假丝酵母菌降解养殖水体氨氮的特性研究

为筛选降解养殖水体氨氮的功能菌,从海水中取样,用212mg/L氨氮浓度的分离培养基进行培养,筛选获得了一株能高效降解养殖水体氨氮功能的菌株,经鉴定为假丝酵母菌。通过研究养殖水体氨氮浓度、pH值、温度等因素对菌株降解氨氮作用的影响,结果表明,菌株降解氨氮较适宜的条件为：养殖水体氨氮≤20 mg/L,pH值6～7,温度25～30℃,盐浓度0～1％,溶氧2 mg/L以上。假丝酵母菌在这种水体生态条件下接种5％,氨氮降解率接近80％。     

氨化细菌对植物浮岛人工湿地中有机氮强化分解

鉴于人工植物浮岛生态塘出水氨氮浓度高、去除率较低这一难题,将实验室筛选的一株具有高效氨化能力的工程菌应用于植物浮岛人工湿地中进行强化分解有机氮试验,以提高植物浮岛生态系统中有机氮、氨氮的去除效果。菌株动力学试验研究表明：有机氮分解反应符合零级反应,降解速率为0.76 mg/(L·h),在48 h时有机氮的分解率为81.80%。采用常绿植物蕙兰构建植物浮岛污水处理模拟生态系统,以未加菌剂做为对照组,以加入氨化细菌菌剂做为试验组,进行对比试验。结果表明,在48 h时未加菌剂的植物浮岛中有机氮的分解率为75.66%,有机氮质量浓度为8.23 mg/L;加入菌剂的植物浮岛中有机氮的分解率为86.50%,有机氮质量浓度为4.40 mg/L,加入菌剂比未加菌剂时有机氮的分解率提高了11.16%,有机氮质量浓度降低3.83 mg/L。在72 h时,加入菌剂的植物浮岛中氨氮质量浓度为6.74 mg/L;而未加菌剂在72 h时氨氮还未开始降解,在144h时氨氮质量浓度为9.86 mg/L-1。加入氨化细菌菌剂后,植物根系能够更多的吸收氨氮,为植物根系周围的微生物群提供了充足的氧气进行硝化作用,提高了植物浮岛对氮素的去除效果。该研究可为人工湿地中提高氮素去除效果提供参考。     

好氧颗粒污泥的研究新进展

好氧颗粒污泥是近年发现的,在好氧条件下自发形成的微生物细胞之间自身固定化的一种形式,具有良好的沉降性能、较高的生物量和在高容积负荷条件下降解高浓度有机废水的良好生物活性.污泥颗粒化过程是一个多阶段的过程,取决于废水组成、操作条件和适当的选择压等因素.COD和DO浓度对好氧颗粒污泥的同步硝化反硝化反应有明显影响.COD浓度在400～1200mg/L范围内,好氧颗粒污泥去除COD的能力均在85%以上.颗粒污泥能吸附有机物,使废水中COD浓度快速下降.COD浓度＜800mg/L,,好氧颗粒污泥具有良好的脱N能力,N去除率最高达85.3%.在溶氧浓度为1～4 mg/L条件下,颗粒污泥对COD去除率均在90%以上.不同的溶氧浓度对N的去除率有一定影响,在溶氧浓度3mg/L时,N去除率最高,达83%.本文对好氧颗粒污泥的基本特征和微生物相、好氧颗粒污泥形成的主要影响因素及其颗粒化反应器等进行综述,并对好氧颗粒污泥在环境工程中的进一步应用提出展望.     

猪场废水常温短程硝化特性

为实现短程脱氮处理高氨氮猪场废水,在非限制溶解氧条件下,采用序列式活性污泥法（SBR）工艺处理某猪场废水,考察了温度、氨氮质量浓度及曝气时间等因素对短程硝化特性的影响。试验结果表明,SBR工艺能够有效去除猪场废水中的氨氮,处理效果稳定,且全部试验过程均有短程硝化现象发生,短程硝化的实现为低化学需氧量（COD）、高质量浓度尿素废水处理工艺的优化奠定基础。当进水氨氮质量浓度在250 mg/L以下时,氨氮质量浓度和反应温度（即使其在15℃时）对氨氮去除效果和亚硝酸盐积累率影响不大,二者均在80%左右,长时间曝气并未对短程硝化造成影响;高质量浓度氨氮废水生物处理过程中,亚硝酸盐积累是游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）共同抑制作用的结果。     

