新污染物利巴韦林抑制污水生物除磷的行为及机制研究

探究了新污染物利巴韦林（RBV）对强化生物除磷（EBPR）的影响,构建了强化生物除磷系统,分析了RBV浓度对EBPR的影响行为,并揭示了相关作用机制。结果证实RBV对EBPR的影响具有剂量依赖性,低于0.05 mg/L RBV对EBPR影响不明显,而超过0.1 mg/L RBV降低了除磷性能,在3.0 mg/L RBV组别内,COD和溶解性磷酸盐（SOP）去除效率分别下降至80.2%～84.1%和71.3%～75.6%。高浓度RBV降低了污泥浓度及有机质占比。短期内,高浓度RBV促进了胞外聚合物的分泌,但长期暴露发下RBV降低了EPS含量并主要降低了蛋白质和多糖含量。RBV能降低EBPR系统内胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯（PHA）含量,进而后续产能不足降低除磷效率,但高浓度RBV刺激了糖原质的代谢。酶活性分析表明高浓度RBV降低了多聚磷酸盐激酶（PPK）和外切聚磷酸酶（PPX）的活性。研究结果为EBPR处理含RBV的废水提供一定的数据支撑和理论依据。     

生物除磷颗粒污泥对Zn~(2+)的去除特性研究

采用生物除磷颗粒污泥来去除Zn~(2+),考察了Zn~(2+)初始含量、污泥含量、p H、温度、反应时间和共存离子对Zn~(2+)去除效果的影响,并通过傅里叶变换红外光谱分析去除Zn~(2+)的主要官能团。结果表明,生物除磷颗粒污泥对质量浓度100 mg/L的Zn~(2+)的最大吸附量为29.55 mg/g,平衡吸附量为17.54 mg/g,优化p H为5、温度为25~35℃、污泥的质量浓度为1.0 g/L。Zn~(2+)的去除过程分为快速吸附、慢速吸附和吸附平衡3个过程,符合准2级动力学方程。Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)通过离子交换参与了Zn~(2+)的去除,去除Zn~(2+)的行为主要是依赖聚磷菌的作用来完成的,Zn~(2+)在细胞内的比例为33.52%;去除Zn~(2+)的主要官能团为脂碳链、羧基、伯醇、多聚糖、磷酸基和硫酸基团。     

污水厂中氯贝酸的环境行为及对生物除磷的影响

在序批式反应器(SBR)中探究了氯贝酸(CA)在强化生物除磷(EBPR)系统中的环境行为及对除磷性能,内聚物变化的影响。结果表明,CA在EBPR系统中去除有限,并且主要以污泥吸附为主。低含量CA(质量浓度0.01mg/L)对EBRP性能影响不明显,而高含量CA(质量浓度0.1、0.2 mg/L)抑制生物除磷和有机物去除。质量浓度0.2mg/L的CA导致生物除磷效率下降至68.5%。典型周期探究发现,质量浓度0.2 mg/L的CA严重抑制厌氧净释磷量和释磷速率至27.4 mg/L和0.21 mg/min,显著低于空白组。质量浓度0.2 mg/L的CA抑制胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯的合成和促进糖原质的降解,促进聚糖菌繁殖。CA抑制外切聚磷酸盐水解酶的活性,而对聚磷酸盐激酶的活性影响不大。     

化学除磷药剂对EBPR系统处理效能的影响

为研究化学除磷药剂的种类及投加浓度对强化生物除磷系统(EBPR)处理效率的影响,采用以厌氧/好氧方式运行的SBR反应器,以人工配制废水为进水,通过长期试验,分别考察了FeCl_3和AlCl_3两种除磷药剂的投加对系统出水水质的影响。结果表明:随着化学除磷药剂投加浓度的增加,出水COD浓度逐渐降低,而氨氮去除率未随化学除磷药剂投加量的增加而产生明显的变化;低浓度(Fe~(3+)和Al~(3+)的投加浓度分别不大于8 mg/L和6 mg/L)化学除磷药剂将提高微生物活性,高浓度(Fe~(3+)和Al~(3+)的投加浓度分别为24 mg/L和18 mg/L时)产生抑制效果。长期试验中,当Fe~(3+)、Al~(3+)投加量分别为8 mg/L和6mg/L时,即Fe~(3+)、Al~(3+)投加量分别为8.6、7.0 mg/(g VSS)时,系统厌氧释磷量及好氧吸磷量均达到较大值,系统除磷效果最好,此时磷酸盐去除率分别为96.5%和89.5%。     

