区中受污染的水体可能会渗入地下水或河流,导致附近的水源污染。为此,采用生物修复技术,对废弃矿区周边受污染水体的修复方法展开研究。分析了矿区周边环境以及相关气候信息,确定该矿区周边污染水体污染物分布特征,根据分布结果布设样本测试点;利用生物膜法在样本测试点中进行污染水体的修复,修复过程中,需要对微生物实施培养、驯化,进一步增加微生物降解污水的活性;将驯化好的污泥转置进IC厌氧反应器中,产生氧化生物膜,投入测试点水域中,通过污泥吸附作用产生氧化生物膜,实现污染水体生物修复。实验结果表明,利用生物膜方法对污染水体进行修复,能够有效去除水体中总石油烃、多环芳烃等污染物质,并中和水体酸碱度,使水体完成修复后达到可排放安全标准。     

巢湖北岸岩源磷迁移特征及其来源识别

以龟山-马鞍山一带为研究区域,利用磷酸盐氧同位素示踪技术,研究巢湖北岸地区磷素的来源与迁移过程。在研究区域内设置多个水样、土样采样点及迁移路径,测定水体、土体的含磷量分析岩源磷的迁移特征及磷素转化规律,测定典型样点的磷酸盐氧同位素识别岩源磷来源。分析测定结果发现:岩源磷风化后经过淋滤随水体迁移,水体中的磷主要以无机磷形式存在。总磷浓度自北向南逐渐增加。磷灰石态是土壤磷的主要形态,岩源磷为当地的重要磷库,其对巢湖富营养化有重要影响。磷酸盐氧值范围在9.7‰~18.4‰之间,磷的生物利用率较低,迁移路径未受到生物分馏的影响。研究区域内磷的主要来源为磷矿,同时农业及生活排磷也对磷含量有重要的影响。     

无烟煤厌氧代谢产物对其纳米孔隙的影响

为研究厌氧代谢产物对煤纳米孔隙发育的影响,选用山西沁水盆地寺河矿无烟煤作为底物,以寺河矿煤层气井产出水中富集并驯化获得的原位真菌与产甲烷菌混合菌群为菌源,开展微生物厌氧降解煤产甲烷实验。通过额外添加2-溴乙烷磺酸钠(BES)抑制生物甲烷生成,促进煤生物厌氧降解代谢产物的积累;利用低温氮气吸附、有机溶剂萃取、气质联用(GC/MS)等方法,分析微生物降解作用下的煤孔隙结构和有机物组成变化规律。研究发现,微生物厌氧降解后,残煤总孔容与比表面积降低,孔隙分形维数D₁(<2 nm)和D₂(2～10 nm)增大。说明生物降解导致煤孔隙发育降低,孔隙表面粗糙程度和孔隙结构复杂程度增加。添加BES增强了微生物厌氧降解对煤孔隙的作用。同时,微生物厌氧降解后煤中可溶有机组成及含量发生显著变化,降解残煤中芳香族含氧衍生物和杂环有机物含量明显增加。添加BES促进更多新产生的可溶有机质滞留于煤中,尤其是芳香族含氧衍生物中的对甲酚。此外,煤中芳香族含氧衍生物含量与煤的总孔容和比表面积具有显著负相关性,而与煤孔隙分形维数D₁和D₂     

嗜酸异养微生物还原浸出深海多金属结核

用分离海底沉积物样品得到的嗜酸异养微生物,还原浸出深海多金属结核中的MnO2 。反应在酸性条件下进行,厌氧条件下锰还原速度、还原率高于好氧条件。Mn还原率在72h达98%以上。微生物利用MnO2 作为代谢呼吸链最终电子受体,传递氧化有机物产生的电子,还原溶浸MnO2 。     

矿物资源加工中的微生物技术

微生物技术可广泛应用于矿物加工领域,微生物的存在可使硫化矿物、碳酸盐类矿物分解,从而浸出金属离子;微生物可改变矿物表面性能,从而影响矿物的可浮性,在适宜环境下的微生物预处理,有望实现从混合矿的分选及煤的脱硫;微生物代谢会产生多糖、多肽等有机物,对细粒矿物均具有絮凝作用;微生物还可以通过细胞黏合及细胞外多聚物的沉淀、螯合、积聚等作用富集水溶液中的金属、非金属离子.本文从矿物的生物冶金、生物浮选、生物絮凝、矿物加工废水中有机物的生物降解及有害重金属离子的生物吸附等几个方面,论述了微生物技术在矿物加工领域的应用,并简要论述了上述过程的作用机理.     

