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游离氨对强化生物除磷系统除磷效能及菌群结构的影响

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环境工程 2022年第10期40卷 24-31页

作者：牛永健董昆牛宏亮辛明星李维维孙洪伟甘肃省轻工研究院有限责任公司兰州730000 兰州交通大学兰州730000 烟台大学山东烟台264000

为探究游离氨(FA)影响强化生物除磷(EBPR)系统除磷效能的生物学机制,采用SBR反应器,以EBPR系统的活性污泥为研究对象,探究了FA浓度分别为0,0.2,1,4,10,15,25,50 mg/L对EBPR系统除磷效能及菌群结构的影响。结果显示,FA浓度为0.2 mg/L时,... 详细信息

为探究游离氨(FA)影响强化生物除磷(EBPR)系统除磷效能的生物学机制,采用SBR反应器,以EBPR系统的活性污泥为研究对象,探究了FA浓度分别为0,0.2,1,4,10,15,25,50 mg/L对EBPR系统除磷效能及菌群结构的影响。结果显示,FA浓度为0.2 mg/L时,对EBPR系统除磷产生促进作用,当FA浓度为1~50 mg/L时,对EBPR系统除磷产生抑制作用;门水平下,变形杆菌门Proteobacteria的丰度随着FA浓度的升高而升高;纲水平下,γ-变形菌纲Gammaproteobacteria的丰度与FA浓度呈正相关;属水平下,聚磷菌***与Tetrasphaera相比,Tetrasphaera的丰度变化趋势更符合FA对除磷性能的影响;LEfSe分析显示低、中、高浓度样品的微生物标记物分别为绿弯菌门Chloroflexi、拟杆菌门Bacteroidetes及β-变形菌纲Betaproteobacteriales。研究结果明确了FA对EBPR系统影响的过程,加深了对EBPR系统除磷过程菌群结构的认识,可为深入研究生物除磷的抑制机理提供借鉴。

关键词：游离氨强化生物除磷系统除磷效能菌群结构高通量测序

基于磷容量的污水处理厂除磷效能提升控制技术研究

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环境污染与防治 2024年第4期46卷 497-501页

作者：王刚李魁晓姜大伟王慰许骐贺赟张新勃北京城市排水集团有限责任公司北京100022 北京市污水资源化工程技术研究中心北京100124

针对污水处理厂回流污泥除磷能力无法准确表征以及除磷药剂使用效率低的问题,首次建立了污泥磷容量的检测方法,研究了除磷药剂种类及用量对污泥磷容量的影响,同时开展了除磷药剂效能提升研究工作。结果表明,使用化学除磷工艺的污水处理... 详细信息

针对污水处理厂回流污泥除磷能力无法准确表征以及除磷药剂使用效率低的问题,首次建立了污泥磷容量的检测方法,研究了除磷药剂种类及用量对污泥磷容量的影响,同时开展了除磷药剂效能提升研究工作。结果表明,使用化学除磷工艺的污水处理厂污泥有不同程度的磷去除能力,即“磷容量”,通过现场实测及拟合计算得到污水处理厂磷容量为0.32~3.25 mg/g(以单位污泥混合液悬浮固体的溶解态活性磷酸盐(sRP)去除量计),折合除磷药剂投加量为0~15.85 mg/L。除磷药剂种类与投加量是影响回流污泥磷容量的关键因素,相同投加量水平下,投加硫酸铝的污泥磷容量较投加聚合氯化铝(PAC)的污泥磷容量高,除磷药剂的预水解程度是导致磷容量差异的主要原因。污泥磷容量与除磷药剂投加量呈正相关。基于污泥磷容量的检测结果,污水处理厂可以采用改变污泥外回流比或将剩余污泥回流到初沉池的方式提高除磷药剂使用效率,可使进水的sRP下降10%以上。此外,剩余污泥回流初沉池可以减少30%的污泥排放量,既强化了除磷效果又实现了污泥的减量化,对污水处理厂绿色发展具有非常重要的指导意义。

