检索结果-内蒙古大学图书馆

环境科学研究 2021年第8期34卷 1941-1951页

作者：张莉刘涵赵海超孙清轩曹志国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 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102211 河北北方学院河北省农产品食品质量安全分析检测重点实验室河北张家口075000

露天煤矿开采对土壤剖面各土层溶解性有机质(DOM)组分含量影响巨大.该研究采用三维荧光光谱(3D-EEM)和紫外-可见光谱(UV-vis)对锡林浩特露天煤矿1~7年排土场土壤剖面(0~100 cm)DOM荧光和吸光特征深入分析,解析排土场生态演替过程中土壤... 详细信息

露天煤矿开采对土壤剖面各土层溶解性有机质(DOM)组分含量影响巨大.该研究采用三维荧光光谱(3D-EEM)和紫外-可见光谱(UV-vis)对锡林浩特露天煤矿1~7年排土场土壤剖面(0~100 cm)DOM荧光和吸光特征深入分析,解析排土场生态演替过程中土壤剖面DOM组分及来源时空变化.结果表明:①露天煤矿排土场土壤剖面各土层w(DOC)在102.70~475.80 mg/kg之间,荧光组分中蛋白质类组分占比(29.97%~60.39%)最高,类腐殖酸组分占比(16.09%~44.27%)次之.土壤剖面DOM主要来源于微生物代谢产物,芳香性、腐殖化程度较低,且随排土场年限增加,各土层DOM紫外吸光组分芳香环中羰基、羧基、羟基、酯类含量增加,类腐殖酸组分占比先降后增,蛋白质类组分占比先增后降,类富里酸组分占比呈下降趋势.②随土壤深度增加,DOM含量呈上升趋势,DOM自生源特征及土壤微生物活性减弱,次表层(20~40 cm)出现明显波峰.随排土场年限增加,深层土壤DOM荧光组分中蛋白质类组分占比呈下降趋势,类富里酸组合占比垂向变化较小,类腐殖酸组分占比呈增加趋势.随着地表植被由无到有,DOM自生源特征降低,腐殖化程度增强.③排土场土壤剖面pH可作为评估DOM腐殖化程度的良好指标,总氮(TN)含量可作为指示DOM分子量重要指标.研究显示,不同年限露天煤矿排土场土壤剖面DOM荧光和吸光特征能够作为露天煤矿环境治理与生态恢复的评价指标.

关键词：溶解性有机质(DOM) 土壤露天煤矿排土场三维荧光光谱(3D-EEM) 紫外-可见光谱(UV-vis)

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盐度对缺氧–好氧SBBR微生物活性及N2O释放的影响

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过程工程学报 2020年第8期20卷 970-978页

作者：巩有奎岳英龙彭永臻烟台职业学院建筑工程系山东烟台264670 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

含盐废水硝化过程常常出现亚硝酸盐积累,从而导致强温室气体N2O的产生。利用序批式生物膜反应器(SBBR),考察了含盐生活污水同步脱氮过程不同菌群活性变化及N2O释放过程。结果表明,盐度增加,各菌群活性受抑制程度依次为亚硝酸盐氧化菌(Ni... 详细信息

含盐废水硝化过程常常出现亚硝酸盐积累,从而导致强温室气体N2O的产生。利用序批式生物膜反应器(SBBR),考察了含盐生活污水同步脱氮过程不同菌群活性变化及N2O释放过程。结果表明,盐度增加,各菌群活性受抑制程度依次为亚硝酸盐氧化菌(NitriteOxidizingBacteria,NOB)>氨氧化菌(AmmoniaOxidizingBacteria,AOB)>碳氧化菌。实验盐度范围内(0~20g NaCl/L),COD出水约稳定在50.0 mg/L,平均NH4+去除率由98%以上降至约70.5%,TN去除率由42.4%降至16.9%,N2O平均产率由3.9%增至13.3%。与SND变化类似,微生物体内聚-β-羟基脂肪酸酯(PHA)和糖原(Gly)积累随盐度增加呈先增加后减少趋势。N2O主要产生于AOB好氧反硝化过程和硝化后期内源反硝化过程。低盐度(≤10 g NaCl/L)下,SBBR内缺氧区有助于减少N2O释放;盐度增加,高盐度耦合低内碳源合成,加剧了内源反硝化阶段各还原酶之间电子竞争。高盐度导致微生物胞外聚合物(EPS)分泌增加,多聚糖(PS)比例上升,膜内缺氧区域减少,抑制N2O还原过程。

