猪粪秸秆沼液短程硝化反硝化快速启动及稳定运行研究

短程硝化反硝化工艺具有节省碳源、节省曝气量、污泥产量低等优点,但由于启动时间长、短程硝化效果不稳定等问题限制了其工程应用。针对此问题,本研究采用泥膜一体化工艺(IFAS)处理猪粪秸秆沼液,并考察了短程硝化反硝化工艺生物强化快速启动及稳定运行效果。结果表明,通过添加实验室自制氨氧化菌剂与反硝化菌剂,可在17 d内完成反应器的快速启动;稳定运行阶段,系统猪粪秸秆沼液有机负荷(COD)平均为1 040.0 mg·L~(-1)·d~(-1),好氧池平均NH_3-N负荷为110 mg·L~(-1)·d~(-1);好氧池平均NO_2~--N积累率为91.4%;COD、NH_3-N、TN平均去除率分别达到92.1%、97.0%、90.1%,且COD和TN的去除主要发生在缺氧池。分子生物学分析表明,整个运行过程中,好氧池生物膜氨氧化细菌(AOB)的丰度由0.003 6%上升至0.014 3%,增长至原来的4倍;亚硝酸盐氧化细菌(NOB)的丰度由0.004 8%下降至0,说明利用氨氧化菌剂、反硝化菌剂可快速稳定实现短程硝化反硝化脱氮工艺的启动。     

pH和碱度对生物硝化影响的探讨

生物脱氮是废水氮素污染控制的有效技术.本文剖析了pH对生物硝化的影响以及与碱度的关系,认为pH不仅影响硝化细菌的生长和代谢,也影响硝化基质和产物的有效性和毒性,可制约生物硝化反应器的效能.生物硝化系统的碱度主要由碳酸盐类组成.因为碳酸盐系统在pH 6.5～8.5时缓冲强度较弱,硝化过程中极易发生pH大幅度波动,操作中应予以高度关注.     

产甲烷反硝化-短程硝化反硝化组合工艺处理屠宰废水的效能

采用CSTR作为产甲烷反硝化反应器和MSBR作为短程硝化反硝化反应器的串联工艺进行屠宰废水处理中试试验。通过控制溶解氧在0.7~1.2 mg·L-1,实现短程硝化反硝化;将MSBR出水按一定比例回流至CSTR,实现产甲烷反硝化。在稳定运行的前提下考察了组合工艺对屠宰废水的处理效果,并进一步分析了各反应器对COD、TN、NH+4-N的去除贡献。结果表明：工艺对屠宰废水COD、NH+4-N、TN的去除率分别达到97.12%、95.13%、77.14%; CSTR对系统COD去除贡献率为68.35%,MSBR对系统TN去除贡献率为72.34%;CSTR对系统TN、NH+4-N去除的贡献率分别为27.66%、-33.42%,MSBR对系统COD、NH+4-N去除的贡献率分别为31.65%、133.42%;组合工艺的适宜回流比较为75%;温度对COD、NH+4-N、TN的去除效果及去除稳定性有重要的影响;在最佳回流比75%的条件下,沼气中甲烷含量为66.70%;在气温较高的夏秋季,稳定期的亚硝酸盐积累率（NAR）可达65%以上。     

碱度及Do对亚硝化反应的影响

[目的】研究碱度和DO浓度对亚硝酸盐积累及半硝化的影响。[方法】采用自制的立方形SBR反应器,反应器温度控制在28～33℃,进水氨氮浓度控制在80～110mg／L,研究碱度和DO2个因素对亚硝酸盐积累的影响。[结果]水体中适当的碱度有益于亚硝酸盐的形成。低DO有利于亚硝酸盐的积累,但不利于氨氮的转化。当DO〈0．5mg／L时,氨氮去除率不高,仅50％左右,适合于半硝化反应,但亚硝酸盐积累率很高,最高可达99％;当DO〉1．5mg／L时,亚硝酸盐的积累率逐渐降低;DO在0．5～1．5mg／L时,氨氮的去除率和亚硝酸盐积累率都很高,适合于进行亚硝化反应。[结论]在温度为28～33℃和进水氨氮浓度一定的情况下,控制碱度和DO能使亚硝酸盐在反应器内得到很好的积累。     

