生物系统固定化强化除藻试验及机理浅析

由活性污泥驯化得到的生物系统经固定后能够有效去除藻类，以海绵和木屑作载体，藻类去除率分别可以达到90％和80％以上，生物系统对藻类的絮凝吸附作用，微型动物的捕食以及特定细菌对藻类的分解作用是主要的除藻机制，而适宜载体的投加则增强了生物活性，强化了生物捕食性能，提高了处理效果。     

竹丝填料生物反应器处理化粪池出水

利用竹丝填料生物反应器处理化粪池上清液,以竹丝填料作为微生物的载体,采用序批式小试验,试验结果表明:运行周期6h,进水COD为500～550mg/L,SS为170～190mg/L,COD去除率可达88.7%,SS去除率可达92.4%,说明该工艺处理化粪池上清液是可行的。通过生物相观察发现,竹丝填料上的生物相较为丰富,以线虫、藻类和原生动物为主的指示生物活性良好。     

生物陶粒滤柱处理富营养化滏阳河原水研究

以陶粒为生物滤料对富营养化水源水进行预处理,研究生物滤柱对藻类和污染物的去除率,并分析其影响因素。结果表明:在试验运行条件下,对水中藻类和污染物有一定的去除效果。对藻类的去除依种类的不同而异,水力负荷增加降低去除率,平均去除率为66.7%;对CODMn的去除率为30%左右,对氨氮的去除率可达90%以上,CODMn和氨氮受温度的影响较大;对浊度和色度也有一定的去除效果,其平均去除率分别为67%和32%。同时生物陶粒滤柱出水的PH值有所下降,加石灰适当调整;出水DO增加,改善了出水水质。     

四种不同工艺对富营养化水源水的除藻效果

针对富营养化水源水含藻量高的特点,分别采用生物过滤、臭氧预氧化-生物过滤、高锰酸钾预氧化-混凝沉淀和混凝-气浮四种不同处理工艺,研究了各工艺对高藻水源水的除藻效果。结果表明：生物过滤预处理对原水中藻类的去除率介于58.55%~75.89%,平均去除率为69.04%;当臭氧投加量为1.5mg/L时,臭氧预氧化-生物过滤工艺对原水中藻类的平均去除率可达85%以上;在PAC投加量为15mg/L、高锰酸钾投加量为0.8mg/L时,高锰酸钾预氧化-混凝沉淀工艺可以取得90%以上的除藻率;混凝-气浮工艺的除藻率介于87.86%~94.18%,平均去除率可达90.68%。     

藻类在除草剂生物毒性安全评估中的应用

农药残留对生态系统的干扰和危害是全球性环境问题.除草剂的使用量占农药的50%左右,其经过雨水冲刷、地表径流和地下水渗透等过程进入水体,危害水生生态系统中藻类的生长.作为初级生产者,藻类相比于其他水生生物,对污染物更加敏感,加之其个体小、繁殖快,在短时间内可获得除草剂对藻类种群水平的毒性效应,因此常作为水质检测和水生毒性评估的模式生物.综述了除草剂对藻类生长、生理生化、基因转录及蛋白表达等水平的研究进展,揭示除草剂对藻类毒性效应的分子机理,为除草剂安全创制和使用提供理论依据,并且对组学技术在除草剂毒理机制研究上的前景作了展望.     

一类具有脉冲的捕食与被捕食系统的动态行为

研究具有周期脉冲的捕食与被捕食模型的动态行为．通过喷洒杀虫剂和投放天敌的周期不同,得到了捕食系统害虫灭绝周期解的全局稳定性的临界值,分析喷洒杀虫剂和投放天敌的周期如何影响生物控制,为害虫治理提供了策略基础．     

一个捕食-被捕食-互惠模型反应扩散系统的稳定性条件

种群动力学是生物数学的一个重要分支,现已被广泛地用于研究一些生态现象.为了分析生物种群之间的相互作用,在齐次Neumann边界条件下考虑了一类具有Holling Ⅲ型功能性反应的三种群捕食-食饵系统,其中2个捕食种群捕获同一食饵种群.借助线性化方法和Routh-Hurwitz准则,得到了三种群捕食-食饵系统常数正解的一致渐近稳定性.为了研究三种群捕食-食饵系统的非常数正解,首先,利用能量方法、L^p估计以及Sobolev嵌入定理得到了三种群捕食-食饵系统正解的先验估计;其次,借助Hölder不等式、Young不等式和Poincare不等式证明了在一定条件下,三种群捕食-食饵系统不存在非常数正解;最后,利用拓扑度理论并借助之前所得结论得到了三种群捕食-食饵系统非常数正解存在的条件.研究结果表明：当捕食种群扩散率较大且系统其他参数满足一定条件时,三种群捕食-食饵系统能够实现生态平衡.

