甲醇为碳源时C/N对反硝化过程中亚硝酸盐积累的影响

如何获得稳定的NO2--N作为厌氧氨氧化细菌的电子受体是城镇污水通过厌氧氨氧化途径脱氮的瓶颈问题。为此考虑利用反硝化途径获取稳定的NO2--N。以甲醇为碳源,采用小试装置的SBR反应器,通过控制进水C/N(COD与NO3--N质量浓度比)的策略,研究了反硝化过程中的NO2--N积累的状况。试验结果表明以甲醇为碳源且投加量不足时(C/N3.2),反硝化过程中和反硝化结束后会产生稳定的NO2--N积累;在C/N不足的前提下,NO2--N积累量随甲醇投加量的增加而增加;进水C/N为2.4～3.2时,可获得约25%的NO2--N积累率;进水C/N为0.8时,NO2--N积累率仅为5.6%;C/N1时,NO2--N与NO3--N的还原速率随着COD浓度的增加而增加;C/N≥1时,COD浓度不再影响NO2--N与NO3--N的还原速率。     

生物滤池处理硝酸盐微污染地表水的效能研究

采用轻质陶粒作为生物滤池滤料处理硝酸盐微污染地表水,研究了反硝化生物滤池间歇接种挂膜法的启动速度和效果、m(C)/m(N)(m(COD)/m(NO3--N))、水力负荷和硝酸盐氮负荷对系统反硝化效能的影响。结果表明,生物滤池可以作为处理硝酸盐微污染地表水的有效手段,当外加甲醇为碳源,水温大于20℃、m(C)/m(N)>5、水力负荷为1.43m3/(m.2h)、系统NO3--N去除率可接近100%;当水温为(14±1)℃,将水力负荷提高到2.87 m3/(m2.h),系统NO3--N去除率能达到90%,NO2--N积累低于0.6 mg/L,系统对水力负荷变化显示出较强的适应性;当水温为(30±1)℃、m(C)/m(N)=6:1,随着NO3--N负荷增加时,3组试验的NO3--N去除率相近,且系统反硝化反应遵循1级反应动力学规律。     

厌氧氨氧化反应的影响因素研究

以厌氧氨氧化活性污泥作为接种物,以无机盐培养液作为实验用水,考察了溶解氧、进水NO2--N与NH4＋-N的比值对厌氧氨氧化反应的影响。反应体系中硝酸盐的产生量随溶解氧浓度增加而增大,总氮去除率则随溶解氧浓度的增加而降低,除氧实验时出水NO3--N浓度平均为67.2mg/L,总氮去除率平均为73.9%;不除氧时出水NO3--N浓度平均为83.0mg/L,总氮去除率平均为67.8%;当进水NO2--N与NH4＋-N比值为1.16时,利于厌氧氨氧化反应的进行,总氮去除率为62.78%。     

微生物悬浮生长生物滤器对三态氮快速转化研究

为研究微生物悬浮生长生物滤器对三态氮的去除能力,对反应区和沉淀区分别进行NO3--N、NO2--N和NH4+-N快速转化实验。结果表明,反应区通过反硝化作用去除一定量的NO3--N,去除过程中会有NO2--N的短暂积累且最高积累量随着NO3--N初始含量的升高而升高,沉淀区对NO3--N无明显的处理能力;反应区对NO2--N的去除时间随NO2--N初始含量增加而增加,反应结束时有极少量的NO3--N积累,沉淀区对NO2--N去除能力较低;反应区对NH4+-N的转化迅速且彻底,有少量NO3--N积累,沉淀区对NH4+-N处理能力较弱,并且有NO2--N和NO3--N积累。NO3--N、NO2--N、NH4+-N的最大去除速率,反应区分别为1.97、0.76、8.10 mg/(L·h),沉淀区显著低于反应区,分别为1.61、0.29、1.16 mg/(L·h)。     

NTP转化C_3H_6/NO/N_2气氛中NO及发射光谱分析

利用介质阻挡放电产生低温等离子体转化C3H6/NO/N2气氛中NO,结合发射光谱诊断法研究了碳氢化合物C3H6对NO转化的影响。研究结果表明,随着放电功率的升高,NO转化率先升高后逐渐趋于平缓,NO2浓度持续降低,N2O浓度呈先升高后降低趋势,NO主要被还原为N2;相同放电功率下,随着C3H6初始浓度升高,NOx转化率和N2O浓度升高、NO2浓度降低;添加C3H6会降低N2第二正带系和NO-γ带的发射光谱强度,产生CN自由基的激发跃迁谱线,影响NO的化学反应机制,同时生成了棕黄色的聚合物。     