猪场沼液对不同pH土壤中重金属有效性的影响

沼液对重金属有效性的影响因土壤pH的不同而存有差异。本文分别选取pH为3.62、7.23和7.85的酸、中、碱性三种土壤,施加大型猪场厌氧发酵后的沼液,研究不同用量下三种不同pH土壤中Pb、Cu和Zn有效性的变化。结果表明,沼液低用量下(1 350 m~3/hm~2),三种土壤中Pb和Zn可交换态含量分别下降50.3%～78.9%和55.1%～76.0%(P 0.05),酸性和碱性土壤中Cu可交换态含量显著降低,降幅分别为87.7%和80.8%。Pb和Cu可交换态含量的下降对应二者可氧化态和残渣态含量的增加,但Zn可交换态含量下降对应其可还原态和残渣态含量的增加。相比较而言,沼液高用量下(2 700 m~3/hm~2),三种土壤中Pb和Cu可交换态含量均显著增加,增幅分别为31.0%～122.2%和84.6%～101.7%。Zn的可交换态含量在酸性土壤中增加14.3%,在碱性土壤中增加46.1%。因此,沼液施用对土壤Pb、Cu和Zn有效性的影响主要取决于其用量。低量沼液施用有助于降低重金属的有效性,但高量施用会增加重金属污染风险。土壤酸碱度差异产生的影响因重金属类型不同而存在较大变化。     

含氨废水短程硝化工艺的探讨

含氨废水的短程硝化能够实现节能降耗,是目前废水生物脱氮领域的研究热点.本文分析了短程硝化的原理及基于短程硝化的新型生物脱氮工艺的优势,探讨了温度、pH、溶解氧、游离氨、污泥龄等控制条件对实现短程硝化的影响以及适宜的参数范围,并介绍了短程硝化的工艺途径.     

温度和pH对海水曝气生物滤器硝化性能的影响

为研究不同环境因子对曝气生物滤器硝化作用的影响,采用人工模拟海水养殖废水,研究了在不同温度(10、15、20、25、30℃)与不同pH值(7.0、7.5、7.7、8.0、8.5)条件下,生物滤器(玻璃材质,高60 cm,内部直径10 cm)对总氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮(NO_2~--N)的处理情况。结果表明:在温度为10～25℃时,生物滤器对TAN、NO_2~--N的去除速率随着温度的上升不断增加;当温度为25℃、pH为7.7时生物滤器对TAN的体积去除速率最大,达到(0.793 1±0.023 1)mg/(L·h);当温度为25℃、pH为7.5时,生物滤器对NO_2~--N的去除速率明显高于其他处理组,并在150 min左右完成对NO_2~--N的去除;试验过程中各处理组均存在不同程度的NO_2~--N积累现象,在温度为10～25℃、pH为7.0～8.5时这种现象随着温度和pH值的升高不断加剧。研究表明,相较于亚硝酸盐氧化菌(NOB),氨氧化菌(AOB)对环境温度、pH值变化适应能力更强,该研究结果可为曝气生物滤器的高效及稳定运行提供理论指导。     

温度和pH对海水曝气生物滤器硝化性能的影响

为研究不同环境因子对曝气生物滤器硝化作用的影响,采用人工模拟海水养殖废水,研究了在不同温度(10、15、20、25、30℃)与不同pH值(7.0、7.5、7.7、8.0、8.5)条件下,生物滤器(玻璃材质,高60 cm,内部直径10 cm)对总氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮(NO_2^--N)的处理情况。结果表明:在温度为10～25℃时,生物滤器对TAN、NO_2--N)的处理情况。结果表明:在温度为10～25℃时,生物滤器对TAN、NO_2^--N的去除速率随着温度的上升不断增加;当温度为25℃、pH为7.7时生物滤器对TAN的体积去除速率最大,达到(0.793 1±0.023 1)mg/(L·h);当温度为25℃、pH为7.5时,生物滤器对NO_2--N的去除速率随着温度的上升不断增加;当温度为25℃、pH为7.7时生物滤器对TAN的体积去除速率最大,达到(0.793 1±0.023 1)mg/(L·h);当温度为25℃、pH为7.5时,生物滤器对NO_2^--N的去除速率明显高于其他处理组,并在150 min左右完成对NO_2--N的去除速率明显高于其他处理组,并在150 min左右完成对NO_2^--N的去除;试验过程中各处理组均存在不同程度的NO_2--N的去除;试验过程中各处理组均存在不同程度的NO_2^--N积累现象,在温度为10～25℃、pH为7.0～8.5时这种现象随着温度和pH值的升高不断加剧。研究表明,相较于亚硝酸盐氧化菌(NOB),氨氧化菌(AOB)对环境温度、pH值变化适应能力更强,该研究结果可为曝气生物滤器的高效及稳定运行提供理论指导。     