关键词：磷容量检测方法除磷药剂除磷效能调控技术

纳米银对EBPR系统除磷效能及微生物种群影响的试验研究

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纳米银对EBPR系统除磷效能及微生物种群影响的试验研究

作者：董昆兰州交通大学

学位级别：硕士

随着纳米银的大规模应用,其引发的生态环境效应引起了人们的关注。污水处理厂进水的纳米银含量逐年增多,纳米银的抑菌性可能会对污水生物处理的功能微生物产生影响,进而影响污水处理厂的高效运行。为探究纳米银对强化生物除磷(EBPR)系... 详细信息

随着纳米银的大规模应用,其引发的生态环境效应引起了人们的关注。污水处理厂进水的纳米银含量逐年增多,纳米银的抑菌性可能会对污水生物处理的功能微生物产生影响,进而影响污水处理厂的高效运行。为探究纳米银对强化生物除磷(EBPR)系统的除磷效能和微生物种群结构的影响,本研究以人工模拟废水为研究对象,构建EBPR系统,选取不同浓度的纳米银(0 mg/L、0.5 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、3 mg/L、4mg/L、6 mg/L、8 mg/L和10 mg/L)进行短期暴露(6 h)影响EBPR系统的批次试验,然后根据试验结果,选取4个浓度的纳米银(0 mg/L、2 mg/L、4 mg/L和8 mg/L),并将0.8 mg/L的银离子作为毒性对比,考察纳米银的长期暴露(104 d)对EBPR系统的影响,最后基于16S r RNA高通量测序技术,深入分析长期运行的EBPR系统的微生物种群结构,并通过SEM和TEM对活性污泥进行表征,主要结果如下:基于纳米银短期暴露影响EBPR系统除磷效能的批次试验,本研究发现:纳米银对EBPR系统的厌氧释磷速率、厌氧COD去除速率和好氧吸磷速率有显著抑制作用,对好氧COD去除速率的影响较小;纳米银浓度高于8 mg/L时对好氧吸磷的抑制程度高于对厌氧释磷的抑制程度,而纳米银对厌氧COD去除的抑制程度始终高于好氧COD去除率为-10%,纳米银浓度越高对除磷效能的抑制作用越强;在非基质抑制动力学模型中,Vadivelu模型能够较好地反映纳米银对厌氧释磷和好氧吸磷的抑制规律,为纳米银短期暴露抑制动力学最优模型。基于纳米银长期暴露影响EBPR系统除磷效能的试验,本研究发现:在长期运行过程中,未投加纳米银和投加银离子的EBPR系统的除磷率较高,活性污泥的生物活性、生物量和脱水性能均较为稳定;投加纳米银的EBPR系统无法保持较高的除磷率,活性污泥的生物活性、生物量和脱水性能均不断恶化,且纳米银浓度越高,恶化的程度越高。基于16S rRNA高通量测序技术分析微生物的种群结构,本研究发现:投加的纳米银浓度越高,EBPR系统的物种丰富度、多样性和均匀度越低;不同浓度的纳米银可培养驯化出各自独特的微生物菌群,纳米银浓度越高,样品的微生物种群结构越相似;最优势菌门变形菌门的相对丰度随纳米银浓度的增加而增加,EBPR系统的主要功能菌属***和其竞争者***的相对丰度都随纳米银浓度的增加而降低;拟杆菌纲、β-变形菌目、硫发菌科、γ-变形菌纲分别是纳米银浓度为0 mg/L、2 mg/L、4 mg/L、8 mg/L下的显著标志物种;未投加纳米银和投加银离子的系统内微生物细胞表面完整且光滑,而投加高浓度纳米银的EBPR系统内微生物细胞表面存在较多凹陷和褶皱。本研究较为全面地探究了纳米银对EBPR系统的影响,明确了纳米银对EBPR系统影响的过程,为全面评估纳米银对污水生物处理系统的影响研究提供了参考和借鉴。

