曝气生物滤池对晚期垃圾渗滤液的短程脱氮研究

采用固定化微生物曝气生物滤池（I—BAF）对晚期垃圾渗滤液进行了短程脱氮试验研究。经过微生物固定化和硝化茵培养后，通过控制溶解氧等条件可使反应器（I—BAF1）实现稳定的亚硝化，亚硝化速率平均值是硝化速率的21．5倍，对氨氮的去除率达到90％左右，且氮主要是由同步硝化反硝化作用去除的；与全程脱氮相比，短程脱氮对总氮的去除率更高，其COD主要通过反硝化作用去除；以NaAc为外加碳源，提高C／N值为1．6～2，2时，对总氮的去除率可达60％以上，继续提高C／N值至4．5时，硝化茵因受到异养菌的抑制而活性降低，导致脱氮效果变差。当将两级I—BAF（I—BAF2充分曝气）与Fenton工艺联用时，对COD、氨氮和总氮的去除率分别为95．1％、99．1％和73．8％。     

单级生物脱氮技术的进展

综述了在一个反应器中同时进行硝化和反硝化的单级生物脱氮技术的进展,对活性污泥、生物膜和固定化细胞等单级生物脱氮工艺进行了评述。     

包埋硝化菌流化床与接触氧化固定床除氨氮效果对比

以固定化包埋硝化菌颗粒作为流化床的载体,以PVC弹性填料作为固定床的载体,使硝化菌分别以包埋和生物膜的形式与载体结合,通过试验对比了流化床和固定床去除水中氨氮的效果.结果表明,在相同条件下,流化床的硝化效率高于固定床的;两反应器内均存在亚硝酸盐氮积累现象,且流化床的积累浓度高于固定床的;COD及氨氮负荷的短期冲击对两反应器的硝化效果几乎不会产生影响;流化床中的包埋固定化硝化菌具有更强的抗温度变化能力;在反应器连续运行条件下,流化床和固定床对氨氮的去除率分别为96%和80%.     

苯酚对连续流亚硝化反应器运行效能的影响

利用富集培养的亚硝化菌研究了苯酚对连续流亚硝化反应器运行效能的影响。结果表明,当苯酚浓度为30~120 mg/L时,会对亚硝化菌产生刺激作用,促进亚硝化反应;当苯酚浓度在240~960 mg/L内变化时,会对亚硝化反应器产生严重影响,抑制亚硝化菌的活性。苯酚进入反应器后,首先被生物膜吸附,之后反硝化菌以其为碳源进行反硝化,从而最终得到完全去除。当进水苯酚浓度在一定范围内升高时,对TN的去除率随之升高,这是因为发生了同步亚硝化反硝化反应。恢复试验结果表明,在亚硝化反应器停止加入苯酚后,微生物可在较短时间内恢复活性。     

SMSBR处理焦化废水中的短程硝化反硝化

采用一体化膜—序批式生物反应器 (SubmergedMembraneSequencingBatchReactor ,简称SMSBR)处理焦化废水的过程中获得了稳定、高效的短程硝化作用 ,平均亚硝化率 (NO2 -N/NOX-N)为 91.1% ,并通过试验证实了这是由于泥龄太长所产生的微生物代谢产物抑制了硝化反应过程中的硝酸盐细菌的结果。在试验运行初期 ,由于泥龄短使微生物代谢产物未得到充分积累 ,硝化过程进行得非常彻底 ;然后在高效短程硝化的基础上进行反硝化 ,当反硝化负荷 <0 .174kgNOX-N/ (kgSS·d)、HRT >8.4 4h时 ,可实现 81.34 %的反硝化率 ,此时外加碳源的COD∶N为 2 .1∶1。     