应用MBBR进行PU合成革废水的脱氮研究

采用一个缺氧/好氧MBBR反应器考察其对TN、NH3-N和有机物的去除,同时采用另一个缺氧MBBR反应器,考察其对NO3--N的去除。试验结果表明:当进水TN的质量浓度为150~300 mg/L,NH3-N的质量浓度为50 mg/L浓度时,缺氧/好氧MBBR对TN和NH3-N的平均去除率大于89.7%和84.0%,出水TN和NH3-N均能达到GB 21902—2008《合成革与人造革工业污染物排放标准》中规定的要求(ρ(NH3-N)8 mg/L,ρ(TN)15mg/L)。当碳氮比较低时,产生NO2--N的积累,对缺氧/好氧MBBR处理合成革废水而言,维持其碳氮比在3.5左右即可实现有效脱氮。缺氧MBBR反硝化能去除约98.2%的NO3--N和NO2--N,初始时碳氮比较低,产生NO2--N的积累,当碳氮比继续升高时,TN浓度下降,说明当NO3--N的质量浓度高达300 mg/L时,缺氧MBBR的反硝化效果显著。     

产酸脱硫系统中COD/SO2-4对脱硫效果的影响

以两相厌氧生物处理工艺的产酸相作为硫酸盐还原单元,以食用红糖为碳源,通过连续流实验,重点研究了产酸相中m(COD)/m(SO2-4)(C/S)对S02-4去除率的影响.在(34±1)℃、进水碱度300～500 mg/L、pH 6.0～6.2、氧化还原电位-250-350 mV条件下,当进水C/S＜2.0时,SO2-4去除率＜81%;当进水C/S为2.0～2.5时,SO2-4去除率为81%～90%;当进水C/S＞2.5时,S02-4去除率＞90%.随着C/S的降低,SO2-4扣的去除效果会有所降低.     

产酸脱硫系统中COD／SO4^2-脱硫效果的影响

以两相厌氧生物处理工艺的产酸相作为硫酸盐还原单元,以食用红糖为碳源,通过连续流实验,重点研究了产酸相中m(COD)/m(SO2-4)(C/S)对S02-4去除率的影响.在(34±1)℃、进水碱度300～500 mg/L、pH 6.0～6.2、氧化还原电位-250-350 mV条件下,当进水C/S＜2.0时,SO2-4去除率＜81%;当进水C/S为2.0～2.5时,SO2-4去除率为81%～90%;当进水C/S＞2.5时,S02-4去除率＞90%.随着C/S的降低,SO2-4扣的去除效果会有所降低.     

低基质厌氧氨氧化SBBR反应器启动研究

采用SBBR反应器,接种普通污水厂剩余污泥,以人工配制含NH4+-N和NO2--N的低氨氮废水为进水,NH4+-N、NO2--N分别为24.3~32.0 mg/L、31.9~37.5 mg/L,p H为7.60~7.75,水温为(32±1)℃,考察低基质条件下厌氧氨氧化反应器启动及稳定运行特征。结果表明:经100余天后,SBBR厌氧氨氧化反应器成功启动。进水TN为60.8~68.7 mg/L时,平均去除率为88.3%,NH4+-N和NO2--N的去除率均达到95%以上。稳定运行期间,NH4+-N去除量、NO2--N去除量和NO3--N生成量的质量浓度之比为1∶1.37∶0.27,出水p H略高于进水,稳定在7.95左右。     

碳氮比及pH对厌氧氨氧化与反硝化耦合的影响

利用上流式厌氧生物滤池反应器(UAF),向已完成厌氧氨氧化和异养反硝化耦合菌富集培养的UAF反应器中连续添加硝酸盐和有机物,研究了pH和不同低m(C)/m(N)对厌氧氨氧化和反硝化反应耦合脱氮活性的影响.结果表明,耦合脱氮反应的最佳pH为7.5,NO3--N、NH4+-N和COD的去除率分别在40%、25%和80%左右;在5个不同低m(C)/m(N)下,以1:2时耦合脱氮效果最佳,NO3--N、NH+-N和COD的去除率分别在35%、20%和60%左右.     

