检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2024年第1期44卷 93-102页

作者：邢一言高春娣刘奕伟毕豪华欧家丽彭永臻北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为探究表面活性剂在自热高温微氧(ATMAD)发酵体系中对有机碳源的释放会产生何种影响,选取鼠李糖脂(RL)这一无毒无害且易于获取的典型生物表面活性剂,依托ATMAD发酵体系,展开实验探究.结果表明,投加0.02~0.07g/gTSS鼠李糖脂对反应体系中... 详细信息

为探究表面活性剂在自热高温微氧(ATMAD)发酵体系中对有机碳源的释放会产生何种影响,选取鼠李糖脂(RL)这一无毒无害且易于获取的典型生物表面活性剂,依托ATMAD发酵体系,展开实验探究.结果表明,投加0.02~0.07g/gTSS鼠李糖脂对反应体系中污泥的溶解,可溶性有机物的释放及挥发性脂肪酸的积累有较为明显的促进作用,相关指标均有明显提高,产酸相关功能菌的丰度也有所增加,当投加量为0.07g/gTSS时,VFA累积浓度最高,为空白组的1.63倍,判断此时为最佳投放浓度;当投加浓度高于0.10g/gTSS时,会对有机碳源的释放产生抑制.在ATMAD体系中添加适量鼠李糖脂对于开发优质外加碳源这一工作具有较高的可行性.

关键词：自热高温微氧鼠李糖脂污泥消化有机碳源挥发性脂肪酸

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短程硝化厌氧氨氧化耦合MBR工艺膜污染特性分析

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环境科学学报 2025年第1期45卷 22-31页

作者：刘秋杉刘国涵周桐刘玉如殷广硕郭瑾北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

短程硝化厌氧氨氧化(Partial nitrification anammox,PNA)耦合膜生物反应器(Membrane bioreactor,MBR)的相关研究十分有限,尤其缺乏对该耦合系统的膜污染特性研究.本研究采用连续流反应器PNA-MBR,对该反应器内活性污泥和膜表面饼层污泥... 详细信息

短程硝化厌氧氨氧化(Partial nitrification anammox,PNA)耦合膜生物反应器(Membrane bioreactor,MBR)的相关研究十分有限,尤其缺乏对该耦合系统的膜污染特性研究.本研究采用连续流反应器PNA-MBR,对该反应器内活性污泥和膜表面饼层污泥特性进行了较为系统的分析和比较.结果表明,膜表面饼层污泥的平均粒径更大,饼层污泥中提取的EPS具有更高浓度的蛋白质、多糖及腐殖质类物质,蛋白质二级结构更疏松、暴露的疏水性官能团更多.死端膜滤实验表明,与活性污泥EPS相比,膜表面饼层污泥EPS造成的膜污染更严重.相关性分析表明,腐殖质类物质是造成活性污泥EPS和饼层污泥EPS比通量下降的主要原因.微生物群落分析表明,与活性污泥相比,饼层污泥的微生物群落多样性更高,Patescibacteria和norank_f__norank_o__norank_c__SJA-28的相对丰度高于活性污泥,是造成膜污染的主要微生物.

关键词：短程硝化厌氧氨氧化膜生物反应器污泥特性膜污染

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Al^(3+)对污泥自热高温微氧消化产酸及有机物释放的影响

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中国环境科学 2023年第7期43卷 3481-3488页

作者：刘奕伟高春娣毕豪华欧家丽邢一言彭永臻北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为开发利用剩余污泥消化液中的有机物,向污泥自热高温微氧消化(ATMAD)体系投加不同量的AlCl_(3)·6H_(2)O,研究Al^(3+)对该体系内有机物、挥发性脂肪酸(VFA)及氨氮、磷酸盐释放的影响.结果表明,消化体系内存在的Al^(3+)抑制了有机... 详细信息

为开发利用剩余污泥消化液中的有机物,向污泥自热高温微氧消化(ATMAD)体系投加不同量的AlCl_(3)·6H_(2)O,研究Al^(3+)对该体系内有机物、挥发性脂肪酸(VFA)及氨氮、磷酸盐释放的影响.结果表明,消化体系内存在的Al^(3+)抑制了有机物的分解转化,改变了污泥消化液中有机组分的含量与构成.对照组中VFA的最大产量是Al^(3+)浓度为1.0g/L的实验组VFA产量的6.9倍.消化结束后Al^(3+)浓度为1.0g/L的体系内NH_(4)^(+)-N浓度为502.06mg/L,而对照组中NH_(4)^(+)-N浓度仅为334.41mg/***^(3+)也降低了体系内微生物活性.消化体系中存在的Al^(3+)不利于活性污泥ATMAD体系的产酸与稳定化,在污泥ATMAD体系中应避免引入过多的Al^(3+),以保证消化体系能够充分产酸,释放有机物,为污水处理生物脱氮提供优质碳源.

