用于地表水反硝化的淀粉碳源选择研究

[目的]解决地表水反硝化脱氮过程中的低C/N比问题,向反应体系中添加以聚乙烯醇为骨架的固态缓释淀粉碳源作为电子供体。[方法]从江南大学校内湖水富集接种微生物,选取来源较为广泛的小麦、玉米、马铃薯、木薯淀粉构建碳源材料,结合静态筛选试验对淀粉的有机物释放以及反硝化系统中NO3--N的降解特性进行综合分析。[结果]在未接种条件下,4种有机质的释放量为γ木薯〉γ小麦〉γ玉米≈γ马铃薯;在接种条件下,马铃薯和小麦淀粉合成材料表现出了良好的有机质释放和硝酸盐降解能力,第7天的脱氮率即可达到96.59%和92.53%,且在重新加入硝酸盐后,脱氮率仍在95%以上。[结论]综合考虑各因素后,选取马铃薯作为最佳地表水反硝化的淀粉碳源。     

预处理方法对玉米芯静态反硝化特性的影响及微生物群落分析

为探究不同预处理方式玉米芯的反硝化能力,分别用无处理、碱处理、酸处理玉米芯进行试验,对处理后的玉米芯进行静态反硝化试验,考察预处理后玉米芯反硝化性能及微生物情况。结果表明,经NaOH预处理后的玉米芯释碳效果和反硝化效率明显提高,静态反硝化试验稳定时,NO~-_3-N去除率维持在90.12%以上。故NaOH预处理方式能够提高玉米芯释碳性能,有助于微生物的附着及碳源的利用;静态反硝化系统的优势菌群有:Proteobacteria菌门和Bacteroidetes菌门,其中Hydrogenophaga菌属为优势菌属,它们对污染物的去除起重要作用。     

以农业废弃物作为反硝化脱氮固体碳源的研究现状

综述利用农业废弃物作为反硝化固体碳源的国内外研究现状,结果表明,利用固态碳源作为碳源可以有效地去除硝态氮,反硝化效果明显,中间产物积累量不明显,而且其廉价易得,可长期使用。     

固体碳源填充床反应器反硝化性能的研究

为了优化固体碳源填充床反应器的运行条件,以PLA/PHBV颗粒为碳源和生物膜载体,研究了水力负荷与硝态氮负荷对反应器反硝化性能的影响,并用扫描电镜观察碳源表面生物膜的形态。结果表明,在进水硝态氮浓度为100mg·L-1,水力负荷为1.71～8.39m3·m-2·d-1时,反硝化速率呈现先增加后降低的趋势,最大值为40.53mg·L-1·h-1;随着水力负荷的提高,出水硝态氮浓度逐渐增加,而COD浓度逐渐降低;维持水力负荷在3.54m3·m-2·d-1以下,可保证反应器的出水满足我国饮用水标准对硝态氮与亚硝态氮浓度的要求;维持水力负荷为5.30m3·m-2·d-1,反应器的反硝化速率与进水硝态氮负荷线性相关(R2=0.937),而硝态氮负荷对出水的COD浓度未发生明显影响;维持进水硝态氮负荷不高于0.16kg·m-2·d-1,可保证反应器出水的硝态氮与亚硝态氮浓度满足国家标准。通过扫描电镜照片可以看出,PLA/PHBV颗粒表面的生物膜以球菌和杆菌为主,成簇定植在碳源颗粒表面。     

农林废弃物制备环境友好型缓释碳源生物膜载体材料

以农林废弃物小麦秸秆和聚乙烯制备了环境友好型缓释碳源生物膜载体材料,探究了其物理性能、挂膜性能及营养缓释性能。结果表明,载体材料平均抗拉-扭强度为4.5 MPa,成型压力、热塑时间、秸秆粒径、秸秆含量均对载体材料的比重有所影响,但载体材料比重均小于水;秸秆含量越高,孔隙率越大,秸秆含量为80%的载体材料,孔隙率达93.29%;载体材料前期有机物溶出少、速率快,中后期溶出多、速率减缓,在8 d时有机物溶出量达峰值,秸秆含量越高,载体材料浸出液有机物含量越高,在峰值时,秸秆含量为80%的载体材料有机物溶出量为79 mg/(L·g),浸出液内微生物所需元素含量丰富,无各类毒害元素,能促进微生物的生长。     

