亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理煤气化废水的研究

为了实现煤气化废水的经济有效脱氮，分别研究了单独亚硝化及其与厌氧氨氧化组合工艺对实验室模拟废水和实际煤气化废水的脱氮性能，分析了废水中苯酚对亚硝化反应器运行的影响及其自身转化。结果表明：质量浓度为7～50 mg/L的苯酚对亚硝化系统首先产生抑制，但随着运行时间延长，系统性能逐渐恢复。在处理实际煤气化废水时，逐渐增加进水中煤气化废水的比例，废水中毒性物质对亚硝化过程的影响能够被克服，亚硝化反应器可以实现稳定运行。在亚硝化反应器中，亚硝态氮积累率达90%左右，COD去除率达98%，反硝化脱氮对总氮的去除率达到60%左右；组合工艺中亚硝化反应器和厌氧氨氧化反应器均能够稳定运行，厌氧氨氧化脱氮率维持在70%左右；实际煤气化废水亚硝化-厌氧氨氧化全程氮去除率平均达到86%。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺处理含氮废水的研究

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺是一种新型的废水脱氮工艺。实验采用模拟废水,进水氨氮浓度为600 mg/L。亚硝化SBR反应器在温度为30℃、HRT为24 h、DO≈0.2 mg/L的运行条件下,将废水中的一部分氨氮氧化成亚硝氮,并使得亚硝化SBR反应器出水中NH4+-N和NO2--N比值接近1∶1.32后,再作为厌氧氨氧化SBR反应器进水;厌氧氨氧化SBR反应器在温度为37℃、HTR为24 h的运行条件下,将氨氮和亚硝氮转化为N2。实验结果表明,部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺脱氮效果较好,废水中氮的去除率可达94.44%。     

硼、氮掺杂碳纳米管对苯酚废水催化降解的差异

用硼元素和氮元素分别对碳纳米管进行掺杂,将制备的无金属催化剂活化过一硫酸盐(PMS)用于处理苯酚废水。结果表明,氮掺杂碳纳米管活化PMS对苯酚的降解效果略优于硼掺杂碳纳米管的催化效果。当pH为3～11时,氮掺杂碳纳米管的一级动力学常数大约是硼掺杂碳纳米管的2倍。造成两者催化活性差异的原因与缺陷程度、掺杂形式、催化反应过程以及活性物质的种类有关。     

引进厌氧氨氧化脱氮系统失效原因分析及解决途径

作为低碳节能的生物脱氮工艺，厌氧氨氧化引进国内已有十余年的历史，已有多家食品加工龙头企业从国外引进了十多套厌氧氨氧化脱氮系统。这些系统大部分运行良好，但也有少数脱氮效果不稳定，未能达到预期效果。以典型食品加工废水厌氧氨氧化处理系统为例，分析确定了该脱氮系统失效原因在于进水氨氮低于系统设计要求，难以形成稳定的亚硝氮积累，破坏了一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-A)系统的稳定高效脱氮，导致系统出水总氮去除率下降，同时出水硝氮明显升高。为解决此难题，采用高效亚硝化反应器促进食品加工废水快速稳定亚硝化，一周后平均亚硝化率可达92.92%，平均出水亚硝氮为84.09 mg/L，平均亚硝化产率约为0.41 kg/(m³·d)，保障了厌氧氨氧化系统亚硝氮基质供应，并在小试Anammox脱氮系统实现总氮去除率达84.52%，出水总氮低于15 mg/L，平均总氮去除负荷0.56 kg/(m³·d)。研究结果可为解决当前国内食品加工厌氧氨氧化脱氮系统失效问题提供新的思路。     

矿井废水中亚硝酸根离子的测定方法研究

煤矿矿井废水中所含的氮一般是有机氮和氨氮,硝酸盐氮含量很少。硝酸根离子虽不是矿井水处理的必检项目,但矿井废水污处理工艺中的硝化处理会增加出水中硝酸盐氮的含量,由于硝酸根离子的存在会影响除磷效果,为此,测定出矿井废水中的硝酸根离子含量对矿井废水处理具有非常重要的意义。采用亚铁离子还原,高锰酸钾反滴定对硝酸盐溶液中硝酸根含量进行测定,通过对影响测试结果准确性的测试条件：亚铁离子加入量、硫酸加入量、加热温度、加热时间、高锰酸钾滴加量、滴定时间等进行探索,得到了最佳的测试条件,其测试偏差小于0.2%。该测试方法准确、可靠,可用于矿井废水中硝酸根离子含量的测定。     

