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纯氧曝气活性污泥法效能及其生物特性的响应

纯氧曝气活性污泥法效能及其生物特性的响应

作者：潘芳慧安徽工业大学

学位级别：硕士

当前众多研究表明，纯氧曝气活性污泥法处理污水比普通空气曝气具有更好的优势效能，集中在耐冲击性、高去除率、沉降性能好及颗粒化程度高等方面。然而，这些优势效能产生的机理还需要更多的数据加以解译，尤其是对纯氧曝气条件下活性... 详细信息

当前众多研究表明，纯氧曝气活性污泥法处理污水比普通空气曝气具有更好的优势效能，集中在耐冲击性、高去除率、沉降性能好及颗粒化程度高等方面。然而，这些优势效能产生的机理还需要更多的数据加以解译，尤其是对纯氧曝气条件下活性污泥生物特性的应变与污水处理高效能之间的关系还有待进一步清晰。对这些方面开展研究，将有助于我们优化污水生化处理工艺、改善出水水质，也为进一步推动污水生化工艺的发展补充提供更多的理论支持，对实际污水处理具有指导意义。本课题基于SBR工艺，主要从耐冲击性、去除率、沉降性三方面，进行纯氧与空气曝气污水处理效能的对比研究，并重点从污泥絮体/颗粒显微形态角度，探讨两种条件下活性污泥生物特性(尤其是颗粒化特性)对生活污水处理效能的影响。通过这些初步探究，以期为纯氧曝气污水处理效能机理的解译作数据补充，初步得到结论如下： (1)当进水负荷在1.5-4.1kgCOD.m.d和0.07-0.34kgNHN.m.d范围波动时，为得到出水效果的稳定性，通过标准差(SD)对比发现，纯氧比空气曝气出水COD、NHN标准差(SD)依次低31%、6.0%;纯氧比空气曝气COD、NHN去除率标准差(SD)依次低6.0%、5.5%。结果表明：进水波动对活性污泥法生化工艺的影响，纯氧曝气工艺的耐受性要比空气曝气工艺强。特别当进水负荷高于2.0kgCOD.m.d和0.13kgNHN.m.d时，纯氧比空气曝气出水COD、NHN标准差(SD)依次低30%、10%;纯氧比空气曝气COD、NHN去除率标准差(SD)依次低6.0%、3.0%。表明前者所允许的容积负荷大，进一步说明纯氧曝气可处理高浓度的有机废水。 (2)当平均进水负荷为2.9kgCOD.m.d和0.18kgNHN.m.d时，纯氧比空气曝气平均出水COD、NHN依次低55%，45%;纯氧比空气曝气COD、NHN平均去除率依次高22%、14%。结果表明：纯氧曝气工艺比空气曝气工艺的去除率高。 (3)通过污泥沉降试验，纯氧与空气曝气沉降高度随时间变化均呈一阶指数递减关系(R2=0.94-0.99,p<0.01)。但纯氧比空气曝气沉降速度快3倍。结果表明：纯氧曝气工艺比空气曝气工艺的沉降性好，有利增强固液分离效果。 (4)通过上述结果，纯氧曝气工艺显示出更好的污水处理效能，其根本原因源于充足的溶解氧(DO)。从生物量上，纯氧曝气中MLSS为4.9g.L，空气曝气中MLSS为3.4g.L，充足的DO致使纯氧曝气反应器中微生物代谢更旺盛。微生物分泌出胞外多聚物(EPS)量是空气曝气的1.8倍，使得生物絮凝进一步加强。借助光学和电子显微镜技术进行纯氧与空气曝气污泥颗粒形态的比较。两生化反应器中污泥均出现颗粒化，结果表明：成熟的颗粒平均粒径约5mm，最大粒径至10mm。纯氧曝气中颗粒紧密、显棕褐色，空气曝气中颗粒较疏松，显黄褐色，颗粒周围呈乳白色的丝状物。电镜图中显示，纯氧曝气中污泥颗粒化的颗粒表面除了丝状球衣菌外，还分布类似杆菌、球菌的微生物。上述结果表明，在纯氧曝气条件下，活性污泥物理结构更为密实、紧凑，微生物分布丰富，微生物总量明显优于空气曝气，胞外大分子物质分泌总量增加，这些因素应为纯氧曝气活性污泥法污水处理高效能的重要原因。

