利用水葫芦净化养鳖废水的问题研究

甲鱼的代谢废物及残余饵料是养殖水体的主要污染源，同时也是可被水生植物（水葫芦）利用高能、优质的营养物质。针对在甲鱼废水池中养殖的用于净化水体的水葫芦经常出现幼叶发白症状的问题，采用4种处理来分析诊断其原因，即：（1）延长废水在水葫芦池中的停留时间；（2）用硝酸将原始废水的pH值调节到6．5左右；（3）添加微量Fe-EDTA;(4)先用硝酸将废水pH调至6．5左右后，再添加微量Fe-EDTA。试验表明，这4种方法均能使水葫芦克服缺绿症状而正常生长。考虑到废水处理的经济性，处理（1）和（2）具有一定的实用价值。     

植物土培系统对养殖废水的净化与利用

利用人工养鳖废水进行茄子栽培的试验结果表明,废水中５０％以上的有机物和约６８％的氨氮被作物土壤系统吸收利用。茄子生长良好,废水得到了有效的净化;但该系统对磷的利用不理想。该文对试验系统的作用机理进行了分析,并提出了影响系统净化与利用效率的主要因素,为进一步研究及工程设计提供了条件。     

养殖固体废弃物作碳源的海水养殖废水反硝化净化效果

由于养殖废水C/N低且溶解氧（DO）含量高,需要补充碳源并有效脱氧,才能保证高效反硝化。该文开展了以养殖固体废弃物作碳源,海水养殖废水水解、反硝化净化工艺的试验研究。结果表明,养殖废水（水解种污泥与养殖固体废弃物体积比为1︰1、水温20℃）经过10 h水解,水解液DO质量浓度降至0.2 mg/L,NH4+-N、NO3--N、总有机物（TCOD）和总固体（TS）的去除率分别为62.8%、43.5%、24.0%和13.6%。当水解种污泥与养殖固体废弃物体积比为1︰1.5～1︰2.5时,养殖废水在20℃条件下水解6 h,水解液中挥发性脂肪酸（VFA）质量浓度和溶解性有机物/总有机物（SCOD/TCOD） 分别增加32.0%～49.3%和3.5%～9.1%。利用厌氧活性污泥对养殖废水的水解液（体积比为1︰4、水温20℃）进行反硝化净化,NO3--N和TCOD的3 h去除率分别达99.6%和88.3%,而养殖废水直接反硝化10 h, NO3--N和TCOD的去除速率分别为36.5%和75.9%。这表明,在海水循环水养殖系统中,利用养殖固体废弃物作碳源,养殖废水水解、反硝化工艺,能有效脱氧和补充有机碳源,养殖废水反硝化净化效果显著。     

高密度水产养殖自控生态型大棚的水质净化技术

集约化水产养殖条件下,如何净化和循环利用大量的养殖污水,已成为限制淡水渔业发展的瓶颈。该研究通过创新的工程设计,在自控生态大棚内实现多种水生动物和植物的高密度、集约化、节水化养殖。养鱼水经过红萍、蔬菜等植物的吸收以及水净化综合技术处理,可以循环使用。该大棚不向外排泄养殖废水,不仅大大节约用水,而且养殖密度成倍增加,并不构成任何环境污染     

国内外利用藻类技术处理废水、净化水体研究现状

论述了利用藻类处理废水和净化富营养化水体技术的国内外研究现状和发展趋势。利用藻类处理废水、净化富营养水体 ,既能保护环境 ,又能节约资源 ,具有良好的生态效益和社会经济效益。未来藻类处理废水、净化水质应和生物基因技术、藻菌体、驯化微生物技术、人工神经网络及生物控制技术相结合 ,充分利用食物链中能流和物质转化关系。     

水培番茄对甲鱼养殖废水的净化和滤清

采用温室内水培试验方法，研究了水培番茄对甲鱼养殖废水的净化和滤清作用。结果表明，水培番茄栽培系统对甲鱼养殖废水中的COD，NO2.3-N,NH4-N,P等有较高的净化率，其值分别为77％，33％，97％，100％。水培番茄植株根须和根毛对养殖废水中的悬浮物和固体残渣有良好的吸附和过滤性能，平均每棵植株部可吸附和沉淀大约10－12g固形物。     