高亚硝态氮钝化清洗废水的生物处理及过程控制

钝化清洗废水含有高浓度亚硝态氮,采用普通活性污泥难以进行生物处理。采用亚硝态氮废水富集亚硝态氮氧化菌(NOB),以富含NOB污泥的SBR装置处理模拟化学清洗钝化废水,并提出了该处理工艺的过程控制策略。结果表明:该工艺可以在300 min内完全氧化亚硝态氮浓度高达2000 mg·L-1的钝化废水,高浓度亚硝态氮没有对生物降解过程产生明显抑制;反应过程中DO浓度的变化与亚硝态氮氧化过程存在相关性,溶解氧浓度的移动斜率变化(DO-MSC)可作为亚硝态氮氧化过程控制参数;当DO-MSC0.02时,亚硝态氮氧化过程结束,此时可停止曝气。批次试验结果显示在不同曝气量(0.02~0.125 m3·h-1)和不同温度条件(15~30℃)下,DO-MSC指数均可有效指示亚硝态氮氧化终点。     

高磷高氮养殖废水预处理填料的研究

试验以模拟猪场冲洗废水为处理对象,研究了亚铁盐、蛭石、碳化秸秆对于高磷高氮废水的处理能力,为高磷高氮养殖废水的预处理填料的选用提供参考。试验首先对不同用量、不同用时的亚铁盐、蛭石和碳化秸秆的处理效果进行对照试验。在试验中发现,碳化秸秆对于氮和磷以及其他污染物都有一定的处理效果,基本符合投药量增加处理效果变好的规律,在每百毫升投加25 g,处理时间为240 min时,对污水中氮磷的去除率都稳定在60%以上。     

高亚硝态氮钝化清洗废水的生物处理及过程控制

钝化清洗废水含有高浓度亚硝态氮,采用普通活性污泥难以进行生物处理。采用亚硝态氮废水富集亚硝态氮氧化菌（NOB）,以富含NOB污泥的SBR装置处理模拟化学清洗钝化废水,并提出了该处理工艺的过程控制策略。结果表明：该工艺可以在300 min内完全氧化亚硝态氮浓度高达2000 mg·L^-1的钝化废水,高浓度亚硝态氮没有对生物降解过程产生明显抑制;反应过程中DO浓度的变化与亚硝态氮氧化过程存在相关性,溶解氧浓度的移动斜率变化（DO-MSC）可作为亚硝态氮氧化过程控制参数;当DO-MSC >0.02时,亚硝态氮氧化过程结束,此时可停止曝气。批次试验结果显示在不同曝气量（0.02～0.125 m³·h^-1）和不同温度条件（15～30℃）下,DO-MSC指数均可有效指示亚硝态氮氧化终点。     

生物活性炭深度处理循环水产养殖废水研究

以经过臭氧氧化消毒→机械过滤→生物过滤的养鱼废水为原水,研究了生物活性炭对水产养殖废水中氨氮、亚硝态氮和COD深度处理的效果,并与活性炭吸附处理进行了对比研究.结果表明,在滤速14m·h-1、进水水温23.3～30.3℃、pH为7.35～8.06、溶解氧质量浓度为6.0～8.1 mg·L-1、氨氮质量浓度0.204～0.984mg·L-1、亚硝态氮质量浓度0.090～1.003 mg·L-1、COD为13.44～26.80mg·L-1的条件下,生物活性炭对氨氮、亚硝酸盐氮和COD的平均去除率分别达到85.5%、90.1%和43.8%.经生物活性炭处理后,出水氨氮和亚硝态氮浓度均达到了花鳗养殖对水质的要求,达标率分别为100%和97.6%,可以循环回用;在滤速14m·h-1,低进水氨氮、亚硝态氮浓度下,活性炭吸附对氨氮和亚硝酸盐氮几乎没有去除作用,但对COD的吸附去除率高达52.3%.     