     

水丝蚓捕食污泥影响因素及其特性

为解析水生寡毛纲颤蚓科水丝蚓的生长特性和污泥捕食效能,围绕pH、温度、载体厚度和光照4个污泥捕食过程的主要环境因子,以水丝蚓的生长、呼吸速率和捕食污泥效率等为评估指标开展研究．结果表明：水丝蚓适宜生存的pH范围为4～8,对污水污泥中的pH变化具有较强的适应能力;在25 ℃下呼吸速率最高,表现出较高的生物活性;适合水丝蚓稳定附着和高效捕食污泥的载体厚度为1 cm,游离水丝蚓比例为3.8 ％;自然光照不会对水丝蚓捕食污泥存在较大干扰,而强光的刺激会引起其遁逃和藏匿行为;污泥减量效率可达27％ 以上．     

天然藻类对硝基苯富集与释放能力研究

对硝基苯(Nitrobenzene,NB)在水生生物(藻类)体内的生物富集与释放规律进行了研究,为硝基苯的生态环境效应和生态风险评价提供科学依据.本文主要研究内容和结果如下:松花江水中天然藻类,经过无机盐培养液富集培养后,转入硝基苯浓度8.3±1.0 mg/L的培养液中进行实验.结果表明:藻类对硝基苯的富集与释放速率均很快.     

反复扰动与藻类共存条件下底泥中不同形态磷含量变化规律

研究了反复扰动与藻类生长双重作用下上覆水和沉积物中不同形态磷的变化规律。结果表明,扰动抑制了水体中藻类生长,叶绿素a增加量仅为3.53μg·L-1,明显低于对照试验(21.36μg·L-1)。扰动导致水体中总磷含量增加,但溶解性磷酸盐(DIP)含量降低。对于DIP消失而言,颗粒物质物理吸附(89%)远高于藻类生物利用(11%);而对照试验则两者间的差距明显降低(分别为58.8%和41.2%)。扰动状态与对照试验中,沉积物中NH4Cl-P明显释放。扰动状态下,Fe/Al-P和Ca-P基本保持稳定;而对照试验中,仅Fe/Al-P明显增加。     

改性钢渣除藻效果研究

对改性钢渣在机械搅拌条件下的除藻效果进行了研究,并分析了改性钢渣预处理与混凝联用工艺对藻类的去除效果和协同作用.实验表明,钢渣经改性后,既能有效地去除水中的藻类,又能降低藻的光合活性,抑制藻的生长;高温活化改性钢渣预处理与混凝联用工艺对藻类有很好的去除效果,其对叶绿素a的平均去除率达91.4％,远高于单纯的钢渣预处理和混凝工艺.这暗示了两者之间在除藻方面存在协同作用.     

生态塘中17α-块雌醇的去除途径与机制

为了考察生态塘污水处理系统中17α-炔雌醇(EE2)的去除途径与机制,采用静态试验、动态吸附试验和连续流试验研究了菌藻塘和浮萍塘中EE2的降解与吸附特性,并进行了静态试验的质量平衡计算;采用酶联免疫法(ELISA)测定EE2的质量浓度.结果表明,接种的藻类和浮萍提高了废水中EE2的去除率.在持续180min的动态吸附试验中分别有25%和80%的EE2被藻类和浮萍所吸附,但6d的EE2质量平衡试验结果却显示被吸附的EE2只占6%,说明生态塘中的EE2首先被生物质快速吸附,而吸附态的EE2又被系统中的微生物进一步降解.连续流试验的结果也显示即使废水中的EE2质量浓度为ng/L级,菌藻塘和浮萍塘仍能有效地将其从废水中去除.吸附和生物降解是污水生态塘处理工程中EE2去除的主要途径.     

过氧化氢预氧化除藻效能研究

水源水质富营养化和藻类大量繁殖,是影响供水水质的重要因素,预氧化可较大程度提高藻类及浊度的去除效果.通过过氧化氢预氧化对水中藻类、有机物及浊度的去除试验表明,投加适量过氧化氢可以显著提高水中浊度、藻类和有机物的去除率,过氧化氢是一种有效适用的预氧化剂.     

