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环境工程 2015年第S1期33卷 162-164页

作者：王涛贺玉萍任艳龙重庆大学城市建设与环境工程学院重庆400045

试验通过对比分析向氧化沟系统投加填料前后的厌氧池释磷情况来探讨悬浮填料氧化沟系统的除磷途径,发现投加填料前后厌氧池释磷量分别为1.74 mg/L和-1.59 mg/L,投加填料后出现了"厌氧吸磷"现象,推测填料生物膜中存在能在厌氧条件下还原... 详细信息

试验通过对比分析向氧化沟系统投加填料前后的厌氧池释磷情况来探讨悬浮填料氧化沟系统的除磷途径,发现投加填料前后厌氧池释磷量分别为1.74 mg/L和-1.59 mg/L,投加填料后出现了"厌氧吸磷"现象,推测填料生物膜中存在能在厌氧条件下还原水中含磷化合物并释放出PH3的微生物,为市政污水中磷元素的高效回收利用提供了研究方向。

关键词：悬浮填料除磷途径磷酸盐还原磷化氢

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复合型氧化沟处理城市污水的除磷途径探讨

复合型氧化沟处理城市污水的除磷途径探讨

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作者：贺玉萍重庆大学

学位级别：硕士

磷资源的匮乏与由N、P污染造成的水体富营养化是目前全球均面临的资源与环境问题,因而如何将污水中的磷有效的资源回收利用是近几十年来污水处理领域的研究热点。污水厂存在由磷酸盐的还原过程造成的磷损失,在这一过程中释放出的磷化氢(... 详细信息

磷资源的匮乏与由N、P污染造成的水体富营养化是目前全球均面临的资源与环境问题,因而如何将污水中的磷有效的资源回收利用是近几十年来污水处理领域的研究热点。污水厂存在由磷酸盐的还原过程造成的磷损失,在这一过程中释放出的磷化氢(PH3)若能得到有效收集,则解决了磷污染问题的同时还能生产有经济价值且纯度较高的含磷物质作为再生资源进行回收利用。本试验对比分析了向前置厌氧的改良型Carrousel 2000氧化沟小试模型中投加悬浮填料前后系统的运行情况、厌氧池的释磷情况以及磷平衡计算结果,并通过静态厌氧释磷试验进行了进一步验证,同时还研究了不同进水TP浓度、有无活性污泥和填料投配比对静态厌氧释磷的影响,通过厌氧释磷情况和系统磷平衡计算的结果来探讨悬浮填料氧化沟系统的除磷途径。①氧化沟投加填料前稳定运行期间COD、TN、TP和NH4+-N指标的平均去除率分别为89.06%、77.92%、74.91%、91.44%;投加后平均去除率分别为89.14%、79.60%、76.98%、92.67%,出水浓度均能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B标,其中COD、TN、NH4+-N的平均出水浓度均能达到一级A标的要求。②氧化沟系统投加填料前后厌氧池平均释磷量分别为1.75mg/L、-1.61mg/L,发现投加填料后悬浮填料氧化沟系统中存在厌氧“吸磷”现象。而静态厌氧释磷试验结果表明在厌氧状态下确实存在“吸磷”现象,分析认为悬浮填料的添加是导致这一现象产生的主要原因,并排除了由DPB的反硝化吸磷以及聚磷菌自身趋利避害本能导致厌氧“吸磷”现象发生的可能,认为在厌氧状态下悬浮填料反应系统中应该还存在一种能使液相中的磷浓度不断降低的磷去除途径。③对有无活性污泥、不同填料投配比(10%、15%)和不同进水TP浓度(4.0mg/L、8.0mg/L和10.0mg/L)三个因素进行了静态工况试验,结果表明有机质与释磷量之间有一定关联。而且因素分析结果说明活性污泥的存在与否对释磷量的多少有显著影响,填料投配比则没有明显影响,而进水TP浓度在有污泥的条件下对释磷量有显著影响,无污泥的情况下影响不显著。无污泥的反应结果表明在静态厌氧释磷试验的反应器中存在某种反应能不断消耗水中的含磷物质,且随着进水TP浓度的升高其释磷速率的拐点出现时间延迟,在这一拐点后其TP的消耗速率骤然加快,但TP浓度变化对反应的整体趋势和消耗速率影响不大。④物料衡算结果表明不同运行条件下的静态厌氧释磷试验系统中都存在一定量的磷损失,而且有污泥的系统磷损失低于无污泥系统,认为这种消耗溶液中TP的反应造成的磷损失受有机质的影响。而分析对比投加悬浮填料前后的氧化沟系统的磷平衡结果,推断系统中存在一种悬浮填料生物膜上某种微生物在厌氧状态下将磷酸盐还原的反应,这种反应造成了系统中约0.1 g/d.2g/d的磷损失。

