膜生物反应器－复合垂直流人工湿地（ＳＭＢＲ－ＩＶＣＷ）系统处理混合废水的应用研究

本文采用一体式膜生物反应器(SMBR)-复合垂直流人工湿地(IVCW)组合工艺(SMBR-IVCW)系统,研究了该系统对复合废水的净化效果.结果表明,当系统进水为CODCr397～890mg·L-1、氨氮9.40～27.1 mg·L-1、TP4.30～10.7mg·L-1、TN 45.9～75.8mg·L-1的条件下,在SMBR和IVCW的水力负荷分别为1 000L·d-1和375 mm·d-1的最优工况下运行,系统CODGr、NH3-N、TN和TP的去除率分别为97.5%、99.0%、59.6%和65.2%;系统进出水中氮的形态组成发生了显著变化;SMBR-IVCW系统在高浓度综合污水处理方面具有良好的潜力.     

不同施肥量对油菜产量及肥料利用率的影响

为促进春油菜(甘蓝型)合理施肥,在大田生产条件下,选取中(A)、低(B)、高(C)3种肥力水平的地块,采用5个不同的氮磷钾施肥量组合,研究不同施肥量下油菜的产量及氮磷钾肥利用率的变化。结果表明:在各点各处理产量结果中,基础地力水平高的地块虽然氮磷钾施肥量较低,但三者达到最佳的配比后产量最高,达到4 917.1kg·hm-2;A点油菜氮肥、磷肥和钾肥利用率分别为25.4%、12.6%和41.3%;B点分别为19.0%、7.1%和20.2%;C点分别为37.1%、16.2%和49.0%。油菜氮肥、磷肥和钾肥利用率平均分别为27.2%、12.0%和36.8%。     

SBR工艺新型运行方式的脱氮、除磷研究

为了提高低碳源污水脱氮除磷的效率,在总结间歇式活性污泥法(SBR)工艺特性和运行控制的基础上,对现有低碳源污水的处理方式进行了改进,提出了高污泥负荷下的新型SBR厌氧、好氧、缺氧反硝化除磷系统。通过对人工配水处理的试验,得到了在低碳源下系统的最佳运行工况。在最佳工况下,化学需氧量(COD)、总磷、氨氮的去除率高达80%以上,出水达到了国家污水综合排放一级标准。同时,在最佳工况下,对微生物内源呼吸氧化自身碳源提供能量进行的反硝化脱氮和反硝化除磷进行了详细的解释,同时根据氧化还原电位(ORP)和溶解氧含量(DO)的值进行了缺氧、厌氧和好氧段的分界。为了进一步说明系统对低碳源污水的脱氮除磷影响,对不同C/N值的污水在最佳工况下进行了试验。结果表明,C/N值为3.4左右时系统的脱氮除磷效果最好。     

不同水力负荷对池塘养殖尾水处理系统净化效果的影响

【目的】探究池塘养殖尾水处理系统整体及各级沿程在不同水力负荷条件下,总氮（TN）、总磷（TP）的变化规律,探明系统对TN、TP净化效果的最佳运行水力负荷。【方法】对5 hm²养殖池塘配套的约0.5 hm²养殖尾水处理系统,采用低（0.012 m/d）、中（0.023 m/d）、高（0.035 m/d） 3种水力负荷运行,在系统各级沿程(表面流湿地(SFW)、一级净化池塘(PP1)和二级净化池塘(PP2))采集水样,检测TN、TP质量浓度,运用双因素重复测量方差分析法,分析各水力负荷条件下各级沿程TN、TP质量浓度的差异变化,以及养殖尾水处理系统整体和各级净化功能区对TN、TP的净化处理效果,通过PP2、TN、TP去除率与水力负荷的拟合函数关系计算最佳运行水力负荷。【结果】养殖尾水处理系统中TN、TP质量浓度在各级沿程、不同水力负荷间存在极显著差异（P<0.01）,且沿程与水力负荷存在交互作用（P<0.05）。随水力负荷的增加,系统整体对TN和TP去除率均呈线性下降（TN去除率由低水力负荷时的57%下降为高水力负荷时的23%,TP去除率由低水力负荷时的70%下降为高水力负荷时的46%）。随水力负荷的增加,PP2在系统各净化功能区中对养殖尾水TN净化效果的贡献度由低水力负荷时的22%逐渐增大至高水力负荷时的93%。PP2可优化获得最佳水力负荷约0.075 m/d,对应TN、TP最佳去除率均为28%。【结论】多净化功能区组合的养殖尾水处理系统宜建立基于优化水力参数的运行策略,就试验养殖尾水处理系统整体而言,若发挥各净化功能区最佳净化性能,宜采用中水力负荷（0.023 m/d）运行;若以污染物去除总量最优化为目的,需根据养殖池塘排放尾水的水质状况建立运行策略。     