好氧反硝化在短程硝化反硝化工艺中的作用研究

采用SBR反应器处理垃圾渗滤液，研究了短程硝化反硝化过程中好氧反硝化的作用。结果表明，SBR反应器的亚硝化效果良好，氨氮几乎完全被氧化为NO2^- -N；该系统的活性污泥中同时存在能还原NO3^- -N和NO2^- -N的好氧反硝化菌，还原NO3^- -N的好氧反硝化菌和氨氧化菌的数量及其总活性高于NO2^- -N氧化菌，这是SBR反应器能够长期维持亚硝化状态的重要原因；有机物浓度越高则好氧反硝化速率越快，此时氨氮均被氧化为NO2^- -N，当有机物浓度达到某临界值时，好氧反硝化速率几乎保持不变；溶解氧浓度越低则好氧反硝化速率越快，释放出的OH^-会导致pH值升高。好氧反硝化对于维持和促进SBR反应器的短程硝化反硝化具有重要的作用。     

SBR工艺同步硝化反硝化现象及其脱氮效果

采用内径为300mm、高为650 mm的圆柱形SBR反应器进行试验,采用鼓风曝气,用温控仪控制水温在要求的范围内,由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程,用DO仪和pH计分别在线判断SBR反应器的运行状况,研究SBR系统对有机物和氮的去除过程及其脱氮效果,同时结合试验数据对有氧条件下反硝化及异养硝化菌进行较深入的分析.结果表明DO浓度控制在3～5 mg/L时,其同步硝化反硝化现象明显,脱氮效果最佳,总氮去除率可达80%,COD的去除率达90%.采用同步硝化反硝化脱氮还可以克服污水中碱度不足的现象,由于反硝化不断产生碱度,补充了微生物对有机物和含氮化合物的降解引起水中pH值的下降.当温度为18～25℃时,SBR系统氨氮的去除比较稳定,说明SBR工艺可实现常温同步硝化反硝化.     

喷射环流反应器同步硝化反硝化机理的研究

喷射环流反应器在好氧条件下具有良好的脱氮性能,其对氨氮和总氮的去除率分别达到80%和70%以上,且两者的去除率成正比.试验测定了反应器出水中NOx^--N的含量,结果表明出水中的氮主要以氨氮和亚硝酸盐氮的形式存在,证明该反应器在硝化过程中实现了对亚硝酸盐的积累.反应器的脱氮效果随进水C/N值的增加而提高,证明了异养硝化细菌的存在.对废水处理过程中产生的废气进行气相色谱分析,结果表明废气中氮气的含量比空气的增加了0.24%,证明反应器中发生了反硝化反应.综合试验结果表明,喷射环流反应器中的脱氮机理为亚硝酸盐型同步硝化反硝化.     

喷射环流反应器中的同步硝化反硝化

喷射环流反应器在好氧条件下具有良好的脱氮效能,其对氨氮和总氮的去除率分别达到80%和70%以上,且两者的去除率成正比.试验测定了反应器出水中NO-x-N含量,结果表明出水中氮主要以氨氮和亚硝酸盐氮的形式存在,证明该反应器在硝化过程中实现了亚硝酸盐的积累.反应器中脱氮率随进水C/N值的增加而升高,证明了异养硝化细菌的存在.对废水处理过程中产生的废气进行了气相色谱分析,结果表明废气中N2含量相比于空气样品中增加了0.24%,证明了反应器中反硝化过程的发生.试验结果表明,喷射环流反应器中脱氮机理为亚硝酸盐型同步硝化反硝化.     

NaCl对反硝化脱硫工艺运行效果的影响

采用UASB反应器研究当NaCl质量浓度为2~35 g/L时对反硝化脱硫工艺以及微生物群落结构的影响。结果表明:NaCl从2 g/L增加至35 g/L的过程中,提高S∶C∶N至1∶3∶1可以保持高的单质硫产率;反应器内异养反硝化菌属所占比例随NaCl质量浓度的增加而减小,而自养反硝化菌属所占比例却随之增加;NaCl存在时,有机物的增加能够影响亚硝酸盐还原速率,从而使硫化物氧化停留在单质硫阶段,且高质量浓度NaCl条件下兼性自养反硝化微生物能同时参与硫化物的氧化、硝酸盐的反硝化和有机物的降解,使反硝化脱硫工艺维持较好的处理效果。     

Microbial degradation of quinoline by immobilized cells of Burkholderia pickettii