关键词：序批式生物膜反应器盐度 N2O 好氧反硝化内源反硝化

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调整气水比优化高氨氮废水BAF一体化脱氮

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中国环境科学 2019年第9期39卷 3807-3813页

作者：李海鑫刘秀红杨忠启刘润雨武文君杨庆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

为实现常温下高氨氮废水中氮的高效去除,选取8:1、12:1和15:1等3个气水比(GWR)条件,考察常温下曝气生物滤池(BAF)短程硝化-厌氧氨氧化(ANAMMOX)一体化自养脱氮工艺稳定运行的性能.研究结果表明:进水氨氮(NH4+-N)浓度为400mg/L、回流比为... 详细信息

为实现常温下高氨氮废水中氮的高效去除,选取8:1、12:1和15:1等3个气水比(GWR)条件,考察常温下曝气生物滤池(BAF)短程硝化-厌氧氨氧化(ANAMMOX)一体化自养脱氮工艺稳定运行的性能.研究结果表明:进水氨氮(NH4+-N)浓度为400mg/L、回流比为1:1的条件下,GWR为15:1脱氮效果最好,氨氮去除率(ARE)达90%以上,总氮(TN)去除负荷为1.1kgN/(m^3·d),去除率达83%.GWR为15:1时,溶解氧(DO)为2.41~4.22mg/L,进水NH4+-N转化为亚硝(NO2^--N)量增加,ANAMMOX活性增强.对生物膜进行功能菌种实时荧光定量PCR(qPCR)分析得出,GWR为15:1时,ANAMMOX和氨氧化菌(AOB)两者丰度均最高,高达1012copies/g dry sludge以上,一体化脱氮效果最好.同时,研究表明提高GWR后ANAMMOX反应增强,而过程中无N2O生成,GWR为15:1时,N2O总释放量最小,释放因子为0.0012.

关键词：曝气生物滤池生物膜高氨氮废水气水比分子生物学氧化亚氮

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羟胺对氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的竞争性选择

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环境科学 2020年第8期41卷 3765-3772页

作者：乔昕王博郭媛媛彭永臻北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用国家工程实验室北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京100124 信开水环境投资有限公司北京101101

有效抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)是实现稳定短程硝化的关键.使用运行方式为厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)的SBR反应器,探究羟胺(NH2OH)对氨氧化菌(AOB)和NOB的竞争性选择.在混合液NH2OH浓度分别为3 mg·L^-1和5 mg·L^-1条件下采用不同处... 详细信息

有效抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)是实现稳定短程硝化的关键.使用运行方式为厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)的SBR反应器,探究羟胺(NH2OH)对氨氧化菌(AOB)和NOB的竞争性选择.在混合液NH2OH浓度分别为3 mg·L^-1和5 mg·L^-1条件下采用不同处理频率观察短程硝化的启动情况.结果表明,每2个周期投加1次混合液浓度为5mg·L^-1的NH2OH时,亚硝态氮积累率(NAR)在6 d内从0.1%增长到57.4%,并保持在(62.0±4.6)%至实验结束;通过分析第6 d的典型周期中可以看出:好氧阶段结束时,氨氮浓度由26.05 mg·L^-1降至8.06 mg·L^-1,同时生成9.02 mg·L^-1的亚硝态氮和6.70 mg·L^-1的硝态氮;AOB最大活性(rAOB)与NOB最大活性(rNOB)的比值从第1 d的1.05增长到第9 d的4.22;通过进一步qPCR分析可以看出:实验第9 d时,AOB与NOB丰度分别下降至处理前的30.2%和19.1%.因此,基于NH2OH对AOB和NOB的竞争性选择有望为城市污水短程硝化的快速启动提供可能.