“零排放”复合生物净化模式用于循环水养鲍系统的试验研究

采用水生植物滤池(UB和PUB)和固定膜生物滤池（SB）的复合净化模式，对鲍鱼养殖水体和系统排放水体进行净化，实现了循环水养鲍系统的清洁生产。试验结果表明，植物滤池UB对养殖水体中总氨氮(TAN)具有很高的吸收效率，从而降低了SB的硝化负荷，大大减少了TAN、NO^－₂-N、NO^－₃-N和COD的积累，在整个试验过程中，养殖水体中TAN、NO^－₂-N、NO^－₃-N和COD的浓度分别低于0.19、0.01、1.75和1.20 mg/L。由于UB滤池的吸收作用和SB的硝化作用，养殖水体中PO^3-₄的浓度一直保持在0.30 mg/L以下。另外，这种复合净化模式具有调节水体pH值的作用，在试验期间，养殖水体中的pH值一直保持在8.11～8.14的良好水质范围，对鲍鱼的养殖十分有利。系统排放水经另一植物滤池PUB吸收净化后，PO^3-₄浓度降至0.22 mg/L 以下，NO^-₃-N的浓度甚至降至0.10 mg/L以下。本文还建立了养殖循环水体中无机氮的循环模型，用于对养殖水体中TAN、NO^－₂-N和NO^－₃-N的预测和控制。     

秋茄人工湿地净化循环海水养殖废水效果

为了深入研究采用人工湿地方法处理循环海水养殖废水的可行性及其运行特性,以红树林植物秋茄(Kandelia candel)为湿地植物构建耐盐人工湿地,对循环海水养殖废水进行生物处理。该文对比研究了秋茄人工湿地与无植物人工湿地的处理效果,在系统启动17d后的稳定运行阶段,秋茄人工湿地对化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮(NH4+-N)的去除率分别在66.4%～73.8%和64.3%～72.4%,明显高于无植物人工湿地对COD56.7%～62.4%的去除率和对NH4+-N51.2%～57.5%的去除率;在总磷(total phosphorus,TP)去除方面,秋茄人工湿地和无植物人工湿地的去除率分别为55.7%～61.7%和54.3%～60.4%,两者并无明显差别。对人工湿地基质酶活性的分析发现,秋茄人工湿地的基质脲酶活性和磷酸酶活性均明显高于无植物人工湿地;同时在秋茄人工湿地基质床中,根系分布最多的表层0～5cm区域基质酶活性明显高于其他区域,表明秋茄的根部对于提高人工湿地基质床的生物活性及其去污能力发挥了显著的作用。对秋茄人工湿地水力条件的研究表明,表面水力负荷对系统去除有机物和氮有较明显的影响,表面水力负荷控制在0.1m3/(m2·d)及以下时,出水水质可达到国家渔业水质标准的要求。该文研究结果为循环海水养殖废水提供了一种生物处理途径。     

海水养殖废水浇灌下不同盐生经济植物生理特征及其比较

采用大田试验,研究了无施肥条件下海水浇灌(对照)、1∶1海水养殖废水(1∶1养殖废水处理)、全海水养殖废水(全养殖废水处理)处理以及施肥条件下海水浇灌(施肥处理)对海蓬子和碱蓬植株生长与生理特性的影响。结果表明:1∶1养殖废水处理的植株地上部干重(DW)显著高于对照,但全养殖废水处理植株地上部DW低于对照;施肥处理植株地上部DW明显高于所有对照和其他处理,随着生育期的延长,上述效应愈加明显,尤其体现在碱蓬植株上。与施肥处理相比,两配比养殖废水灌溉抑制了2种植物生长,降低了植株地上部氮磷(NP)含量、叶绿素含量(CHL)含量和可溶性蛋白(SP)含量,并随养殖废水配比上升而降低越显著;相反,2种植物细胞相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量却随着养殖废水配比的上升而升高,碱蓬的上升比海蓬子更为明显。与对照相比,1∶1养殖废水不同程度提高了2种植物DW、CHL含量、植株地上部NP含量、内肽酶、羧肽酶、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性以及SP和游离氨基酸(FAA)含量;并且,随着养殖废水配比的上升,2种植物以上各指标却不同程度地下降。综上所述,1∶1养殖废水处理可有效促进2种植物叶绿素合成,提高SOD、POD活性,降低MDA积累量,减少细胞膜受损,进而加快植株生长,增加NP吸收。2种植物相比,碱蓬对海水养殖废水浓度的生理响应较海蓬子敏感。1∶1养殖废水处理可很大程度上替代肥料的施用,从而降低环境污染。     