关键词：纳米银 EBPR系统除磷效能抑制动力学微生物种群结构

高效除磷酵母菌株Candida rugosa BL3的除磷效能及除磷机理研究

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高效除磷酵母菌株Candida rugosa BL3的除磷效能及除磷机理研究

作者：胡孟飞济南大学

学位级别：硕士

水体富营养化是我国各大湖区所面临的主要水环境问题,水华、赤潮现象频频发生,磷元素的超标排放是造成这一现象产生的主要原因之一,同时,由于磷是不可再生资源,目前人类社会的磷循环受到威胁。因此,如何将废水中的磷类污染物去除,并将... 详细信息

水体富营养化是我国各大湖区所面临的主要水环境问题,水华、赤潮现象频频发生,磷元素的超标排放是造成这一现象产生的主要原因之一,同时,由于磷是不可再生资源,目前人类社会的磷循环受到威胁。因此,如何将废水中的磷类污染物去除,并将其加以回收利用成为同时解决以上两种问题的关键。酵母菌是一种单细胞真菌,具有体积大、生长快、污泥沉降性能好等优点,是生物除磷系统中的一种常见微生物。由于酵母菌在生物污泥中所占比重较小,其研究并不成熟,但酵母菌在生物除磷中的应用潜能是巨大的,所以探究酵母菌在废水处理中的除磷效能是有重要意义的。本研究以课题组前期从缺氧/好氧(A/O)交替生物膜系统中筛选出来的一株除磷酵母菌BL3为试验菌株,以模拟市政废水为废水除磷系统,进行高效除磷酵母菌Candida rugosa BL3的除磷效能及除磷机理研究。该菌株经鉴定为褶皱假丝酵母(Candida rugosa),并命名Candida rugosa BL3,以下均简称菌株BL3。菌落呈乳白色扁平蜡状,粘稠易挑起;孢子生殖;能够形成圆形子囊孢子,无掷孢子;即能生成假菌丝,也能生成真菌丝;世代时间为2.53 h。本文在不同接种量、不同温度、不同pH值、不同溶解氧含量、不同碳源、不同碳磷比(C/P)、不同氮磷比(N/P)条件下,对比了菌株BL3生长情况与除磷性能的影响。得出本研究中最佳接种量为5%;菌株BL3最适温度范围为25～35℃,最适pH值范围为5.0～7.0,好氧条件下除磷性能最佳,菌株BL3最佳碳源为葡萄糖与乙酸钠的混合碳源,最佳C/P为40,最佳N/P为3。试验探究了菌株BL3在除磷过程中上清液、细胞、胞外聚合物(EPS)、胞膜4个部位磷酸盐浓度动态变化过程。发现培养前期,液相中的磷元素大部分被细胞分泌的EPS吸附,小部分被细胞吸收利用;培养后期,存储于EPS中的磷开始向胞内转移。