关键词：纯氧曝气耐冲击性去除率沉降性颗粒化

叶绿醇对铅污染土壤酶活性及土壤铅有效态影响

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水土保持学报 2019年第5期33卷 358-363页

作者：于培鑫潘芳慧王友保李晶安徽师范大学生命科学学院安徽芜湖241000 安徽师范大学生物环境与生态安全安徽省高校省级重点实验室安徽芜湖241000 蚌埠医学院生命科学学院安徽蚌埠233000

采用土培盆栽试验,研究了在铅污染土壤中添加叶绿醇对土壤酶活性和土壤铅离子有效态的影响,探讨了不同处理时间下叶绿醇对铅污染土壤的缓解作用。结果表明:短时间内在土壤中添加叶绿醇对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性具有促... 详细信息

采用土培盆栽试验,研究了在铅污染土壤中添加叶绿醇对土壤酶活性和土壤铅离子有效态的影响,探讨了不同处理时间下叶绿醇对铅污染土壤的缓解作用。结果表明:短时间内在土壤中添加叶绿醇对土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性具有促进作用,对土壤脲酶活性具有抑制作用,且每种酶对叶绿醇的敏感程度不同,其中碱性磷酸酶最为敏感;随着处理时间延长土壤中过氧化氢酶活性、脲酶活性和铅离子有效态降低,蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性显著升高;土壤重金属铅浓度为600 mg/kg时,叶绿醇浓度为50 mg/kg蔗糖酶活性最强,比空白对照组高出122.28%;当土壤中叶绿醇浓度为250 mg/kg时,土壤碱性磷酸酶活性最高,是空白对照组的251.61%。总之,在铅污染的土壤中添加叶绿醇后能改变土壤酶活性,降低土壤中铅的有效态,并且随着培养时间的延长,叶绿醇对铅污染土壤的修复效果逐渐降低。

关键词：铅污染土壤叶绿醇土壤酶活性有效态铅含量

白刺花中3种生物碱的含量及HPLC指纹图谱

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天然产物研究与开发 2019年第5期31卷 797-802页

作者：张艳华潘芳慧何宝佳王友保安徽师范大学生命科学学院生物环境与生态安全安徽省高校省级重点实验室皖南医学院药学院芜湖241002

为建立白刺花高效液相指纹图谱,并测定白刺花不同部位(根、茎、叶)苦参碱、槐果碱和氧化苦参碱的含量。实验采用AgilentTC-C_(18)(2)色谱柱(250×4.6 mm,5μm),以乙腈-0.09%三乙胺水溶液(4∶96,磷酸调pH3.5)为流动相,流速为1.0 mL/min,... 详细信息

为建立白刺花高效液相指纹图谱,并测定白刺花不同部位(根、茎、叶)苦参碱、槐果碱和氧化苦参碱的含量。实验采用AgilentTC-C_(18)(2)色谱柱(250×4.6 mm,5μm),以乙腈-0.09%三乙胺水溶液(4∶96,磷酸调pH3.5)为流动相,流速为1.0 mL/min,紫外检测波长205 nm,柱温35℃。建立了白刺花的高效液相指纹图谱,确定了14个共有峰,样品的相似度在0.9以上。在该色谱条件下,各成分有较好的分离度,苦参碱、槐果碱和氧化苦参碱分别在6.34～101.5、6.47～103.5、8.38～100.5μg/mL范围内呈良好的线性关系(r>0.999)。用该方法测得白刺花根中苦参碱、槐果碱、氧化苦参碱的平均含量分别为8.204 8、1.237 1、66.147 6 mg/g;茎中分别为4.246 3、1.549 6、25.035 1 mg/g;叶中分别为9.314 8、6.947 4、1.573 4 mg/g。该方法简单、准确,可用于白刺花的质量控制。