关键词：城市污水序批式反应器(SBRs) 短程硝化羟胺快速启动

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四种碳源条件下城市污水处理厂尾水深度脱氮的性能与微生物种群结构

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北京工业大学学报 2021年第10期47卷 1158-1166页

作者：彭永臻王鸣岐彭轶刘莹张亮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水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室北京100024 信开水环境投资有限公司北京101101 中山公用水务有限公司广东中山528400

城市污水处理厂出水符合一级A排放标准,其中含有的硝酸盐氮仍可能引起敏感水域水质恶化,故仍需进一步开发尾水深度脱氮技术.研究采用乙酸钠、葡萄糖、甲醇、乙醇4种碳源作为外加碳源,探究序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)悬... 详细信息

城市污水处理厂出水符合一级A排放标准,其中含有的硝酸盐氮仍可能引起敏感水域水质恶化,故仍需进一步开发尾水深度脱氮技术.研究采用乙酸钠、葡萄糖、甲醇、乙醇4种碳源作为外加碳源,探究序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)悬浮污泥系统进行城市污水厂尾水深度脱氮的可行性.试验结果表明:在进水硝酸盐质量浓度约为15 mg/L、硝酸盐氮容积负荷率为0.03 kg/(m^(3)·d)的条件下,分别投加4种不同的碳源,SBR均能达到97.80%以上的NO_(x)^(-)-N去除率,出水ρ(NO_(x)^(-)-N)<1 mg/L.4个系统实现稳定深度脱氮所需的COD/ρ(N)分别为5、12、6和7,对应去除1 g NO_(x)^(-)-N的碳源量分别为7.35、12.00、4.00和3.37 g,其中乙醇为碳源时投加量最低而葡萄糖为碳源时最高.使用原位全周期方法测得的4个系统平均氮去除速率分别为0.72、0.19、0.32和0.73 kg/(m^(3)·d),其中乙醇和乙酸钠为碳源时反应速率最高而葡萄糖为碳源时最低.碳源种类对微生物种群组成具有显著影响.经过78 d的培养之后,乙酸钠和葡萄糖系统污泥与接种污泥相比种群结构简单,乙酸钠为碳源时微生物以Firmicutes门为主(94%),葡萄糖为碳源时微生物以Actinobacteria 门(45%)和Patescibacteria 门(44%)为主.与之相反,甲醇、乙醇系统中微生物种群的多样性比起种泥有所上升.

关键词：城市污水厂尾水 4种液态碳源深度脱氮生物种群结构序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR) 地表Ⅲ类水

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基于短程反硝化厌氧氨氧化的低碳源城市污水深度脱氮特性

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环境科学 2020年第3期41卷 1377-1383页

作者：马斌许鑫鑫高茂鸿委燕彭永臻北京工业大学北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心城镇污水深度处理与资源化利用国家工程实验室北京100124 海南大学生态与环境学院海口570228

短程反硝化厌氧氨氧化是一种新型生物脱氮技术,应用于城市污水深度脱氮有望大幅降低外碳源投加量.本研究接种厌氧氨氧化污泥,考察了短程反硝化厌氧氨氧化的深度脱氮性能与污泥特性.结果表明,接种厌氧氨氧化污泥可迅速启动短程反硝化厌... 详细信息

短程反硝化厌氧氨氧化是一种新型生物脱氮技术,应用于城市污水深度脱氮有望大幅降低外碳源投加量.本研究接种厌氧氨氧化污泥,考察了短程反硝化厌氧氨氧化的深度脱氮性能与污泥特性.结果表明,接种厌氧氨氧化污泥可迅速启动短程反硝化厌氧氨氧化系统,在进水COD/TN为2.19±0.08时,出水TN浓度为(4.82±1.84)mg·L^-1,实现了低碳源污水深度脱氮.系统粒径大于0.20 mm的污泥占86.16%,污泥实现了颗粒化,有助于厌氧氨氧化菌在系统内的有效持留.将短程反硝化厌氧氨氧化深度脱氮应用于城市污水处理厂二沉池出水深度脱氮,可降低外碳源投加量,同时可降低污水处理厂硝化池耗氧量.