当上清液中的磷浓度不再变化时,EPS除磷贡献率60～70%,菌体除磷贡献率10～20%,细胞膜上磷含量5～10%。除磷前、后菌株经电子扫描显微镜(SEM)观察显示,除磷前菌体饱满有活力,除磷后菌体富集在一起,细胞变小且形态模糊。由X射线能谱分析(EDS)谱图分析可得,细胞表面主要由碳(C)、氮(N)、氧(O)元素组成,除磷前P峰原子百分比仅占0.28%,而除磷过程结束后,P峰原子百分比均增至3.16%,说明培养基内的磷元素被转移至细胞表面或细胞内部。通过烧杯试验研究了三种胞内聚合物:聚羟基脂肪酸酯(PHA)、糖原质及聚磷颗粒(Poly-P),两种胞外碳源:乙酸钠及葡萄糖的累积及消耗情况,通过P核磁共振技术检测了胞内磷的储存形态,初步得出胞内磷的累积途径及累积形态。菌株BL3胞内储能物质为PHA和糖原质,储磷物质为Poly-P。胞内正磷大约占10%,磷酸单酯大约占15%,磷酸二酯大约占55%,聚磷大约占20%。酵母菌BL3的除磷过程为:首先,菌株BL3利用乙酸钠合成PHA,以葡萄糖合成糖原质;然后菌株利用合成的PHA与糖原质为能量物质,从外界吸收游离的无机磷酸盐颗粒,合成聚磷物质Poly-P,以维持自身代谢需求。通过研究菌株BL3在除磷过程中所分泌的EPS的主要组成成分及其动态变化过程,分析酸性磷酸酯酶在除磷过程中的响应情况,检测EPS中的储磷形态,初步得出了EPS中的磷酸盐代谢模型。研究发现,蛋白质和多糖是构成EPS的主要成分,且浓度比≈7:3。菌株BL3在除磷过程中分泌酸性磷酸酯酶,其活性与菌株除磷率间有直接的正相关线性关系。在不同初始磷浓度下,酸性磷酸酯酶的分泌量不同:当外界磷含量低于菌株BL3生长所需摄磷量时,菌株BL3会大量分泌酸性磷酸酯酶,当外界磷含量满足细胞生长所需摄磷量时,磷酸酯酶分泌量会适当减少。P核磁共振图谱显示,EPS中正磷大约占40%,聚磷大约占43%,其他主要以磷酸单酯和磷酸二酯的形式存在,分别占比10%和7%。菌株BL3对于环境中P的吸收受胞内PHO机制的调控:细胞感应外界磷浓度,释放相应的酸性磷酸酯酶与磷酸盐转运蛋白,酸性磷酸酯酶将EPS中的有机磷转化为易吸收的无机磷酸盐离子,游离的无机磷酸盐离子被细胞分泌的磷酸盐转运蛋白转运至胞内。本文以褶皱假丝酵母Candida rugosa BL3为研究对象,探究了其在不同环境条件下的除磷效能、菌体细胞磷酸盐代谢途径及EPS在菌株除磷过程中的作用,阐明了菌株BL3的除磷机理,为探寻新的除磷微生物提供了理论基础。