污泥厌氧水解与短程硝化反硝化耦合工艺处理低碳氮比城市污水

为处理低碳氮比城市污水,在30~35℃、不调节pH值(7.01~8.33)的条件下,通过人为添加氨氮控制游离氨浓度(25mg·L-1),在SBR中6d内成功启动了短程硝化反硝化。对比实验结果表明,短程硝化反硝化在处理低C/N比城市污水时的总氮脱除效果要优于传统的全程硝化反硝化,当反应器运行稳定后,溶解氧的浓度和高游离氨不再是影响NO2--N浓度累积的主要因素,NO2--N/NOx--N始终保持在80%以上。为了进一步提高短程硝化反硝化的脱氮效率,利用污泥厌氧水解产物替代10%进水,为反硝化阶段提供附加的部分碳源,两工艺联合后处理效果良好,出水TN平均浓度和去除率分别为13.39mg·L-1和74.9%,出水水质符合排放标准的要求。     

反硝化深床滤柱深度脱氮效果及反硝化功能基因分析

采用石英砂、活性炭双层滤料反硝化深床滤柱处理城镇污水处理厂二沉池出水中硝酸盐氮（NO₃^--N）,研究了深床滤柱反硝化脱氮性能以及主要反硝化功能基因对进水碳氮比（化学需氧量/总氮,即COD/TN,简称C/N）的响应。结果表明,NO₃^--N平均转化率随着C/N升高,由46.5%升高至90.0%,化学需氧量（COD）平均去除率由97.2%降至76.5%。低碳氮比（C/N<6）条件下,出水亚硝酸盐氮（NO₂^--N）出现明显的积累,在C/N=4.2时,积累率达41.5%,在高碳氮比（C/N ≥ 6）条件下,NO₂^--N积累量逐渐减少,直至出水无NO₂^--N。研究表明,反硝化深床滤柱对污染物的转化主要发生在前35cm滤料深度,COD去除率和NO₃^--N转化率分别为94.0%、81.2%。采用荧光实时定量PCR技术在C/N分别为4.2、6和7条件下,对深床滤柱中反硝化功能基因napA、narG、nirK、nirS和nosZ数量进行分析,结果表明,随着C/N升高,各反硝化功能基因拷贝数也随之升高,说明增加碳源投加量可以为反硝化细菌提供更好的生长环境,有利于其生长繁殖,促进反硝化过程的进行;当narG基因拷贝数大于（nirS+nirK）基因拷贝数时,NO₂^--N会产生积累。     

N，N’-二四唑胺和邻菲啰啉与碱土金属钙、锶混配配合物的合成与表征

以N,N’－二四唑胺（C2H3N9）和邻菲哕啉（C12H8N2）为配体合成碱土金属Ca,Sr的含能配合物,并对配合物进行了基础的物化表征。化学分析和元素分析确定配合物的组成为Ca（C2HN9）（C12H8N2）：（H2O）。（1）和Sr（C2HN9）（C12H8N2）2（H2O）2（2）。溶解性实验表明,常温下配合物难溶于水加热时溶解,且不溶于甲醇、乙腈等有机溶剂。红外光谱分析表明,配体邻菲啰啉以双齿螯合形式与中心离子配位,配体N,N’－二四唑胺中N原子参与了配位。TG—DTG热分析显示配合物在氮气气氛、研究温度范围内有三个热分解过程,最终分解产物可能分别为以CaO与SrO为主的混合物。     

高效好氧反硝化菌筛选及复合菌群脱氮特性研究

从活性污泥中筛选出6株好氧反硝化细菌,对此6株菌进行单株菌的碳源、C/N比、pH值、接种量、温度等因素对脱氮效果的影响实验.选择适用性好的3株菌组成复合菌群,探究其NO3-N的去除效果.实验结果表明,当柠檬酸钠为唯一碳源,C/N比为4,温度为30℃,pH值为8,接种体积百分比为2％时,培养48h,复合菌的NO3-N的去...     

