温度和pH对海水曝气生物滤器硝化性能的影响

为研究不同环境因子对曝气生物滤器硝化作用的影响,采用人工模拟海水养殖废水,研究了在不同温度(10、15、20、25、30℃)与不同pH值(7.0、7.5、7.7、8.0、8.5)条件下,生物滤器(玻璃材质,高60 cm,内部直径10 cm)对总氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)的处理情况。结果表明:在温度为10～25℃时,生物滤器对TAN、NO_2~--N的去除速率随着温度的上升不断增加;当温度为25℃、pH为7.7时生物滤器对TAN的体积去除速率最大,达到(0.793 1±0.023 1)mg/(L·h);当温度为25℃、pH为7.5时,生物滤器对NO_2~--N的去除速率明显高于其他处理组,并在150 min左右完成对NO_2~--N的去除;试验过程中各处理组均存在不同程度的NO_2~--N积累现象,在温度为10～25℃、pH为7.0～8.5时这种现象随着温度和pH值的升高不断加剧。研究表明,相较于亚硝酸盐氧化菌(NOB),氨氧化菌(AOB)对环境温度、pH值变化适应能力更强,该研究结果可为曝气生物滤器的高效及稳定运行提供理论指导。     

不同氮源对一株溶藻弧菌好氧反硝化效率的影响

为研究溶藻弧菌Vibrio alginolyticus HA2同步硝化反硝化过程中氮的代谢产物,分别用以铵态氮(NH_4⁺-N)、硝态氮(NO_3+-N)、硝态氮(NO_3^--N)、亚硝态氮(NO_2--N)、亚硝态氮(NO_2^--N)为氮源的培养基培养溶藻弧菌HA2 120 h,测定不同时间段菌液浓度,以及NH_4--N)为氮源的培养基培养溶藻弧菌HA2 120 h,测定不同时间段菌液浓度,以及NH_4⁺-N、NO_3+-N、NO_3^--N、NO_2--N、NO_2^--N、pH和发酵罐中气体(N_2、NO、N_2O)的含量,并且拟合菌株生长曲线。结果表明:溶藻弧菌对NH_4--N、pH和发酵罐中气体(N_2、NO、N_2O)的含量,并且拟合菌株生长曲线。结果表明:溶藻弧菌对NH_4⁺-N、NO_3+-N、NO_3^--N、NO_2--N、NO_2^--N降解率最高分别为99.97%、99.95%、36.87%;生长极限k值分别为4.769、5.477、5.567;培养基中的NH_4--N降解率最高分别为99.97%、99.95%、36.87%;生长极限k值分别为4.769、5.477、5.567;培养基中的NH_4⁺-N直接被氧化为NO_3+-N直接被氧化为NO_3^--N;试验中均未检测出NO、N_2O气体,各培养基中N_2量均有上升趋势;各培养基中pH均有增加趋势。研究表明,溶藻弧菌HA2具有开发为高效、环保、安全的硝化反硝化细菌的研究价值。     

硫自养反硝化深度处理污水厂生化出水中的NO3--N

针对呼和浩特市某污水处理厂A²O工艺出水中残余的NO3^--N,利用生物滤池进行单质硫自养反硝化中试研究。结果表明,单质硫自养反硝化工艺启动周期短(15 d)、去除NO3^--N能力强,NO3^--N去除负荷(以N计)基本可保持在200 g/(m³·d)以上。在启动过程中,Thiobacillus逐渐成为优势菌属,硫自养反硝化反应成为了生物滤池的主要代谢路径。此外,水温对该工艺性能有一定影响,当水温<15℃时生物滤池内的微生物群落结构会受到一定影响,平均NO3^--N去除负荷迅速降至122.7 g/(m³·d),即使延长水力停留时间,系统亦无法恢复至最佳状态。     