关键词：生物除磷褶皱假丝酵母Candida rugosa 除磷效能除磷机理

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颗粒微藻系统脱氮除磷效能及资源化利用探究

颗粒微藻系统脱氮除磷效能及资源化利用探究

作者：徐驰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

丝状蓝藻的富集能够形成一个相互交织的垫层，形成致密的光自养颗粒。本研究通过对丝状蓝藻的颗粒化研究，对微藻颗粒形成过程进行系统考察，考察其在不同条件下的脱氮除磷效能，并进行资源化利用，为颗粒微藻的应用与研究提供进一步的... 详细信息

丝状蓝藻的富集能够形成一个相互交织的垫层，形成致密的光自养颗粒。本研究通过对丝状蓝藻的颗粒化研究，对微藻颗粒形成过程进行系统考察，考察其在不同条件下的脱氮除磷效能，并进行资源化利用，为颗粒微藻的应用与研究提供进一步的理论依据。　　本研究选择螺旋藻，小颤藻，爬行颤藻等多种丝状蓝藻，进行颗粒微藻培养，结果表明：爬行颤藻在静水光照条件下，培养10天沉降聚集收缩成颗粒。投入5 L搅拌装置，转速设置为200 rpm进行选择压筛选，形成结构稳定的种子颗粒，粒径小于0.2 mm。颗粒微藻接种到搅拌培养装置中，经历快速增长期，减速增长期最后到达成熟期，形成的颗粒粒径保持在1.3 mm左右。颗粒结构以藻丝束为骨架，缠绕松散的藻丝形成空间网络状结构，藻丝束的形成依赖于EPS包覆。　　对颗粒微藻脱氮除磷能力及影响条件进行探究，不同碳氮比影响实验结果表明，颗粒微藻系统氨氮去除率均超过90%。在碳氮比20:1，曝气培养条件下，对于磷酸盐去除率超过90%。在不同扰动条件对系统的影响实验结果表明，活性污泥在无曝气条件下对氨氮和磷酸盐平均去除率下降43%和11%，而与颗粒微藻共培养时，机械搅拌无曝气时，氨氮和磷酸盐平均去除率下降仅有16%和7%。　　颗粒微藻藻蓝蛋白提取实验结果表明，颗粒微藻匀浆紫外-可见光全光谱扫描中主要的吸收峰为280 nm，代表物质为藻蓝蛋白，研磨匀浆操作对于颗粒微藻的破碎和内容物的溶出有决定性作用，研磨加冻融破碎效果最好，粗提液中藻蓝蛋白浓度为0.31 mg/L，纯度指数为0.32。硫酸铵盐析第一步浓度为35%，第二步为43%时，获得藻蓝蛋白溶液纯度指数为2.36。双水相萃取纯化效果最好的一组为PEG2000质量分数为30%，硫酸铵质量分数为12%，纯化系数为1.71。颗粒微藻不同的生长阶段提取藻蓝蛋白得率平均为50 mg/g，可以完成资源化利用。　　颗粒微藻能够在搅拌系统中稳定保持良好的沉降性，且具有优秀的脱氮除磷潜力，其投入使用可以有效降低当前污水处理领域中对高有机碳和高曝气的依赖。且其中含有高价值的藻蓝蛋白可以进行资源化利用提取，资源化利用潜力较高。

关键词：丝状蓝藻颗粒微藻系统脱氮效能除磷效能资源化利用

四种碳源对生物除磷颗粒污泥除磷效能影响研究

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四种碳源对生物除磷颗粒污泥除磷效能影响研究

作者：相延铮扬州大学

学位级别：硕士

生物除磷颗粒污泥是一种除磷能力优异的颗粒污泥,具有微生物富集量大、抗负荷能力强、沉降速度快等优点。本研究利用丙酸钠、乙酸钠、葡萄糖、蔗糖四种不同碳源配置人工废水培养生物除磷颗粒污泥。在SBR反应器稳定运行90天后,研究不同... 详细信息

