厌氧消化液氨氮吹脱回收整体处理装置设计与中试试验

为了促进氨氮吹脱回收工艺处理厌氧消化液的工程化应用,针对投碱量较大、吹脱时易产生泡沫和能耗较高等问题,设计了一套厌氧消化液氨氮吹脱回收整体处理工艺装置。该整体处理装置由高效预处理单元、p H值调节单元及氨氮吹脱与回收单元3个功能单元组成,采用了低耗逆流循环吹脱方法。完成设计后在京郊沼气站进行了中试装置示范搭建,并于2015年8月—11月中旬进行了现场中试试验和工艺优化。结果表明,投加22 g/L生石灰时厌氧消化液pH值可达到运行要求值(10.5以上),并且在水温和气液比分别为(30.7±2.5)℃和960时,氨氮去除率可达(55.8±2.2)%。研究发现虽然投加石灰干粉具有简便性,但是利用率较低,采用投加石灰浆的方法可以有效避免投加干粉的缺陷,可减少7.5 g/L的投加量。同时研究发现不同厂商生石灰中有效氧化钙的含量差别较大,提升厌氧消化液pH值的性能存在较大差异,并分析得出了不同温度下的建议投碱量。该整体处理装置在常温和低气液比(0~1 000)条件下达到了相对稳定的氨氮脱除效率,具有较好的应用推广前景。     

太湖氨氮污染物与温度的时空变异分析

通过对太湖水质监测,基于太湖7个监测站所提供的关于2008年1月至2012年12月的水质含氨氮污染物与温度的变化数据,采用改进的灰色关联法,建立基于WASP(water quality Analysis Simulation Program)模型富营养化原理的一个高效稳定的正交曲线平面二维水环境模型WESC2D。并用KS检验方法、Binomial检验方法来拟合、检验数学模型。利用图表统计来分析温度与氮污染的相关特征。数据结果表明两者同步变化程度较高,可以判断太湖水质氮污染物含量与温度呈负相关,含氮污染物浓度的变化与温度的变化存在大约40d的滞后性。并且在纬度高、经度低的地方两者相关性较强。对2014年太湖含氮污染物浓度时空变化进行预测,所得数据符合实验结论。     

曝气生物滤池系统处理含氨氮废水的试验研究

为了进一步研究曝气生物滤池工艺在污水处理中的应用,采用曝气生物滤池处理工艺,对氨氮质量浓度较高、其他污染物量较低的废水进行了工艺运行条件及处理特征的模拟试验,主要研究了气水比、水力负荷、氨氮负荷等因素对氨态氮等污染物处理效果的影响。结果表明,进水氨态氮质量浓度约为25 mg/L时,气水比为3∶1和4∶1时,曝气生物滤池系统出水氨态氮质量浓度均低于7 mg/L;系统出水COD平均质量浓度随气水比增大而升高;在气水比为2∶1,进水氨态氮质量浓度相近条件下,水力负荷调整为5 m~3/(m~2·h)时,系统出水氨态氮质量浓度低于12 mg/L,去除率达到54%。     

急性氨氮胁迫及毒后恢复对团头鲂幼鱼鳃、肝和肾组织结构的影响

为进一步了解氨氮对团头鲂幼鱼的毒性毒理影响,以体质量为(14.27±0.01)g的团头鲂幼鱼为研究对象,研究了氨氮胁迫对其鳃、肝、肾组织结构的影响。实验首先进行96h的氨氮胁迫,得出96h LC50,在此基础上,设置对照组(0.472 mg/L)和实验组(25 mg/L)两个氨氮浓度处理组,进行0、6、12、24、48h的氨氮胁迫,取样后剩余团头鲂幼鱼移入曝气自来水进行96h的毒后恢复实验。结果表明：96h LC50为56.492 mg/L;三种组织观察表明,氨氮胁迫6h,鳃丝毛细血管扩张,上皮组织增生;肝细胞肿胀,细胞核肿大,肝细胞空泡化;肾小球萎缩,肾小囊腔膨大,肾小管管腔缩小;胁迫12h,泌氯细胞增生,呼吸上皮细胞出现部分脱落;肝细胞水样变性、血窦扩张、细胞轮廓模糊,形成点状病灶;肾小管上皮细胞肿大、水样变性、浊肿;胁迫24h,鳃小片融合、变短,呼吸上皮细胞大面积脱落;肝细胞水样变性、血窦扩张严重,形成局部病灶;肾组织淋巴细胞浸润严重,充血,肾小球坏死,肾小管坏死;胁迫48h,鳃小片卷曲,上皮细胞部分脱落;肝细胞部分溶解、血窦扩张,形成点状病灶;肾小管上皮细胞坏死,肾小球坏死;96h恢复后,泌氯细胞和上皮组织增生严重;肝组织大面积细胞核肿大,血窦扩张;肾组织淋巴细胞浸润严重,肾小管坏死,肾小球坏死。实验表明,不同的器官之间病症的损伤程度是不同的,肝组织的损伤最严重,然后依次是鳃和肾。随着胁迫时间延长,鳃、肝和肾组织受到的损害增加,同时鱼体也产生防御反应,但96h的恢复期不足以让团头鲂幼鱼在胁迫中完全恢复,而恢复能力最差的是肾组织。     