关键词：城市污水短程反硝化厌氧氨氧化(ANAMMOX) 深度脱氮颗粒污泥

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好氧丰盛/缺氧饥饿模式驯化微生物积累内源聚合物并实现内源反硝化

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北京工业大学学报 2020年第11期46卷 1283-1290页

作者：崔有为王好韩金常林北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用国家工程实验室北京100124 北京首钢国际工程技术有限公司北京100043

为了探究好氧丰盛/缺氧饥饿(O/A-F/F)模式驯化的微生物的内源积累能力和缺氧段内源反硝化的特性,并比较其与传统好氧丰盛/饥饿(O-F/F)驯化模式的差别,以添加乙酸的生活污水为底物,在F/F=0.1的条件下,采用O/A-F/F和O-F/F两种不同模式驯... 详细信息

为了探究好氧丰盛/缺氧饥饿(O/A-F/F)模式驯化的微生物的内源积累能力和缺氧段内源反硝化的特性,并比较其与传统好氧丰盛/饥饿(O-F/F)驯化模式的差别,以添加乙酸的生活污水为底物,在F/F=0.1的条件下,采用O/A-F/F和O-F/F两种不同模式驯化活性污泥.结果表明,O/A-F/F模式的PHA产率为0.52,O-F/F模式的PHA产率为0.78.虽然O/A-F/F模式的PHA产率低,但是O/A-F/F模式具有内源反硝化功能,比内源反硝化速率为2.76 mg/(h·g).O/A-F/F模式下还原1 mol的硝酸盐需要2mol的内源PHA.2种选择模式下的菌群结构呈现差异,O/A-F/F模式下优势菌群为BetaproteobacteriaUnclassified Bacteroidetes、Lgnavibacteria和Bacteroidia.O-F/F模式富集的微生物主要为Betaproteobacteria、Flavobacteria、Alphaproteobacteria和Gammaproteobacteria.O/A-F/F运行模式可以实现好氧阶段污水中有机物的内源储存并在缺氧段用于反硝化.

关键词：好氧丰盛/饥饿好氧丰盛/缺氧饥饿聚羟基脂肪酸酯糖原内源反硝化菌群结构

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面向未来的污水处理厂关键技术研发与工程实践专栏序言

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环境科学学报 2022年第4期42卷 1-6页

作者：宋新新林甲刘杰宫徽范海涛张亮魏源送隋倩雯彭永臻北京首创生态环保集团股份有限公司北京100044 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 中国人民大学环境学院低碳水环境技术中心北京100872 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 中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100085

污水处理行业碳排放水平约占全社会碳排放水平的1%~2%,为实现行业碳达峰、碳中和目标以及满足建设面向未来污水处理厂的需要,污水处理行业碳减排技术的开发及碳中和路线图的搭建迫在眉睫.本文是国家水专项“面向未来污水处理厂关键技术... 详细信息

污水处理行业碳排放水平约占全社会碳排放水平的1%~2%,为实现行业碳达峰、碳中和目标以及满足建设面向未来污水处理厂的需要,污水处理行业碳减排技术的开发及碳中和路线图的搭建迫在眉睫.本文是国家水专项“面向未来污水处理厂关键技术研发与工程示范”课题近年来科研成果的总结,致力于构建面向未来污水处理技术体系,从污水处理厂“碳减排”和“碳中和”角度出发,在污水“碳转向”、污水处理过程“碳减排”、基于大数据和云平台的智慧水务3个关键技术的研究以及对面向未来污水处理厂工程实践等方面进行了总结凝练,以期为我国污水处理行业的“碳减排”及“碳中和”提供技术支撑.