胶体滴定法测定循环水中TH-2000的电荷密度

采用胶体滴定法对循环水中改性聚羧酸盐TH-2000电荷密度进行测定,探讨了p H、滴定速度对电荷密度的影响,确定了最佳滴定条件。研究了循环水中共存物质对测定结果的影响,当Na~+350 mg/L、Cl~-350 mg/L、SO_4~(2-)270 mg/L、PO_4~(3-)50 mg/L、Fe~(2+)1 mg/L、Zn~(2+)3 mg/L时,对测定结果基本无影响,水质稳定剂(NaPO_3)_610 mg/L、ATMP20 mg/L、HEDP50 mg/L、DTPMPA30 mg/L、BTA、MBT、TTA5 mg/L时,测定影响可以忽略,Ca~(2+)、Mg~(2+)的影响可通过加入EDTA二钠进行掩蔽。该法准确、实用性强,检出限为0.096 mmol/L。     

Zn~(2+)、Mn~(2+)对SBR工艺处理高盐肝素废水的影响

针对SBR工艺处理高盐肝素钠生产废水的好氧活性污泥,从金属离子间的拮抗效应和调节微生物酶的活性出发,研究了金属离子Zn~(2+)、Mn~(2+)对污泥性能的影响。试验结果表明,Zn~(2+)和Mn~(2+)的添加对肝素废水好氧处理过程中高浓度钠盐的抑制有一定的缓解作用,Zn~(2+)和Mn~(2+)质量浓度分别为5、2 mg/L时系统对TOC的去除率最好,最优改善效果可达到15.6%、12.2%;Zn~(2+)对氨氮去除率的影响暂不明显,Mn~(2+)质量浓度为1 mg/L,最优氨氮去除率改善效果达12.8%,且作用时间较短时其效果越明显。     

环丙沙星对好氧颗粒污泥同步脱氮除磷的影响

以合成废水为研究对象,在AGS系统中探究了CIP对同步脱氮除磷的影响并揭示作用机制。实验结果表明,低ρ(CIP)对AGS系统营养盐去除影响不明显,而当ρ(CIP)为3.0 mg/L时,AGS系统COD,TN及TP的去除效率分别为71.3±3.2%,72.3±3.6%和74.6±3.1%,显著低于空白组。CIP在AGS系统中的去除主要依赖吸附。CIP降低了AGS系统硝化,反硝化,厌氧释磷及好氧吸磷过程。当ρ(CIP)为3.0 mg/L时,细胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)最大净增量为0.6±0.05 mg/g,仅为空白组的54.5±1.6%。酶活性分析表明CIP降低与生物脱氮除磷过程相关关键酶的活性。微生物群落结构分析揭示当ρ(CIP)为3.0 mg/L时,生物除磷关键微生物Candidatus_Accumulibacter和Actinobacteria的相对丰度为4.5%和8.4%,生物脱氮微生物Nitrosomonas和Nitrosospira的相对丰度分别为0.21%和0.19%。     