追施沼液对不同pH土壤CH4和N2O排放的影响

摸清不同pH土壤施用沼液后CH4和N2O的排放特征,对沼液农田回用的有效性及其养分管理具有重要意义.通过盆栽试验,探讨了猪粪沼液在pH为5.5(S5.5)、6.5(S6.5)和8.2(S8.2)的菜地土壤追施后CH4和N2O气体的排放特征.研究结果发现,不同pH菜地土壤追施猪粪沼液后,CH4和N2O排放速率和总量增加,特别是在S6.5和S8.2土壤中,二者增幅均显著高于施用化肥的处理.追施猪粪沼液后,CH4在pH较低的土壤(S5.5和S6.5)开始表现为负排放,随后逐渐表现为正排放,而在pH较高的土壤(S8.2)始终为正排放.N2O的排放表现为:S5.5土壤仅在第三次施沼液后,其N2O瞬时排放速率显著高于施用化肥和对照处理;而在S6.5和S8.2土壤N2O排放速率均显著增加,其平均排放速率显著高于施用化肥和对照处理.追施沼液后,整个生长季内CH4平均排放量在不同pH土壤间的变化趋势为S8.2＞S6.5＞S5.5,N2O排放的变化趋势为S6.5＞S8.2＞S5.5.碱性土壤上施用沼液会增加其氮素损失和环境污染的可能性.     

线辣椒叶面喷施沼液的效应

对线辣椒叶面喷施不同浓度沼液的结果表明,喷施沼液可使可溶性糖有不同程度的提高,以喷施沼液浓度75%的处理为最佳,达到了8.83%;辣椒素含量也显著高于对照;vC含量最高的达到了139.42 mg/100 g;农艺性状较对照有所改善,产量也有不同程度的提高,其中以喷施沼液浓度50%的处理产量最高,干重达到了4 796.40 kg/hm^2,较对照增产25.42%.可见,线辣椒叶面喷施沼液能有效改善其品质并提高产量.     

沼液对小麦生长的影响

通过小区倍量浇灌沼液试验及大田喷施沼液试验,探索沼液对小麦生长的影响。结果表明,沼液可以替代部分化学肥料。与施肥对照相比,倍量沼液浇灌均可以提高小麦的产量,净效益也均高于施肥对照。从抗倒伏性看,空白对照倒伏不明显,施肥对照、0.5倍量以及1倍量出现了轻微倒伏,2倍量、5倍量、10倍量、20倍量的沼液倒伏情况较为严重。大田试验中,与常规施肥的条田进行对比,沼液处理的割方产量比施肥对照低120 kg/hm2,肥料成本节约495元/hm2,净效益增加了231元/hm2,但沼液喷灌的条田出现了重度倒伏现象,施肥对照轻微倒伏。     

炉渣颗粒吸附剂对沼液吸附效果研究

以不同配比的炉渣和钢渣为原料,经混合、成球、焙烧制成炉渣颗粒吸附剂。通过静态吸附试验和动态吸附试验,考察了该吸附剂对沼液中NH+4 N、TN、TP和COD的吸附性能。结果表明,沼液的pH、吸附时间、沼液的浓度等因素对不同配比的炉渣颗粒吸附剂吸附沼液中TP均有显著影响。在适当条件下,不同配比的炉渣颗粒对沼液中的TP去除率均在90%以上。炉渣颗粒吸附剂对废水中TP的等温吸附规律可用Langmuir、Freundlich和Temkin模型进行较好的描述。动态吸附试验中废水中NH+4 N、TN、TP、COD去除率均在90%左右,其中以炉渣和钢渣质量比为4∶1(①号)的混合渣去除效果最好,平均去除率分别为99.24%、9675%、99.94%、89.71%,可达标排放。炉渣颗粒可以作为吸附材料处理沼液中的NH+4 N、TN、TP和COD。     