关键词：悬浮填料除磷途径磷酸盐还原磷化氢

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改进型人工快渗除磷效果及途径研究

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安全与环境学报 2023年第12期23卷 4548-4557页

作者：黄智罗嫒玲孙佳成高澍宿程远关鑫广西师范大学环境与资源学院广西桂林541006

针对人工快渗对磷去除效率低的问题,将碳酸钙作为改良剂用于构建人工快渗系统,以研究不同水力负荷下磷的去除效果及除磷途径和机理。结果显示:水力负荷在0.1 m^(3)/(m^(2)·d)和0.2 m^(3)/(m^(2)·d)时,人工快渗出水溶解氧质量浓度均高... 详细信息

针对人工快渗对磷去除效率低的问题,将碳酸钙作为改良剂用于构建人工快渗系统,以研究不同水力负荷下磷的去除效果及除磷途径和机理。结果显示:水力负荷在0.1 m^(3)/(m^(2)·d)和0.2 m^(3)/(m^(2)·d)时,人工快渗出水溶解氧质量浓度均高于2 mg/L,总磷去除率均达到99%以上。当废水经过系统上层时,磷主要以固化的形式去除,占总去除量的95.78%;在落干期,磷去除过程仍持续进行,以PH_(3)形式去除,磷转化为PH_(3)的过程可持续14 h,PH_(3)瞬时质量浓度最大为1.67 mg/m^(3)。填料中的脱氢酶、碱性磷酸酶活性均明显提高。高通量测序分析表明,系统中聚磷菌(Phosphate Accumulating Organisms,PAOs)较多,各菌属自上而下相对丰度分别为:陶厄氏菌属Thauera上层7.36%、中层0.24%、下层2.67%,不动杆菌属Acinetobacter上层0.35%、中层6.27%、下层0.93%,假单胞菌属Pseudomonas上层0.19%、中层0.38%、下层1.25%,节杆菌属Arthrobacter上层0.21%、中层0.09%、下层0.34%。尽管出水溶解氧质量浓度高于2 mg/L,但系统中厌氧菌、兼氧菌含量较高。与磷转化有关的菌群自上而下相对丰度分别为:变形菌门Proteobacteria上层57.05%、中层50.15%、下层46.79%,厚壁菌门Firmicutes上层1.14%、中层1.82%、下层6.74%,Clostridium_sensu_stricto上层0.06%、中层0.21%、下层1.09%。在快渗系统微生态中,同时具备好氧和厌氧菌群是磷转化为PH_(3)的重要原因。

关键词：环境工程学人工快渗含磷废水 PH_(3) 除磷途径微生物群落

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胞外聚合物在海洋高效除磷菌株Shewanella sp.除磷中的作用研究

胞外聚合物在海洋高效除磷菌株Shewanella sp.除磷中的作用研究

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作者：王艳茹山东大学

学位级别：硕士

随着工业的不断发展使得对磷矿的开采越发严重,自然磷矿资源也越加匮乏。因此,实现废水中磷的有效回收利用是降低自然磷矿资源消耗的有力途径之一。活性污泥法是国内外应用最广泛的生物除磷方法。在活性污泥系统中,聚磷菌在厌氧-好氧交... 详细信息

