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。     

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。     

AAO工艺反硝化生物滤池中氨氮去除的影响因素研究

[目的]介绍水解酸化-缺氧-好氧（AAO）工艺处理氨氮的方法。[方法]介绍了生物脱氮技术-反硝化脱氮技术,并分析了监测水温、pH、DO、SS、停留时间等因素对氨氮去除效果的影响,最终确定了最佳试验条件。[结果]厌氧池中需投加甲醇来补充反硝化菌进行同化代谢时需要的碳源;厌氧池中反硝化菌以pH 6.5～8.0为最佳;污水处理厂的温度对反硝化菌无太大影响;反硝化停留时间以8 h为宜。[结论]为城镇污水处理厂出水氨氮能达到新的排放标准提供了参考。     

固体碳源及生物强化CAST工艺处理低C/N生活污水的效果

[目的]研究固体碳源及生物强化CAST工艺处理低C/N生活污水的效果。[方法]设2组CASS反应器,试验组投加玉米芯填料与生物强化菌剂,对照组不投加玉米芯和生物强化菌剂。试验运行阶段对进出水进行氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)等指标进行持续监测。试验后期,取挂膜填料与2反应器中的污泥进行电镜分析。[结果]从池塘底泥中筛选出3株具有高效反硝化作用的好氧反硝化菌,分别为假单胞菌(Pseudomonas sp.)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),对硝酸盐和亚硝酸盐去除率均在85%以上。电镜分析表明,固体碳源表面结构粗糙,孔隙内及表面附着大量的杆菌、球菌及丝状菌等微生物,生物量有明显的提高。试验组出水COD浓度维持在40.00 mg/L左右,NH_4~+-N的平均出水浓度由11.35 mg/L降至4.58 mg/L;平均出水TN浓度由24.74 mg/L降至12.11 mg/L。反应器运行20 d后,试验组污泥结构相对于对照组更加紧密。[结论]固体碳源及生物强化CAST工艺处理低C/N生活污水可行性强,发展前景广阔。     

空间位置对聚丁二酸丁二醇酯固相反硝化脱氮性能的影响

采用室内装置以可生物降解聚合物(BDPs)聚丁二酸丁二醇酯[Poly (butylene succinate),PBS]为碳源和载体构建固相反硝化系统,研究反应器内上、中、下3层PBS颗粒表面所附着的生物量、质量损耗以及反硝化脱氮速率.结果表明,在进水硝酸盐浓度为50 mg/L、水力停留时间(HRT)为4h的条件下,反应器具有良好的脱氮能力,第20d时出水硝酸盐浓度降到0.2476 mg/L,去除率为99.50％.在生物量和质量损耗的试验中发现,PBS的空间物理结构对表面附着的生物量和PBS质量损耗有着显著的影响,随高度的增加呈递减趋势;上、中、下3层PBS表面所附着生物量分别为7.65×108、1.48×109、3.64×109 CFU/cm3,质量损耗量分别为0.3517、0.6749、3.9336 g.反硝化脱氮速率测试结果表明,上、中、下3层PBS颗粒的硝酸盐去除能力存在极显著差异,去除率分别为38.479％、72.128％和99.233％;在前9h内亚硝酸盐的含量都呈升高趋势,浓度分别为9.7075、7.2982、10.0527 mg/L,随后的14h内开始下降,终浓度分别为6.9351、5.3473、0.2119 mg/L;总氮的去除率分别为58.3449％、70.0623％和99.1570％.     

停留时间对植物-生物膜氧化沟净化污水的影响

[目的]研究了停留时间对植物一生物膜氧化沟净化污水的影响,为植物-生物膜氧化沟的应用提供理论依据。[方法]3套植物-生物膜氧化沟系统中,系统1采用4h停留时间,系统2采用8h停留时间,系统3采用12h停留时间。[结果]试验表明,该植物-生物膜氧化沟系统出水COD、NH4^＋N、SS等的浓度分别在60、25和30mg／L以下,均达到国家城镇二级污水处理厂排放标准;各污染物的去除随着停留时间的延长而提高。[结论]在COD、SS的去除上,12hHRT和8hHRT之间差异不显著,但为了加强脱氮除磷,建议采用12h水力停留时间。     