不同S/N对硫自养短程反硝化亚硝酸盐积累特性试验研究

短程反硝化是一种厌氧氨氧化基质NO₂^--N获取的新型途径。在自养短程反硝化系统中，以硫代硫酸钠作为底物，在不同的硫氮比(S^2-/NO₃^--N)的条件下，通过控制水力停留时间、温度，将NO₃^--N还原至NO₂^--N，成功实现自养短程反硝化系统中NO₂^--N的积累。实验结果表明，三个S/N表现出不同的NO₂^--N的积累，S/N为1:1.14时，NO₃^--N的去除率稳定在75%左右，NO₂^--N的积累率(NTR)几乎为零；S/N为1:1.71时，NO₃^--N的去除率维持在40%～50%之间，NTR增长到8%左右；S/N为1:2.28时，NO₃^-     

N,N'-二四唑胺和邻菲啰啉与碱土金属钙、锶混配配合物的合成与表征

以N,N’－二四唑胺（C2H3N9）和邻菲哕啉（C12H8N2）为配体合成碱土金属Ca,Sr的含能配合物,并对配合物进行了基础的物化表征。化学分析和元素分析确定配合物的组成为Ca（C2HN9）（C12H8N2）：（H2O）。（1）和Sr（C2HN9）（C12H8N2）2（H2O）2（2）。溶解性实验表明,常温下配合物难溶于水加热时溶解,且不溶于甲醇、乙腈等有机溶剂。红外光谱分析表明,配体邻菲啰啉以双齿螯合形式与中心离子配位,配体N,N’－二四唑胺中N原子参与了配位。TG—DTG热分析显示配合物在氮气气氛、研究温度范围内有三个热分解过程,最终分解产物可能分别为以CaO与SrO为主的混合物。     

双酚大环硝酸铽配合物的合成及晶体结构

以2-羟基-1,3-丙二胺和2,6-二甲酰基-4-R-苯酚（R=CH3、Cl）通过Pb2＋作模板进行缩合反应制备了四亚胺双酚双核Pb（II）配合物,再用硝酸Tb（III）置换Pb（II）离子,合成了单核Tb（III）配合物[Tb（III）（H4L）（NO3）2（H2O）]（NO3）.2（H2O）,最后再弱碱性条件下用三联吡啶置换其中的一个NO3-和一个H2O,得到目标配合物[Tb（H3L）（NO3）（C5H3N（C5H4N）2）]（NO3）.H2O,获得了单晶结构,并进行了晶体结构分析和系统物理表征。     

不同人工湿地基质脱氮效果的小试

基质是人工湿地达成脱氮效果的重要部位,该试验研究了底泥（对照）、底泥砾石复合（砾石）、底泥沸石复合（沸石）3种基质条件下上覆水体中NH ＋4 N、NO -2 N、NO -3 N和TN的去除效果,以及底泥耦合水体混合（混合）对脱氮效果的影响。结果表明底泥耦合混合时TN和NO -3 N去除率最高,12 d达到85％和91％;单纯底泥条件次之,为69％和73％;底泥沸石复合和底泥砾石复合时对TN和NO -3 N的去除效果较差,为56％和61％。就NH ＋4 N而言,虽然沸石对NH ＋4 N有较好的吸附效果,但未能完全将NH ＋4 N从系统中去除,当水体中NH ＋4 N浓度较低时还会不断解吸出来。NO -2 N作为中间产物,均先升高后降低,但混合条件下峰值较早出现,且去除速率也较快。     

氩气对NTP转化NO/N_2/O_2气氛中NO的影响及发射光谱分析

为研究氩气(Ar)添加剂对低温等离子体(NTP)转化NO过程的影响,建立了NTP转化NO/N2/O2/Ar气氛中NO的试验平台,考察了激励电压峰-峰值(Vp-p)和Ar浓度对NO转化率、NO2、O3浓度及发射光谱的影响,并结合发射光谱诊断法对NTP转化NO的机理进行了分析。研究结果表明,Vp-p较小时,由于潘宁效应,在NO/N2/O2气氛中加入Ar会增加分子的活化几率;另外添加Ar会引起NTP电子密度的增加,从而促进N、O原子的生成,NO转化率随Ar浓度升高而升高;Vp-p较高时,混合气加入Ar后会抑制O3的生成,O3浓度随Ar浓度升高而降低;NO2浓度的变化趋势与O3浓度变化相似。     

产酸脱硫系统中COD/SO_4~(2-)对脱硫效果的影响

以两相厌氧生物处理工艺的产酸相作为硫酸盐还原单元,以食用红糖为碳源,通过连续流实验,重点研究了产酸相中m(COD)/m(SO42-)(C/S)对SO42-去除率的影响。在(34±1)℃、进水碱度300～500 mg/L、pH 6.0～6.2、氧化还原电位-250～-350 mV条件下,当进水C/S<2.0时,SO42-去除率<81%;当进水C/S为2.0～2.5时,SO42-去除率为81%～90%;当进水C/S>2.5时,SO42-去除率>90%。随着C/S的降低,SO42-的去除效果会有所降低。