关键词：剩余污泥消化液有机物 ATMAD 微生物 Al^(3+)

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温度对好氧颗粒污泥系统污泥膨胀的影响

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中国环境科学 2023年第4期43卷 1716-1723页

作者：欧家丽高春娣韩颖璐杨箫阳程丽阳彭永臻北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为探究温度对好氧颗粒污泥系统污泥膨胀的影响以及微生物群落结构特征,采用序批式反应器,进水为人工合成废水,利用Illumina测序技术分析10℃、18℃和25℃3种温度下好氧颗粒污泥系统微生物群落结构及细菌的动态变化.结果表明,18℃条件下... 详细信息

为探究温度对好氧颗粒污泥系统污泥膨胀的影响以及微生物群落结构特征,采用序批式反应器,进水为人工合成废水,利用Illumina测序技术分析10℃、18℃和25℃3种温度下好氧颗粒污泥系统微生物群落结构及细菌的动态变化.结果表明,18℃条件下好氧颗粒污泥沉降性能良好SVI值维持在40mL/g左右.而10和25℃条件下好氧颗粒污泥均发生膨胀现象,SVI值分别为194.67和100mL/g.通过qPCR分析可知,10℃条件下,特定的丝状菌里Sphaerotilus natans丰度值最高,该菌大量繁殖导致SVI值极高.Illumina测序结果表明,温度导致好氧颗粒污泥系统的优势菌属具有显著差异性,18℃条件下,好氧颗粒污泥优势菌属为Tsukamurella和unclassified_f_Comamonadaceae,系统具有良好的污染物去除能力;10℃条件下,其优势菌属为Sphaerotilus,该菌属不能利用复杂的有机物;25℃条件下,优势菌属为Tsukamurella和unclassified_f_Microbacteriacea.从微观角度分析好氧颗粒污泥系统脱氮性能,利用FAPROTAX数据库预测不同温度下细菌的代谢功能差异性,在18℃条件下nitrate reduction和nitrate respiration型氮循环功能菌相对丰度分别为7.81%和7.78%,均高于其它2个好氧颗粒污泥系统,这与18℃下好氧颗粒污泥系统有较好的氮去除效果相符合.

关键词：好氧颗粒污泥温度丝状菌微生物群落结构细菌代谢功能

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臭氧-CNTs预沉积耦合方法缓解膜污染研究

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北京工业大学学报 2024年第12期50卷 1486-1500页

作者：郭瑾曾嘉魏娜王宇飞吴曜辰刘秋杉刘国涵北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

以腐殖酸(humic acid,HA)和海藻酸钠(sodium alginate,SA)作为模型污染物,考察了臭氧预氧化和碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)预沉积联合技术对膜污染形成过程和形成规律的影响。通过测定HA和SA物化特性的变化,结合膜滤过程中比通量变... 详细信息

以腐殖酸(humic acid,HA)和海藻酸钠(sodium alginate,SA)作为模型污染物,考察了臭氧预氧化和碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)预沉积联合技术对膜污染形成过程和形成规律的影响。通过测定HA和SA物化特性的变化,结合膜滤过程中比通量变化,辅以Hermia模型和传统滤饼过滤模型,分析了臭氧预氧化和CNTs预沉积缓解膜污染的机理。结果表明,经臭氧氧化后,HA和SA的电负性和亲水性增强,且由于发生微絮凝作用,粒径增大。臭氧预氧化对于HA造成的膜污染无明显改善作用,当氧化后HA粒径接近基膜孔径时,膜孔被完全堵塞甚至加重膜污染;臭氧破坏了SA的凝胶特性,大幅缓解了膜表面的滤饼层污染。不同孔径的基膜进行CNTs预沉积后,表面CNTs层可以拦截吸附部分HA和SA分子,从而缓解了HA和SA造成的膜污染。0.45μm PVDF基膜孔径与CNTs层的孔径相差最大,经CNTs预沉积后,在膜表面形成一层致密的过滤层,缓解膜污染的幅度最大。臭氧预氧化与CNTs预沉积联用后,在CNTs沉积量较高的情况下能够缓解HA造成的膜污染,对SA造成的膜污染也起到明显缓解作用,在有效降低膜表面滤饼形成的同时,能够延长膜孔堵塞时间或增加膜孔堵塞到滤饼的过渡阶段时间。

