检索结果-内蒙古大学图书馆

环境工程学报 2024年第1期18卷 121-129页

作者：杨慎华侯锋庞洪涛江乐勇孙事昊张璐晶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 信开环境投资有限公司北京101100

生物膜技术是厌氧氨氧化工艺应用的关键,但关于不同生境氨氮浓度和悬浮污泥协同作用下形成的生物膜特性鲜有报道。本研究在推流式固定生物膜-活性污泥反应器中,发现在高氨氮浓度下生长的生物膜具有较高的污泥量和厚度,但低氨氮浓度生长... 详细信息

生物膜技术是厌氧氨氧化工艺应用的关键,但关于不同生境氨氮浓度和悬浮污泥协同作用下形成的生物膜特性鲜有报道。本研究在推流式固定生物膜-活性污泥反应器中,发现在高氨氮浓度下生长的生物膜具有较高的污泥量和厚度,但低氨氮浓度生长的生物膜具有更高的厌氧氨氧化菌丰度((4.91±0.65)×10^(9)拷贝数·g^(-1),P<0.05)和厌氧氨氧化比活性(6.53 mg·(g·h)^(-1))。高通量分析结果表明,Candidatus Brocadia是生物膜和悬浮污泥中主要的厌氧氨氧化菌,在两类生物膜上的丰度未有显著差异;在低氨氮浓度生物膜中Candidatus Jettenia的相对丰度显著高于高氨氮浓度的生物膜,但Candidatus Kuenenia的丰度则相反。综合分析发现,厌氧氨氧化菌种的附着生长与悬浮污泥群落多样性的初始定殖有关,而低丰度菌种的分布则受不同生境的影响,该结果表明不同氨氮浓度和悬浮污泥类型的选择对生物膜的协同影响不可忽略。

关键词：短程硝化厌氧氨氧化生物膜氨氮浓度悬浮污泥微生物群落

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不同聚集形态短程反硝化耦合厌氧氨氧化系统脱氮性能与碳源利用特性

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环境工程 2023年第9期41卷 1-9页

作者：李聪杜睿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

考察了微生物以生物膜和颗粒污泥两种聚集方式主导的短程反硝化耦合厌氧氨氧化(PD/A)系统启动与长期运行性能、功能菌活性变化与种群结构差异。通过批次试验研究了碳源类型和碳氮比(C/N)对不同聚集形态的PD/A污泥脱氮活性的影响。结果表... 详细信息

考察了微生物以生物膜和颗粒污泥两种聚集方式主导的短程反硝化耦合厌氧氨氧化(PD/A)系统启动与长期运行性能、功能菌活性变化与种群结构差异。通过批次试验研究了碳源类型和碳氮比(C/N)对不同聚集形态的PD/A污泥脱氮活性的影响。结果表明,PD/A生物膜与颗粒系统均实现了氨氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)的同步高效稳定去除,其总氮(TN)去除率分别为90.6%和96.2%。碳源类型对PD过程实现亚硝态氮(NO_(2)^(-)-N)积累具有显著影响。当C/N为5.0时,生物膜系统比NO_(3)^(-)-N还原速率(μNO_(3))由大到小依次为乙酸钠、葡萄糖、乙醇和甲醇;在C/N为3.0时,生物膜系统比NH4+-N降解速率(μNH_(4))由大到小依次为葡萄糖、乙醇、乙酸钠和甲醇;在适宜C/N范围内,厌氧氨氧化活性随短程反硝化活性提升而提高;当乙酸钠为碳源时,颗粒污泥系统表现出较高的短程反硝化活性;但改变碳源后,颗粒污泥系统反硝化活性低于生物膜系统。因此,针对不同聚集形态活性污泥系统,选择适宜的碳源类型及C/N值对PD/A工艺稳定运行具有重要作用。

关键词：短程反硝化厌氧氨氧化生物膜颗粒污泥碳源类型

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城市污水处理过程中微生物气溶胶菌群释放特征及控制措施的研究进展

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环境科学学报 2023年第11期43卷 1-12页

作者：杨庆胡展宏李沅津董余凡徐宗泽彭永臻北京工业大学环境与生命学部北京100020 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

城市污水处理过程中释放的微生物气溶胶成分复杂且传播广泛,特别是其中的致病成分对人体具有潜在的健康风险.本文对城市污水处理厂微生物气溶胶释放特征、微生物种群结构及其控制措施进行了系统总结.城市污水处理过程中各个阶段均会产... 详细信息