关键词：面向未来碳转向碳减排技术碳中和智慧水务

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盐度对硝酸细菌活性的影响及动力学特性

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中国环境科学 2020年第5期40卷 2047-2052页

作者：张宇坤张亮董怡君顾升波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 大连民族大学土木工程学院辽宁大连116600 江苏天雨环保集团有限公司江苏扬州225200

为分析盐度对硝酸细菌(NOB)活性的影响及其动力学特性,本文采用高浓度亚硝态氮污水富集培养NOB.对NOB富集污泥进行荧光原位杂交技术(FISH)分析表明Nitrobacter占细菌总数的(81%±6%).污泥的最大比亚硝态氮氧化速率为(42.5±0.9)... 详细信息

为分析盐度对硝酸细菌(NOB)活性的影响及其动力学特性,本文采用高浓度亚硝态氮污水富集培养NOB.对NOB富集污泥进行荧光原位杂交技术(FISH)分析表明Nitrobacter占细菌总数的(81%±6%).污泥的最大比亚硝态氮氧化速率为(42.5±0.9)mgN/(gVSS·h).用此污泥考察了盐度对NOB活性的影响,并测定了盐度为10g/L时NOB的动力学参数(Ko、KS).结果表明,与盐度为0g/L时的NOB活性相比,盐度为15g/L时NOB活性降低了3.3%;盐度为10和20g/L时的NOB活性分别降低了11%.盐度为10g/L时,NOB的最大比亚硝态氮氧化速率为(37.9±0.7)mgN/(gVSS·h),氧的半饱和常数Ko值为(1.51±0.06)mg/L,底物(亚硝态氮)半饱和常数KS值为(6.06±0.15)mg/L,Ko、KS测定值均高于ASm^2模型中氨氧化细菌(AOB)推荐值.盐度对NOB的抑制降低了最大比亚硝态氮氧化速率,对氧传递和底物(亚硝态氮)传递均存在影响.

关键词：活性污水动力学硝酸细菌盐度

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盐度和曝气时间对包埋颗粒短程硝化启动的影响及其动力学分析

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环境工程学报 2020年第1期14卷 68-76页

作者：刘诚诚于德爽陈光辉王晓霞吕廷廷唐鹏黄硕青岛大学环境科学与工程学院青岛266071 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

针对短程硝化反应器启动时间长、效果不稳定等问题,使用水性聚氨酯(WPU)制作硝化污泥包埋颗粒,利用SBR设置盐度梯度以及不同曝气时间进行批次实验,启动短程硝化;通过控制最佳反应条件启动UASB短程硝化反应器,同时进行动力学分析。结果表... 详细信息

针对短程硝化反应器启动时间长、效果不稳定等问题,使用水性聚氨酯(WPU)制作硝化污泥包埋颗粒,利用SBR设置盐度梯度以及不同曝气时间进行批次实验,启动短程硝化;通过控制最佳反应条件启动UASB短程硝化反应器,同时进行动力学分析。结果表明:在批次实验过程中,随着盐度的增加,氨氮去除率(ηA)及NO2^--N积累率(RNAR)先上升后下降。当NaCl浓度为10 g·L^-1时,短程硝化效果最佳,ηA为55%,RNAR为90%;不同曝气时间对短程硝化的稳定性有较大的影响,曝气时间为8 h时短程硝化效果最稳定,ηA和RNAR分别达到56%和96%。控制NaCl浓度为10 g·L^-1,HRT为8 h,成功实现了UASB短程硝化反应器的启动;包埋颗粒对氨氮的动力学特性符合Haldane基质抑制动力学模型,具有优良的动力学特性。研究可为包埋颗粒与短程硝化工艺的耦合脱氮提供参考,并为含盐废水的处理提供技术支持。

关键词：包埋颗粒短程硝化盐度启动曝气时间动力学分析

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