臭氧曝气对厌氧污泥氮素形态与含量的影响

用自行设计的臭氧曝气装置对厌氧污泥进行臭氧曝气试验,在曝气时间分别为0、10、20、30、40、50 min时取样测定各种形态氮素含量。结果表明,厌氧污泥随臭氧曝气时间的不同对氮素形态及含量有显著影响。总氮、总凯氏氮、溶解性凯氏氮、铵态氮、亚硝态氮、颗粒态有机氮、颗粒态总氮均随曝气时间延长而减少,连续曝气50 min后,分别降低124.76、232.51、11.45、191.28、4.35、221.06、286.06 mg/L,均达到显著性差异水平(P0.05);可溶态总氮、硝态氮、溶解态有机氮随曝气时间延长而增加,持续臭氧曝气50 min,分别增加161.29、29.42、179.83 mg/L,与初始质量浓度相比,均达到显著性差异水平(P0.05)。     

超声-电凝聚法处理农药废水

针对有机磷农药废水毒性大,治理难的特点,通过电凝聚反应器的优化设计,采用自制双铝阳极电凝聚处理装置及超声-电凝聚处理装置,对模拟有机磷农药废水的处理进行了研究。以毒死蜱为目标污染物,主要考察了电压、初始p H值、超声功率、初始有机磷浓度对废水中有机磷去除效果的影响。在此基础上,挑选主要影响因素设计正交试验。结果显示:最佳的工艺条件为电压10V,初始p H=6.00,超声功率70W,初始有机磷浓度10mg/L,反应时间15min,且在最佳条件下,有机磷的去除率为99.08%。对比试验结果表明:超声波对电凝聚技术有良好的辅助作用。正交试验结果表明,影响超声-电凝聚处理效果的因素显著性依次为电压,p H值,反应时间,初始有机磷浓度。     

曝气生物滤池系统处理含氨氮废水的试验研究

为了进一步研究曝气生物滤池工艺在污水处理中的应用,采用曝气生物滤池处理工艺,对氨氮质量浓度较高、其他污染物量较低的废水进行了工艺运行条件及处理特征的模拟试验,主要研究了气水比、水力负荷、氨氮负荷等因素对氨态氮等污染物处理效果的影响。结果表明,进水氨态氮质量浓度约为25 mg/L时,气水比为3∶1和4∶1时,曝气生物滤池系统出水氨态氮质量浓度均低于7 mg/L;系统出水COD平均质量浓度随气水比增大而升高;在气水比为2∶1,进水氨态氮质量浓度相近条件下,水力负荷调整为5 m~3/(m~2·h)时,系统出水氨态氮质量浓度低于12 mg/L,去除率达到54%。     

磷肥品种与土壤磷素活化系数对栗钙土磷素淋溶的影响

【目的】探究磷肥品种与土壤磷素活化系数(PAC)对栗钙土磷素淋溶的影响。【方法】采集栗钙土农田2种PAC差异较大的土壤,采用土柱模拟试验,研究了施用含P2O5为160 kg/hm2的过磷酸钙(MCP)、磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)对土壤渗漏液的总磷(TP)、可溶性磷(TDP)动态变化以及淋失量的影响。【结果】栗钙土中存在超过40 cm土层的磷肥淋溶损失,PAC为7.72%的土壤淋溶液初始TP质量分数是PAC为0.86%的土壤的1.91倍;TDP是栗钙土磷淋溶的主要形式,占TP的68.8%～82.9%;PAC较高的土壤施用磷肥显著增加磷素淋溶损失,且磷素淋溶损失量显著高于PAC较低的土壤;PAC较高的土壤中DAP的磷肥淋溶损失显著高于MAP和MCP处理,各磷肥淋溶量不足施磷量的2%。【结论】PAC较高的土壤施用磷肥存在较高的磷淋溶风险,DAP处理在栗钙土中的磷素淋溶损失最大。     

臭氧灭菌技术处理猪场沼液粪大肠菌群的应用研究

沼液是沼气工程发酵后的产物,可作为肥料在大田中消纳,但中国大部分猪场缺乏足够的土地用于沼液的贮存和消纳。文章重点研究利用臭氧灭菌技术杀灭沼液中的粪大肠菌群,使经过处理的沼液中粪大肠菌群数降低至可接受的水平,达到回冲猪舍标准,节约水资源同时实现沼液二次利用的目标。研究结果表明,当臭氧溶水浓度达5 mg·L-1时,灭菌率增长迅速,且灭菌效果与臭氧溶水浓度之间存在滞后现象。采用5 g·h-1和20 g·h-1的臭氧发生器分别处理20 L和50 L沼液,作用60 min后,可分别杀灭沼液中95.74%和75.93%的粪大肠菌群。该研究可为沼液的无害化处理提供参考。     