生物除磷颗粒污泥是一种除磷能力优异的颗粒污泥,具有微生物富集量大、抗负荷能力强、沉降速度快等优点。本研究利用丙酸钠、乙酸钠、葡萄糖、蔗糖四种不同碳源配置人工废水培养生物除磷颗粒污泥。在SBR反应器稳定运行90天后,研究不同进水碳源对生物除磷颗粒污泥的污泥特性、微生物种群结构等影响。根据颗粒污泥培养周期长、市场贮运需求大等特点,选取性能最优异的丙酸钠生物除磷颗粒污泥进行贮存,探究生物除磷颗粒污泥的最佳贮存条件。主要研究结论如下:(1)当碳源类型易于微生物降解时,微生物代谢速度快,产生的代谢产物较为清亮,所形成的颗粒污泥颜色较浅、粒径较大。当碳源为丙酸钠时,颗粒污泥粒径最大,污泥以白色颗粒污泥为主并与黄色颗粒污泥共存;当碳源为乙酸钠时,污泥以黄色颗粒污泥为主并伴有少量白色颗粒污泥,污泥外形饱满、形状规则;当碳源分别为葡萄糖、蔗糖时,污泥为黄色颗粒污泥,颗粒污泥表面凹凸并不圆润。(2)碳源类型对生物除磷颗粒污泥去除水中污染物效能的影响较大。在PO43--P、COD、TN进水浓度分别为22、500、30mg/L的条件下,丙酸钠是去除PO43--P、COD的最佳碳源,去除效率可达98.5%、93.3%,去除TN的效率与乙酸钠组反应器相当,两组分别可达71.5%、73.4%,两组反硝化能力均高于葡萄糖、蔗糖两组。蔗糖系统对各污染物的去除能力最弱,对PO43--P、COD、TN的去除效果仅为45.3%、76.7%、55.3%。(3)在一定条件下,生物除磷颗粒污泥可以长期贮存。综合沉降性能、SOUR、脱氢酶活性、污染物去除效果等方面进行对比,在低温、纯水为介质的条件下长期保存效果相对最好。恢复运行15天后,在PO43--P、COD进水浓度为22、450mg/L的条件下,去除效率分别可以达到89.8%、96.1%。(4)进水碳源对微生物种群结构具有显著影响。各系统内微生物种群结构在门、纲水平上类似,在属水平上差距较大,丙酸钠系统中除磷优势菌种Accumulibacter占比30.99%,乙酸钠系统中属于聚糖菌属(GAOs)的Defluviicoccus、Competibacter所占比例较大,共占比33.49%,葡萄糖系统中的优势菌属为Defluviicoccus,所占比例11.68%,蔗糖系统中优势菌属为Amaricoccus、Microbacterium,所占比例分别为17.42%、17.28%。(5)碳源对生物除磷颗粒污泥系统中反硝化聚磷菌的筛选作用明显。丙酸钠、乙酸钠系统均含有较高比例的反硝化聚磷菌,具有反硝化作用的Pseudomonas菌属在丙酸钠系统中占比为15.60%、有反硝化作用的Flavobacterium菌属在乙酸钠系统中占比11.82%。葡萄糖、蔗糖系统优势菌属中并未检测到反硝化聚磷菌的存在。

关键词：碳源生物除磷颗粒污泥除磷效能微生物种群

高效除磷酵母菌磷代谢机理及其磷结晶诱导效能研究

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高效除磷酵母菌磷代谢机理及其磷结晶诱导效能研究

作者：高明昌济南大学

学位级别：硕士

随着工业化、农业现代化和城市化的持续推进,水体富营养化现象愈加严重,成为全球面临的水污染突出问题,也是水体保护亟待解决的关键问题之一。水体富营养化的发生与水体中磷浓度超标密切相关,同时磷资源也是一种不可再生资源。因此,将... 详细信息