中国明对虾MKK4基因克隆及其在氨氮胁迫下的表达分析

为初步研究中国明对虾MKK4的生物学功能,采用RACE技术克隆获得中国明对虾MKK4基因全长cDNA序列,并对该序列进行分析。结果显示,中国明对虾MKK4基因全长为2 064 bp,开放阅读框长1 221 bp,5'非编码区长214 bp,3'非翻译区长629 bp。将该基因命名为FcMKK4。推测该基因编码406个氨基酸,预测分子量为45.94 ku,理论等电点为8.50。同源性和系统进化分析发现FcMKK4与肩突硬蜱和印度跳蚁的同源性分别为80%和78%,与其他节肢动物MKK4聚为一支。荧光定量RT-PCR结果表明,FcMKK4基因在肌肉中的相对表达量最高,其次为肝胰腺。氨氮胁迫后该基因在中国明对虾肌肉、肝胰腺、血细胞、鳃、心脏、肠和胃中的表达量均显著增加,并有不同的时空表达谱式,表明FcMKK4可能参与中国明对虾非生物胁迫的应答反应。     

复合微生态制剂的制备及其脱氮效果分析

从沧州和天津地区共采集8个有效底泥样品,利用选择培养基从底泥中筛选出3株高效脱氮菌株,分别编号为31-A、33-A、41-A。3株菌株被分别鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、球形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus sphaericus)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)。实验中探究了不同的温度、pH、转速对三株菌株的生长量的影响,最适的温度为37℃,最适的pH为8.0,最适的转速为120r/min。将三株菌株进行不同的配比培养,分别处理人工废水,氨氮和亚硝酸盐氮的去除率高达87.22%、86.27%。     

高效复合微生态制剂对养殖水体修复效应的研究

利用模拟池塘水质实验和采集水处理实验来验证高效复合微生态制剂(枯草芽孢杆菌:球形赖氨酸芽孢杆菌:蜡状芽孢杆菌为2∶1∶1)的脱氮效果。模拟实验中,亚硝酸盐的去除率达75%,氨氮的去除率在40%;采集水实验中,氨氮和亚硝酸盐的去除率分别为34%、48%,除此之外,COD的去除率可达30%。     

凡纳滨对虾群体杂交与自交 F1低溶氧与高氨氮耐受性比较

利用6个遗传背景不同的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)群体,通过群体间自交与杂交建立了8个交配组合。对不同交配组合F1,在幼虾和成虾阶段,进行低溶氧与高氨氮48 h胁迫试验,比较不同交配组合群体在不同生长阶段的高氨氮与低溶氧耐受性。结果显示,低溶氧胁迫,YH♀×ZX♂、SS♀×SS♂、HD♀×YH♂交配组合幼虾存活率分别为76.23%、74.61%、74.38%,显著高于其他交配组合存活率(P0.05),成虾的存活率分别为83.08%、65.57%、71.12%,可作为耐低溶氧优良品系选育的候选材料;高氨氮胁迫,YH♀×KN♂、HD♀×YH♂、YH♀×ZK♂交配组合幼虾存活率分别为97.71%、86.43%、80.01%,显著高于其他交配组合(P0.05),成虾存活率分别为85.53%、74.18%、69.23%,可作为耐高氨氮优良品系选育的候选材料;HD♀×YH♂交配组合低溶氧与氨氮耐受性均较好,但不同交配组合低溶氧与氨氮耐受性间相关性检验不显著(P0.05)。研究发现,亲本中雌虾来源为YH,子代低溶氧耐受性优良,推断抗低溶氧性状为母系主导遗传;对虾低溶氧的耐受性随着生长发育的进行而降低,高氨氮耐受性随着生长发育的进行而增强;各交配组合高氨氮和低溶氧耐受性,在幼虾阶段和成虾阶段均呈极显著相关(P0.01),表明凡纳滨对虾低溶氧与高氨氮耐受性适宜在幼虾阶段进行遗传评估。     

不同处理方式下南美白对虾养殖废水中氨氮变化研究

本实验研究了不同的养殖废水处理方式下,处理前后养殖废水中氨氮变化情况。结果表明在循环水设备处理方式下,养殖废水中氨氮含量最低,循环水养殖应是未来养殖业的发展方向。但是根据我国目前养殖现状和外界水域的严重污染,应该尽力完善简单的废水处理方式,使排放于外界的养殖废水能够最大程度地净化。     

氨氮胁迫对奥尼罗非鱼非特异性免疫的影响

将奥尼罗非鱼（Oreochromis niloticus× O. areus）幼鱼暴露于不同质量浓度（0、2.5 mg·L -1、5 mg·L -1、10 mg ·L -1和20 mg·L -1）的氨氮溶液中,于第0、第12、第24、第48和第72小时测定其非特异性免疫相关指标。结果表明,试验幼鱼经氨氮胁迫后各试验组血清溶菌酶活力随着胁迫时间的延长下降显著（P ﹤0.05）。氨氮胁迫明显影响鱼肝脏总抗氧化能力（T-AOC）及相关抗氧化酶活力。与对照组相比,随胁迫时间增加各试验组肝脏 T-AOC 及总超氧化物歧化酶（T-SOD）活力均先下降后上升（P ﹤0.05）。过氧化氢酶（CAT）及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力变化还与胁迫溶液浓度相关。低浓度组（2.5 mg·L -1和5 mg·L -1）,CAT 活力在胁迫24 h 后显著下降（P ﹤0.05）;高浓度组（10 mg·L -1和20 mg·L -1）,CAT 活力却出现先升高后降低的变化。除最高浓度组,各试验组 GSH-Px 活力表现为诱导效应（P ﹤0.05）。试验条件下氨氮胁迫对罗非鱼非特异性免疫产生明显影响,且随浓度增加及时间延长影响程度加大。