电化学降解技术在水产养殖废水处理的研究现状及应用前景

随着水产养殖量逐年增加,养殖废水的污染问题日趋严重,尤其是氨氮、亚硝态氮和有机物等对周围环境造成了巨大的危害。主要论述了电化学降解技术处理废水中氨氮、亚硝态氮和有机物的研究现状和应用前景,重点介绍降解机理及影响因素。     

磺胺的电化学检测研究

以多壁碳纳米管和亚甲基蓝为修饰材料,制备了聚亚甲基蓝和多壁碳纳米管修饰电极(PMB/MWNTs/GCE),探讨确定了磺胺电化学检测的最优条件,获得了较好的研究结果,研究了所制备电极检测磺胺的电化学性能。结果表明,PMB/MWNTs/GCE在磺胺检测中有较好的线性范围,且在实际废水中检测低浓度磺胺有较好的可行性。     

固定化小球藻去除氮磷的研究

使用海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)作为载体、以氯化钙(CaCl₂)和硼酸(H₃BO₃)为交联剂，制作固定化小球藻，在筛选最佳制备条件的基础上探讨固定化小球藻对人工废水和养殖用水的净化效果。结果表明，当SA和CaCl₂质量分数均为2%,PVA和H₃BO₃质量分数分别为1%和3%，交联时间为12 h时制备的固定化小球藻最佳。PVA质量分数为1%时固定化小球藻去除人工废水中的氨氮、亚硝态氮、硝态氮和总磷的效果最好，去除率分别为60.92%、77.04%、79.06%和83.38%。在草金鱼循环水实验中应用，固定化小球藻去除氮磷效果较对照组有显著优势。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺联合形式、应用及脱氮效能评析

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺与传统生物脱氮工艺相比具有一定优势,但该联合工艺是否一定优于传统生物脱氮工艺尚需论证。本文介绍了部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺的组合形式、特点和处理实际废水的研究进展,从脱氮速率、能耗及碳源的角度将部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺与传统生物脱氮工艺进行对比分析。指出部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺具有不需要额外投加有机碳源的优点;部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺虽然在曝气方面可以节省能耗,但是其中温反应需要一定的热能消耗,综合分析其处理能耗高于传统生物脱氮工艺;同时该联合工艺的整体脱氮速率与传统生物脱氮工艺相比差别不大。据此提出在选择生物脱氮工艺时需要考虑废水的碳氮比,碳氮比高时可以采用传统生物脱氮工艺,碳氮比低时可以考虑使用部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺。     

缺氧/好氧移动床生物膜反应器短程脱氮工艺深度处理煤化工废水性能

煤化工废水生化处理出水仍含有大量有毒和难降解污染物,对环境具有严重的危害,采用缺/好氧移动床生物膜反应器(ANMBBR-MBBR)复合生物短程脱氮技术对煤化工废水进行深度处理。试验结果表明,生物组合工艺有效缓解了废水有毒抑制物和低碳氮比对生物脱氮工艺的负面作用,最佳运行条件为水力停留时间12 h,硝态氮/亚硝态氮混合液回流比200%,该工艺对COD、氨氮和总氮的去除率分别为68.1%、84.0%和74.7%,相应的出水浓度分别为48.0、4.8和13.9 mg·L~(-1),均达到了国家城镇污水处理厂污染物排放一级A标准;高有毒负荷下,与传统的A~2O生物脱氮工艺相比,该组合工艺具有更加稳定和高效的脱氮效能;而且ANMBBR有效地提高了废水生物降解性(BOD_5/COD值增加至0.3),有利于短程硝化的高效运行,MBBR处理后出水有毒抑制物的数量和种类分别减少了84.4%和54.5%。因此,该组合工艺具有性能高效稳定和经济节约的技术优势,适于煤化工废水深度处理的工程化应用。     

