气升式间歇内循环生物反应器反硝化除磷机理及其调控策略研究

项目类型：面上项目 项目编号：50908028 在我国小城镇发展过程中，污水排放量逐年增加，由氮、磷引起的水体富营养化现象日益突出。本课题在传统和现代生物脱氮除磷理论的基础上，构建了气升式间歇内循环生物反应器，采用生物膜法分区固定不同溶氧需求的微生物，利用曝气动力实现各种混合液回流过程，采用间歇进水循环方式实现硝化液在不同种群微生物之间的周期交换，采用连续膜出水方式代替重力固液分离，     

气升间歇内循环一体化反应器的开发

提出了一种新型的气升间歇内循环一体化反应器,利用曝气动力实现混合液在厌氧区和好氧区的循环,采用变液位间歇交换模式在厌氧区创造厌氧/缺氧交替环境,通过强化反硝化除磷过程实现污水同步脱氮除磷.考察了三种工艺形式下污染物的去除效能和去除特性,实验结果表明:采用固定床生物膜-沉淀出水工艺形式,可以实现良好脱氮,厌氧区固定生物膜微生物具备反硝化除磷环境,但因无法有效排泥造成除磷效果较差;采用移动床复合生物系统-沉淀出水工艺形式,可以加强以活性污泥形式存在的常规聚磷菌的作用,除磷效果改善,但生物量受污泥沉淀效果的影响而偏低造成氮、磷去除率较低;采用移动床复合生物系统-膜出水工艺形式,能保持较高浓度的生物量并能有效排泥.在水力停留时间(HRT)为22h、间歇交换周期为185min、污泥龄(SRT)为17d的条件下,进水COD、NH4+-N和PO43--P浓度分别为821.3、102.5和21.3mg/L时,反应器对COD、TN和PO43--P去除率分别达到91.8%、84.8%和94.4%.     

潜流人工湿地基质除氮磷效果研究

通过测试分析研究了由碎石、陶粒、石英砂3种不同基质构建的潜流式人工湿地运行初期对N、P的去除效果.实验采用连续流进水方式,水力负荷控制在4.95～8.25cm/d,实验结果表明碎石为基质的单元对N、P去除效果最好,陶粒单元次之,石英砂单元效果较差.对TP平均去除率分别为90.34%、83.24%和71.02%;对NH3-N平均去除率分别为70%、48.68%和39.34%;对TN的去除率分别为59.48%、42.65%、30.26%.结果还表明,填料在湿地除磷方面起主要作用,选择基质对除磷非常重要;填料对氮的去除也有较大影响.     

高速公路服务区污水脱氮除磷工艺适应性研究

近年来,随着国家水污染防治行动计划的实施,针对外排污水的监管日趋严格。根据山西省水污染防治工作方案的要求,全省高速公路服务区污水全部实现达标排放。通过开展国内生活污水脱氮除磷工艺的研究,结合山西省高速公路服务区污水水质特点和污水处理设备现状,提出了山西省高速公路服务区新建污水处理设备脱氮除磷工艺和改造污水处理设备脱氮除磷工艺,可为山西省高速公路服务区污水脱氮除磷工艺的选择提供一定的指导。     

酸化对黑土氮转化微生物学性状及氧化亚氮产生过程的影响

项目类型：面上项目 项目编号：40971145 项目摘要：近年来黑土退化严重，酸化是其退化的主要形式。酸化改变土壤生境，微生物种群结构和活性改变，影响氧化亚氮（N2O）产生过程及排放量．以长期定位试验基地不同时期留存的、酸度不同的黑土，同一时期、不同酸度的黑土及不同空间、酸度不同的黑土为研究对象，采用现代分子生态学技术分析氮转化微生物种群、酶活性、氨基糖等特性；15N同位素示踪技术、气体抑制技术、低分子量有机底物调控技术和抗生素抑制技术研究NO产生过程，     

一株细菌在高速公路服务区生活污水中强化除磷的应用研究

高速公路服务区产生的污水比较分散,远离市区,一般无法直接接入到市政污水管网,如果不经处理排放则会影响周边的河流等水体.利用一株细菌强化服务区生活污水中磷的去除,探究不同温度、pH、C/N下该菌株除磷的适宜环境条件以及菌体中磷的形态,结果表明:该菌株能在温度为5℃～35℃、pH为6～9、C/N＞ 10的污水中有较高的生物...     