关键词：臭氧预氧化碳纳米管膜污染 Hermia模型传统滤饼过滤模型膜改性

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污水处理系统中厌氧氨氧化细菌的富集策略

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北京工业大学学报 2024年第2期50卷 207-215页

作者：冯婉仪李家麟段晨雪彭永臻北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

厌氧氨氧化(Anammox)工艺有利于实现可持续的污水生物处理,自发现以来就引起了人们的极大兴趣,与传统的生物脱氮技术相比,其优势在于节约充氧电耗与外加碳源所需的运行费用,以及较低的剩余污泥产量。然而,厌氧氨氧化细菌(AnAOB)的生长... 详细信息

厌氧氨氧化(Anammox)工艺有利于实现可持续的污水生物处理,自发现以来就引起了人们的极大兴趣,与传统的生物脱氮技术相比,其优势在于节约充氧电耗与外加碳源所需的运行费用,以及较低的剩余污泥产量。然而,厌氧氨氧化细菌(AnAOB)的生长速率极其缓慢,限制了Anammox工艺的大规模应用。综述了以往富集AnAOB的研究,主要介绍了以下3个方面:接种污泥选择、载体与反应器设计以及外加化学物质。该文将有助于研究人员规划和设计一个合适的AnAOB富集策略,有利于拓宽Anammox工艺在污水生物处理中的应用。

关键词：厌氧氨氧化生物脱氮污水处理富集工艺启动

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pH值调控方法对剩余污泥厌氧发酵的影响

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中国环境科学 2023年第9期43卷 4648-4657页

作者：毕豪华高春娣刘奕伟邢一言彭永臻北京工业大学环境与生命学部城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

以城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,采用批次试验考察了pH值为5,7,9,10的恒定调节方式和分阶段pH值调节方式对厌氧发酵过程中有机物溶出情况的影响,并利用高通量测序技术分析不同pH值调控方法下的发酵污泥微生物群落结构.结果表明,pH... 详细信息

以城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,采用批次试验考察了pH值为5,7,9,10的恒定调节方式和分阶段pH值调节方式对厌氧发酵过程中有机物溶出情况的影响,并利用高通量测序技术分析不同pH值调控方法下的发酵污泥微生物群落结构.结果表明,pH值恒定调节方式下碱性和酸性条件可溶出更多的有机物,积累量在pH=10时达到最大,此时可溶性有机物(SCOD)浓度为323.77mg/gVSS,VFAs产量为183.38mgCOD/gVSS.在发酵初期,以前4d控制pH=10且后续使pH值自然下降的阶段调节方式有利于产酸阶段产出更多的VFAs,其产量最高为208.78mgCOD/gVSS,比pH=10恒定调节下的VFAs总量最大值高出13.90%.采用不同pH值调节方式后微生物丰度在门水平上有显著差异,但主要的优势微生物均为Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteriota和Chloroflexi.对于恒定调节方式,Firmicutes和Actinobacteriota的相对丰度在pH=10的条件下达到最高,为61.14%和15.57%,远高于其他pH值恒定调节下的菌群丰度;对于分阶段pH值调节方式,上述两类微生物较pH=10恒定调节方式的相对丰度又有较大提升,分别提升至68.46%和18.43%.从属水平上来看,与水解酸化有关的菌群(Proteiniclasticum、Bacillus、Acetoanaerobium、Proteocatella和Alkaliphilus等)丰度在pH=10恒定调节中占比为32.38%,在分阶段pH值调节方式中占比为51.62%.分阶段pH值调节方式整体上提高了水解酸化菌的相对丰度,更有利于发酵过程中VFAs的积累.

关键词：厌氧发酵可挥发性脂肪酸 pH值高通量测序

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温度与负荷对Anammox菌自富集启动的PDA的影响

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1307-1313页

作者：马雨晴王博李笑迪北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京市工程技术研究中心北京100124

采用UASB反应器,接种厌氧氨氧化菌自富集启动的PDA污泥,在温度由25℃下降到19℃条件下逐步将进水氮浓度从20mg/L提高到100mg/L(即氮负荷从3.2g/(m^(3)·d)提高到4.0g/(m^(3)·d)),反应器共运行115d,总氮去除率最高可达到89.9%.1... 详细信息

采用UASB反应器,接种厌氧氨氧化菌自富集启动的PDA污泥,在温度由25℃下降到19℃条件下逐步将进水氮浓度从20mg/L提高到100mg/L(即氮负荷从3.2g/(m^(3)·d)提高到4.0g/(m^(3)·d)),反应器共运行115d,总氮去除率最高可达到89.9%.16S rRNA基因测序结果表明,Candidatus Brocadia作为主要厌氧氨氧化功能菌在生物填料中丰度达到3.7%,短程反硝化功能菌Thaurea在絮体污泥中的丰度最高达15.7%.宏基因组学分析显示与短程反硝化相关的基因Nar,Nap和与厌氧氨氧化相关的Nir,Hzs和Hdh基因表达程度较高.