Fe~(2+)补给对人工快渗系统低温脱氮除磷的影响

针对人工快渗(CRI)系统对TN、TP去除效率较低,在冬季低温运行条件下更不利于脱氮除磷的情况,通过构建CRI模拟柱,在(15±1)、(10±1)、(5±1)℃下探讨了不同外源Fe~(2+)补给量对CRI系统脱氮除磷性能的影响。结果表明,在3个低温运行条件下,Fe~(2+)补给质量浓度为12 mg/L时TN去除率相比对照组分别提高了34.1个、30.7个、22.4个百分点,TP去除率相比对照组分别提高了26.5个、23.1个、18.1个百分点,该补给量可作为强化CRI系统低温协同脱氮除磷的适宜量;过量Fe~(2+)补给(质量浓度20 mg/L)会对微生物脱氮产生抑制作用;适量Fe~(2+)补给(质量浓度4～16 mg/L)则能在温度和碳源的双重制约下不同程度的改善CRI系统的氨氮转化和反硝化脱氮效果,同时有效促进填料对磷素污染物的吸附与化学沉淀过程。     

NaOH处理香菇废弃物在二元金属溶液中镉的吸附特性研究

香菇废弃物是一种廉价生物吸附剂,Na OH处理后对Cd~(2+)吸附能力大大提高,在此基础上探讨该生物吸附剂在二元金属溶液中的吸附行为特征。结果显示,NaOH处理后的香菇在二元金属溶液中对镉的吸附更具优势。当共存离子浓度较低时(1~10 mg/L),Cu~(2+)(Pb~(2+))对Cd~(2+)吸附的负影响较小,继续增大共存离子浓度至30 mg/L,Cd~(2+)的吸附量降低了0.247 mg/g(0.111 mg/g)。Zn~(2+)浓度较低时(1 mg/L)对Cd~(2+)吸附的负干扰作用明显,继续增加Zn~(2+)浓度至30 mg/L,Cd~(2+)吸附量维持不变。预处理香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd~(2+)吸附的最适宜p H范围为5~7,较一元镉金属溶液的适宜pH值范围广(6~7)。热力学实验表明,Cu~(2+)/Zn~(2+)/Pb~(2+)对香菇Cd~(2+)吸附的负干扰作用强弱的顺序依次是Zn~(2+)Pb~(2+)Cu~(2+);Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型能够较好地拟合Na OH处理后香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd~(2+)的热力学吸附过程。     

絮凝剂对活性污泥降解有机物及除磷的影响

为探究絮凝剂对污水生物除磷过程有机物降解及除磷的影响,以实际废水、聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)为探究对象,建立序批式强化生物除磷(EBPR)系统,在中温条件下研究了絮凝剂对EBPR系统的影响并能揭示相关作用机制.结果表明PAC与PAM存在能抑制化学需氧量(COD)去除,且两者同时存在时稳定时期出水COD为...     

不同C/P下低耗EBPR的脱氮除磷及侧流磷回收性能

采用厌氧交替好氧(A/O)模式下运行的SBR反应器,考察低耗(DO=1.0 mg/L)条件下不同进水m(COD)/m(P(记作C/P)对主流强化生物除磷(Enhanced biological phosphorus removal,EBPR)系统脱氮除磷效果及其相应的厌氧磷回收性能的影响。结果表明,当进水P浓度保持不变,C/P逐步降低(C/P=400/8、350/8、300/8)时,系统厌氧末期释磷量随进水碳源浓度的降低而逐步减小,相应的侧流磷回收率从61.5%降至45.3%,而磷去除率和出水磷达标率分别从96.7%和93.3%降至87.7%和30.0%,说明侧流系统的磷回收率和主流系统的除磷效率均受进水碳源浓度的影响,期间,NH₄⁺-N去除性能一直良好,TN去除率变化不大。继续降低C/P至400/12,在NH₄⁺-N去除性能不受影响而TN去除率提升3.8%的同时,主流EBPR系统的除磷率和出水磷达标率分别上升至97.4%和69.2%,相应的厌氧磷回收率达62.6%,说明影响主流系统除磷性能及侧流系...     