高浓度制药含磷废水处理技术研究

以某制药厂生化车间超滤透出液为研究对象,通过小试试验考察了不同絮凝剂(三氯化铁、氧化钙、聚合氯化铝及氢氧化钙)对污水中磷的去除效果,并重点对氢氧化钙与聚合氯化铝三级混凝除磷的效果进行了探讨研究,试验结果表明Ca(OH)2与PAC复配三级混凝除磷的最佳投药量为在pH为9时,一级混凝沉淀除磷Ca(OH)2最佳投加量为1.66 g.L-1;在pH为9时,二级混凝沉淀除磷Ca(OH)2最佳投加量为0.2 g.L-1;在pH为7时,三级混凝沉淀除磷PAC最佳投加量为180 mg.L-1,最终出水总磷浓度为0.25 mg.L-1左右,总磷去除率达到99.94%以上。     

黄河水源水中微污染物质的生物预处理研究

采用臭氧氧化与生物活性炭工艺相结合,以黄河水为水源水,对水源水中有机物、氨氮、亚硝酸盐氮、色度、浊度、磷、锰等去除效果进行了试验研究.结果表明,臭氧氧化不但可以去除部分有机物和亚硝酸盐氮,而且可以提高水中有机物的可生化性,强化生物活性炭生物活性,提高后续工艺对污染物的去除率.     

氨氮废水处理技术发展现状

结合不同浓度氨氮废水的水质特点,评述了近二三十年来国内外主要的除氮技术,包括折点氯化法、吹脱法、离子交换法、化学沉淀法等物理化学法,以及传统生物处理技术和新型生物处理技术,如厌氧氨氧化、短程硝化反硝化、同时硝化反硝化等,并指出以上处理技术的适用条件及其优缺点和氨氮废水处理技术今后的发展趋势。     

钢渣对于废水中磷的去除研究

通过试验,研究了钢渣对废水中磷的去除.探讨了影响其除磷因素如pH、反应时间、钢渣粒径、钢渣用量、磷的初始浓度等.研究表明,在pH=7,小于74 μm的钢渣用量为0.5 g,反应120 min时废水中磷的去除率达90％以上,效果十分明显.     

山西省高速公路站区污水深度处理技术应用研究

污水处理过程中产生的碳排放量占总量的1%～2%。为扎实推进碳达峰行动，研究提出“基于多元催化复合载体的自养反硝化生活污水处理技术（P-AD）”的脱氮除磷深度消减技术体系，研究了该工艺深度脱氮除磷机理、开展了高速公路收费站实际工程应用，探索了最佳的工艺运行参数，研究结果表明：该工艺主要采用多元催化复合载体的催化微电解作用、自养微生物的硝化反硝化作用、以及絮凝沉淀作用等高效去除水中COD、氮、磷等污染物；最优的工艺运行参数组合为水力停留时间（HRT）为7.5 h、溶解氧（DO）浓度为4.0 mg/L、回流比为3∶1。有助于高速公路站区污水处理形成可复制、可推广的污水资源化利用模式，为减少“直接碳排放”作出贡献。     

气升式一体化A/O生物膜反应器的硝化和反硝化过程

构建了新型气升式一体化A/O生物膜反应器并于生活污水的脱氮处理,研究了反应器挂膜启动后硝化和反硝化反应形成的过程.试验结果表明,由于反应器构造独特,能够形成具有不同溶解氧浓度的好氧区、缓冲区和缺氧区,并利用曝气推动力实现硝化液在各区间的循环.通过对进水方式的调节,反应器内能够形成良好的硝化和反硝化过程,硝化率和反硝化率分别达到89.49%和97.86%.     

磷酸铵镁技术影响因素的优化

通过正交实验得出影响氨氮和磷酸盐去除率因素的主次顺序为:浓度pHMg∶NP∶N反应时间。通过一次回归正交实验得出残磷量和残氮量的回归方程为:y(残磷量)=-3 041.57-2.76z1+2 307.2z2+3 075.5z3-2 310z2z3(其中z1=pH,z2=Mg∶N,z3=P∶N),y(残氮量)=1 104.84-50.76z1-45.5z2-515.5z3,回归方程高度显著。在氨氮浓度为0.1 mol/L(1 400 mg/L)及磷酸盐为相应浓度时,在兼顾处理出水的含盐量、残磷量和残氮量尽量低的前提下,最佳的实验条件为:pH=9.5,Mg∶N=1.2,P∶N=1.03,反应时间为30 min,搅拌速度为200 r/min。在上述实验条件下PO43--P的去除率为99.73%,处理出水中的PO43--P含量为8.66 mg/L,NH3-N的去除率为98.83%,NH3-N含量为16.45 mg/L。     