极大硬毛藻无性系对海水养殖废水中氮盐的去除效果

养殖水体中无机氮的高效去除是开展循环水养殖的重要保障条件之一。该论文研究了极大硬毛藻无性系(简称极大硬毛藻)对循环水养殖水体中无机氮盐的去除效率及特征。结果表明,当藻体密度为(10±1) g/L时,在一定浓度范围(氨氮:0～15 mg/L,亚硝酸盐氮:0～3 mg/L,硝酸盐氮:0～15 mg/L),极大硬毛藻对海水中3类无机氮盐的吸收速率随着时间变化即氮盐浓度降低而降低;其中藻类对氨氮的吸收速率变化较大,而对亚硝酸盐和硝酸盐的吸收速率相对稳定。当3种氮盐质量浓度为3 mg/L,极大硬毛藻首先选择吸收氨氮;当氨氮质量浓度降至1.5 mg/L时,藻开始吸收亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。极大硬毛藻对人工模拟养殖废水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的15 h去除率可达到94.3%、100%、82.2%。该研究可为极大硬毛藻在循环水养殖水体净化的应用、养殖废水资源化利用和无害化处理技术的建立提供科学依据。     

固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水

为开发高效处理高浓度有机废水的厌氧沼气发酵技术,以活性炭纤维作为生物膜载体,在实验室规模上对固定床厌氧反应器处理高浓度糖蜜废水的运行性能进行了研究。初始进水COD为5 000 mg/L,水力停留时间（HRT）保持在2 d左右。在进水COD为47 000 mg/L以内时,相应的有机容积负荷（OLR,COD含量）达到21.38 kg/(m3×d),COD去除率保持在86%以上,沼气容积产气率为9.51 L /(L×d),甲烷容积产气率为6.46 L /(L×d);当OLR进一步从21.38 kg/(m3×d) 逐步升高到35.13、39.06、44.88 kg/(m3×d) 时,COD去除率从86.48%分别降低到74.40%,67.02% 和63.50%,相应的沼气容积产气率为13.71,13.98和11.44 L/(L×d),甲烷容积产气率为8.84,8.67和5.89 L/(L×d)。进水的pH值通常在3.5～5.6之间,OLR低于35.13 kg/(m3×d) 时,无需对pH值进行中和调节,出水的pH值自然维持在6.8～7.6的良好状态,超出此范围,则需加碱对进水的pH值作适当调节。最终进水COD高达78 600 mg/L,相应的OLR为44.88 kg/(m3×d)。在165 d的运行过程中污泥形成量小,没有发生堵塞现象,固定床厌氧反应器表现出高效的处理酸性高浓度有机废水和较强的抗负荷冲击的能力。     

梯度提高进料浓度对鸡粪连续中温发酵产甲烷的影响

通过长期中温甲烷发酵试验,考察了不同进料总固体质量分数(total solid,TS)(5%、7.5%、10%和15%)和有机负荷(organic loading rate,OLR)(2.5、3.75、5和7.5 g/(L·d))下鸡粪中温甲烷发酵效果,采用批次试验测定了各阶段污泥利用乙酸的产甲烷活性。330 d的连续试验显示,TS由5%增至15%,出料氨氮质量浓度由(2 110±370)mg/L增至(6 890±220)mg/L,挥发性脂肪酸由(360±100)mg/L增至(8 800±500)mg/L,TS产甲烷率由(253±9)m L/g降至(173±22)m L/g。长期采用TS10%和15%的进料,氨氮质量浓度分别达到(6 510±300)和(6 890±220)mg/L,TS产甲烷率分别为(203±13)和(173±22)m L/g,比TS5%的降低了20%和32%。批次试验结果表明,氨氮累积导致微生物利用乙酸产甲烷的能力降低,当氨氮质量浓度达到6 500和7 000 mg/L时,乙酸产甲烷活性分别降低59%和98%。鸡粪中温甲烷发酵能够在进料TS为5%和7.5%下稳定运行;进料TS达到10%,甲烷发酵水解、酸化和产甲烷将受到抑制,造成有机物转化率的降低。该研究建议鸡粪中温甲烷发酵的TS不超过10%。     