关键词：白刺花生物碱高效液相色谱法指纹图谱

施磷对吊兰修复镉污染土壤及土壤酶活性的影响

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水土保持学报 2018年第3期32卷 346-351页

作者：潘芳慧张晓玮王友保安徽师范大学生命科学学院安徽芜湖241000 安徽师范大学生物环境与生态安全安徽省高校省级重点实验室安徽芜湖241000

选用吊兰进行室内盆栽,研究在Cd污染土壤中,施用不同剂量磷肥对吊兰生理指标、土壤酶活性等的影响,为合理施用磷肥,提高Cd污染土壤的植物修复效果提供参考依据。结果表明:吊兰在100mg/kg的Cd污染土壤中能正常生长,施P对吊兰的叶绿素、... 详细信息

选用吊兰进行室内盆栽,研究在Cd污染土壤中,施用不同剂量磷肥对吊兰生理指标、土壤酶活性等的影响,为合理施用磷肥,提高Cd污染土壤的植物修复效果提供参考依据。结果表明:吊兰在100mg/kg的Cd污染土壤中能正常生长,施P对吊兰的叶绿素、细胞膜透性、抗氧化酶活性影响显著(p过氧化氢酶>蔗糖酶>磷酸酶。

关键词：磷肥镉污染土壤吊兰土壤酶植物修复

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《钠的化合物》一节的案例分析

黔东南民族师范高等专科学校学报 2006年第3期24卷 110-111页

作者：潘芳慧凯里市第一中学贵州凯里556000

对高中化学教材中《钠的化合物》一节的教学设计和教学过程进行了分析、探讨.

关键词：高中化学教材钠的化合物教学过程

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河南省畜禽粪便的耕地污染及其未来风险预测

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2021年第2期47卷 233-242页

作者：吴荣康潘芳慧常佳悦张星 TIBAMBA Matthew 王友保安徽师范大学生态与环境学院皖江流域退化生态系统的恢复与重建省部共建协同创新中心安徽芜湖241000

全面分析2008—2017年河南省畜禽粪便的耕地污染并预测其未来风险,以期为河南省合理安排畜禽养殖业结构,进行畜禽养殖粪便污染整治工作提供理论依据。依据2008—2017年河南省畜禽养殖数据和耕地面积数据,分析近10年河南省畜禽粪便量、... 详细信息

全面分析2008—2017年河南省畜禽粪便的耕地污染并预测其未来风险,以期为河南省合理安排畜禽养殖业结构,进行畜禽养殖粪便污染整治工作提供理论依据。依据2008—2017年河南省畜禽养殖数据和耕地面积数据,分析近10年河南省畜禽粪便量、猪粪当量、耕地污染负荷情况,并对未来做出预测。结果表明:近10年河南省猪粪当量的排放量、耕地总氮负荷量、耕地总磷负荷量以及畜禽粪便耕地负荷污染风险指数均有所下降;近10年畜禽粪便污染风险较高的城市主要有平顶山、鹤壁、许昌和漯河,且2017年鹤壁和漯河的畜禽粪便污染风险高,应加强对畜禽粪便的管控与处理。预计在未来,河南省猪的养殖量将迅速增加,到2025年,漯河的预警级别将由Ⅱ级变成Ⅲ级,到2030年,开封和濮阳的预警级别将由Ⅱ级变成Ⅲ级,因此,应重点加强对河南省开封、濮阳和漯河的畜禽粪便污染的防控。

关键词：畜禽粪便耕地污染风险预测河南省

纯氧曝气颗粒化污泥培养及其对高浓度生活污水的处理

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纯氧曝气颗粒化污泥培养及其对高浓度生活污水的处理

2014中国环境科学学会学术年会

作者：江用彬潘芳慧张新喜胡小兵黄坤晓安徽工业大学生物膜法水质净化与利用技术教育部工程中心安徽工业大学能源与环境学院安徽工业大学建筑工程学院

空气曝气活性污泥法对高浓度废水处理往往效果不佳。本研究采用人工模拟废水,在间歇式SBR反应器中运行120 d,进行纯氧和空气曝气活性污泥颗粒化对照培养,并处理高浓度生活污水。通过不同培养期的污泥显微形态观察发现纯氧曝气比空气曝... 详细信息

