包埋固定化微生物法处理含油废水工艺研究

本研究通过包埋固定化微生物法固定降油菌（Y1#菌），用于处理含油废水，并以水体中乳化油去除率为指标考察了影响乳化油降解的各种因素。选用聚乙烯醇（PVA）-海藻酸钠（SA）复配作为包埋固定化载体材料，制备成固定化微生物小球（IMB），通过实验优化了IMB制备的工艺条件。连续批次实验表明：     

人工湿地技术处理农村生活污水效果研究

在探讨了人工湿地在农村生活污水处理中的研究进展基础上,以湖北省荆门市沙阳县某农村的生活污水为处理对象,连续布设了两个人工湿地,在每个湿地中分别布设不同的基质,采用沉砂池+2个水平潜流式人工湿地进行处理,分析了每个湿地进出水中TN、TP、COD和NH_3-N污染物浓度值以及去除率,结果表明:水平潜流人工湿地在处理农村生活污水时对废水中COD有较好的去除能力,COD的去除率在80%左右;采用多个人工湿地综合运用能明显的提高污水中污染物的去除效果,当湿地中布设瓜子皮、砂石等基质时污染物去除效果比砂效果好;温度能影响人工湿地中植物的生长,且对植物吸附污染物能力有较大影响,各污染物浓度在夏季去除效果比冬季较好。     

人工湿地对长江水源新污染物的去除效果

新污染物风险控制是环境科学和饮用水安全保障领域的前沿热点。论文开展了人工生态湿地对长江水源常规水质指标和抗生素、全氟化合物新污染物去除效果的中试研究。结果表明：人工湿地对TN、TP、NO^-₃-N和藻类平均去除率为46.6%、52.8%、>81.2%和46.1%。对抗生素的整体去除率为32.0%,林可霉素、磺胺甲恶唑和氟甲砜霉素在湿地中难去除。全氟化合物整体去除率为22.9%,基质吸附和水体悬浮物吸附沉降起主要作用，沉水植物对全氟化合物净化效果不明显。人工湿地各区域沉水植物叶片表面微生物群落具有较大差异，变形菌门和蓝藻为优势微生物。     

固定化硝化菌包埋载体去除氨氮的效果研究

以固定化硝化菌包埋载体为主要材料,采用人工配置氨氮水样,考察了不同活化时间、温度和载体投加比条件下,固定化硝化菌包埋载体对氨氮的去除效果及其与普通填料的效果比较,并对实际生活污水的氨氮去除率进行了测定。结果表明,固定化硝化菌包埋载体的最佳活化时间为15 d,并且活化稳定后在低温下(<10℃)仍具有较高的生物活性;在某个温度下,固定化硝化菌包埋载体处理废水的投加量只与进水氨氮浓度有关;同样的投加比条件下,包埋载体的去除率比普通填料高近40%;包埋载体处理生活污水,25℃和20℃时氨氮在6 h内基本降解完全,去除率均接近100%。     

固定化活性污泥法处理氨氮废水的研究

研究了以聚乙烯醇（PVA）为骨架载体,添加适量的添加剂,利用活性炭吸附硝化细菌,采用包埋法制作固定化硝化小球,去除水中氨氮的方法。通过实验寻找出最优的实验条件,氨氮去除率最大可达到97.8%。该方法去除水中氨氮,具有效率高、稳定性强、生物浓度高、能保持高效菌种的优点,故在水处理领域有广泛的应用前景。     

反硝化细菌固定化降解亚硝酸盐的研究

研究了以海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇和海藻酸钠的混合物(PVA+SA)为包埋材料固定化反硝化细菌降解亚硝酸盐的影响,并详细考察了PVA+SA固定化反硝化菌降解亚硝酸盐的影响因素。结果表明,以PVA+SA为包埋材料制备的反硝化细菌小球与SA和PVA相比具有明显优势。较优化的条件为:PVA和SA比例10∶1,温度28℃,以葡萄糖为碳源,碳氮比2.5∶1。在较优化条件下,亚硝酸盐氮的最大去除率在72 h内能达到92%。     

生物炭固定黄假单胞菌剂SBR降解污染物动力学

利用水稻秸秆生物炭为载体,将黄假单胞菌(Pseudomonas flava WD-3)剂进行固定化,并应用到序批式活性污泥法(SBR)系统,研究系统其优化运行参数、去除效率和降解污染物动力学。结果表明,优化的生物炭固定化黄假单胞菌剂投加量和HRT分别为42 mg/L和3 d,在此条件下,生物炭固定化黄假单胞菌剂对SBR系统废水中TN、NH_4~+-N、TP和COD的去除率较游离菌时有显著的提高,分别为游离菌的1.39、1.51、1.47、1.28倍,且净化效果稳定。SBR系统中生物降解过程符合1级反应动力学模型,生物炭固定化黄假单胞菌剂的投加量、HRT与污染物的去除率呈正相关的1级反应关系。     