以棉花为碳源去除地下水硝酸盐的研究

采用室内试验装置,研究了以棉花为碳源和反应介质的生物反应器去除地下水中的硝酸盐。结果表明,以棉花为碳源的反应器启动快。在室温25℃±1℃,进水硝酸盐氮浓度为22.6mgN·L-1,水力停留时间不小于9.8h时,反应器对硝酸盐氮可以100%去除,出水未检出亚硝酸盐。反硝化反应受温度变化及水力停留时间影响大:14℃的反硝化速率不到25℃的1/2;当水力停留时间为7.2h,N去除效率只有45%。反硝化反应受pH值和DO的影响小,当pH值在6～9,进水DO在2～6mg·L-1范围变化时,反应器去除效率没有变化。在反应进行过程中,棉花也被消耗掉。     

人工湿地外加碳源碳溶出及反硝化效果研究

为了解人工湿地中固体外加碳源的碳溶出规律及添加量对反硝化效果的影响,本研究选择竹子、木块和木本泥炭作为外加C源材料,在厌氧下测定3种材料的碳溶出量,同时应用于人工湿地中试试验,为人工湿地外加碳源的应用提供依据。结果表明:单位质量的试验材料C的溶出量是竹子木块木本泥炭,竹子、木块和木本泥炭的C溶出量均值分别达577、266和59mg/(kg·d);材料C溶出量随时间变化的回归曲线拟合度较高,溶出稳定。人工湿地中试试验中,添加62kg木块为外加碳源时的湿地系统对总氮和铵氮的去除率明显高于添加31kg木块的湿地系统。溶出试验中木块作为人工湿地反硝化脱氮的外加碳源材料促进了人工湿地对氮的去除。     

以纸为固体碳源去除水中硝酸盐的研究

采用批实验和连续实验对以报纸为固体碳源的反硝化过程进行了研究。批实验结果表明,以报纸为碳源的反硝化反应受温度影响较大。室温条件下(25℃左右),细菌活力旺盛,代谢速度快,反硝化速率很高,是低温条件下的2.73倍。在连续实验中,室温条件下反应器启动快;稳定运行了2个月时间,进水NO3--N浓度变化范围为20.5¹05.1 mg/L,当进水NO3--N浓度为20 mg/L左右时,出水NO3--N浓度最低为0.12 mg/L,去除率为99.41%;随着进水NO3--N浓度的升高,NO3--N去除率逐渐下降。实验后期,由于报纸表面变得光滑,没有足够的表面积供细菌生长附着,导致反硝化效率持续下降。     

以纸为固体碳源去除水中硝酸盐的研究

采用批实验和连续实验对以报纸为固体碳源的反硝化过程进行了研究。批实验结果表明,以报纸为碳源的反硝化反应受温度影响较大。室温条件下(25℃左右),细菌活力旺盛,代谢速度快,反硝化速率很高,是低温条件下的2.73倍。在连续实验中,室温条件下反应器启动快;稳定运行了2个月时间,进水NO3--N浓度变化范围为20.5~105.1 mg/L,当进水NO3--N浓度为20 mg/L左右时,出水NO3--N浓度最低为0.12 mg/L,去除率为99.41%;随着进水NO3--N浓度的升高,NO3--N去除率逐渐下降。实验后期,由于报纸表面变得光滑,没有足够的表面积供细菌生长附着,导致反硝化效率持续下降。     

降低脱氮成本的新型碳源与工艺研究概况

为了减轻外加商业碳源给生物反硝化带来的经济负担,降低生物反硝化法的处理成本,需要寻找无毒且更为廉价的碳源以及探寻具有可持续发展前景的强化生物脱氮技术,以取消或减少外部碳源的添加。阐述了目前已投入使用的几种新型碳源以及无外加碳源的序批式生物膜反应器(SBBR)脱氮工艺、两级序批式反应器(SBR)脱氮工艺和其他改进工艺。通过新型廉价碳源的合理利用及组合生物脱氮工艺技术的开发,可以在自有碳源有限的条件下提高生物脱氮效率。     

农业废弃物为碳源去除硝酸盐氮研究

[目的]探讨以农业废弃物为碳源去除硝酸盐氮的效果。[方法]以棉秆、玉米秆、玉米芯和稻壳为碳源,采用静态和动态试验,研究不同碳源的COD释放情况和脱氮效果。[结果]静态试验中,玉米芯和玉米秆的COD释放速率比稻壳和棉秆的高,棉秆和稻壳pH的变化较小,玉米秆和玉米芯的pH先降后略有升高,最高趋于稳定。动态试验中,随着停留时间(241、26、h)的缩短,硝酸盐氮的浓度均逐渐升高,玉米秆和玉米芯中硝酸盐氮的去除率依然在70%以上,而棉秆和稻壳则下降比较明显;出水COD浓度随停留时间的缩短在减小,玉米秆和玉米芯的出水COD浓度均在100 mg/L以上,出水浓度偏高,反硝化所需要的碳源则过剩。[结论]该研究为开发新的脱氮效率较高的碳源物质提供参考依据。     