固定化反硝化聚磷菌除磷性能的研究

采用海藻酸钠和聚乙烯醇添加沸石包埋固定经富集培养的以反硝化聚磷菌为主的活性污泥,研究了固定化菌体的厌氧/曝气运行时间条件,考察盐度及Cr(Ⅵ)金属离子对生物除磷过程的影响。结果表明,厌氧时间为2.5 h,曝气时间为5.5 h。固定化菌体在盐度低于2%时能保持92%以上的除磷效率,而游离菌体在盐度大于1%时除磷效率开始下降,其除磷效率最高只能维持在85%左右;当废水中Cr(Ⅵ)金属离子浓度低于25 mg/L时,固定化菌体仍能保持90%以上的除磷效率,而游离菌体的除磷效率在Cr(Ⅵ)金属离子浓度高于10 mg/L时便迅速降低。固定化菌体的除磷性能显著优于游离菌体。     

基于分段加湿法的待发芽糙米臭氧水预处理工艺优化

糙米吸湿发芽过程中微生物繁殖给发芽糙米带来安全隐患。为保障发芽糙米的安全性,研究基于分段加湿法的臭氧水灭菌预处理待发芽糙米工艺。以分段加湿后糙米为原料,研究糙米含水率、臭氧水初始质量浓度、臭氧水处理时间、臭氧水温度对灭菌率和发芽率的影响规律。采用二次正交旋转中心组合设计进行试验,建立了各因素对灭菌率和发芽率影响的数学模型。结果表明灭菌率、发芽率与各参数间回归方程极显著(P0.01),优化参数组合为糙米含水率27.5%、臭氧水初始质量浓度4.7 mg/L、臭氧水处理时间6.5 min、臭氧水温度29.5℃,该条件下灭菌率和发芽率分别为(97.49±0.11)%和(91.89±0.26)%。与分段加湿后无灭菌处理相比,臭氧水预处理后发芽糙米菌落菌体浓度降低约5.20 lg CFU/g,发芽率和γ-氨基丁酸含量分别提高约0.49%和1.23 mg/(100 g)。研究证实优化后的预处理工艺既可有效灭菌又有利于糙米发芽。     

冻融循环作用对不同深度土壤各形态氮磷释放的影响

通过模拟实验研究了在冻融条件下,东北地区旱田、水田土壤中硝酸盐氮、铵氮、总溶解磷、无机磷及有机磷释放量的变化。研究表明,铵氮、硝酸盐氮的释放量主要产生在单次冻融条件下,多次冻融对氮的释放量没有显著的影响。单次冻融后,硝酸盐氮含量旱田和水田分别上升了50.2%~55.3%和27.1%~61.4%;铵氮的含量旱田及水田分别上升了46.6%~52.9%和26.5%~29.0%,不同深度水田土壤铵氮的释放有显著差异。土壤总溶解磷、无机磷及有机磷在5次冻融循环,释放量达到最大。总溶解磷、无机磷上升量旱田及水田分别为51.4%~57.1%及45.3%~50.3%;有机磷上升量旱田及水田为46.8%~47.3%及37.9%~47.8%。氮增加的主要原因是易矿化氮组分的矿化与团聚体破坏后吸附氮的解吸,磷的增加则是由于持续冻融对团聚体的破坏,导致原吸附点位磷暴露,随水分迁移流失。     

不同尺度稻田氮磷排放规律试验

为研究不同尺度稻田氮磷负荷排放规律及其原因,在湖北省漳河灌区选取封闭性较好且逐级嵌套的6个尺度,于2009年5－9月水稻生育期监测各尺度试区进出口水量,并采集排水水样进行氮磷浓度化验。结果表明,稻田氮磷排放负荷随着尺度的增大而降低,即存在尺度效应。总氮、铵态氮、硝态氮、总磷、颗粒态磷、可溶磷的排放负荷从田间尺度到小流域尺度分别下降80.5%、73.4%、39.7%、73.8%、75.0%、50.0%。氮磷排放负荷产生尺度效应的原因是：塘堰、沟渠对氮磷的去除和排水的重复利用。因此,对于农田氮磷排放对下游水体污染的评价应考虑其尺度效应。     

好氧堆肥对猪骨中磷元素赋存形式的影响

作为生猪养殖大国和猪肉消费大国,我国每年产生的猪粪量和猪骨量达25亿吨,如何稳定化处理如此大宗的有机固体废弃物已成为新时期践行“绿水青山就是金山银山”生态理念的关键。该研究以养殖场猪粪、稻草秸秆和猪蹄骨为原料进行槽式好氧堆肥。结果表明:添加猪骨与否对堆体温度、有机酸和pH值没有显著影响,堆体温度在第10天左右达到峰值(55℃~58℃)、堆体有机酸含量从初始的280 mg·kg~(-1)逐渐降低至60天后的50 mg·kg~(-1)。作为有机肥重要指标的氮、磷、钾浓度在是否添加猪骨堆体中表现出显著差异性。未添加猪骨堆体中,总氮、总磷、总钾浓度分别由最初的15.07,9.07和14.94 g·kg~(-1)增加到堆肥末期(60天)的16.63,9.50和15.52 g·kg~(-1),而添加猪骨堆肥末期(60天)的总氮、总磷、总钾浓度分别为16.69,12.50和15.54 g·kg~(-1),总磷浓度大幅上升,速效氮、磷、钾变化趋势与总氮、总磷、总钾变化趋势一致。添加猪骨堆肥产物中总磷、速效磷浓度的显著增加,表明好氧堆肥对猪骨中磷元素溶出转化成有效磷具有明显的促进作用。