矿化垃圾生物反应床处理垃圾渗滤液的效果

矿化垃圾细料中含有经渗滤液长期驯化获得的优势微生物,是很好的渗滤液处理生物介质。在北京阿苏卫垃圾填埋场室外进行了矿化垃圾生物反应床处理渗滤液的研究,结果表明：二级矿化垃圾生物反应床对垃圾渗滤液具有良好且稳定的处理效果,并对渗滤液中污染物浓度的变化具有较好的适应能力。在水力负荷为40 L/(m3·d),布水时间为2 h/d的条件下,COD和氨氮进水平均浓度分别为10992 mg/L和1977 mg/L,经过二级矿化垃圾生物反应床处理以后,出水平均浓度达到1001 mg/L和23.2 mg/L左右,去除率分别为90.9%和98.9%。     

不同粒径生物质灰渣填料净化生活污水的试验研究

以生物质灰渣为研究对象,采用室内土柱淋溶模拟法,研究了不同粒径组合的生物质灰渣对生活污水中化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH+4-N)的去除效果。结果表明:(1)COD的去除效果随粒径的增加而增加,L1处理(0.25~0.5mm粒径组合)对COD的去除效果最好,去除率在79.2%以上;(2)试验运行期间,出水TN浓度随进水次数的增加而增加,前期各处理均保持较高的TN去除率,整个试验过程L6处理对TN的去除效果最明显;(3)出水TP浓度随着试验的进行逐渐升高,在整个试验过程中,出水TP浓度表现为L6L5L2L3L1L4处理,其中L4处理对TP的去除效果稳定,平均去除率达48.7%,小粒径填料对TP的去除效果较差;(4)各处理均能有效的去除氨氮,去除率均在90%以上,但较大粒径的填料对氨氮的去除效果更好。总体而言,小粒径生物质灰渣对TN有较好的去除效果,大粒径填料L1处理对COD和氨氮去除效果较好,均一中粒径的L4处理对TP的去除效果较好。     

杭州灯塔养殖总场猪粪污水处理工程的设计与运行

采用厌氧—好氧(UASB—SBR)法处理技术对杭州灯塔养殖总场的高浓度猪粪污水进行处理，COD总去除率达98%，NH₃-N去除率达99%以上，出水COD浓度不大于150 mg/L ，NH₃-N浓度不大于15 mg/L，出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的二级排放标准。     

小白菜和空心菜对不同形态碘的吸收

通过营养液培养试验研究了小白菜和空心菜对不同形态碘(I-、IO3-和CH2ICOO-)的吸收特征。研究结果表明,低水平的外源碘能促进小白菜和空心菜的生长;在0～1.0.mg/L(以I计算)的碘水平范围内,小白菜和空心菜对碘的吸收量随外源碘水平的提高而增加;对不同形态碘吸收量大小顺序为:CH2ICOO-I-IO3-。小白菜和空心菜根部和地上部分中碘的含量之间呈显著相关性,其中小白菜根部和地上部分中碘的含量比约为2∶1;空心菜根部和地上部分碘的含量比约为1∶1,反映了不同蔬菜对碘吸收的差异性。     

鱼菜共生系统中不同种类蔬菜对养殖尾水氮素转化的影响

鱼菜共生系统实现了水产和蔬菜间的物质循环转化,是一种零排放可持续的先进农业生产模式,为探究鱼菜共生系统中不同种类蔬菜生长状况及其对养殖尾水氮素转化的影响,设计了5种不同种类蔬菜（圣女果、线椒、蕹菜、芹菜、紫背菜）基于耦合型鱼菜共生系统的栽植试验。结果表明：在26 d的栽植试验中,各试验组蔬菜鲜质量和株高均有正向增长,根质量占比与鲜质量增长量关系的拟合曲线为一元二次方程,当根质量占比在34%～42%间时,植株各器官发育较好,对营养物质转化效率高,圣女果有最大鲜质量增长量28.43 g、最大株高增长量31.84 cm和最大株高相对增长率241.32%;试验中换水周期为3 d,各试验组水体氮化物浓度指标均显著下降,圣女果42 h氨氮相对去除率达69.17%,6 h内亚硝酸盐氮相对去除率为41.09%;在循环周期末期,水培组圣女果有最小氨氮质量浓度0.152 mg/L,pH值稳定在6.98左右,水培紫背菜有最大亚硝酸盐氮相对去除率55.25%和硝酸盐氮相对去除率42.35%。综上,在耦合型鱼菜共生系统中圣女果对养殖尾水的水质和氮素有较好的净化作用和转化效果。     