A quinoline-biodegrading microorganism was isolated from activated sludge of coke-oven wastewater treatment plant using quinoline as sole carbon and nitrogen source. It is a gram negative, rod-shaped and aerobic strain, which was identified as Burkholderia pickettii. The biodegradation of quinoline was carried out with this isolated strain. Analysis by high performance liquid chromatography and gas chromatography/mass spectrum (GC/MS) revealed that 2-hydroxyquinoline (2-OH-Q) was the first intermediate in the course of quinoline biodegradation. A novel immobilization carrier, that is, polyvinyl alcohol (PVA)-gauze hybrid carrier, was developed. The isolated strain was immobilized by two different immobilizing techniques and used for the quinolinerdegradation. It was found that biodegradation rate of quinoline by the microorganisms immobilized on PVA-gauze hybrid carrier was faster than that by the microorganisms immobilized in PVA gel beads. Kinetics of quinoline biodegradation by cells of Burkholderia pickettii immobilized on PVA-gauze hybrid carrier was investigated. The results demonstrate that quinoline degradation could be described by zero-order reaction rate equation when the initial quinoline concentration was in the range of 50-500 mg l(-1).     

固定化细胞技术在废水处理中的应用

介绍了固定化细胞技术,综述了近年来固定化细胞的制备方法、固定化细胞的反应特性,对采用细胞固定化技术处理各种废水的一些实验模拟进行了简要的论述,并指出了今后的研究方向。     

Degradation of phenol using tyrosinase immobilized on siliceous supports

The degradation of phenol by tyrosinase immobilized on chemically modified sodium aluminosilicate (NaA), calcium aluminosilicate (CaA), and silica gel was studied. Phenol conversion by immobilized tyrosinase ranged between approximately 15% and 60%, depending upon the initial phenol concentration, pH, and enzyme loading. Tyrosinase immobilized on CaA and on NaA could be re-used repeatedly without any decrease in performance. However, in studies at pH 8.0, significant enzyme inhibition was observed, since phenol conversion was rapid for approximately 20 min, then reached a plateau. The inhibition was reversible; activity was restored upon placing the immobilized enzyme in fresh substrate. Reducing the pH to 6.8 from 8.0 led to higher conversion of phenol, and decreased the inhibition of the immobilized enzyme.     

Horseradish peroxidase immobilized on aluminium-pillared inter-layered clay for the catalytic oxidation of phenolic wastewater

Horseradish peroxidase (HRP) was successfully immobilized on aluminum-pillared inter-layered clay (Al-PILC) to obtain enzyme-clay complex for the treatment of wastewater polluted with phenolic compounds. The immobilized HRP exerted a perfect phenol removal by precipitation or transforming to other products over a broader pH range from 4.5 to 9.3. The addition of polyethylene glycol (PEG) could significantly enhance the phenol removal efficiency, and reduce the amount of immobilized enzyme required to achieve a high removal efficiency of over 90%. When the mass ratio of PEG/phenol and the molar ratio of hydrogen peroxide/phenol were 0.4 and 1.5, respectively, the oxidation of phenol could be completed within short retention time after the initiation of reaction in the absence of buffer. HRP immobilized on Al-PILC had better storage stability compared with free enzyme. However, the re-usability of the immobilized enzyme was not very satisfactory. In the fourth repeated test, the immobilized enzyme lost its catalytic performance. Further research should focus on the improvement of re-usability.     

固定化细胞技术在废水处理中的应用研究进展

介绍了固定化细胞技术的概念、固定化细胞的制备方法以及固定细胞的载体,得出了固定化细胞技术具有活性高、可反复利用和对有毒物质抵抗能力强等优点,可用于处理含氮废水、重金属废水和难降解有机废水的结论.     