固定化生物活性炭处理氯苯废水的试验研究

以海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)为载体、活性炭为吸附剂,包埋微生物制取凝胶小球,研究其处理氯苯废水的性能。通过正交试验获取SA小球、PVA-SA小球的最适宜包埋条件,并对小球的稳定性、机械强度、传质性能及不同条件下处理氯苯废水的性能进行试验。结果表明,SA小球最适宜的包埋条件为:包菌量1∶1,包炭量1.0%,包埋剂浓度8.0%、交联剂CaCl_2浓度5.0%;PVA-SA小球最适宜的包埋条件是:包菌量1∶1,包炭量1.0%,包埋剂浓度为8.0%时,PVA与SA的重量比为1∶2,交联剂浓度为7.0%。PVA-SA小球的稳定性、机械强度优于SA小球,传质性能劣于SA小球。随着氯苯初始浓度的升高,两种小球对氯苯的去除率下降,且去除氯苯的适宜pH为6~7。     

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。     

PVA-SA固定化小球性能和生物脱氮特性研究

采用聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)制备固定化小球,对固定化小球的成球性、粘连性、机械强度、稳定性和传质性能进行测试,加入复合微生物菌株制备固定化微生物小球,采用L_9(3~4)正交实验分析不同条件下其生物脱氮效果。结果表明,制备固定化小球的最佳条件为8%PVA、5%SA和3%CaCl_2,在包菌量20%、投加量0.5 g/L、温度30℃、pH=8的条件下,人工废水中NH_3-N、NO_2-N和NO_3-N的降解率最高,分别达到94.52%、98.93%和99.31%。PVA-SA固定化复合微生物小球脱氮效率高,在水体氮源污染治理和生态修复方面有很好的应用前景。     

反硝化细菌固定化降解亚硝酸盐的研究

研究了以海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇和海藻酸钠的混合物(PVA+SA)为包埋材料固定化反硝化细菌降解亚硝酸盐的影响,并详细考察了PVA+SA固定化反硝化菌降解亚硝酸盐的影响因素。结果表明,以PVA+SA为包埋材料制备的反硝化细菌小球与SA和PVA相比具有明显优势。较优化的条件为:PVA和SA比例10∶1,温度28℃,以葡萄糖为碳源,碳氮比2.5∶1。在较优化条件下,亚硝酸盐氮的最大去除率在72 h内能达到92%。     

固定化生物硅藻土强化CAST工艺处理含盐污水研究

采用9%聚乙烯醇+0.5%海藻酸钠包埋耐盐菌群的固定化生物硅藻土小球投加到循环式活性污泥(CAST)反应器中,对比传统CAST工艺和投加固定化小球的CAST工艺对含盐污水COD和氨氮的去除效果,考察固定化生物硅藻土小球强化CAST工艺处理含盐污水性能。试验结果表明:在相同运行条件下,投加固定化生物硅藻土小球的CAST工艺出水COD、氨氮去除率基本维持在88%和90%以上,与传统CAST工艺相比分别提高了15%和10%。同时,向CAST工艺添加固定化生物硅藻土有助于维持反应器中微生物浓度稳定,提高出水水质及其稳定性。     

聚乙烯醇/累托石复合载体固定菲降解菌的研究

以聚乙烯醇(PVA)、累托石、海藻酸钠(SA)作为固定化载体材料,硼酸和氯化钙作为交联剂,将菲的降解菌(茄镰孢菌)包埋制备固定化微生物小球.考察了累托石、海藻酸钠、氯化钙的用量,微生物包埋量,PVA投加量,交联时间等因素对微生物小球活性的影响,及固定化茄镰孢菌小球的机械强度和传质性能.结果表明,聚乙烯醇和累托石复合载体可作为包埋固定微生物(茄镰孢菌)的优良材料.适量使用累托石,不仅可增加固定化微生物小球的机械强度,而且可增强小球的传质性能.     

去除铁锰离子微生物活性滤料的研制

探索在复合载体中添加粉煤灰、麸皮,活性炭制备固定化小球,通过包埋铁锰氧化细菌(节杆菌),用于处理含铁锰的原水,并以水体中铁锰去除率为指标考察影响铁锰去除的各种因素,通过试验优化了固定化小球的制备条件。结果表明,当菌体含量70 g/L,粉煤灰20 g/L,活性炭粉30 g/L,麸皮10 g/L,在此条件下制作的固定化小球作用于Mn2+、Fe2+质量浓度分别为30 mg/L、100 mg/L的原水,2 d后铁去除率为100%,7 d锰去除率为99.02%,显示出较好的除铁锰性能。固定化小球去除铁锰的较适宜pH为7,增加小球用量可进一步提高铁锰去除率。在一定范围内,提高Fe2+初始浓度可促进锰的去除。     