膜生物反应器处理猪场污水研究

为探讨膜生物反应器(MBR)处理猪场污水的可行性和膜生物反应器的运行、操作条件,为膜生物反应器在处理猪场污水中的应用提供必要的基础参数,该文采用U型中空纤维膜和L式中空纤维膜生物反应器,对不同的化学需氧量(COD)及氨氮(NH⁺₄-N)进水浓度、溶解氧水平(DO)、污泥龄(SRT)进行了4种工况试验研究。结果表明,MBR作为猪场污水处理好氧段是可行的,当进水COD平均浓度为1860 mg/L,U型、L式膜平均去除率分别为84.10％,81.20％;NH⁺₄-N进水平均浓度为511 mg/L,U型、L式膜平均去除率分别为93.81％,93.61％。     

Influence of Azolla (Azolla microphylla Kaulf.) compost on biogenic gas production,inorganic nitrogen and growth of upland kangkong (Ipomoea aquatica Forsk.) in a silt loam soil

Azolla microphylla Kaulf. (Azolla) biomass was composted to create a high nitrogen (N) organic matter amendment (Azolla compost). We examined the effect of this Azolla compost on carbon (C) and N mineralization and the production of biogenic gases, nitrous oxide (N₂O) and carbon dioxide (CO₂), in a soil incubation experiment. A pot experiment with upland kangkong (Ipomoea aquatica Forsk.) examined plant growth in silt loam soil treated with three levels of Azolla compost. The results showed that N₂O production from soil increased with urea amendment, but not with Azolla compost treatments. The Azolla-amended soil showed enhanced CO₂ production throughout the 4-week incubation. The Azolla-treated soils showed a 98% lower global warming potential compared to urea treatment over the 4-week incubation. However, Azolla-amended soil had higher nitrate (NO₃^–) levels compared to urea-fertilized soil at 1 week of incubation, and these were maintained until the fourth week. Soils amended with Azolla compost showed lower ammonium nitrogen (NH₄-N) levels than those in the urea-fertilized soils. The height and dry weight of upland kangkong fertilized with Azolla compost were similar to plants receiving urea fertilization. Therefore, the use of Azolla compost as a substitute for urea fertilizer would be beneficial for reducing the production of N₂O while maintaining plant growth.     

牡蛎壳作生物滞留填料对城市地表径流污染物去除效果研究

选择磷吸附性能最强的牡蛎壳作为填料,在实验室构建3个生物滞留模拟装置(A柱:养殖牡蛎壳;B柱:海滩牡蛎壳;C柱:养殖牡蛎壳存在淹没区),采用道路径流模拟配水作为进水,研究牡蛎壳作为填料对青岛市城市径流常见污染物氮磷及COD的处理效果,并对各污染物去除机理进行探讨。结果表明:3种牡蛎壳填料的生物滞留设施对总磷的去除效果最好,在进水磷浓度为0.57～1.83 mg/L条件下,无淹没区装置平均去除率为96.12%,存在淹没区的装置平均去除率为91.02%。养殖牡蛎壳与海滩牡蛎壳对磷的去除效果并无明显差异,淹没区不利于磷的去除。在前期进水过程中(前5次进水)3个模拟装置氨氮(NH_4~+)的出水浓度高于进水浓度,延长落干期后,装置的NH_4~+去除率均上升,B柱NH_4~+平均去除率(58.83%)相对于A柱(48.77%)及C柱(53.06%)更高,有无淹没区对NH_4~+去除并无明显影响。由于填料中有机物的渗沥,首次进水出现严重COD淋出,在随后的进水过程中,COD去除效果迅速上升并稳定,3个模拟柱去除率分别为50.34%,23.47%和47.75%。由于反硝化作用受阻,对硝氮(NO_3~-)的去除效果不佳。整体看来,养殖牡蛎壳可以应用于青岛市生物滞留设施的填料,为加强滞留设施NO_3~-的去除效果,还需要采用强化脱氮措施。     