几种植物浮床+仿生植物系统对污染物的去除效果

为了研究由不同水生植物与仿生植物构建的组合型生态浮床对水中污染物的去除效果,将风车草、再力花、美人蕉、梭鱼草、菖蒲与仿生植物组合构建成生态浮床,分析几种组合型生态浮床对水中污染物的去除效果。结果表明,各处理系统(5种水生植物+仿生植物)对水中氨态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)、亚硝态氮(NO~-_2-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))具有很好的去除效果,平均去除率分别达到93.12%、88.10%、100.00%、95.00%、30.00%,明显高于空白对照组,略优于仿生植物对照组,可见合理的植物+仿生植物组合系统可以实现对污染水体的强化净化,同时可以有效抵抗植物衰亡对系统带来的冲击,确保复合系统的长期稳定运行。     

湿地植物在不同水力条件下对中水的净化效果

[目的]研究湿地植物在不同水力条件下对中水的净化功效。[方法]在人工构建的湿地系统中,将中水回用作为湿地水源,研究了5种湿地植物菖蒲、美人蕉、梭鱼草、再力花和狐尾藻在不同水力停留时间、水深和水流速度(湿地表面流速和湿地渗滤流速)下对供试中水总氮(TN)、总磷(TP)的去除效果。[结果]湿地植物在适宜水力条件下对中水具有一定的净化效果,其中菖蒲和美人蕉的TN系统出水含量符合"地表水环境质量标准Ⅲ类"水体要求,TP系统出水含量符合"地表水环境质量标准Ⅱ类"水体要求。综合考虑5种植物对TN、TP的去除效果,模拟湿地系统适宜采用的水力停留时间为2 d,水深为20 cm。该情况下,不同表面流速处理对中水TN平均表面去除率达到21.08%,TP平均表面去除率达到17.63%。而不同渗滤流速处理对中水TN、TP系统去除均值分别为57.72%和64.84%。[结论]该研究可为中水污染治理提供科学依据。     

循环水工厂化养殖系统中浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效果

本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果表明:(1)无曝气条件下,随着水流量的降低,滤器的硝化效率呈增加趋势;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的15.87%和23.84%增加到水流量2 m3/h时的38.85%和71.37%;COD去除率在4 m3/h的水流量下最高,达到10.33%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH有所下降。(2)有曝气条件下,滤器水处理效率随水流量降低而增加;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的6.45%和51.45%增加到水流量2 m3/h时的32.67%和93.36%;COD去除率在水流量4 m3/h下最高,为12.20%;有曝气各工况下出水溶氧和pH都有所增加。(3)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组。(4)对试验中各工况的日水处理效果进行比较,认为有曝气条件下水流量维持在6 m3/h为适合生产的最佳工况。     

循环水工厂化养殖系统中浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效果

本试验对浮球式生物滤器在不同工况下的水处理效率进行比较,结果表明:(1)无曝气条件下,随着水流量的降低,滤器的硝化效率呈增加趋势;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的15.87%和23.84%增加到水流量2 m3/h时的38.85%和71.37%;COD去除率在4 m3/h的水流量下最高,达到10.33%;另外,不曝气各工况下出水溶氧和pH有所下降。(2)有曝气条件下,滤器水处理效率随水流量降低而增加;NH4-N转化率和NO2--N转化率分别由水流量8 m3/h时的6.45%和51.45%增加到水流量2 m3/h时的32.67%和93.36%;COD去除率在水流量4 m3/h下最高,为12.20%;有曝气各工况下出水溶氧和pH都有所增加。(3)对无曝气和有曝气各工况进行比较,结果显示有曝气组各工况水处理效率优于无曝气组。(4)对试验中各工况的日水处理效果进行比较,认为有曝气条件下水流量维持在6 m3/h为适合生产的最佳工况。     