随着工业化、农业现代化和城市化的持续推进,水体富营养化现象愈加严重,成为全球面临的水污染突出问题,也是水体保护亟待解决的关键问题之一。水体富营养化的发生与水体中磷浓度超标密切相关,同时磷资源也是一种不可再生资源。因此,将废水中磷去除并加以回收利用成为解决水体富营养化和保证磷资源可持续发展的有效途径。酵母菌作为一类单细胞真菌,具有耐渗透压、耐酸、耐高温和代谢效率高等特点,适应能力强,分布广泛,是地球化学循环中重要的生物因子之一。酵母菌也被应用于含磷废水处理,酵母菌除磷过程产生的剩余污泥中富含蛋白质、多种氨基酸和磷酸盐等,可以实现生物资源的回收利用,逐渐成为研究热点。但是目前有关酵母菌生物除磷的研究尚处于起步阶段,有关酵母菌除磷的机理等研究尚不清晰。本研究中以前期课题组从缺氧/好氧交替生物膜系统中筛选得到的一株高效除磷酵母菌BZ为研究对象,考察其除磷机理及其磷代谢诱导强化磷酸铵镁(MAP)结晶除磷效能。经生理生化特性研究和分子生物学鉴定可知该株酵母菌为阿氏丝孢酵母(Trichosporon asahii),命名为Trichosporon asahii BZ,下文简称BZ。以模拟市政废水为目标废水进行除磷效能及机理探究,在最佳培养条件通过探究菌株BZ在除磷过程中上清液、胞外聚合物、细胞膜和胞体中总磷的变化趋势及除磷贡献率,得出合成废水中菌株BZ去除磷酸盐的转移途径:酵母菌BZ在接种到合成废水中初期,磷酸盐首先被细胞大量吸收到细胞内和储存在胞外聚合物(EPS)中;后期营养物质匮乏,胞内的含磷的物质被分解,释放能量供给细胞新陈代谢,同时总磷被释放到EPS和上清液中。其中EPS对总磷去除贡献率约为20-30%,胞内对总磷去除贡献率约为60-70%,细胞膜对总磷去除贡献率约为5-10%。通过对菌株EPS和胞体的P NMR扫描得到磷的储存形式:EPS中磷的存在形态主要有正磷、磷酸单酯、磷酸二酯和聚磷四种,占比分别为24.55%、39.41%、30.63%和5.41%,而菌体内磷的存在形态主要有正磷、磷酸单酯、磷酸二酯、焦磷酸盐和聚磷五种,其占比分别为38.55%、10.16%、5.92%、14.88%和27.65%,BZ除磷过程胞内储能物质为聚羟基脂肪酸酯(PHA)和糖原质,均表现出先上升后下降的趋势。根据试验结果,推测酵母菌BZ的磷代谢模型:当菌株接种至合成废水中,EPS包裹在菌体表面,利用其吸附能力,吸附水体中磷酸盐,部分磷酸盐与EPS中多糖结合形成磷酸单酯与磷酸二酯等磷酯类有机物,当处于贫磷状态时,细胞感受外界环境变化,释放酸性磷酸酯酶和磷酸转运蛋白至EPS和胞膜,分解磷酸酯类物质,通过消耗胞内储能物质PHA等,释放能量,合成糖原质并将外界磷酸盐逆浓度梯度以主动运输的方式吸收进入胞内,在胞内形成焦磷酸盐和聚磷等储磷物质。将酵母菌与MAP结晶除磷相结合,构建生物-结晶耦合除磷工艺,以AO工艺厌氧池富磷上清液为目标废水,形成酵母菌BZ磷代谢诱导强化磷酸铵镁结晶除磷体系,探究酵母菌接种量、接种时间、p H值调节时间和Mg投加时间的工艺系统技术,探究p H值、反应时间、陈化时间、搅拌强度、N/P比和Mg/P比等关键影响因子调控效能,确定最佳工艺技术参数:酵母菌接种量为5%(v/v),培养时间为8 h,2 h时添加镁盐,初始磷浓度60 mg/L,P:N:Mg=1:2:2,p H=10.0,搅拌强度300 r/min,反应时间30 min,陈化时间30 min。设计并优化响应面试验,得出回归方程Y=96.90+0.6121A+0.0066B+0.0256C-0.4602AB-0.4484AC-0.0263BC-1.34A-0.0835B-0.4635C,模型p值除磷中的作用及酵母菌PHO机制表达,形成酵母菌磷代谢模型,并在此基础上构

关键词：酵母菌除磷机理生物-结晶除磷除磷效能诱导结晶机理

铁—空气电池的除磷产电性能与磷回收效能研究

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铁—空气电池的除磷产电性能与磷回收效能研究

作者：刘梦瑜西安建筑科技大学

学位级别：硕士

金属-空气电池是一种新兴的水处理技术。以铁-空气电池处理含磷废水,不外加能源,不引入杂质离子,以廉价易得的零价铁原位生成的亚铁离子与废水中的磷酸盐反应,生成经济价值较高的蓝铁矿,同时外电路产生电流。铁-空气电池具有“处理废水... 详细信息