空气曝气活性污泥法对高浓度废水处理往往效果不佳。本研究采用人工模拟废水,在间歇式SBR反应器中运行120 d,进行纯氧和空气曝气活性污泥颗粒化对照培养,并处理高浓度生活污水。通过不同培养期的污泥显微形态观察发现纯氧曝气比空气曝气条件下的污泥结构密实、粒径大。污泥沉降性比较分析也表明30 min内纯氧曝气比空气曝气条件下的污泥平均沉降速率约快0.03.18m/h。试验分别对两反应器中污水处理效果进行了比较分析,发现纯氧曝气比空气曝气条件下COD、氨氮去除率稍高,但不明显。然而,通过相关性及显著性水平分析,表明纯氧曝气活性污泥对高浓度废水的耐受性比空气曝气活性污泥强。上述结果表明纯氧曝气污泥颗粒化在处理或预处理高浓度废水具有应用潜力。

关键词：纯氧曝气空气曝气污泥显微形态沉降性水质效能

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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纯氧曝气污泥颗粒化及其结构解析

安徽工业大学学报（自然科学版） 2014年第4期31卷 426-432页

作者：潘芳慧黄坤晓江用彬张新喜周芳胡小兵安徽工业大学生物膜法水质净化与利用技术教育部工程研究中心安徽马鞍山243032 安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243032 安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243032

纯氧曝气活性污泥法广泛用于处理或预处理高负荷有机废水。利用纯氧和空气2种曝气方式同步培养好氧颗粒污泥,结果表明前者污泥颗粒化时间较短,颗粒结构更为密实。显微镜观察发现纯氧曝气污泥颗粒表面含有大量的丝状菌,少量球菌、杆菌以... 详细信息

纯氧曝气活性污泥法广泛用于处理或预处理高负荷有机废水。利用纯氧和空气2种曝气方式同步培养好氧颗粒污泥,结果表明前者污泥颗粒化时间较短,颗粒结构更为密实。显微镜观察发现纯氧曝气污泥颗粒表面含有大量的丝状菌,少量球菌、杆菌以及一些胞外多聚物(EPS)等,空气曝气污泥颗粒表面物质组成相对单一,表明纯氧曝气颗粒污泥微生物种类、数量及代谢能力优于空气曝气颗粒污泥。同时发现进水负荷波动对纯氧曝气污水处理系统出水水质的影响较小,表明纯氧曝气颗粒污泥能够处理和耐受高负荷有机废水。

关键词：纯氧曝气空气曝气颗粒污泥扫描电子显微镜

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江苏省畜禽粪便污染对水体的风险评价研究

安徽师范大学学报（自然科学版） 2021年第2期44卷 132-137页

作者：常佳悦潘芳慧吴荣康张星王友保安徽师范大学生态与环境学院生物环境与生态安全安徽省高校省级重点实验室安徽芜湖241000

为研究江苏省畜禽养殖对水环境的影响,以2008—2018年十年间的畜禽养殖数量计算出各种畜禽粪便的产生量,在此基础上计算江苏省近十年各畜禽粪便对环境造成的污染。结果显示,近十年江苏省畜禽粪便年产量平均值已达14337.75万t,生猪和家... 详细信息

为研究江苏省畜禽养殖对水环境的影响,以2008—2018年十年间的畜禽养殖数量计算出各种畜禽粪便的产生量,在此基础上计算江苏省近十年各畜禽粪便对环境造成的污染。结果显示,近十年江苏省畜禽粪便年产量平均值已达14337.75万t,生猪和家禽所占比重较高,畜禽粪便污染物平均产量已达1023.10万t,在畜禽粪便污染物中COD和BOD_(5)污染程度较高,2012年分别占污染物总产量的44.02%和39.60%。2012年畜禽粪便污染物等标排放量最高,各污染物等标排放量COD、TP、TN、BOD_(5)、NH_(4)^(+)-N分别占总量的4.85%、46.72%、19.71%、21.83%、6.89%,说明江苏省畜禽粪便对水环境危害的主要污染物是TP。综合近十年各项指标的变化是呈现先上升后下降的趋势,且2008—2009年与2017—2018年数据几乎处于同一水平,说明该地区畜禽粪便污染没有得到明显的改善,该研究结果可为江苏省水环境污染治理提供参考依据。

关键词：畜禽粪便污染水体负荷等标污染负荷等标污染指数风险评价