关键词：厌氧氨氧化微生物种群宏基因组学分析脱氮

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城市污水处理厂A^(2)O工艺N_(2)O产生、关键影响因素与减排策略

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环境科学 2025年第1期46卷 140-147页

作者：黄松庆刘秀红曹馨月吕觊凯黄晨铎北京工业大学城市建设学部城市污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为实现城市污水处理厂非二氧化碳温室气体减排与控制,对北京市某大型城市污水处理厂厌氧-缺氧-好氧(A^(2)O)工艺进行了为期1 a的氧化亚氮(N_(2)O)长期监测.结果表明,城市污水处理厂A^(2)O工艺厌氧区和缺氧区能够有效去除回流污泥中含有... 详细信息

为实现城市污水处理厂非二氧化碳温室气体减排与控制,对北京市某大型城市污水处理厂厌氧-缺氧-好氧(A^(2)O)工艺进行了为期1 a的氧化亚氮(N_(2)O)长期监测.结果表明,城市污水处理厂A^(2)O工艺厌氧区和缺氧区能够有效去除回流污泥中含有的溶解态N_(2)O,而好氧区是N_(2)O产生和排放的主要区域,其产生途径可能以氨氧化菌(AOB)反硝化为主.城市污水处理厂冬季和夏季N_(2)O产生有显著差距,其N_(2)O释放通量平均值相差可达7.6倍,冬季N_(2)O排放量平均值为32.75 kg·月^(-1),明显高于夏季的6.06kg·月^(-1).研究发现亚硝酸盐氮(NO_(2)^(-)-N)积累和溶解氧(DO)浓度对N_(2)O产生均有显著影响,因而为实现A^(2)O工艺N_(2)O减排,好氧区在冬季和夏季ρ(NO_(2)^(-)-N)应分别控制在0.40 mg·L^(-1)和0.10 mg·L^(-1)以下;而ρ(DO)应维持在1.2 mg·L^(-1)以上.

关键词：城市污水处理厂厌氧-缺氧-好氧(A^(2)O) 氧化亚氮(N_(2)O) 关键影响因素减排策略

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电位调控定向富集反硝化生物膜及脱氮效能研究

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北京工业大学学报 2024年第12期50卷 1477-1485页

作者：刘鑫燃高文钰唐美怡彭永臻崔丹北京工业大学环境与生命学部城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为了探究不同电位下生物电极的反硝化效能、氮素转化途径以及相应的微生物菌群功能,构建了多工作电极的套筒型生物电化学系统装置,并对工作电极分别施加-0.3、-0.5和-0.7 V恒电位。结果表明,在-0.3、-0.5和-0.7 V条件下,电极最大电流密... 详细信息

为了探究不同电位下生物电极的反硝化效能、氮素转化途径以及相应的微生物菌群功能,构建了多工作电极的套筒型生物电化学系统装置,并对工作电极分别施加-0.3、-0.5和-0.7 V恒电位。结果表明,在-0.3、-0.5和-0.7 V条件下,电极最大电流密度分别为36.91、241.92和476.41 mA/m^(2),反硝化速率分别为0.88、1.02和1.11 mg/(L·h)。更负的电位有利于微生物利用电极获得电子促进反硝化过程。电极电位调控促进了微生物群落结构的差异分化,3个电位下微生物菌群中占优势菌门均为Proteobacteria、Bacteroidota和Actinobacteriota,优势菌属分别为Chryseobacterium(31.35%)、Unclassified Comamonadaceae(34.22%)和Azoarcus(16.53%)。此外,电极电位调控也会影响反应机理和关键功能基因表达。-0.7 V电位更有利于napAB基因表达,通过细胞色素电子转移路径进行反硝化,而在-0.3、-0.5 V电位下更利于微生物通过narGHI基因的表达进行电子转移完成反硝化。

关键词：生物电化学系统电位调控反硝化微生物组成脱氮宏基因组

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