随着工业的不断发展使得对磷矿的开采越发严重,自然磷矿资源也越加匮乏。因此,实现废水中磷的有效回收利用是降低自然磷矿资源消耗的有力途径之一。活性污泥法是国内外应用最广泛的生物除磷方法。在活性污泥系统中,聚磷菌在厌氧-好氧交替条件下实现磷的超量摄取使溶液中的磷以聚磷的形式储存在胞内,从而达到除磷的目的,然而这种除磷形式不利于磷的回收,同时难以应对高盐等复杂的水质条件。因此需寻求新的除磷方法以克服传统生物除磷途径所存在的这些缺陷。由于海洋具有高盐等特点,海洋中微生物自身具有耐盐的性能,因此如果利用海洋微生物进行废水中磷的去除具有重大的实际应用价值。胞外聚合物(EPS)可以有效吸附废水中的磷或者诱导形成金属磷酸盐沉淀,磷在胞外的积累有利于实现磷的回收,因此EPS在聚磷菌除磷系统中有不可或缺的作用。因此探究EPS在海洋菌除磷过程中的具体作用途径可以为废水中磷的去除与磷的回收提供新的见解与指导意义。实验室前期研究表明,海洋高效除磷菌Shewanelle ***8-6(CF8-6)对环境因素(温度、pH、DO、盐度以及C/N)有很宽的耐受范围,并且EPS中的磷含量占菌体总磷的比例可以达到50%。虽然EPS在CF8-6除磷过程中有很重要的作用,但是对于环境因素对菌体EPS特性的影响以及EPS在菌株除磷过程中所起作用的具体过程并不明确,因此本文在实验室前期研究的基础上对CF8-6的除磷过程进行了进一步探究,重点为EPS在菌株除磷过程中的作用途径以及影响因素。主要研究内容如下:通过对菌株在不同来源及不同磷源废水的处理效能研究,得出了菌株对实际生活污水以及有机磷、无机磷和聚磷的模拟废水(P:10 mg/L)的除磷率都能高于90%,对模拟海水冲厕废水中的磷能去除12 mg/L左右。结果表明,CF8-6可以在生活污水中成为优势菌群,有应用于实际废水中的潜力。通过对环境因素对EPS的含量组成以及在除磷过程中的作用的影响的探究证明CF8-6对环境有广泛适应性,能够在温度10-30 ℃,pH 5-9,盐度1-7%,转速150-250 rpm条件下生长良好并取得较好的除磷效果。在环境条件对菌体生长产生胁迫作用时,菌株会分泌大量EPS来应对对自己不利的环境,因此与正常生长条件下相比,有更多的磷储存在EPS中。通过CF8-6在不同碳氮比条件下对碳氮磷三种不同营养元素的同步去除情况以及不同Ca2+、Mg2+浓度对EPS特性与作用的影响推测了 EPS的作用机理,并通过原子力显微镜、扫描电镜与电子能谱分析等形态与成分表征手段对推测的EPS作用机理进行了进一步的验证。结果表明,在除磷过程中胞外产生了大量的颗粒,颗粒中含有少量的Ca、Mg等金属离子,因此CF8-6可以诱导溶液中的金属离子和磷形成金属磷酸盐沉淀来达到磷去除的目的。但是EPS中的金属含量远远低于EPS中的磷含量,因此微生物诱导的金属磷酸盐沉淀不是EPS除磷的唯一途径。EDS结果表明,胞外颗粒的主要成分是C和O,没有N元素存在,因此推测EPS是通过对磷的网捕作用并在胞外形成有机磷颗粒的形式去除的,颗粒中磷主要与多糖相连,推测主要成分为磷酯。本论文对CF8-6的除磷能力探究表明其在废水生物处理中具有很大的应用潜力。对废水中磷的去除与回收途径的探索提供新的见解,并对海洋沉积物中磷的种类、海洋磷循环的研究提供借鉴意义。

关键词：生物除磷胞外聚合物除磷途径磷酯颗粒金属磷酸盐沉淀

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