曝气条件对铁基复合填料生物滤器脱氮性能及菌群变化的影响

填料和微生物是影响曝气生物滤器(biological aerated filter, BAF)污水处理性能的重要因素,为探究不同曝气条件下曝气生物滤器处理海水养殖废水脱氮性能及填料上微生物群落特征,试验设置3种不同曝气条件的BAF处理组(24 h连续曝气、12 h间歇曝气和0 h曝气),并将聚碳酸亚丙脂(PPC)凝胶亲水填料和海绵铁以3∶1(质量比)混合形成复合固定化生物填料引入BAF系统。结果表明:铁基复合填料12 h间歇曝气处理的氨氮(NH_4⁺-N)去除率高且NO_2+-N)去除率高且NO_2^--N积累低;12 h间歇曝气处理中海绵铁填料的微生物群落多样性指数(Shannon、Chao1和ACE)高于其他处理组,这说明该处理的微生物群落多样性和丰度最高;12 h间歇曝气处理中海绵铁填料中的不动杆菌属Acinetobacter、代尔夫特菌属Delftia及在PPC填料处理中的发光杆菌属Photobacterium等具备反硝化能力的菌属相对丰度高于其他处理组。研究表明,铁基复合填料BAF在12 h间歇曝气条件下富集了更多的反硝化细菌,使曝气生物滤器具有良好的脱氮性能,同时将节省更多能耗。     

3株芽孢杆菌对刺参池塘有机物的降解效果及鉴定

为修复刺参Apostichopus japonicus养殖池塘底质环境,根据菌株对底泥中有机质(COD)、氨氮(NH_4⁺-N)和亚硝酸盐(NO_2+-N)和亚硝酸盐(NO_2^--N)的去除率,从刺参养殖池塘底泥和商品益生菌中筛选高效降解刺参养殖池塘底质有机污染物的潜在益生芽孢杆菌,并对筛选出的优良菌株的产酶能力和降解特性进行了研究。结果表明:从分离的11株细菌中经过筛选最终获得3株优良菌株(N1、DL、R),它们能同时高效降解底泥中COD、NH_4--N)的去除率,从刺参养殖池塘底泥和商品益生菌中筛选高效降解刺参养殖池塘底质有机污染物的潜在益生芽孢杆菌,并对筛选出的优良菌株的产酶能力和降解特性进行了研究。结果表明:从分离的11株细菌中经过筛选最终获得3株优良菌株(N1、DL、R),它们能同时高效降解底泥中COD、NH_4⁺-N和NO_2+-N和NO_2^--N,5 d内对COD的最大去除率分别为45.71%、23.98%、24.97%,对NH_4--N,5 d内对COD的最大去除率分别为45.71%、23.98%、24.97%,对NH_4⁺-N的最大去除率分别为60.54%、36.15%、36.74%,对NO_2+-N的最大去除率分别为60.54%、36.15%、36.74%,对NO_2^--N的最大去除率分别为52.10%、14.41%、28.82%;根据菌株生理生化特性以及16S r DNA序列分析,N1、DL、R菌株分别为白翎芽孢杆菌Bacillus baekryungensis、地衣芽孢杆菌B.licheniformis和解淀粉芽孢杆菌B.amyloliquefaciens。本研究结果可为进一步开发高效的刺参养殖池塘底质有机污染物降解益生菌及复方制剂提供参考。     

硫氰酸红霉素原位杀藻的生态学效应

为明确杀藻剂作用下生态围隔内蓝藻及微囊藻丰度、底泥微囊藻毒素(MCs)含量及关键水化学指标的动态变化规律,在蓝藻水华暴发期的淡水鱼类养殖尾水循环渠中,开展了硫氰酸红霉素原位杀藻的生态学效应研究。试验设置4个浓度(0.25、0.5、1、2 mg/L)的硫氰酸红霉素处理组和1个未添加硫氰酸红霉素的对照组,每组设3个平行,试验共进行10 d。结果表明:硫氰酸红霉素对生态围隔内蓝藻及微囊藻具有强烈的抑杀效应,试验结束时对蓝藻及微囊藻抑杀率均达99%以上;硫氰酸红霉素作用过程中生态围隔内底泥MCs含量呈现明显的先升高后降低趋势,最高值出现在第2天,MC-RR含量为2.58μg/g,MC-LR含量为3.39μg/g;使用硫氰酸红霉素应急抑杀蓝藻后,水体中NO_2^--N、NO_3--N、NO_3^--N、NH_4--N、NH_4⁺-N及COD_(Mn)含量短时间内均有不同程度地提高,其中尤以NH_4+-N及COD_(Mn)含量短时间内均有不同程度地提高,其中尤以NH_4⁺-N与COD_(Mn)含量升高较为明显。综合考虑杀藻效果、底泥中MCs储积量及关键水化学指标变化规律,建议养殖生产中使用≤0.25 mg/L硫氰酸红霉素应急杀灭蓝藻,并在抑杀蓝藻后及时增氧、泼洒解毒剂及微生态制剂。     