几种生化制剂诱导桉树对青枯病的抗性研究

为了筛选能够显著提高桉树对青枯病抗性的诱导剂,用4种化学诱导剂和2种生物源诱导剂在不同浓度下对桉树水培苗进行诱导处理,3 d后挑战接种青枯菌。结果显示,各诱导剂都在不同程度上增强了桉树苗的抗病性,其中1.0 mmol·L-1的苯并噻二唑(BTH)诱抗效果最高,达50.4%;0.50 mmol·L-1β-氨基丁酸(BABA)次之,达46.1%;BTH与无毒青枯菌菌株(AYX22)混合诱导处理桉树苗可进一步提高诱抗效果,达71.0%。以BTH+AXY22组合作为诱导剂,对桉树盆栽苗采用注射、浸根、灌根、喷雾4种方法进行诱导处理,结果表明,以喷雾法最佳,最大诱抗效果可达40.4%。以喷雾法测定BTH+AXY22组合对桉树盆栽苗不同诱导处理与挑战接种间隔期以及诱导次数对诱抗效果的影响,结果表明,诱导处理7 d的间隔期为最佳,最大诱抗效果达58.9%,以7 d间隔期连续3次诱导处理可使诱抗效果增加到87.3%。试验证明BTH+AXY22组合为最佳抗桉树青枯病诱导剂。     

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。     

生物膜反应器在污水处理中的应用进展

生物膜反应器在污水处理工艺中是与活性污泥法并行的一种生物污水处理方法,广泛应用于工业废水和城市污水处理的二级处理中,也是污水处理的关键环节。对生物膜反应器在污水处理中的应用进展进行了综述。     

PCR-DGGE技术分析生物膜工艺微生物群落多样性

为了揭示生物膜法工艺处理模拟生活废水过程总细菌群落结构的多样性,分别取系统启动初期和运行后期瓷板滑面、瓷板粗面、白胶板和黑实验台板上的附着生物膜,通过细胞裂解直接提取基因组DNA,以细菌通用引物进行16S rRNA基因V3区域PCR扩增,将PCR产物进行变性梯度凝胶电泳,获得微生物群落的DNA特征指纹图谱.结果表明,不同区段微生物群落间相似度最高达78.3％,最低达41.4％,不同生物膜样品既存在共同的微生物种属也存在特异微生物种属.但系统启动初期运行后期的生物膜群落结构较稳定,演替不明显.另外,对该生物膜群落的部分优势细菌进行了克隆测序和系统发育树分析,通过鉴定获得5条细菌16S rDNA序列,它们分别与梭状芽孢杆菌属、梭菌属和单胞菌属的同源性在97％以上,这些优势微生物在生物膜工艺去除有机物的过程中起重要作用.     

悬浮式活性炭纤维帘生物膜净化水源水氮污染研究

利用自制的悬浮式活性炭纤维帘生物膜反应器处理模拟的氮污染水源水,考察了载体上生物膜驯化过程中生物相的变化和反应器内基质浓度的降解情况.试验结果表明,当进水中CODCr、NH3-N和TN的浓度分别达到37.1、1.79和2.04 sg/L时,出水中的浓度分别为15.3、0.39和0.48 mg/L,基本达到《地表水环境质量标准》（GB2002-3838）的Ⅱ类水质要求,去除率分别达到58.7％、78.4％和76.2％.与仅靠悬浮式活性炭纤维帘反应器吸附降解的去除率相比较,悬浮式活性炭纤维帘生物膜反应器的去除效果有明显提高.     

无动力高效组合式厌氧生物膜反应器技术在杭州农村生活污水治理中的应用

针对杭州平原地区农村生活污水治理的需要,从工艺特点、设施构造、运行监测和技术经济指标等方面介绍了无动力高效组合式厌氧生物膜反应器技术在农村地区生活污水治理上的应用。通过探索生物弹性填料的选择、池型结构的优化以及特种滤料的选择等技术措施,推出了一种效果好、投资省、运行费用低的切实可行的技术模式。     

水处理生物膜载体研究进展

生物膜载体是生物膜工艺的核心部分,载体的选择适当与否直接影响到废水的处理效果。概述了废水处理用生物膜载体的现状与发展,重点介绍了有机合成高分子生物膜载体在亲水性、生物亲和性和磁性等方面的改性研究,壳聚糖、藻酸盐和纤维素等可降解材料作为生物膜载体在废水处理中的应用研究。针对当今生物膜载体应用带来的二次污染问题,提出了解决办法和发展方向,指出可降解生物膜载体的应用可有效避免废弃生物膜载体处理带来的二次污染,是生物膜载体研究的一个重要发展方向。参32     

SBR反应器中好氧颗粒污泥处理模拟废水的反应特性

[目的]研究SBR反应器中好氧颗粒污泥处理模拟废水的反应特性。[方法]将SBR好氧颗粒污泥反应器应用于模拟废水的处理,研究反应器中溶解氧随曝气强度的变化规律,并探讨一个反应周期内COD、TN、TP去除率的变化。[结果]不同曝气强度下,SRB反应器开始曝气时（第11 min）溶解氧值均最低,之后呈上升趋势,均在第13 min出现第一个＂平台＂,且曝气强度越大,该＂平台＂越高;50min后溶解氧值波动较小。反应周期结束时,不同气速下COD、TN、TP去除率分别达98%、75%、80%以上,且不同气速对污染物的去除有一定影响。[结论]该研究为今后废水处理工程的实际应用提供了技术指导。     