COD对硝酸盐氮分析结果的影响

[目的]研究不同COD浓度下硝酸盐氮吸光度的变化。[方法]利用紫外分光光度法测定标准溶液中的硝酸盐氮,分析7种有机物在不同COD下对硝酸盐氮吸光度的影响。[结果]COD浓度分别为15 000、20 000和15 000 mg/L时,葡萄糖、甲醇和乙醚（带有单键）对硝酸盐氮吸光度无明显影响;COD浓度分别为7 500、16 000和7 500 mg/L时,甲醛、苯和乙酸（带双键）使得硝酸盐氮吸光度分别增加约5倍、1倍和8倍;COD为10 000 mg/L时,丙酮使得硝酸盐氮吸光度减少约14倍。因此,利用紫外分光光度法测定含有机物的硝酸盐氮水样时,虽然该法简便、快速,但有一定的适应范围和局限性。[结论]该研究为采用紫外分光光度法测定硝酸盐氮浓度的可行性分析提供了依据。     

倒置A2/O工艺处理混合污水的研究

[目的]探讨倒置A2/O工艺处理混合污水关键工艺参数的作用规律。[方法]以实际混合污水为进水,采用倒置A2/O工艺处理混合污水脱氮,研究水力停留时间、好氧区溶解氧浓度、外回流比、泥龄和水温对脱氮的影响。[结果]水力停留时间的延长有利于混合污水处理系统脱氮,为实现高效脱氮,水力停留时间至少应维持8 h;在1.01.5 mg/L浓度范围内增加溶解氧对混合污水脱氮有促进作用;在60%100%的范围内提高外回流比对硝化反硝化有利;为保证较高的硝化率,泥龄宜控制在20 d以上,泥龄在1530 d时,对总氮去除影响不明显;水温的升高对脱氮有明显促进作用,高温对反硝化更为有利。[结论]试验结果在妥善处理粪便污水,实现城市污水厂混合污水的稳定达标排放,减轻水环境氮污染方面具有一定参考价值。     

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。     

低温条件下海水暂养装置脱氮系统的构建及其应用效果

[目的]设计一种可有效降低海水暂养循环系统中氮浓度的新型脱氮技术工艺,提高鲜活海产品的暂养存活率,以确保健康安全海产品的流通及满足人们的膳食需求.[方法]针对暂养水体温度低、碳氮比低及溶解氧高等特点,采用农业废弃物玉米芯作为碳源和生物膜载体,通过驯化低温脱氮菌(硝化菌和反硝化菌)并结合人工强化挂膜方式建立同步硝化反硝化脱氮系统.[结果]经低温、高盐驯化富集培养的硝化菌富集液和反硝化菌富集液均以变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)为主,但在纲水平上,硝化菌富集液中以γ-变形菌纲(Gammaproteo-bacteria)和α-变形杆菌纲(Alphaproteobacteria)为主,其相对丰度分别为83.50%和12.90%,而在反硝化菌富集液中γ-变形菌纲为主要纲,其相对丰度为91.30%.通过电镜扫描发现,置于脱氮反应器内的玉米芯表层有微生物膜覆盖,其表层孔隙数量明显减少;玉米芯还作为固相碳源,促使反硝化过程持续进行.玉米芯脱氮反应器装置运行60 d内,出水口水样的总氮、氨氮和硝氮去除率均随时间推移呈先升高后降低的变化趋势,最高去除率分别达(63.46±0.55)%、(62.79±0.52)%和(65.00±0.63)%.[结论]以玉米芯为碳源和生物膜载体、利用人工强化挂膜构建的玉米芯脱氮反应器装置能同步实现硝化反硝化过程,脱氮效果佳且可保证系统长期运行,还具有构建工艺简单、体积小及成本低等特点,适用于大部分海产品低温暂养系统.     