大狼把草对猪场废水中污染物的净化效果

为了考察湿地植物大狼把草对猪场废水中污染物的净化能力,采用基质栽培法研究了大狼把草在猪场废水中的生长特性及其对氮、磷的去除率。结果表明：该植物在氨氮浓度100 mg/L左右的废水中能正常生长,单株植物的干质量达到245.8 g,其氮、磷积累量分别为5.63和0.42 g,在每株植物处理水量9 L、水力停留时间（HRT）7 d时,大狼把草在营养生长期和花果期对废水中氨氮、总氮及化学需氧量CODCr的平均去除率都在80%以上,对总磷的平均去除率在60%以上。由此可见,大狼把草对猪场废水有较强的耐污能力和较好的净化效果,可用于人工湿地处理畜禽养殖废水。     

The Influence of Biofilm Treatment Systems on Particle Size Distribution in Three Wastewater Treatment Plants

This article presents the results of a research study that analyzed the effect that secondary biofilm treatment systems had on particle size distribution (PSD) in the effluent of wastewater treatment plants. This study focused on three biofilm technologies (i.e. a submerged biofilter system, a trickling filter system, and a rotating biological contactor system) in three working urban wastewater treatment plants. For this purpose, the variation of the fit parameters was analyzed after modeling the PSD with the power law. The greatest reduction in particle number was obtained with the submerged biofilter system, followed by the trickling filter system. In contrast, the rotating biological contactor showed the smallest reduction in particle number under the conditions of our study. It was also found that the variation of the fit parameters of the PSD, caused by the wastewater treatments was related to other wastewater parameters, such as the chemical oxygen demand, suspended solids, and the mean particle size. This showed a direct relation between these parameters and the particles in wastewater.     

The Production of Microbiologically Safe Effluents for Wastewater Reuse in the Middle East and North Africa

Wastewater treatment in waste stabilization ponds (WSP) is a very efficient, low cost, low maintenance process which is well able to produce an effluent quality that meets the World Health Organization's recommendations for wastewater reuse for crop irrigation. Treatment in anaerobic and facultative ponds is required for restricted irrigation, with further treatment in maturation ponds for unrestricted irrigation. However, it is shown that the land requirements for the latter are at least twice that for the former. Unrestricted irrigation should, therefore, only be selected if it is economically viable. The use of wastewater storage and treatment reservoirs (WSTR), after pretreatment in anaerobic ponds, is advantageous in that it permits the whole year's wastewater to be used for irrigation, so allowing a much greater quantity of crops to be produced. A hybrid WSP-WSTR system can be used which produces effluents safe for both restricted and unrestricted irrigation.     

闽江河口养虾塘沉积物氧化亚氮产生及影响因素研究

氧化亚氮(N_2O)是一种重要的痕量温室气体,对全球气温升高和酸雨形成起着重要作用,并对臭氧层造成严重损害。水产养殖是N_2O的潜在释放源,该研究以中国东南沿海的闽江河口湿地围垦养虾塘为研究对象,采用过程抑制法,通过室内培养试验区分N_2O不同产生过程及其对沉积物N_2O总产生速率的贡献,在此基础上分析沉积物理化性质对N_2O产生的影响。结果表明:养虾塘沉积物N_2O总产生速率在养殖初期、中期和末期的均值分别为1.80、5.95和8.70 nmol/(kg·h),其中硝化作用、反硝化作用、硝化细菌反硝化作用和非生物作用的贡献率均值分别为-162.04%、327.52%、-239.45%和90.27%,从而得出结论:反硝化作用和非生物作用是产生沉积物N_2O的主要来源,硝化作用和硝化细菌反硝化作用则对沉积物N_2O的产生有所削弱;养虾塘沉积物N_2O总产生速率在高温低盐条件下最大,在低温高盐条件下出现最小值,总体呈现随着温度升高而增加,随着盐度升高而降低的趋势;相关分析表明N_2O总产生速率与总碳(total carbon,TC)、土壤有机碳(soil organiccarbon,SOC)、NH4+-N含量和C∶N比均呈显著正相关关系,而在其不同产生过程中仅有非生物过程受到TC、SOC含量的显著影响。     