城市污水处理过程中释放的微生物气溶胶成分复杂且传播广泛,特别是其中的致病成分对人体具有潜在的健康风险.本文对城市污水处理厂微生物气溶胶释放特征、微生物种群结构及其控制措施进行了系统总结.城市污水处理过程中各个阶段均会产生微生物气溶胶,其中涉及曝气和机械搅拌的操作单元为主要来源.细菌气溶胶浓度一般高于其他成分,并且室内操作单元微生物气溶胶浓度普遍高于室外.微生物气溶胶可能引起人体胃肠道疾病、呼吸道疾病、过敏反应等多种症状,主要是由于其中的致病菌、真菌毒素和病毒,如Flavobacterium、Staphylococcus lentus、Salmonella、Escherichia coli、Enterobacter aerogenes、Aspergillus fumigatus、Cladosporium、Enterovirus、Norovirus.目前城市污水处理厂对微生物气溶胶的控制措施主要包括原位控制和末端消减,包括有调整运行工艺和曝气、投加自由漂浮介质、紫外线照射、适当通风与加盖处理、集成处理.

关键词：微生物气溶胶释放特征污水处理厂种群结构控制措施

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几种重要因素对厌氧氨氧化过程的影响综述

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中国环境科学 2023年第5期43卷 2220-2227页

作者：韩雪恪王峥嵘彭永臻韩红桂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污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心北京100124 北京工业大学信息学部北京100124

厌氧氨氧化技术是当今最有发展前景的生物脱氮工艺,在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐作为电子受体将氨氮直接氧化为氮气,具有无需曝气、无需有机碳源、剩余污泥产量少等优点.然而厌氧氨氧化菌对生长环境的要求苛刻,影响因素众多,... 详细信息

厌氧氨氧化技术是当今最有发展前景的生物脱氮工艺,在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌以亚硝酸盐作为电子受体将氨氮直接氧化为氮气,具有无需曝气、无需有机碳源、剩余污泥产量少等优点.然而厌氧氨氧化菌对生长环境的要求苛刻,影响因素众多,成为其大规模工程化应用的最大瓶颈.本文综述了五种主要影响因素(底物浓度、有机物、溶解氧、温度、pH值)对厌氧氨氧化的影响,并结合不同反应器类型、不同菌种针对不同情况分别讨论如何最大程度利用厌氧氨氧化技术,以期为主流污水处理中厌氧氨氧化的应用提供参考.

关键词：厌氧氨氧化影响因素底物浓度有机物溶解氧

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北运河上覆水DOM分子组成和结构特征

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中国环境科学 2022年第11期42卷 5299-5307页

作者：孙清轩张莉杨嘉春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 山东水发集团有限公司山东济南274200

利用高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱技术(FT-ICR-MS)及分析手段综合表征了北运河上覆水中DOM分子组成和结构特征,揭示了DOM分子组成的迁移转化规律,并评估了DOM分子组成的潜在环境影响.结果表明:北运河上覆水DOM分子化合物主要由木质... 详细信息

利用高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱技术(FT-ICR-MS)及分析手段综合表征了北运河上覆水中DOM分子组成和结构特征,揭示了DOM分子组成的迁移转化规律,并评估了DOM分子组成的潜在环境影响.结果表明:北运河上覆水DOM分子化合物主要由木质素(63.19%)和蛋白质(12.96%)组成.上覆水中稳定DOM分子公式主要由难降解木质素和不断循环且再生的基本代谢物及分泌物组成,独特DOM分子公式的多样性与人为活动强度有关,优先被转化或降解的相同DOM分子公式主要为携带高化学活性羧基和羟基的木质素和不稳定的脂质、蛋白质和碳水化合物.北运河具有外源废水输入量高的特点,致使上覆水具有大量不稳定DOM化合物,增加了河流富营养化的潜在风险.