微生物燃料电池阳极生物膜微生物群落的PCR-DGGE分析

以养殖废水沼气池沼泥为接种物,构建了乙二胺、三氯化铁改性阳极的无介体单室微生物燃料电池(MFC)体系,均成功实现了连续产电,同时对废水中的污染物也具有很好的去除效果。为了更好地研究微生物燃料电池阳极生物膜的微生物多样性,分别采集了两种MFC阳极生物膜样品,采用PCR-DGGE法研究了一个完整产电周期的启动期(S)、葡萄糖产电稳定期(RG)和养殖废水原水稳定期(RS)的MFC阳极生物膜的微生物群落变化。结果表明,不同时期MFC阳极生物膜的微生物多样性存在明显差异,S-RG、S-RS、RG-RS的微生物群落相似性分别为70.1%、42.0%和50.6%。两种不同阳极富集的生物膜微生物群落相似性仅为48%,这表明不同改性方法所得的阳极对微生物具有选择性作用。对DGGE条带测序和比对发现,不同时期阳极生物膜上优势微生物包括Trichococcus sp.、Thauera sp.、Azoarcus sp.、Azospirillum sp.、Zobellella sp.、Pseudomonas sp.、Aeromonas sp.、Thiobacillus sp.、Desulfovibrio sp.、Thiomonas sp.,其中Pseudomonas sp.、Aeromonas sp.和Desulfovibrio sp.与已报道的相关产电微生物具有较高的序列相似度,这些菌种可能是本MFC体系中的主要产电菌。     

常温下猪场厌氧消化液的亚硝化研究

[目的]探求常温下猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数。[方法]在常温（15～30℃）条件下,以模拟低C/N、高氨氮的猪场厌氧消化液为进水,通过反应器启动和运行,研究猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数及影响因素。[结果]反应器在常温下作全程硝化启动时,氨氮进水浓度为100 mg/L,COD进水浓度为180 mg/L,之后逐渐增加进水浓度以提高容积负荷,经过25 d的培养成功启动。反应器启动后连续运行70 d,在未控制pH条件下,随着硝化反应产酸的积累,氨氮去除率下降至54.86%,NO2--N下降至0.029 mg/L;在调节pH条件下,氨氮浓度平均去除率为93%,NO2--N平均累积率稳定为90%;pH适宜范围在7.0～8.0,FA适宜范围为3.02～12.1mg/L,曝气量为200 mg/L。[结论]该研究为猪场厌氧消化液亚硝化的后续厌氧氨氧化进一步脱氮奠定了基础。     

新型生物膜反应器处理垃圾渗滤液可行性研究

以自制新型生物膜反应器为载体,研究了垃圾渗滤液原液进行挂膜的可行性。在温度恒定为(27±1)℃,溶氧浓度不超过5mg/L的条件下,使垃圾渗滤液的COD含量由3560mg/L下降到750～770mg/L,去除率达到78.4%～78.9%。氨氮含量由3124mg/L下降到457～462mg/L,去除率达到85.2%～85.4%。电絮凝体系在3A、20V的条件下工作15min,使垃圾渗滤液COD含量由975mg/L降为217～223mg/L,去除率为77.1%～77.7%,氨氮含量由587mg/L降为141～148mg/L,去除率为74.8%～76.0%。电絮凝起到了很好的处理效果,是新型生物膜反应器经济环保型的辅助处理方式。     

活性污泥法与生物膜法处理味精废水的中试对比试验研究

采用石灰中和、蒸汽加温、空气吹脱对离交废水进行预处理后，以活性污泥法与生物膜法对味精废水进行了现场中试对比试验。中试规模为0.5t/h。预处理后的混合味精废水水质为：进水COD浓度1580～9510mg/L，NH3-N浓度108～2270mg/L。经过一个半月试验，采用好氧生物膜法和两段活性污泥法处理出水,COD均可小于700mg/L，出水NH3-N小于400mg/L，COD去除率大于90%，NH3-N去除率大于80%。当水温下降时两段活性污泥法生化处理效果下降，出水COD和氨氮明显升高，而采用悬挂竹球填料的好氧膜法生物处理过程中剩余污泥排放量极少，处理效果更稳定。