碳纳米管降低生物脱氮除磷效率的机制探究

为了探究碳纳米管（CNT）对生物脱氮除磷效率及活性污泥特征的影响，以实际生活废水为探究对象，构建了序批式反应器，探究了中温环境下不同剂量CNT(0、1.0、10.0、20.0和30.0 mg/L)长期暴露下活性污泥特征及脱氮除磷效率的变化规律。结果表明低浓度CNT(1.0 mg/L)对污泥特征及脱氮除磷影响不明显，而高浓度CNT降低了污泥内混合液悬浮固体浓度和污泥体积指数（SVI）分别至3 165～3 450 mg/L和111～116 mL/g。在生物脱氮除磷方面，CNT显著降低脱氮除磷效率，尤其当CNT为30.0 mg/L时，出水COD约为66.9～71.7 mg/L,COD去除效率75.6%～76.6%，氨氮去除效率80.6%～81.3%，磷酸盐去除效率75.5%～76.3%，均显著低于初始状态。机制探究表明CNT降低了生物脱氮除磷涉及的关键酶活性并降低了聚羟基脂肪酸酯（PHA）的合成量，促进了糖原质在典型周期内的代谢。毒性测定分析表明CNT存在促进了活性氧（ROS）产率及乳酸脱氢酶（LDH）释放量ROS释放，尤其当CNT浓度为30.0 mg/L时，ROS的相对产量高达294%,L...     

低温条件下A2/O生物强化除磷系统的反硝化除磷特性

以处理城市污水的中试规模A2/O工艺为研究对象,通过改变进水流量以及混合液回流比来调节缺氧区硝酸盐浓度,研究了低温((12±4)℃)条件下生物强化除磷(EBPR)系统的反硝化除磷特性.试验结果方差分析(ANOVA)表明,生物除磷与脱氮过程之间存在紧密相关性(p＜0.05),并观测到反硝化除磷现象;当进水流量为2.5m3...     

强化生物除磷系统中聚磷菌和聚糖菌的竞争研究进展

强化生物除磷(EBPR)是一种经济高效的除磷方法,近年来得到了越来越广泛的应用,但EBPR系统内聚磷菌(PAO)和聚糖菌(GAO)之间的竞争又常常导致其除磷效果恶化。通过参考历年文献,简要总结了EBPR系统中主要的微生物种类以及新发现,并分别从碳源、温度和pH值3个方面探讨了各自对菌种竞争的影响。聚磷菌和聚糖菌的种群更替和代谢变化根本上取决于酶的作用及基因表达,并总结了EBPR系统中酶学和组学方面的一些研究成果,对未来的研究方向进行了展望。     

蛭石吸附处理废水中Zn污染的研究

本文以蛭石为吸附材料,吸附废水中的Zn~(2+),用锌试剂分光光度法来测得水中锌离子的浓度。文中进行了单因素试验、正交试验和吸附热力学研究。在单因素实验过程中,分别探究了五个影响因素:蛭石的投加量、吸附时间、吸附温度、Zn~(2+)的初始浓度、pH值。实验表明,去除率最高可达89%,吸附效果良好;在正交试验中,得到最佳的吸附条件:蛭石的投加量为2 g/L,Zn~(2+)的初始浓度为40.0 mg/L,温度为40℃,时间为90min,pH值为4,Zn~(2+)去除率可达到90%;在吸附热力学研究中,发现蛭石吸附Zn~(2+)的过程更加符合Langmuir吸附等温模型,理论最大吸附量为33.33 mg/g。     

同步化学除磷对A2O性能影响及微生物特性研究

为强化厌氧-缺氧-好氧(A~2O)工艺深度处理城市污水中的TP,满足GB 3838-2002的地表IV水体要求(TP的质量浓度0.3 mg/L),采用FeSO_4作为同步除磷研究,考察Fe盐同步化学除磷对A~2O工艺脱氮除磷性能和污泥沉降性能的影响,并解析该过程的微生物群落特性。结果表明,Fe~(2+)投加可保证出水TP的质量浓度0.3 mg/L,且对COD的去除效果和去除速率影响较小;且同步化学除磷可改善脱氮性能和污泥沉降性能。Fe盐投加对Bacteroidetes的影响较小,Saccharibacteria和Acidobacteria的丰度在Fe盐投加后显著下降,Actinobacteria菌群随着Fe盐投加组运行时间的增加。     