不同填充料对鹿粪好氧堆肥效果的影响

[目的]为了研究玉米秸秆、玉米芯、稻壳3种填充料对鹿粪好氧堆肥效果的影响.[方法]采用仓式堆肥反应器,以鹿粪为底料,测定不同填充料堆体中温度、含水率、好氧速率、C/N比等指标随时间变化的动态过程.[结果]3种物料均可作为鹿粪堆肥的填充料,达到无害化的要求.[结论]当采用大粒径,具有疏松的多孔性结构的玉米芯同鹿粪堆肥,便于通风供氧,堆体升温和降温速度较快,高温持续时间较长,含水率下降迅速,堆体物料腐熟速度快,有利于推动堆肥进程加速进行.     

不同碳源对平菇生物学转化率的影响

[目的]研究玉米芯、稻草、棉籽壳、木屑对平菇(Pleurotus ostreatus)生物学转化率的影响,为提高栽培原料的生物学转化率和寻找新的栽培原料提供参考。[方法]试验共设4个处理,每个处理4袋,3次重复。培养料用装袋机分装到长35 cm、宽20 cm、厚0.03 mm的高密度聚乙烯塑料袋中,常压灭菌。灭菌后料袋趁热放入接种室冷却到25℃左右时接种。接种后搬入培养室内22～26℃避光培养。当菌丝长满菌袋,菌袋表面菌丝开始分泌黄水,出现小的原基后,把菌袋搬进菇房进行出菇管理。接种后观察菌种块萌发吃料情况、菌丝长势、长满菌袋的时间,另观察记录子实体分化情况、形态特征及子实体产量,计算各处理的生物学转化率,生物学转化率=鲜菇重∕培养料干重×100%。[结果]玉米芯、稻草、棉籽壳、木屑为碳源的平菇生物学转化率分别为152.19%、59.30%、166.38%、62.28%,表明不同碳源对平菇生物学转化率有较大差异。[结论]棉籽壳的生物学转化率最高,玉米芯次之,木屑和稻草最差。     

富马酸废水厌氧处理试验研究

[目的]探索厌氧生物法处理富马酸废水的可行性。[方法]先分阶段将原废水稀释至一定浓度,调节原水pH值,通过蠕动泵送入厌氧反应器进行生物处理,出水再循环至反应器,测定不同反应时间出水的化学需氧量和pH。[结果]在污泥驯化阶段,进水的化学需氧量浓度约为1564mg／L,经过约48h的连续运行,化学需氧量的去除率可达到约81％;在提高负荷和稳定运行阶段,进水的化学需氧量浓度约为10377mg／L,经过约32h的连续运行,化学需氧量的去除率可达到约60％,可见应用厌氧反应器对处理富马酸此类高浓度有机废水具有良好的作用。[结论]该研究为企业废水处理提供了科学依据。     

高浓度乳化废水的破乳-氧化-吸附深度处理研究

[目的]寻求有效的高浓度乳化废液的深度处理方法。[方法]采用酸化盐析破乳-Fenton氧化-粉煤灰吸附3级工艺对实验室模拟高浓度乳化含油废水进行处理研究。[结果]模拟的高浓度乳化含油废水在初始pH值为3、末期pH值为10、H2O2与Fe^2＋的物质量投加浓度比为52：1、H2O2投加量50ml／L和Fenton试剂投加量500mg／L的条件下氧化2h后,COD去除率达85．0％;对氧化后的废水进行吸附实验表明,进水COD336mg／L,在粉煤灰投加量40g/L、pH值为10的条件下振荡吸附30min后,出水COD109mg／L,COD去除率达67．5％。[结论]使用这种工艺对实际的机械洗削废液进行处理,出水水质良好达国家排放标准（COD≤120mg／L,含油量≤10mg／L）。     

SBR工艺处理高浓度粪便污水的研究

[目的]探讨采用好氧SBR工艺处理高浓度粪便污水的可行性。[方法]采用自行设计的SBR反应器,接种污泥进行活性污泥的驯化,通过调整出水回流、添加氨氮吹脱技术,处理化粪池中高浓度粪便污水。[结果]SBR反应器运行稳定,对COD、总氮、氨氮具有较好的处理效果。在原水氨吹脱50%,且出水100%回流的条件下,出水COD浓度有80%可达150 mg/L以下,总氮的去除率可达到60%～70%,氨氮的去除率可以达到90%以上,出水浓度可稳定达到25 mg/L以下,出水SS含量低于200 mg/L。[结论]整个SBR运行过程中,活性污泥的性状保持良好,活性污泥指数保持在100左右,沉降性能良好,出水中的悬浮物含量都低于200 mg/L,达到预期目标。MLSS/MLVSS值保持在0.65～0.70,污泥的活性比较理想。     