酸化对黑土氮转化微生物学性状及氧化亚氮产生过程的影响

项目摘要：近年来黑土退化严重，酸化是其退化的主要形式．酸化改变土壤生境，微生物种群结构和活性改变，影响氧化亚氮（N2O）产生过程及排放量．以长期定位试验基地不同时期留存的、酸度不同的黑土，同一时期、不同酸度的黑土及不同空间、酸度不同的黑土为研究对象，     

基于KECA和MBA-NARX的多阶段间歇过程质量预测

间歇过程产品质量与过程特性或过程反应原理密切相关，为解决其过程数据呈现的多阶段性、时序性和动态性的问题，提出一种基于带外源输入的非线性自回归（NARX）神经网络进行多阶段质量预测.首先，对间歇过程数据进行K均值（K-means）聚类阶段划分和核熵成分分析（KECA）数据降维，保证输入数据阶段特征的同时提升后续预测过程的效率；然后，在各阶段内构造NARX预测模型，利用改进蝙蝠算法（MBA）优化网络的隐含层节点数，实现间歇过程在线质量预测；最后，利用青霉素仿真实验数据验证所提方法的有效性.研究结果表明：NARX神经网络开环模式具有较好的预测效果，核熵成分分析的数据降维方式更有利于后续的质量预测研究；MBA对于网络隐含层节点数的优化效率高、稳定性好，阶段划分可以一定程度上提高间歇过程的预测性能，提出的多阶段质量预测模型预测性能较高，均方根误差和平均绝对百分比误差分别达到0.02和1.20%.     

干磨与湿磨对机械力化学法活化磷矿的影响

采用机械力化学法活化低品位磷矿,考察了球料比20∶1、活化时间和活化方式对机械活化磷矿粉性能的影响.采用化学分析、XRD、SEM和粒度分析的方法证实机械活化磷矿粉结构的变化.结果表明:干磨条件下延长球磨时间至10 min,水溶性磷含量达9.4%,有效磷含量达61.6%,晶粒缺陷和无定型化是磷矿粉活性增加的根本原因.     

不同气氛下磷石膏热分解的反应特性

研究了磷石膏在不同气氛下的热分解特性,采用烟气分析仪分析反应析出的气相成份,XRD表征固相产物.在空气气氛中,磷石膏热分解起始温度为1 000℃,终结分解温度为1 370℃,发现氧气的存在有利于磷石膏中CaSO4的稳定,抑制磷石膏的分解.在N2气氛下,C/S摩尔比变化影响磷石膏热分解反应进程,在高硫煤与磷石膏中C/S摩尔比为1.18时,反应生成了CaO和SO2.在10%CO气氛下,磷石膏的热分解反应为竞争反应,反应同时生成CaO和CaS,反应初期,温度低,热分解以生成CaS的反应为主;反应后期,温度高,以生成CaO的反应为主.     

改性磷石膏材料用于公路路面基层的应用研究

磷石膏是磷石灰与硫酸作用湿法生产磷酸过程中的工业副产品,我国磷石膏综合利用率较低,2013年我国磷石膏产量约为7 000万t,综合利用率仅约27％,磷石膏累计堆积量已达到3亿t以上.公路是磷石膏潜在的具有较高利用率的应用领域,而较多学者也对磷石膏作为筑路和填充材料用于公路建设进行了深入探索和研究.本文采用一种复合改性剂...     

一种基于FCS的活化炉监控系统的设计与实现

聚乙烯催化剂的生产属于典型的化工间歇生产过程，既要求顺序控制，也要求连续控制和开关量的控制，而且相关生产设备的状态和生产步骤之间要相互嵌套联锁、生产条件苛刻，采用传统的控制方案，自动化程度低，经济和社会效益难以满足。提出一种基于FCS的现场总线控制系统，来实现对化工间歇生产过程的管控一体化。     

生物化学反应快速查询软件的设计与实现

用Ｂｏｒｌａｎｄ Ｃ＋＋４．５开发的可运行中西文Ｗｉｎｄｏｗｓ３．１、中文Ｗｉｄｎｏｗｓ３．２、中西文Ｗｉｎｄｏｗｓ９５操作系统下的实用软件，将生物化学反应信息经处理后存储在计算机里，并以直观快捷的方式表现出生物化学反应的过程、结构以及反应之间的联系，可作为生命科学及相关学科的科研或教学辅助工具。