DN/CN强化脱氮技术在污水厂提标改造中的应用

以某市城镇污水处理厂NO_3~--N浓度较高的生化出水为研究对象,采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池(DN/CN)工艺,研究了碳氮比(C/N值)、进水负荷、温度等对TN去除效果的影响。结果表明,当增加的C/N值为3. 6、水力负荷≤9. 44 m~3/(m~2·h)[NO_3~--N最大负荷为4. 8 kg/(m~3·d)]时,出水TN满足国标要求(≤10 mg/L);去除单位质量TN需3. 7倍COD,碳源不足会导致NO_2~--N积累和碳源单耗升高; 14℃时的TN去除率较19℃时下降了约15%;反硝化过程中pH值增量和TN去除量存在一个对应关系,可用于反硝化滤池处理效果的辅助判断。     

晚期渗滤液短程生物脱氮的实现

在SBR反应器中利用游离氨(free ammonia, FA)、游离亚硝酸(free nitrous acid, FNA)对NOB(nitrite oxidizing bacteria, NOB)选择性抑制并耦合实时控制策略处理晚期垃圾渗滤液,成功实现持久稳定的短程生物脱氮,并研究了不同碳氮比及初始pH值对短程生物脱氮的影响。结果表明：通过FA和FNA对NOB的选择性抑制,在线检测反应中pH、DO和ORP数值,利用出现的“氨谷”、“ORP平台”“亚硝酸盐膝”等特征点作为运行操作控制时间点,准确得知反应进程,及时开始下一步操作,获得稳定短程生物脱氮。进水NH4 +-N浓度为108~177.3 mg/L(平均值为138.7 mg/L)时,亚硝积累率一直稳定达90%左右,乙酸钠为碳源时最佳C、N质量比为3,相对于混合液悬浮固体浓度的反硝化速率的平均值达到19.8 mg·g -1·h -1 NOx --N,出水NH4 +-N、NO2 --N、NO3 --N、TN分别小于6、2、1和30 mg/L;初始pH值为8.5时,反硝化速率最大,pH介于7.5~8.5间,反硝化速率差异小于7.3%.     

饵料微藻缓释饼的制备及其在青蛤池塘养殖中初步应用研究

为应对近岸海域褐潮频发及贝类养殖密度过大而导致的饵料微藻丰度不足的现象,以小球藻Chlorella与螺旋藻Spirulina混合藻粉、海藻酸钠、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis等为原料制作成规格适中、黏性适宜的饵料微藻缓释饼,并开展了饵料微藻缓释饼对青蛤Cyclina sinensis养殖的应用效果研究。结果表明:试验组的饵料微藻缓释饼在青蛤池塘中可缓释15 d左右,相比于未使用饵料微藻缓释饼的对照组,试验组青蛤养殖池塘水体中以原甲藻Prorocentrum sp.、鼓藻Cosmarium sp.、隐藻Cryptomonas sp.和纤维藻Ankistrodesmus sp.为主的浮游植物优势种密度显著增加(P<0.05),浮游植物生物最高达到15.0 mg/L;试验组水体NH_3-N含量前期(1～6 d)下降趋势明显,由0.99 mg/L下降至0.68 mg/L,后又小幅上升,对照组则变化不大;试验组间NO_3^--N含量显著高于对照组(P<0.05),而NO_2--N含量显著高于对照组(P<0.05),而NO_2^--N和TP含量则与对照组无显著性差异(P>0.05);试验组青蛤存活率、壳长、湿体质量均优于对照组,但无显著性差异(P>0.05)。研究表明,本研究中制备的饵料微藻缓释饼具有较高的生态安全性,可用于海水贝类养殖中。     

ASBBR处理榨菜废水的生物还原除磷效能研究

以高盐、高磷榨菜废水为研究对象,探讨了厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR)生物还原磷酸盐的除磷效能,考察了温度、pH、负荷及NO3--N浓度等因素对磷酸盐生物还原除磷的影响.研究表明:温度、pH、负荷及NO3--N浓度对磷酸盐还原除磷效果的影响显著.在水温为30℃、pH值为7.1、负荷为1.0 kgCOD/(m3·d)的条件下,反应器对COD和PO43--P的去除率分别为73.75%和39.85%;当NO3--N为105～160 mg/L时有利于磷酸盐还原除磷.