碳源对低有机质含量污泥生物减水工艺参数的影响

[目的]研究碳源对低有机质含量污泥生物减水工艺参数的影响。[方法]以城镇生活污水处理厂污泥为基质,以稻草、木屑、回料污泥为调理剂,研究碳源对低有机质含量污泥生物减水工艺参数的影响。[结果]对于低有机质含量污泥(30%左右),用30%的回料将湿污泥的初始含水率调节为60%,再混合15%～20%的稻草,采用间歇式翻堆和强制通风,污泥的含水率在7～10 d降低至50%以下,达到污泥生物减水的目的。[结论]该研究为低有机质含量污泥生物减水工艺的优化提供了参考。     

用玉米芯酸酶法制备低聚木糖的研究

研究了采用酸酶法水解玉米芯中的木聚糖制备低聚木糖的工艺条件.玉米芯预处理工艺:用60 ℃水浸泡玉米芯12 h,过滤,保留滤渣.玉米芯酸预水解条件:按固液比1∶6加入2.0 g/L的稀硫酸液,120 ℃预水解60 min,溶出总糖量15.01%,平均聚合度2.16.酶水解条件:pH值4.8,加酶量40 IU/g玉米芯,50 ℃水解4 h,溶出总糖量20.32%,平均聚合度1.74,玉米芯酸酶水解液中低聚木糖的相对含量达到62.37%.     

玉米芯浸提COD影响因子研究

[目的]探讨玉米芯浸提液中COD变化的影响因素。[方法]通过单因素试验,分析质量浓度、温度、时间、pH等不同参数条件下玉米芯浸提液中COD的变化,再利用正交试验优化玉米芯产COD的最佳试验条件。[结果]玉米芯质量浓度小于50 g/L时,质量浓度与玉米芯浸提液中COD值呈线性关系;在酸性或碱性条件下,有利于提高玉米芯浸提液中COD值。玉米芯释放COD的最佳试验条件为:温度35℃,质量浓度40 g/L,pH为3,浸提时间3 h,此时单位质量玉米芯释放COD的量为0.056 2 g。[结论]该研究为微生物方法治理地浸采铀矿山废水降低了成本,也为玉米芯的充分利用提供了依据。     

造纸废水接触氧化反应器的启动及微生物特性研究

采用逐渐增加进水COD浓度、减小水力停留时间的方法启动接触氧化反应器，反应器启动34d后，COD的总去除率稳定在88％，邻苯二甲酸和二甲苯的总去除率分别达到75％和78％。沿水流方向，细菌数量随有机物质的减少而逐渐减少。生物膜厚度呈递减趋势．兼氧、好氧段依次出现游泳型鞭毛虫、游泳型纤毛虫、固着型纤毛虫。     

香菇菌丝的液体发酵碳源与多糖产量研究

[目的]研究香菇菌丝液体发酵碳源对香菇多糖产量的影响。[方法]以葡萄糖、淀粉和蔗糖作碳源,苯酚-硫酸法测定多糖,柱层析分离多糖,采用正交设计法对香菇真菌发酵的碳源进行研究。[结果]香菇真菌发酵生产香菇多糖的最佳碳源为6%葡萄糖,4%淀粉,2%蔗糖。淀粉对香菇多糖的产量有显著影响。对比试验发现,添加淀粉作碳源有利于香菇菌丝生长发育和多糖的积累。葡萄糖浓度与吸光度A490nm间存在极显著的线性关系。红外光谱分析显示,香菇菌丝发酵获得的香菇多糖为吡喃型的β-D-葡聚糖,纯化后与由子实体获得的香菇多糖没有本质的不同,但产量不高。[结论]香菇菌丝在富营养化条件下可以积累香菇多糖。该研究对香菇多糖的发酵生产具有一定的指导意义。     

浙北平原区土壤碳源/汇分布研究

根据2002～2008年浙江省土壤地球化学调查数据,计算不同时期的土壤有机碳密度,初步在浙江省嘉善县、慈溪市两地区圈定了土壤有机碳源区47.18 km2、碳汇区306.81 km2,为其他地区开展同类研究提供了参考研究思路,也为浙江省土地规划、节能减碳和经济发展战略研究提供参考.