不同O2浓度对土壤微生物生物量碳的影响

[目的]研究特定的O2培养条件下土壤微生物生物量碳（SMBC）的动态变化规律。[方法]通过室内模拟试验,研究了玉米秸秆分解期间SMBC对不同O2浓度的响应。[结果]土壤添加玉米秸秆后,激发了土壤微生物生长,在培养第1天各处理SMBC达到了整个培养期最高峰后迅速下降,90d后SMBC下降趋势趋于平缓。在不同浓度的O2培养条件下,0～15d短期培养期间,各处理SMBC间差异不显著,O2浓度为0的SMBC一直保持较高数量。长期培养期间（30～270d）,SMBC随着O2浓度的升高而增加,各处理间差异显著。[结论]各处理SMBC分别与土壤有机碳、腐殖物质、富里酸和胡敏素间均呈显著正相关。O2浓度为21％的SMBC与土壤可溶性有机碳呈正相关（r=0．649,P〈0．05）,表明正常大气条件更有利于土壤微生物的活性。     

农作物秸秆栽培香菇研究

以玉米芯、玉米秸秆及稻草为主料设置不同培养料配方栽培香菇,对各培养料的碳氮营养及不同培养料对香菇菌丝生长和对子实体形态、产量、营养成分的影响进行了研究.结果表明,以玉米芯为主料的培养料配方碳氮营养充足、C/N比合适,香菇菌丝生长正常,子实体的个体较大、营养含量丰富、生物学效率较高;以玉米秸秆或稻草为主料的培养料配方,由于培养料密度小、质地蓬松、C/N比较低,香菇菌丝转色不好、产量低.     

两种PRB反应介质去除地下水中硝酸盐效果对比

[目的]研究可渗透反应屏（PRB）技术不同介质对地下水中硝酸盐的去除效果。[方法]模拟地下水环境,以硝酸盐污染的地下水为研究对象,设计2个PRB反应器,分别采用负载生物介质、零价铁-活性炭两组反应材料作为PRB装置的反应介质,考察其对污染的地下水中硝酸盐的去除效果。[结果]当水温为13～15℃、PH值7.2～7.5时,负载生物介质硝酸氮去除率可持续达到90%左右,COD的去除率也稳定保持在80%左右;零价铁-活性炭反应介质硝酸氮去除率稳定停留在50%左右,COD得去除率保持在15%～30%之间。[结论]负载生物介质的去除效果更稳定,相对较好,以负载生物介质作为反应材料的PRB用于原位浅层地下水中硝酸盐污染的治理具有潜在的应用价值。     

氧化沟低溶解氧运行模式下的脱氮除磷效果分析

[目的]研究低溶解氧条件对氧化沟的脱氮除磷效果。[方法]通过在2.0、1.0和0.5 mg/L溶解氧浓度下对氧化沟脱氮除磷效果进行的分析比较,选择溶解氧浓度范围为0.5～1.0mg/L,进行连续低氧运行与间歇低氧运行2种运行方式的中试试验。间歇运行根据曝气/停止曝气时间分为工况1(60 min/20min),以及工况2(70 min/20 min)进行试验。[结果]连续低氧运行时,氨氮与COD处理效果较好,平均去除率为84%和91%,TN和TP平均去除率为46%和70.1%;间歇运行时,工况1中,COD和氨氮的去除率仍然较好,同时反硝化程度提高,出水TN平均去除率为61%,TP平均去除率仅能达到55%;工况2中,COD和氨氮的去除率与工况一相似,TN平均去除率增至63%,出水TP平均去除率可达72%。[结论]间歇工况2是3种运行模式中较好的一种。