施用沼液对芹菜品质和产量的影响

 研究了沼液与等氮磷钾化肥的一次与分次施用对芹菜生理、品质的影响,为沼液在芹菜中的应用提供依据。试验以芹菜为材料,在完全随机设计的条件下,分析了芹菜的过氧化氢酶活性、叶绿素、VC、还原糖和硝酸盐含量。结果表明：无论是一次施肥还是分次施肥,施用沼液的处理比施用化肥的处理对芹菜的生理指标、品质指标显著提高,而产量有所下降,但差异不显著。其中一次施用300ml沼液的追肥处理(A1I)比化肥处理（B1I）对芹菜的叶绿素含量、过氧化氢酶活性分别提高了19.06%、6.52%;一次施用900ml沼液的追肥处理(A2I)比化肥处理（B2I）对芹菜的VC含量、还原糖含量分别提高了9.07%、51.31%,硝酸盐含量下降了31.65%;且施用沼液时一次施用与分次施用对芹菜的品质、产量无显著影响,化肥的分次施用与化肥的一次施用相比,芹菜的硝酸盐含量显著降低。     

pH值对沼气产气量的影响

[目的]探讨发酵条件对产沼气的影响。[方法]以新鲜猪粪为原料,采用批量进料的方法,研究了7个处理(pH值分别为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5)对厌氧发酵产气量、产气特性的影响。[结果]不同pH处理发酵都能启动。以pH值6.5启动最快,其次是7.0,其余pH处理启动较慢。各处理的pH值上升到6.5的时间为11 d(pH值7.0)1、2 d(pH值6.5)3、0 d(pH值7.5)3、2 d(pH值6.0)。pH值7.0和pH值6.5的60 d总产气量最高,pH值6.0次之,pH值5.5最低。pH值7.0处理的CH4含量最高,达78.0%,与其他处理差异极显著;pH值6.5处理的CH4含量最大为62.0%;其余各处理CH4含量50.0%左右,差异不显著。[结论]发酵体系的pH值为6.5~7.0,可促进厌氧发酵的启动,提高产沼气的质量。     

浅谈化肥污染与沼液对作物的增益效果

化肥施用过量导致的环境污染是目前我国农业生产的一大问题。沼液肥是一种新型有机肥,在生态环境建设中作用明显。该文通过分析长期施用化肥带来的影响及施用沼液有机肥产生的增益效果,归纳总结了沼液肥对大田作物生长产生的有益效果,为今后开展沼液灌溉农田提供研究资料。     

沼液对棉花发芽率及幼苗生长的影响

为了研究不同体积分数的沼液对棉花发芽和幼苗生长的影响,在温室大棚和实验室恒温箱中进行培养试验.结果表明,发芽期各体积分数沼液均降低了棉花的发芽率;苗期沼液体积分数小于20％时棉花幼苗的存活率为100％,沼液体积分数为10％时棉花幼苗的株高、根长、根重、叶面积等最大.     

喷施沼液在温室番茄上的应用效果研究

在施用有机肥、硫酸锌、硫酸钾复合肥的基础上,研究了不同浓度的沼液对温室番茄的应用效果,结果表明,喷施沼液能够增加番茄产量,增强植株长势,提高果实着色度和单果重,有效减少裂果率,提高抗逆性和抗病性,当沼液原液∶清水=1∶1时效果最佳,产量增加8.53%,收益增加15 889.5元·hm-2,单果重增加15g,裂果率降低73%。     

水生蕹菜对沼液净化效果的研究

为研究水生经济植物对沼液净化处理的效果,本研究开展水生蕹菜对不同浓度沼液的净化试验,通过测试水生蕹菜对沼液中COD、TN、TP的去除效率及其生化指标,分析水生蕹菜的食品安全性与经济效益。试验结果表明：水生蕹菜可以在高浓度沼液中栽培成活,并对沼液具有较强的净化效果;稀释40倍沼液COD去除率最高,稀释30倍的沼液水培水生蕹菜经济效益最好,重金属指标符合绿色食品水生蔬菜(NY/T 1405—2015)标准要求。通过沼液种植水生蕹菜既能充分利用沼液中的营养物质,又能减少养猪场污染物排放,而且其食品安全性又有保障,具有良好的环境与经济效益。     

小麦喷施不同浓度沼液增产效应试验

通过不同浓度沼液在小麦上喷施试验，结果表明。以60％液喷施小麦增产效果最为显著．其次为50％沼液，喷施沼液能增强小麦的抗逆性，提高小麦的光合利用率。增强小麦各个产量因素间协调生长，从而提高产量。