污泥生物炭催化高级氧化过程进展

作为废水处理过程的副产物,污泥的高效处理处置是环保领域的难题之一。通过高温热解将污泥转化为生物炭是一种有效的污泥资源化途径。污泥生物炭不仅可作为“吸附剂”吸附去除水体中污染物,还可作为新型“催化剂”高效催化高级氧化过程以降解水体中的有机污染物。本文综述了近些年来国内外关于污泥生物炭在高级氧化技术领域尤其是催化过硫酸盐（PS）、过氧化氢（H₂O₂）、臭氧（O₃）以及光催化等氧化过程降解有机污染物的研究进展。通过探讨污泥生物炭的表面官能团、掺杂改性杂原子、负载过渡金属及其氧化物以及与其他技术耦合催化降解有机污染物的研究现状,进一步揭示污泥生物炭催化作用的关键活性位点以及催化机理。最后提出该领域目前面临的主要问题及未来发展方向,为污泥生物炭进一步实现高附加值资源化利用提供重要参考。     

污泥生物炭对水中对氯硝基苯的吸附性能研究

对氯硝基苯(p-CNB)是一种难降解的有机污染物,具有“三致”效应。对污泥制备污泥生物炭吸附p-CNB模拟废水进行了研究,探究了污泥生物炭热解温度、污泥生物炭投加量、模拟废水初始pH、水中常见阴阳离子、腐殖酸以及污泥生物炭重复使用次数对p-CNB吸附的影响,并探究了吸附动力学、吸附等温线和吸附机理。结果表明,污泥生物炭对p-CNB有较好的吸附去除效果和循环使用性;初始pH和水中常见阴阳离子对WB700吸附p-CNB几乎没有影响,但随着腐殖酸浓度的增加,去除率逐渐降低;WB700对p-CNB的吸附符合准二级吸附动力学和Langmuir模型,吸附机理主要为氢键和π-πEDA互相作用。     

偶氮染料脱色菌群的固定化及其脱色性能研究

以偶氮染料活性黑5为目标污染物,利用聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)-沸石作为复合固定化载体,对目标脱色菌群进行固定化,研究不同组分含量对固定化菌群脱色活性黑5效果的影响,寻找最优化条件。实验结果表明,当SA、PVA、沸石、CaCl₂浓度分别为1%、6%、2%、3%时,脱色菌群固定化小球物理性能最佳。在此最优化条件下,固定化菌群对活性黑5(10-50 mg/L)在反应72 h的脱色率达到70%左右,说明固定化菌群具有良好的脱色性能。     

PVA凝胶小球在废水生物处理工艺中的应用

PVA凝胶小球是一种亲水性好、具有良好细菌栖息性的新型微生物固定化载体。以PVA凝胶小球为载体,分析研究其在废水厌氧、好氧及脱氮生物处理工艺中的应用现状,指出PVA生物处理系统具有微生物富集量高、系统启动快、容积负荷高、CODCr及TN去除率高等明显的技术优势。针对不同类型废水开展PVA生物处理工艺基础试验研究以及工程化实践,是一个值得关注的发展趋势。     

固定化污泥处理废水的研究

以海藻酸钙为载体固定活性污泥,研究了载体、海藻酸钠浓度、pH和温度对固定化污泥处理废水性能的影响.为提高固定化小球的耐久性,用质量分数5%的CaCl2溶液对固定化小球进行了加固处理.研究发现,加固海藻酸钙固定化污泥具有良好的处理性能和稳定性.试验结果表明,海藻酸钙固定化污泥小球可有效地去除废水中的NH4 -N、TN、COD和PO3-4-P,在包埋活性污泥MLSS=3.0 g/L和水力停留时间为6 h时,去除率分别达85.75%、84.48%、94.76%和93.21%.     

尾水湿地系统中污染物去除过程及微生物群落结构分析

随着对水生态保护和再生水回用的日益重视，污水处理厂外排尾水水质要求进一步提高。利用人工湿地深度处理尾水已被广泛推广，明晰人工湿地各单元中污染物去除过程和机制对出水水质提升和湿地稳定运营具有重要意义。研究结合三维荧光分析和高通量测序技术，对湿地各单元尾水中主要污染物的降解和微生物群落结构进行监测。结果表明，湿地系统对尾水中主要污染物具有良好的处理效果，COD_Cr、TN、NO^-₃-N、TP去除率分别约为93.5%、87.1%、85.4%、100%。组合湿地系统中污染物的降解主要集中在曝气好氧塘单元，而预处理塘单元对污染物降解能力较弱。分析结果表明，水体DOM中主要为外源性组分，进入湿地后内源性组分逐渐升高，湿地系统对类腐殖质组分降解效果显著。湿地中水体和表面沉积物的微生物群落结构具有显著的差异性，其中假单胞菌(Pseudomonas)、丛毛单胞菌(Comamonas)、拟无枝酸菌(Amycolatopsis)和马赛菌(Massilia)等具有氮、磷转化功能的微生物在曝气好氧塘单元水体和生物膜中富集。RDA分析显示，水体中的营...