关键词：北运河上覆水溶解性有机质(DOM) 分子组成和结构

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温度与负荷变化对厌氧氨氧化菌自富集启动的PDA系统性能和种群的影响

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中国环境科学 2023年

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

实现城市污水厌氧氨氧化菌自富集有利于城市污水中厌氧氨氧化工艺的应用，短程反硝化-厌氧氨氧化（PDA）技术对于污水深度低耗脱氮具有重要意义.然而，厌氧氨氧化菌自富集启动的PDA系统对环境敏感的特性使其表现出的脱氮性能仍然未知.... 详细信息

实现城市污水厌氧氨氧化菌自富集有利于城市污水中厌氧氨氧化工艺的应用，短程反硝化-厌氧氨氧化（PDA）技术对于污水深度低耗脱氮具有重要意义.然而，厌氧氨氧化菌自富集启动的PDA系统对环境敏感的特性使其表现出的脱氮性能仍然未知.本研究采用UASB反应器，接种厌氧氨氧化菌自富集启动的PDA污泥，在25℃下降到19℃条件下逐步将进水氮浓度从20 mg/L提高到100 mg/L(即氮负荷从3.2 g/(m3·d)提高到4.0 g/(m3·d))，反应器共运行115天，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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基于全反射X射线荧光光谱测定污水痕量重金属元素

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应用化学 2023年第3期40卷 404-412页

作者：吴蕾李凌云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 北控水务集团有限公司北京100102

以Ga为内标,探究全反射X射线荧光光谱(TXRF)快速测定多质量梯度浓度多元素重金属溶液Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sn、Sb和Pb的可行性,并以实际生活污水为研究对象,比较分析了离心、过滤和消解3种预处理方式对测定污水中重金属元... 详细信息

以Ga为内标,探究全反射X射线荧光光谱(TXRF)快速测定多质量梯度浓度多元素重金属溶液Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sn、Sb和Pb的可行性,并以实际生活污水为研究对象,比较分析了离心、过滤和消解3种预处理方式对测定污水中重金属元素的影响。实验结果表明,Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As和Pb,较适宜用TXRF直接进行定量分析;Pb的Lα与As的Kα谱线重叠,致使As的回收率略高于其它元素;Cd、Sn和Sb元素,仅可用于趋势分析。当质量浓度为40和4 mg/L时,Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn和Pb元素呈现出较高的准确度和精密度,回收率在99%~117%之间,相对标准偏差(RSD)处于1%~14%。随着质量浓度的逐渐降低,各元素的准确度和精密度表现出不同程度的下降,当质量浓度处于本次试验的最低水平4μg/L时,大部分元素的回收率与RSD已超出定量分析的要求。通过对生活污水的3种预处理方式进行比较,发现污水悬浮颗粒同样携带部分金属元素,经消解后,Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn这6种元素的准确度和精密度最好,质量浓度范围在36~152μg/L之间,回收率均高于95%,RSD低于5%。综上所述,TXRF可直接对污水样品中的重金属元素进行快速的定性、定量分析,其精确度和准确度在很大程度上取决于元素种类、样品制备程序和待测元素的质量浓度,对于质量浓度低的样品可结合预浓缩技术以提高测量准确率。

关键词：全反射X射线荧光光谱多元素污水重金属元素

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三级厌氧氨氧化处理生活污水与硝酸盐废水

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中国环境科学 2022年第2期42卷 637-643页

作者：韩可心张琼冯岩李夕耀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污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心北京100124

为进一步充分利用原水中碳源,实现生活污水与富含硝酸盐的工业废水同步脱氮,采用2个SBR和1个UASB串联,处理低C/N生活污水和硝酸盐废水,分别启动内源反硝化反应器(ED-SBR)、半短程硝化反应器(PN-SBR)和厌氧氨氧化反应器(AMX-UASB),考察... 详细信息

为进一步充分利用原水中碳源,实现生活污水与富含硝酸盐的工业废水同步脱氮,采用2个SBR和1个UASB串联,处理低C/N生活污水和硝酸盐废水,分别启动内源反硝化反应器(ED-SBR)、半短程硝化反应器(PN-SBR)和厌氧氨氧化反应器(AMX-UASB),考察各反应器处理性能,并探讨生活污水与硝酸盐废水同步脱氮的可行性.结果表明:ED-SBR在厌氧阶段能将进水中77.5%的有机物转化为内碳源,在缺氧阶段进行内源反硝化,平均出水NO_(3)^(-)-N浓度为3.4mg/L,达到90.4%的平均去除率;PN-SBR在低DO条件下(0.1~0.3mg/L)能够实现稳定的半短程硝化,亚硝酸盐积累率(NAR)达96.3%,出水NO_(2)^(-)-N/NH^(4)^(+)-N的比值为1.01,可为厌氧氨氧化提供稳定底物;AMX-UASB将进水中的NH^(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N转化为N_(2)和NO_(3)^(-)-N,出水NO_(3)^(-)-N平均为7.12mg/L.该系统平均进出水TIN分别为77.5和8.2mg/L,TIN去除率平均为89.2%.为生活污水与含高NO_(3)^(-)-N的废水同步脱氮提供了一条有效途径.