高锰酸钾预氧化/溶气气浮/炭砂滤池组合工艺处理引黄水库水的试验研究

针对引黄水库水体呈现冬季低温低浊, 夏季高藻、高有机物的水体特征, 以济南鹊山引黄水库原水为研究对象, 开发了高锰酸钾预氧化/溶气气浮/炭砂滤池组合工艺, 考察了工艺的运行参数及特性.试验结果表明, 在KMnO₄投加量0.3 mg/L、聚合氯化铝铁 (PAFC) 投加量3.0 mg/L (Al³⁺) 、溶气压力0.3 MPa, 回流比10%时, 运行效果较优, 浑浊度、颗粒数、TOC、叶绿素a、蓝绿藻平均去除率分别达到94.45%、99.34%、46.68%、66.64%、95.44%, 嗅味由原水的4级降为出水的1.5级, 二甲基异冰片 (MIB) 去除率92.47%, 土臭素 (GSM) 在气浮池单元降至检出限以下.工艺对THMFP各组成部分CHCl₃、CHBr₃、CHClBr₂、CHCl₂Br去除率分别为42.86%、37.50%、30.30%、24.09%.试验结果表明, 组合工艺对悬浮物、有机物、藻类、嗅味物质、消毒副产物前体物具有良好的去除效果.     

凹土/PVA多孔载体生物流化床的挂膜启动研究

通过聚乙烯醇(PVA)缩甲醛交联反应制备的凹土/PVA多孔载体,具有比表面积大、孔隙丰富、挂膜启动速度快、附着生物量大等特点,应用于生物流化床处理有机废水可取得较好的处理效果。20d挂膜启动试验表明,在凹土/PVA多孔载体投加量(堆积体积)为曝气区容积20%的条件下,模拟废水进水COD1000~3000 mg/l,进水COD负荷不超过8.7kg·m-3·d-1时,COD去除率可保持90%以上。对氨氮也有较高的去除能力,进水氨氮浓度100 mg/l以内,停留时间为12 h时,稳定运行时氨氮去除率可保持在90%以上。     

K2FeO4预氧化对颤藻和腐殖酸复合絮凝相互作用的研究

采用K2FeO4预氧化复合高岭土和聚合氯化铝（PAC）混凝处理含藻和腐殖酸的混合水.结果表明,当藻浓度不变时,在一定范围内,随着腐殖酸浓度的升高,浊度、腐殖酸及藻去除率均逐渐下降.当腐殖酸浓度固定时,随着藻液浓度的升高,腐殖酸和藻去除率逐渐上升,而浊度去除率基本不变.同时考察了矿物高岭土投加量及目数、K2FeO4预氧化时间、不同污染物浓度比例对K2FeO4预氧化处理混合水效果的影响,当高岭土投加量为8 mg/L、粒径为140目时,浊度和腐殖酸、藻类的去除率分别为91.0%,80.9%和88.2%,投加量过大或目数过大,沉降性能变差,起不到良好的助凝作用.     

复合除藻剂灭藻效能及其机理

以高锰酸盐、氯化铝、氯化钠及酸溶氯化亚铜制取复合除藻剂,研究了其对藻类的去除效果以及对水体中氮、磷营养盐的影响,通过高倍光学显微镜拍摄图片观察其对藻细胞结构的影响.结果表明,复合除藻剂除藻效果显著,对浊度和叶绿素a的去除率最高达到99.81%和97.87%;能有效控制富营养盐,总氮和总磷最低残余量为1.010 mg/L和0.021 mg/L;光学显微摄影图片表明,细胞壁没有破裂,内部细胞质聚集,细胞出现收缩、干瘪情况;藻体细胞黏结吸附在一起,下沉到底部形成密实的沉淀层.该复合除藻剂具有良好的增效杀藻作用.     

沸石负载高锰酸钾除藻及藻毒素效能研究

采用沸石及高锰酸钾在一定条件下制备沸石载高锰酸钾(ZCM)药剂,研究了不同投量下ZCM对铜绿微囊藻及藻毒素的去除和控制效果.结果表明,ZCM对单一铜绿微囊藻水样中藻类生物量和浊度均有明显的去除效果,在投量为0.11和0.17 g/L时,对叶绿素a的去除效果最好,5 d去除率分别为82%和86%,浊度降至检测限以下.ZCM药剂对铜绿微囊藻藻毒素MC-LR也有明显的去除效果,最佳药剂投量0.22 g/L时去除率达96.9%.