固定化微生物强化生物滤池处理硝基苯和苯胺废水

利用复合微生物菌群BCP35,对自制的大孔功能化载体FPU进行微生物的固定化,并与厌氧生物滤池和好氧生物滤池联用处理含高浓度硝基苯和苯胺的废水,研究了固定化微生物强化生物滤池处理污染物的运行效果、硝基苯和苯胺的降解特征,比较了固定化微生物和游离态微生物的除污性能,同时分析了载体上微生物的状态和生物量.结果表明,固定化微生物强化生物滤池工艺对硝基苯、苯胺具有很好的去除效果,对硝基苯和苯胺的降解率可分别达到99.8%和99.9%;同时生物滤池还对污染物浓度变化具有较强的抗冲击负荷能力;与游离态微生物相比,固定化微生物在去除COD、硝基苯、苯胺等方面更具优势;生物滤池内的微生物浓度较高,可达到38g/L.     

固定化小球藻去除污水中氮、磷的试验研究

采用海藻酸钙对蛋白核小球藻进行固定,并用于去除污水中的氮磷。氮磷比试验结果表明,固定化小球藻对氮磷的去除受氮磷比的影响,氮磷比越小则对氨氮的去除率也就越高,但去除量与初始浓度有关;氮磷形态试验结果显示,固定化小球藻对不同形态氮的去除能力顺序为：氨氮〉简单有机氮〉硝酸盐氮〉亚硝酸盐氮,对不同形态磷的去除能力顺序为：正磷酸盐〉偏磷酸盐〉焦磷酸盐〉有机磷酸盐。     

固定化微生物抗Cr~(6+)毒性能力及其去除特性研究

采用固定化微生物SBR反应器和普通活性污泥SBR反应器处理投加了Cr^6＋的生活污水,考察了固定化微生物去除COD及Cr^6＋的能力及抗毒性,并对除铬机理作了初步探讨。结果表明：在保证对COD的去除率较稳定的条件下,固定化微生物与普通活性污泥所能承受的Cr^6＋浓度分别为70mg／L和1．9mg／L;污泥对Cr^6＋有很强的吸附及还原能力,反应器中的Cr^6＋最终主要以Cr^3＋的形式通过排放剩余污泥而被去除;在进水Cr^6＋浓度〈70mg／L时,两个反应器中的微生物对铬的吸附基本符合Langmuir吸附等温式,这种吸附作用和微生物的量有关。而和微生物活性的关系不大。该方法为重金属废水的生物处理开辟了新思路。     

Nitrification via microorganism‐immobilized media using polyvinyl alcohol (PVA)

This study was conducted to investigate the nitrification of wastewater using polyvinyl alcohol (PVA) media immobilized with nitrifying bacteria. The microorganism‐immobilized media used in this study was prepared by mixing 10% (v/v) PVA, 6% (v/v) polyethylene glycol (PEG) and nitrifying microorganism culture solution. Analysis revealed that the nitrification rate when using the microorganism‐immobilized media increased to 49.1, 80.0 and 83.9% as the filling rate increased to 5, 15 and 25%, respectively. The mass transfer rate of the prepared microorganism‐immobilized media was estimated to be 37.69 mg/L·h maximum. The respiration rate was measured in order to compare with the microorganism‐immobilized media and the conventional biological treatment process of anaerobic‐anoxic‐oxic (A₂O). Respiration time of sludge and the media were similar, but the respiration rate of the microorganism‐immobilized media (initial 20.8 mg O₂/(L·h)) was higher than that of the activated sludge (initial 12.4 mg O₂/(L·h)).     

太阳能固定膜光催化反应器降解苯酚中试

以结构简单、光能利用率高的复合抛物面采光板为采光元件,以采用溶胶凝胶法负载在比表面积大、化学性质稳定的玻璃纤维网上的高活性TiO2固定催化剂制备催化组件,并选用长寿命冷阴极低压汞灯作为人工辅助光源,研制成功结构简单、可全天候运行的太阳能光催化反应器.采用其处理低浓度苯酚配水的中试结果表明,该装置传质效果好,当循环流量＞5 L/min（Re=491）时即可消除传质限制作用;苯酚的降解呈表观一级反应,当光强介于12.4～25.9 W/m^2时,表观反应速率常数与光强呈线性关系;当采用电光源时,对苯酚的降解是光催化和直接光分解综合作用的结果.此外,该装置对自来水中的苯酚也具有较高去除效率,具有广阔的应用前景.