不同N水平的富营养化水体中经济植物净化能力比较研究

为建立净化富营养化水体的生态工程，本试验选择水芹、水蕹菜、韭菜、葱、黄花菜、芹菜等6种经济植物，研究了各种植物的净化能力及其生物学特性。结果表明：每种经济植物对水体总氮、总磷均有一定的去除作用，特别是水芹和水蕹菜，其在试验的20d内，对总氮、总磷的去除百分率分别为89．5％，98．2％；同时还对6种经济植物引起水体总氮浓度下降与时间关系作回归分析，结果表明随着处理时间的延长，水体中总氮浓度呈负指数形式衰减。本文还对在植物处理过程中，水中Chla、BODs和COD的变化进行了观测。研究表明，在高N水平的富营养化水中除水芹和水蕹菜外，Chla、BOD。和COD随处理时间的延长而下降，但在韭菜和葱处理过程中，水中腥味加重。各项指标综合分析表明，在不同N水平的富营养化水体中，水蕹菜处理效果最好，水芹次之，黄花菜和芹菜居中，韭菜最差。     

Simultaneous Pollutant Removal and Electricity Generation in a Combined ABR-MFC-MEC System Treating Fecal Wastewater

Simultaneous power generation and fecal wastewater treatment were investigated using a combined ABR-MFC-MEC system (anaerobic baffled reactor-microbial fuel cell-microbial electrolysis cell). The installation of multi-stage baffles can benefit retaining the suspended solids in the system and help separate the hydrolysis-acidification and the methanogen processes. The efficiencies of the nitrification-denitrification process were improved because of the weak current generation by coupling the microbial electrochemical device (MFC-MEC) with the ABR unit. Maximum removal rates for chemical oxygen demand (COD) and ammonia nitrogen (NH₄ ⁺-N) were 1.35 ± 0.05 kg COD/m³/day and 85.0 ± 0.4 g NH₄ ⁺-N/m³/day, respectively, while 45% of methane (CH₄), 9% of carbon dioxide (CO₂), and 45% of nitrogen gas (N₂) contents in volume ratio were found in the collected gas phase. An average surplus output voltage of 452.5 ± 10.5 mV could be achieved from the combined system, when the initial COD concentration was 1500.0 ± 20.0 mg/L and the initial NH₄ ⁺-N concentration was 110.0 ± 5.0 mg/L, while the effluent COD could reach 50.0 mg/L with an HRT of 48 h. The combined process has the potential to treat fecal wastewater efficiently with nearly zero energy input and a fair bio-fuel production.     

狼尾草等6种植物对十溴联苯醚污染土壤的生理响应及其修复效果

考察了狼尾草、龙葵、空心菜、苣菜、芥菜和鱼腥草6种植物对土壤中十溴联苯醚（BDE-209）的生理响应及其修复效果。结果表明,在BDE-209污染条件下,供试植物体内丙二醛（MDA）含量升高,表明植物受到一定的毒害作用,而在植物抗逆境机制作用下,植物体内可溶性蛋白质含量升高,超氧化物歧化酶（SOD）活性下降;在供试植物生物量方面,BDE-209对龙葵、空心菜和狼尾草地上部有促进作用,而对苣菜、芥菜具有一定的抑制作用;6种修复植物体内均检测出BDE-209,且地上部与根部BDE-209含量具有显著差异,其中狼尾草根部干重含量高达16.93mg·kg-1;修复60d后,土壤中BDE-209含量均有一定程度的下降,最高去除率可达40.44%,且根际土与非根际土BDE-209去除率有显著差异。修复效果依优劣次序为狼尾草〉龙葵、空心菜〉鱼腥草〉芥菜〉苣菜。     

猪场废水厌氧消化液后处理技术研究及工程应用

猪场废水经过厌氧消化后，可生化性变差，BOD₅/COD仅为0.19，并且碳、氮倒置，比例严重失调，给后续好氧处理带来很大困难。采用序批式活性污泥法(SBR)工艺直接处理厌氧消化液，污染物的去除效果很差，COD仅去除8.31%，NH₃-N去除78.7％。通过改善厌氧消化液的可生化性和培养高效脱氮菌种等措施，COD、NH₃-N去除率改善显著，COD、BOD₅与SS的去除分别达到89.6%～93.4%、97.9%，95.6%，特别是对NH₃-N，达到了99%以上去除效率。将实验室结果应用于实际工程，也取得了好的效果，工程上SBR系统对猪场废水厌氧消化液的COD去除90%左右，出水COD基本上在300 mg/L以下。NH₃-N去除率大于99%，出水NH₃-N小于10 mg/L。BOD₅去除率大于98%，出水BOD₅小于20 mg/L。TN去除率大于90%。