金属-空气电池是一种新兴的水处理技术。以铁-空气电池处理含磷废水,不外加能源,不引入杂质离子,以廉价易得的零价铁原位生成的亚铁离子与废水中的磷酸盐反应,生成经济价值较高的蓝铁矿,同时外电路产生电流。铁-空气电池具有“处理废水”、“降低成本”、“电能输出”,“产物回收”四效合一的功能。本论文构造了符合蓝铁矿生成条件的双室铁-空气电池,在不同的影响因素下测评了电池的产电和除磷性能,优化了铁-空气电池的运行条件;在连续运行电池中监测了电池除磷、产电效能和产物回收效能,评价了电池运行的稳定性,评估了电池的经济成本及创收效益;并选用实际行业废水验证了铁-空气电池的除污、产电、磷回收效能,探究铁-空气电池在实际废水中的应用的可能性。论文得到下列主要结果:1、阳极液pH=11时具有最大的磷酸盐反应速率常数和磷酸盐去除率(0.21 h和78%),阳极液pH的变化对电池的产电性能影响不大;外接1000Ω电阻可获得最大平均输出电压(554.44 m V),外接10Ω电阻时电池具有最大的磷酸盐反应速率常数和磷酸盐去除率(0.16 h和75%);阴极液电导率的增加有助于电池产电,在阴极液添加75 g/L Na Cl其最大输出功率可达26.21 W/m,添加35 g/L Na Cl的阴极液磷酸盐反应速率常数和磷酸盐去除率最高(0.46 h和97%);阳极液电导率的增加也有助于电池产电,在阳极液Na Cl浓度为70 g/L时其最大输出功率可达58.08 W/m。无Na Cl添加时具有最大的磷酸盐反应速率常数和磷酸盐去除率(0.14 h和68%)。2、电池可连续稳定运行22个周期(88天),每周期除磷效率可达97%;运行期间外接1000Ω电阻,电池的平均输出电压可达404 m V,最大输出功率可达14.48 W/m;蓝铁矿为主要除磷产物,铁电极板表面沉淀和底部沉淀中蓝铁矿含量分别为66.3%和30%。3、铁-空气电池对磷酸盐具有较高去除效能,去除率达80%;电池最高电极电位可达0.98 V,最高输出功率可达132.61 W/m;磷回收产物多为蓝铁矿,具有明显蓝铁矿特征的铁占比为60%。此外,该装置还对废水中其它污染物表现出良好的去除效能,对硝氮、氨氮、COD、Al、SS的去除率分别为100%、65%、33%、100%、16%。

关键词：铁-空气电池产电效能除磷效能磷回收蓝铁矿磷化废水

A^(2)/O-BAF工艺短程硝化模式下反硝化除磷技术在处理低C/N城市污水中的效能

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中国新技术新产品 2023年第1期 118-120页

作者：阚子建中海油天津化工研究设计院有限公司天津300450

为探索A^(2)/O-BAF工艺短程硝化模式下反硝化除磷技术在除磷低C/N比例城市生活污水中的除磷除氮效能,该文结合短程硝化模式应用的基本特点,以亚硝态氮作为受体,构建反硝化除磷工艺,其结果显示A^(2)/O-BAF短程硝化模式下的亚硝积累率达到... 详细信息

为探索A^(2)/O-BAF工艺短程硝化模式下反硝化除磷技术在除磷低C/N比例城市生活污水中的除磷除氮效能,该文结合短程硝化模式应用的基本特点,以亚硝态氮作为受体,构建反硝化除磷工艺,其结果显示A^(2)/O-BAF短程硝化模式下的亚硝积累率达到95.2%,反硝化除磷阶段对正磷酸盐的去除贡献率达到75.42%,在批次试验中在反硝化阶段以亚硝态氮为电子受体吸出的凝含量达到26.28 mg/L,吸磷率达到72.3%,反硝化阶段以亚硝态氮作为受体的脱磷效率占总脱磷效率的72.91%。在A^(2)/O-BAF工艺短程硝化模式下,采用反硝化除磷技术可以在低C/N比例的城市污水中发挥良好的除磷效果,该工艺可推广应用。

关键词： A^(2)/O-BAF 短程硝化模式反硝化脱磷技术低C/N比城市污水除磷效能