曝气条件对铁基复合填料生物滤器脱氮性能及菌群变化的影响

填料和微生物是影响曝气生物滤器 (biological aerated filter, BAF) 污水处理性能的重要因素, 为探究不同曝气条件下曝气生物滤器处理海水养殖废水脱氮性能及填料上微生物群落特征, 试验设置3种不同曝气条件的BAF处理组 (24 h连续曝气、 12 h间歇曝气和0 h曝气), 并将聚碳酸亚丙脂 (PPC) 凝胶亲水填料和海绵铁以3 ∶ 1 (质量比) 混合形成复合固定化生物填料引入BAF系统.结果表明: 铁基复合填料12 h间歇曝气处理的氨氮 (NH+4-N) 去除率高且NO-2-N积累低; 12 h间歇曝气处理中海绵铁填料的微生物群落多样性指数 (Shannon、 Chao1和ACE) 高于其他处理组, 这说明该处理的微生物群落多样性和丰度最高; 12 h间歇曝气处理中海绵铁填料中的不动杆菌属Acinetobacter、代尔夫特菌属Delftia及在PPC填料处理中的发光杆菌属Photobacterium等具备反硝化能力的菌属相对丰度高于其他处理组.研究表明, 铁基复合填料BAF在12 h间歇曝气条件下富集了更多的反硝化细菌, 使曝气生物滤器具有良好的脱氮性能,同时将节省更多能耗.     

滨海湿地中多溴联苯醚的污染特征及生态风险评价研究进展

滨海湿地中多溴联苯醚(PBDEs)污染及其对滨海湿地的影响受到越来越多的关注,但对其污染特征和生态风险等仍有许多问题未厘清。从滨海湿地中PBDEs的种类和浓度、PBDEs在沉积物中的分布特征、PBDEs分布与沉积物理化因子的关系、PBDEs生态风险评价等相关研究进展进行了系统梳理,分析了滨海湿地沉积物和生物体内中PBDEs种类和浓度,讨论了PBDEs在滨海湿地中的水平与垂向分布规律,探讨了滨海湿地沉积物理化因子对PBDEs分布的影响,归纳了滨海湿地中PBDEs的生态风险评价方法。今后需进一步明确滨海湿地沉积物和生物体内的PBDEs同系物及富集浓度,加强滨海城市排污口附近区域的PBDEs归驱研究,解析滨海湿地沉积物理化因子(如铁、硫、氮等元素)与PBDEs的关系,加强PBDEs生态风险阈值和评价方法研究,为滨海湿地污染控制和评价提供技术支撑。     

典型抗生素在不同组合基质中的去除效果

为筛选对抗生素处理效果好的组合基质,设计4种基质柱,研究了连续进水条件下典型抗生素在基质柱中的处理效果.结果表明,4种基质柱对恩诺沙星、磺胺二甲基嘧啶、土霉素和青霉素4种典型抗生素均有去除作用,去除率最高的是B柱.对于恩诺沙星和土霉素,第5d去除率最高;对于磺胺二甲基嘧啶和青霉素,第30 d去除率最高.恩诺沙星易被基质吸附,主要在各个基质柱的表层基质去除,而不易被微生物降解.磺胺二甲基嘧啶与基质发生吸附作用较小,pH值较高时吸附作用更弱,在基质中较易向下迁移,可被微生物降解.土霉素在中层和底层基质中的去除率占整体去除率的百分比较大,而微生物降解作用很小.青霉素在B柱表层和D柱中层基质中去除率较高,较易被微生物降解.B柱对4种抗生素的去除效果最好,其次是D柱,而A柱和C柱去除效果均不太理想.     

生物海绵铁复合填料曝气生物滤器处理养殖海水脱氮条件优化研究

为了提高海水循环养殖系统(RAS)中曝气生物滤器(BAF)系统脱氮效率，减少亚硝态氮(NO2–-N)积累和曝气量，将铁基复合生物填料引入BAF系统，以间歇式曝气营造BAF系统好氧、缺氧和厌氧的循环环境，采用扫描电子显微镜考察了填料表面形态，研究了不同复合填料配比及曝气运行方式下的氮污染物的处理效果，并利用单因素实验对生物滤器的各重要运行参数进行优化。结果显示，添加铁基填料可以提高约10%的脱氮效率，降低25%的NO2–-N积累并节省50%的曝气量；海水BAF系统在如下运行参数条件下有更优的去除性能，间歇曝气时长为12 h，聚碳酸亚丙酯(PPC)凝胶亲水填料与海绵铁复合配比为3∶1，温度为30℃，水力负荷率(HLR)为1.2 m3/(m2·d)，进水氨氮(NH4+-N)负荷为1 mg/L。研究表明，在RAS中引入铁基填料并以间歇曝气方式运行，能提高BAF系统处理氮污染物效率，明显降低NO2–-N积累和运行耗电量，为BAF在RAS中的生产应用提供理论依据。     

异养硝化―好氧反硝化细菌在海水养殖废水脱氮中的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, HN-AD)脱氮技术可在好氧条件下同步实现硝化/反硝化过程，在海水养殖废水生物脱氮处理中具有显著的优势。文章梳理了海水环境中HN-AD菌的分离筛选研究，结合关键功能基因和酶系分析了HN-AD脱氮途径与机制，归纳了碳源、碳氮比、溶解氧、氮源、温度、pH以及新型污染物等主要环境因子对HN-AD菌脱氮效果的影响。今后需进一步通过常规和分子生物学手段获得高效脱氮菌株，借助多组学手段阐明脱氮途径机制，厘清环境因素影响HN-AD菌的分子生物机制以获得最优工艺参数。