关键词：生活污水硝酸盐废水内源反硝化半短程硝化厌氧氨氧化

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长期-短期饥饿对CANON工艺启动的影响

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中国环境科学 2023年第7期43卷 3429-3437页

作者：杨综艺李军张凯高鹏唐鹏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 中节能工程技术研究院有限公司北京100083

采用序批式反应器(SBR)启动全程自养脱氮(CANON)工艺,考察启动过程中长期饥饿胁迫和短期饥饿调控对脱氮效果的影响,对短期饥饿前后功能菌活性进行测试,分析在缩短恢复时间下反复进行短期饥饿对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制作用,对CANON启... 详细信息

采用序批式反应器(SBR)启动全程自养脱氮(CANON)工艺,考察启动过程中长期饥饿胁迫和短期饥饿调控对脱氮效果的影响,对短期饥饿前后功能菌活性进行测试,分析在缩短恢复时间下反复进行短期饥饿对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制作用,对CANON启动过程中的不同阶段进行微生物测序,分析群落结构的变化情况.结果表明,长期饥饿后系统在7d恢复运行时,TN去除率(NRE)可达到62.34%.短期饥饿-恢复模式加快了工艺的启动速度,成功将SBR中ΔNO_(3)^(-)-N/ΔNH_(4)^(+)-N控制在0.11左右.在实现启动时,工艺平均氨氮去除率(ARE)超过95%,平均NRE可达79.45%.采用短期饥饿调控前后,NOB活性由91.32mgN/(gVSS·d)降至45.40mgN/(gVSS·d),比厌氧氨氧化活性(SAA)升高至219.25mgN/(gVSS·d),保证了CANON脱氮性能.高通量测序表明,在经历长期饥饿后,好氧氨氧化菌(AerAOB)功能菌Nitrosomonas能够迅速恢复.Candidatus Kuenenia具有抵抗长期饥饿的能力,在7d恢复运行后,相对丰度高达69.04%,在稳定恢复运行中,丰度有所降低,但在工艺启动后丰度达到61.19%,实现了厌氧氨氧化菌(AnAOB)的富集.CANON工艺能够在长期饥饿胁迫中恢复,短期饥饿调控有利于提高工艺效能.

关键词：全程自养脱氮(CANON) 长期饥饿功能菌活性亚硝酸盐氧化菌(NOB)

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高密沉淀-超滤深度处理过程有机物变化及膜污染分析

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安全与环境学报 2024年第9期24卷 3625-3636页

作者：戈拯关静雯彭轶安东石周陈浩林王坤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 北京信通碧水再生水有限公司北京101149 国投信开水环境投资有限公司北京101101

超滤技术被广泛应用于城镇污水深度处理,但膜污染导致的通量衰减问题始终是制约超滤处理效率的主要瓶颈之一。研究利用生化池、二沉池、高密池和超滤出水探究了城镇污水深度处理过程中溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的组... 详细信息

超滤技术被广泛应用于城镇污水深度处理,但膜污染导致的通量衰减问题始终是制约超滤处理效率的主要瓶颈之一。研究利用生化池、二沉池、高密池和超滤出水探究了城镇污水深度处理过程中溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的组成和变化,采用紫外光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱等多种技术手段对高密沉淀-超滤组合工艺的超滤膜污染进行化学结构、污染物组成分析研究。结果显示,深度处理可去除多种有机物,二沉池出水、高密池出水、超滤出水的溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)质量浓度分别为7.43 mg/L、5.98 mg/L、3.32 mg/L,超滤对DOC截留率达44.5%。此外,深度处理工艺可以显著降低二级出水中蛋白质组分和腐殖质的荧光强度。在模拟废水条件下,探究了高密池出水典型污染物的膜污染机制。高密池出水中的蛋白质和多糖是造成膜污染的主要物质,在经过多批次过滤、反洗试验后依然残留于膜表面,其中残留质量由大到小依次为蛋白质(1.04 mg)、多糖(0.32 mg)、腐殖酸(0.07 mg)。研究表明,深度处理过程的膜污染机制与DOM密切相关,多糖与蛋白协同作用可导致更为严重的膜污染并形成致密且不易脱落的滤饼层,含多糖和蛋白质的模拟废水在第二和第三周期开始时的膜比通量比第一周期开始时分别降低了71%和72%。

关键词：环境工程学深度处理超滤有机物膜污染

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