味精废浆与化肥配施对杨树幼苗土壤活性有机碳与微生物活性的影响

为探讨味精废浆有机肥对林木土壤的生物学效应及确定味精废浆与化肥适宜的搭配比例,通过盆栽试验,研究了CK(对照,不施肥)、N100(尿素提供100%的氮)、M10N90(味精废浆和尿素分别提供10%与90%的氮)、M30N70(味精废浆和尿素分别提供30%与70%的氮)与M50N50(味精废浆和尿素各提供50%的氮)等处理对杨树幼苗土壤活性有机碳、碳库管理指数(CPMI)与微生物呼吸、代谢熵及生长的影响。结果表明:与N100处理相比,配施味精废浆处理的土壤活性、中活性和高活性有机碳含量均明显升高。M30N70处理的活性有机碳含量与CPMI显著高于其他处理,分别较N100处理高出34.78%和42.96;其微生物量碳、氮含量也明显高于其他处理。同时,M30N70处理还能显著增强土壤微生物呼吸作用,但降低了代谢熵,其中土壤微生物呼吸分别较CK、N100、M10N90和M50N50处理提高81.13%,35.21%,17.07%和5.49%,而代谢熵分别下降9.16%,10.37%,6.98%和5.80%。此外,M30N70处理的地径、苗高亦达最高值,并与其他处理差异达显著水平。同M30N70处理相比,M10N90与M50N50处理对杨树幼苗土壤及生长的影响效果较小。相关性分析表明,地径、苗高生长与土壤不同程度的活性有机碳、碳库管理指数及微生物活性有显著或极显著的相关性,各指标之间具有紧密的内在关联。综合分析认为,味精废浆与化肥以3∶7比例配施能显著提高杨树幼苗土壤的活性有机碳含量,明显增强土壤微生物活性,并促进其生长。     

园林地慢速渗滤系统处理农村分散式生活污水

针对农村分散式生活污水处理设施缺乏而面源污染严重的问题,该研究从土壤自净功能出发,结合传统土地慢速渗滤处理系统和澳大利亚FILTER系统技术特点,提出了园林地慢速渗滤农村生活污水处理系统,优化了污水处理工艺中的布水和排水系统,提高了系统的污水接纳与处理能力。试验结果表明该系统对TN(总氮)、TP(总磷)、COD(化学需氧量)、TOC(总有机碳)、NH4+-N(铵态氮)均有较好去除效果,平均去除率分别为80.7%、89.2%、89.5%、60.2%、85.7%,出水水质达到一级A类标准。该系统对农村生活污水处理效果良好,具有技术可行、成本有效和管理方便等特点,为中国现阶段农村生态环境建设提供参考。     

施用味精废液对西瓜根际土壤微生物量碳、氮含量的影响

通过大田试验,研究了N100(尿素提供100%的氮)、M10N90(味精废液和尿素分别提供10%和90%的氮)、M30N70(味精废液和尿素分别提供30%和70%的氮)和M50N50(味精废液和尿素各提供50%的氮)等处理对西瓜根际土壤微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量的影响。结果表明,施用味精废液使土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和西瓜正常生长所需的营养供应。在西瓜不同生育期,根际土壤MBC和MBN含量动态变化规律不同。与M30N70处理相比,M10N90和M50N50处理对西瓜根际土壤微生物量碳、氮的影响较小。分析可知,味精废液与化肥以3∶7比例配施对西瓜根际土壤微生态环境的作用效果最佳,更有利于平衡西瓜氮素营养。     