利用厌氧型微生物降解煤矿瓦斯现状研究

针对透气性低、难以抽采且有突出危险的煤层,利用保护层开采、高压水力化措施、预裂爆破等卸压增透技术手段不能有效降低其瓦斯压力和瓦斯含量的情况,引入了厌氧型甲烷氧化菌(AMOB)降解煤体内高压、无氧或稀氧赋存环境瓦斯的技术。总结概括了国内外厌氧型甲烷氧化菌的研究现状,包括厌氧型甲烷氧化菌的发现历程、生态分布分类、厌氧氧化机理及其降解煤层瓦斯的可行性;分析了研究中存在的问题及厌氧型甲烷氧化菌治理煤层瓦斯的难点,以期为微生物治理煤层瓦斯提供参考。     

污水生物除磷脱氮工艺运行效能分析

为了探讨污水生物除磷脱氮工艺运行效能，选取某污水处理厂作为试点，按照生物除磷脱氮工艺运行原理设计实验装置，观察装置运行后COD处理、除磷、脱氮效果以及微生物菌群变化情况，明确工艺运行效能。工艺运行后水体中COD的平均去除率为87.52%,厌氧池的COD去除量占总去除量的3/4。正常运行环境下，总氮去除率约为62.38%,除磷率约为92.58%,最终出水总磷含量低于0.64 mg/L。污水生物处理工艺应用后，微生物群落主要由变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门3种对除磷脱氮有促进作用的优势菌群构成，反映了工艺具有良好的运行效能。     

造纸白泥处理含磷污水的研究

为了防治水体富营养化,关键是控制排放水中的磷含量。造纸白泥是一种水处理多功能基质材料,研究该材料处理含磷污水的效果及主要影响因素,结果表明,造纸白泥对处理含磷污水具有良好的效果。处理含磷质量浓度为30 mg/L的污水,当白泥投加量为8 g/L,溶液初始pH值为2,反应时间1 h时除磷效果最佳,除磷率达90.5%。造纸白泥颗粒细小,比表面积大,具有良好的吸附性能;同时,白泥颗粒在酸性条件下可放出Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al3+等大量活性离子并可释放碱度与污水中PO_4~(3-)发生表面化学沉淀反应,可实现吸附-沉淀协同作用,除磷效果好,处理成本低,并实现以废治废,是除磷的有效途径。     

污水处理后出水中硝酸盐氮的检测及其意义

污水处理后出水中的硝酸盐氮会通过污泥回流进入厌氧段,影响除磷效果.控制出水中硝酸盐氮的含量,是保证高效除磷最好的方法.利用紫外分光光度法可方便、快捷地测定硝酸盐氮含量.测定值和标准样品真实含量之间的相对偏差低于3.1%.     

矿产资源开发环境响应时空演化机制研究——以雅砻江流域某铜矿区为例

矿产资源开发会对周围环境产生不同程度的影响。以水系沉积物实际采样分析的地球化学数据为基础,结合GIS技术研究某铜矿资源开发的生态环境影响时空演化机制。首先通过GIS插值分析Cu元素的空间分异,然后通过矿区水系剖面和小流域及缓冲区分析可知:1985—2015年间三条水系沉积物中Cu含量总体趋势均有较大幅度的增加,对下游矿区附近环境影响较大。挖金沟水系和海底沟水系沉积物Cu元素含量从上游到下游先增大后减小,因为中游靠近挖金沟矿山,所以含量先增加,随着与矿山的距离增大而逐渐减少。江浪沟下游靠近矿区本部,所以含量逐渐升高。说明水系沉积物中Cu含量在矿区附近含量较高,对环境影响较大,并且会随着水流方向影响逐渐变小。掌握了这些规律,就可以在金属含量较高的区域用更少的采样点来对矿区环境的响应程度进行分析,从而节省采样和化验的费用,符合经济效益。最后根据矿产资源开发产生污染分布演化规律提出相应的生态保护措施。      

Metal concentrations and concomitant metal mobility in unsaturated mine and mill wastes

The shallow sediments in the Smelterville Flats portion of the Coeur d'Alene River Valley in north Idaho consist of a heterogeneous mixture of mine wastes and alluvium reworked during flood events. The wastes cover an area of approximately eight square kilometres. Atomic Absorption Spectroscopy and Inductively-Coupled Plasma analyses on mine waste-sediment samples collected to the depth of the water table show maximum metal concentrations of about 20% Fe, 12% Pb, 10% Zn, 3% Mn, 2.8% Al, 0.13% Cu, 0.1% Cd, 370 ppm As, 170 ppm Ag, 150 ppm Sb, and 70 ppm Ni. The positive correlation between Fe, Ca, and Mg concentrations and sample pH suggests that the carbonate gangue minerals (siderite, ferrodolomite, and ankerite) control the pH. Other metals that exhibit a positive correlation with sample pH also may be present in the carbonate minerals. Identification of factors that govern metal mobility suggests that: (a) the pH of the water in the uppermost aquifer plays a minor role in controlling the solubility of most metals in the solid waste samples; b) the carbonate gangue minerals buffer the ground water pH and hence the solubility of metal sulfides; c) solubility of the carbonate gangue minerals decreases under anaerobic conditions, thereby allowing the ground water pH to decrease; d) solubility of Pb, Zn, and Cd correlates directly to anaerobic conditions as opposed to aerobic conditions.     