天冬氨酸-苹果酸共聚物与Ca~(2+)的络合性能

以天冬氨酸和苹果酸为原料,采用微波加热共聚合成法制备了一种基于绿色阻垢剂聚天冬氨酸(PASP)的改性产品——天冬氨酸-苹果酸共聚物(PAMA),分子链中引入苹果酸,提高了PASP的络合性能。参照静态阻垢法,以络合量为评价标准,考察了不同条件下硫酸钙过饱和溶液中PAMA与Ca~(2+)的络合性能。结果表明,Fe3+、Zn~(2+)、Cu~(2+)及其混合离子的加入均导致PAMA与Ca~(2+)络合量降低,降幅依次为Ca~(2+)/Cu~(2+)Ca~(2+)/Fe3+Ca~(2+)/Zn~(2+),投加量为4 mg/L时,PAMA与Ca~(2+)的络合效果良好;单一Ca~(2+)条件下,投加量为2 mg/L时,PAMA与Ca~(2+)的络合量达到最高,为20.43 g/g。由此可见,PAMA对硫酸钙结垢具有很好的抑制作用。     

腐殖土序批式反应器强化生物除磷及微生物群落响应的研究

温度是影响生物除磷效能的关键参数,然而温度对新型腐殖土序批式反应器(HASBR)强化生物除磷的效能影响不明确,本研究以合成废水为研究对象,通过设置不同的温度梯度探究了温度对HASBR生物除磷的效能的影响。结果表明温度由15℃升高至35℃时,稳定期出水COD的含量由54～61 mg/L降低至41～45 mg/L,NH4+-N质量浓度由4.1～4.3 mg/L下降至2.8～3.1 mg/L,SOP的含量由0.8～0.9 mg/L降低至0.54～0.56 mg/L。温度升高提高了COD,NH4+-N及SOP的去除效率。此外,对比了HASBR与传统SBR(CSBR)典型周期中营养盐及内聚的变化,结果表,HASBR较CSBR厌氧释磷量及聚羟基脂肪酸酯(PHA)高,厌氧释磷量最高为56.9 mg/L,PHA的最大合成量为4.6 mmol/L。微生物群落结构分析表明HASBR能富集更多的Betaproteobacteria,其相对丰度高达53.6%。     

Fe~(2+)与Fe~(3+)对臭氧化污泥减量工艺出水的除磷研究

研究选用Fe~(2+)、Fe~(3+),以臭氧化污泥减量化工艺中出现的超标磷出水为水样,对不同n(TFe)/n(TP)、n(Fe~(2+))/n(TFe)、p H下的除磷效果进行了对比实验。结果表明,Fe~(3+)的效果优于Fe~(2+),其各自的适宜p H分别为7和8。Fe~(2+)与Fe~(3+)混合投加,n(Fe~(2+))/n(TFe)在0~0.5变化时,能得到较高的除磷率。对于TP质量浓度为2.7 mg/L的出水,在n(TFe)/n(TP)=3.6、n(Fe~(2+))/n(TFe)=0.5、p H=8条件下,除磷效果能达到GB 18918-2002的一级A排放标准。运用响应曲面设计对实验进行了模拟优化,得到除磷率与影响因素之间的关系方程并优化了工艺参数,通过实验验证了其准确性,优化的工艺条件为:n(TFe)/n(TP)=4.28,n(Fe~(2+))/n(TFe)=0.4,p H=8.42。     

剩余污泥转化为SCFAs及用于增强生物除磷的研究进展

发酵城市污水处理厂的剩余污泥可产生易于生物利用的短链脂肪酸(SCFAs),针对某些城市污水处理厂进水中所含溶解性有机物不能满足生物法需求的情况,可采用投加污泥发酵液作为外碳源来解决.SCFAs是增强生物除磷(EBPR)中聚磷菌厌氧合成聚羟基烷酸(PHAs)的重要基质,其浓度与类型对除磷效果有重要影响.本丈就剩余污泥发酵产酸、SCFAs对EBPR的影响及剩余污泥发酵液用于EBPR的研究进行了综述.