缺氧/好氧移动床生物膜反应器短程脱氮工艺深度处理煤化工废水性能

煤化工废水生化处理出水仍含有大量有毒和难降解污染物,对环境具有严重的危害,采用缺/好氧移动床生物膜反应器（ANMBBR-MBBR）复合生物短程脱氮技术对煤化工废水进行深度处理。试验结果表明,生物组合工艺有效缓解了废水有毒抑制物和低碳氮比对生物脱氮工艺的负面作用,最佳运行条件为水力停留时间12 h,硝态氮/亚硝态氮混合液回流比200%,该工艺对COD、氨氮和总氮的去除率分别为68.1%、84.0%和74.7%,相应的出水浓度分别为48.0、4.8和13.9 mg·L^-1,均达到了国家城镇污水处理厂污染物排放一级A标准;高有毒负荷下,与传统的A²O生物脱氮工艺相比,该组合工艺具有更加稳定和高效的脱氮效能;而且ANMBBR有效地提高了废水生物降解性（BOD₅/COD值增加至0.3）,有利于短程硝化的高效运行,MBBR处理后出水有毒抑制物的数量和种类分别减少了84.4%和54.5%。因此,该组合工艺具有性能高效稳定和经济节约的技术优势,适于煤化工废水深度处理的工程化应用。     

掺氮碳纳米管的结构、制备及其催化应用

将氮原子掺入到碳纳米管的晶格中,使碳纳米管表面碱性增强,从而改变了碳纳米管表面的吸附性能;掺杂在碳纳米管晶格中的氮原子的高电子云密度还导致碳纳米管在电子、材料和催化方面具有独特的性能.介绍了掺氮碳纳米管结构特征和制备方法,综述了近年来在催化中的应用.     

不同温度下厌氧氨氧化处理含挥发酚和石油类废水运行条件优化试验研究

目前，在工业化进程中有大量的挥发酚和石油类有机物排入水体，严重制约着生物脱氮工艺的发展。而厌氧氨氧化是比传统除氮更节约成本且污染程度低的新型生物脱氮工艺。因此，研究采用厌氧氨氧化工艺处理含挥发酚和石油类的废水，主要对系统的内回流比、水利停留时间（HRT）进行优化，同时考察二者在不同温度下对系统脱氮性能的影响。最终，得出最优运行条件。结果显示，内回流比150%、HRT=8 h，且运行温度为35℃时，厌氧氨氧化系统脱氮效果最佳，对氨氮、亚硝态氮去除率分别高达84.13%和97.79%；系统脱氮速率为0.591 70 kgN/（m3·d）；厌氧氨氧化反应贡献率为98.3%。     

自主筛选的高效好氧反硝化细菌脱氮性能的研究

从珠江水产研究所养殖池塘中分离出具有脱氮性能的好养反硝化细菌,通过形态染色、16S rRNA基因序列分析进行鉴定,测定菌在含氮模拟废水中的脱氮性能。结果表明,菌株BB18与Pseudomonas guguanensis(FNJJ01000024)具有99.31%同源性,初步鉴定为假单胞菌属,菌株在28℃,180r/min培养48 h,其氨氮去除率在18 h可达92.76%,硝态氮去除率在48 h可达80.60%,亚硝态氮去除率在24 h可高达90.95%。研究显示菌株BB18在养殖尾水除氮中具有良好的应用前景。     

碳氮比对PU合成革废水反硝化脱氮过程的影响

对预先经过生化工艺处理的PU合成革废水样品进行全分析表明,其总氮的主要存在形式为硝酸盐氮,质量浓度约为285 mg/L;采用缺氧MBR工艺对PU合成革废水生化出水进行了反硝化处理,结果表明:投加外部碳源,使原水C/N从1.6增大到3.3,可以实现约90.9%的总氮去除率;反硝化后的出水中硝氮仍是占比最大的组分,反硝化过程中发生亚硝氮的积累,但随着出水的C/N不断增大,反硝化效率不断提高。     

煤气废水亚硝化型硝化的研究

含高浓度氨氮的煤气废水，因碳源不足影响脱氮效果，为此，研究亚硝化型硝化的可能性和可行性，结果表明，影响硝化类型的主要制约因素是游离氨，通过ＰＨ调节来控制游离氨可获得稳定的亚硝化型硝化。