湿式粉磨提高某磷矿粉释磷特性研究

采用行星式球磨机对P₂O₅含量为27.07%的磷矿粉进行超细粉磨,在已确定的适宜干式粉磨工艺参数下,考查了矿浆浓度、磨矿时间对粉磨产品粒度和枸溶率的影响。借助X射线衍射分析、扫描电镜分析、接触角测量仪等测试手段,分别考查了不同磨矿时间条件下粉磨产品的结晶程度、微观形貌和表面自由能的变化规律。结果表明:在矿浆浓度为55%,磨矿时间为150 min条件下,粉磨产品中位径为1.74 μm、枸溶率达到66.24%。随着磨矿时间的延长,磷矿粉中磷矿物结晶程度显著降低,粉磨产品中基本不存在大颗粒,产品接触角逐渐减少,相应的表面自由能呈增加趋势,提高了磷矿粉的释磷特性。      

A comparison of filtered vs. unfiltered metal concentrations in treatment wetlands

Filtered vs. unfiltered metals analyses are compared from two demonstration wetlands built by ARCO in Butte, Montana. The Wetlands Demonstration Project 1 (WDP1) facility was an anaerobic, subsurface flow wetland, whereas the Colorado Tailings (CT) facility was a lime-added, aerobic system. At both sites, a significant fraction of each metal of concern (Cu, Cd, Zn, Fe, and Mn) existed in particulate form in some parts of the treatment system. The anaerobic WDP1 wetland removed dissolved metals to very low levels, but had mixed success in filtering out fine-grained sulfide precipitates of Cu, Cd and Zn. The CT wetland showed better capacity to remove particulate metals. Based on these two case studies, the importance of obtaining both filtered and unfiltered (total recoverable) samples at treatment wetlands is stressed.     

改性膨润土对黄磷废水的深度处理

探讨了经Al^3改性的膨润土对含磷废水的吸附性能。考察了反应的pH值、温度、时间、吸附剂的用量等因素对改性膨润土吸附性能影响．结果表明：含1．0％ Al^3的改性膨润土对磷有较强的吸附去除作用。在pH=9及300r／min条件下搅拌吸附40min，当Al^3改性膨润土的用量为5g／L时，对13mg／L的含磷废水的吸附量达23．4mg／g；对含磷量不大于11mg／L的废水，其去除率大于95．5％，废水中剩余的磷含量小于0．5mg／L，达到了我国废水综合排放的一级标准。     

Biological Source Treatment of Acid Mine Drainage Using Microbial and Substrate Amendments: Microcosm Studies

Microcosm studies in the laboratory demonstrate that sufficient dosages of wastewater effluent (microbial inoculum) and returned milk (substrate) can effectively raise the pH of pyrite-amended acid mine drainage water to circumneutral levels under aerobic conditions in as little as 7 days, and the pH remains at these levels for >19 months. Microbial analysis indicates that a complex biofilm (>70 species) forms over the pyrite. The biofilm dominantly consists of facultative anaerobes, which potentially interact with obligate anaerobes, such as sulfate-reducing Desulfosporosinus sp., to maintain an oxygen-free micro-environment surrounding the pyrite, even though the overlying water remains aerobic. The biofilm became established in water samples with an initial pH as low as 2, and subsequently caused the water pH to increase to circumneutral levels. Concurrently, concentrations of Al, As, Cu, Fe, Pb, Ni, and Zn all decreased substantially compared to baseline concentrations in the control microcosms. An erratum to this article can be found at     

热法制备含磷钾中微量元素肥料的实验研究

我国大部分土壤缺乏中微量元素,影响作物健康生长和农产品品质.热法制备肥料具有可利用中低品位磷矿,磷、钙、镁、硅等植物有益元素经高温活化养分有效性高的优点,但其工艺存在热能消耗较大的问题.本文研究SiO2/P2O5、MgO/P2O5、CaO/P2O5(mol)对体系熔融特性温度的影响,通过正交优选确定熔点为1273℃的配方PF-1.在此基础上,研究硼、锰、钾、铁元素对P2O5-CaO-MgO-SiO2体系熔点的影响,得到各营养元素的合适添加量为硼3％～5％,锰2％～4％,钾4％～8％,铁2％ ～ 5％.结合制肥需求,以磷矿、白云石、钾长石和硼镁矿等矿物原料配成矿物配方PF-2,熔点降为1045℃,降低了228℃,在增加肥料产品营养元素多样性的同时,达到了节能降耗的目的.考察热法制备肥料工艺中各养分转化率的变化规律,研究表明,延长焙烧时间可显著提高钾和铁元素的转化率;提高焙烧温度可促进各营养元素的有效转化;在熔融水淬条件下各元 素转化率普遍较焙烧法高,尤其是磷.     

硫酸铝渣制聚硅酸硫酸铝絮凝剂及其应用研究

提取硫酸铝渣的SiO2与Al制得了聚硅酸硫酸铝絮凝剂,用其处理了模拟浊水、生活污水与垃圾填埋场渗滤液的生化处理尾水,研究并分析了处理不同污水的适宜pH范围,观察了处理生活污水的微观过程。