对虾高位池循环水养殖系统对水质调控效果研究

为了改善高位池对虾养殖水质,降低养殖环境污染,提高产品质量安全,对自主研发的高位池循环水养殖系统调控对虾养殖水质的效果进行研究,设计了3个不同循环量（20m·3h-1,T1）、（40m3·h-1,T2）、（60m3·h-1,T3）水处理系统进行高位池试验。结果表明,不同处理量的循环水系统均能有效地降低水体中NH4＋和NO2-,T1、T2、T3对NH4＋的相对消除率分别为46%、56%、57%;对NO2-的相对消除率分别为38%、34%、54%;各处理组对NO3-均没有明显的消除作用。T1、T2对PO34-无消除效果,T3对PO34-的相对消除率为36%。T1对COD无消除效果,T2、T3对COD的相对消除率为9%、15%。综合比较可知,60m·3h-1循环水处理系统对改善水质效果最好,40m3·h-1次之,20m3·h-1最差。     

User-Based Photometer Analysis of Effluent from Advanced Nitrogen-Removal Onsite Wastewater Treatment Systems

Advanced nitrogen-removal onsite wastewater treatment systems (OWTS) are used to reduce total nitrogen (N) levels in domestic wastewater. Maintaining system performance requires regular monitoring and in situ rapid tests can provide an inexpensive option for assessing treatment performance. We used a portable photometer to measure ammonium and nitrate concentrations in final effluent from 46 advanced N-removal OWTS, sampling each site at least three times in 2017. To assess photometer accuracy, we compared measurements made using the photometer with those determined by standard laboratory methods using linear regression analysis and a two-tailed t test to compare regression parameters to those for a perfect linear relationship (slope?=?1, intercept?=?0). Our results show that photometer-based analysis reliably estimates inorganic N (ammonium and nitrate) concentration in field and laboratory settings. Photometer-based analysis of the sum of inorganic N species also consistently approximated the total N concentration in the final effluent from the systems. A cost-benefit analysis indicated that the photometer is a more cost-effective option than having samples analyzed by commercial environmental testing laboratories after analysis of 8 to 33 samples. A portable photometer can be used to provide reliable, cost-effective measurements of ammonium and nitrate concentrations, and estimates of total N levels in advanced N-removal OWTS effluent. This method can be a viable tool for triaging system performance in the field, helping to identify systems that are not functioning properly and may need to be adjusted or repaired by an operation and maintenance service provider in order to meet treatment standards.     

用溶质运移理论评价污水土地处理系统长期运行的处理效果

美国农业部自然资源保护局所推荐的田间水管理模型(DRAINMOD)在模拟分析污水土地处理系统水力负荷时，只从水力角度出发，根据土壤的入渗、蒸发和排水情况来计算污水灌溉量，对污水的处理效果未加考虑。该文利用溶质运移理论对DRAINMOD模型所模拟的水力过程进行排水出流浓度计算。以西安地区为例的模拟结果表明：随着排水间距减小，水力负荷逐渐增大，处理效果明显变差；该方法还可以用来确定污水土地处理系统达到不同水质标准所要求的污水预处理程度。     

污水处理反硝化除磷-诱导结晶磷回收工艺中除磷微生物特性

为探究反硝化除磷-诱导结晶磷回收工艺中缺氧池污泥释磷、吸磷以及微生物特征,利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术、电子扫描显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察了微生物的数量、分布和形态;通过批次试验考察了污泥在厌氧/好氧和厌氧/缺氧2种模式下的释磷和吸磷特征。结果表明:该双污泥系统缺氧池中聚磷菌占总细菌比例的69.7%,明显高于单污泥系统中富集的聚磷菌比例,污泥中的微生物多呈杆状;厌氧/好氧、厌氧/缺氧模式下单位污泥浓度(mixed liquor suspended solids,MLSS)总吸磷量(以PO43--P计)分别为22.84、18.60 mg/g,反硝化聚磷菌(denitrifying polyphosphate-accumulating organisms,DPAO)占聚磷菌(polyphosphate-accumulating organisms,PAO)的比例为81.44%,表明在长期的厌氧/缺氧运行条件下可以富集到以硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌,同时还存在着仅以氧气为电子受体的聚磷菌;通过pH值和氧化还原电位(oxidation reduction potential,ORP)的实时监测可以快速地了解污水生物处理系统中各类反应的进程,对调控工艺参数有着重要的意义。综上所述,为保证污水生物处理工艺的正常稳定运行,将微生物分析与常规的化学参数分析结合起来考察将是未来发展的必然趋势。