氮磷对污水净化中藻类叶绿素含量的影响

在室内模拟生物净化槽中比较研究了氮磷对污水中藻类叶绿素含量和污水净化的影响。污水中磷含量均为７ｍｇ／Ｌ左右,氮含量分别为７７．４、４４．４、２４．８和１３．５ｍｇ／Ｌ,结果发现ＴＮ／ＴＰ＝７７．４／７．０１ｍｇ／Ｌ组,污水经７ｄ净化,藻类叶绿素含量最高,污水净化效果较好。四个实验组比较,叶绿素含量随ＴＮ／ＴＰ比例的上升而上升,呈显著正相关。     

氮磷对污水净化中藻类群落结构的影响

在室内模拟生物净化槽中比较研究了氮,磷对污水净化藻类群落结构和污水净化效果的影响。其结果ＴＮ／ＴＰ＝４４．７／７．０１ｍｇ／Ｌ组,藻类种类多样性最高,净生产力最高,污水净化效果也最佳。     

解烃细菌处理油田污水的研究

从油田污水中分离到一组可高效降解石油烃的混合菌群F6。室内模拟实验证明,该菌群适于油田含油污水的净化处理。采用粒状活性炭为载体的生物流化床系统处理辽河油田“兴一联”（辽河油田兴隆台第一联合站）污水,可使含油量由45mg/L降至4.1mg/L、CODcr由 470mg/L降至42mg/L。处理后的石油污水达到国家石油污水一级排放标准。     

巢湖叶绿素a浓度的时空分布及其与氮、磷浓度关系

基于巢湖水体2002~2007年水质监测资料,对叶绿素a浓度的分布、动态及与TN、TP的关系进行了统计分析。巢湖叶绿素a浓度与TN、TP的浓度分布存在明显的空间差异,西半湖叶绿素a浓度全年高于20μg/L,TN为1.94~3.84mg/L,TP为0.20~0.42mg/L;东半湖叶绿素a浓度全年小于5.5μg/L,TN为0.95~1.83mg/L,TP为0.08~0.14mg/L。在东半湖,叶绿素a含量与TN呈不明显的正线性关系,当TP浓度较低时,叶绿素a随TP的增加小幅上升,但是当TP>0.15mg/L时,叶绿素a随TP的增加而明显上升;在西半湖,当水体TN<5.8mg/L或者TP<2.0mg/L时,叶绿素a含量与TN、TP关系为正线性关系,当TN在5.8~9.4mg/L或者TP介于0.2~0.3mg/L间时,叶绿素a含量与TN、TP关系为不显著的负线性关系,当TP浓度>0.3mg/L时,叶绿素a含量与TP关系又为正线性关系。西半湖叶绿素a浓度的变化可能是藻类生物活动与沉积物及水体中营养盐的相互作用结果。在治理巢湖富营养化时,应优先控制西半湖的磷元素。     

汉沽化工废水渔业利用的研究

汉沽化工废水成分复杂,含有较高浓度的BOD_5,COD,NH_3-N、PO_4-P、氯化物、汞等。经多级模拟生物氧化塘处理后,废水得到有效净化。净化后的污水,因氯化物浓度过高不宜用于农灌。但可用于养鱼,进行综合利用,实现污水资源化。 在净化后污水中进行罗非鱼(Tilapia mossambica)养殖实验,历时132天。在未人工投饵的情况下,试鱼生长、繁殖正常,而且肌肉中汞的积累不明显,最高汞含量变化在0.35—0.40μg/g之间,接近食用要求。 污水中藻类等饵料生物丰富,生物生产力较高。在浮游植物生产量和底栖动物生物量的基础上,估算了改建后污水库鱼类的生产能力。 鱼类养殖是氮、磷丰富的台盐、含汞化工废水回用和生物去氮,去磷的重要途径。而且是含汞废水净化效果的重要指标。     

武汉东湖不同湖区底泥总磷含量及变化的研究

以武汉东湖为对象,研究了1998.03—1999.02期间不同营养水平湖区底泥中(0—5cm,5—10cm)总磷的含量及季节动态。6个站平均总磷含量为1.15mg/g,同80年代初相比,Ⅰ、Ⅱ站底泥中总磷含量分别增高1.42倍和1.03倍。受污水排放影响较重的0站磷含量高达2.78mg/g,而受污水排放影响较小的Ⅳ、Ⅴ站仅分别为0.52mg/g和0.50mg/g。东湖底泥中磷年平均含量与湖水中磷年平均浓度相关系数极高(r=0.997,n=5,p＜0.02)。通过对不同湖泊的底泥磷含量、水柱磷含量和外源负荷的比较和相关分析可以看出,水柱中磷含量较高,磷负荷较大的湖泊底泥中磷含量也高。可以预测,即使东湖的外源负荷得以控制,巨大的底泥磷内源负荷将会继续对东湖水质构成威胁。     

淡水藻类在监测水质和净化污水中的应用

淡水藻类作为水体中的初级生产者,分布广泛,适应性强,在水生生态系统食物链中占据着十分重要的地位,在水质监测中起着关键的作用。通过对藻类生长与水环境之间的相互关系进行简要的概述,探讨了pH值和氮磷对淡水藻类的生长的影响,以及淡水藻类的生长对外界环境的影响。藻类不但应用于水质监测,而且还能去除水体中的氮、磷等营养物质和其它有机物,对自然水域中的污水有良好的净化作用。重点论述淡水藻类在水质监测和污水净化中的作用以及利用淡水藻类来处理污水的方法。并提出了保护水资源的相关建议,为综合监测和治理水环境提供一定的理论依据和支持。     

毛枝藻对人工污水脱氮除磷能力的研究

文章探究了2株毛枝藻(Stigeoclonium sp.)SHY-370及HB1617在不同初始氨氮浓度以及不同氮磷比条件下的生长情况与氮磷去除能力。结果表明氨氮浓度对2株毛枝藻的生长及TP去除能力均有一定的影响, SHY-370可耐受最大氨氮浓度为10 mg/L, HB1617为5 mg/L;氨氮浓度为1—10 mg/L时SHY-370及HB1617对其去除率均达到97%以上,最大去除速率为3.98 mg/(L·d)。氮磷比对SHY-370的生长影响不大,但在氮磷比大于20时HB1617的生长受到抑制; SHY-370对NO_3~--N去除的最佳氮磷比为10—40, HB1617为2—10;氮磷比为2时水体中TP的含量超过了SHY-370及HB1617所能去除的最大值,去除率较低。实验结果表明SHY-370及HB1617在污水深度脱氮除磷方面具有一定的潜力,可考虑将其应用于城市生活污水二级出水(TN≤15 mg/L、TP≤0.5 mg/L、 NH_4~+-N≤5 mg/L)的深度处理。     

羊蹄植株的水培养以及对污水的净化作用研究

用武汉沙湖污水培养不同大小羊蹄植株,以观察羊蹄植株的生长状况,结果表明:湿生植物羊蹄完全可以悬浮生长于污水之中,且生长极好,当培养1d后可长大量新须根(0.3—0.5cm),培养到第12d可长须根23.5cm左右;测定其生物量时发现植株越大其生物量增加越大,但植株越小其净增加生物量越大(每克植物每天的增加量);当测定羊蹄对污水的蒸腾加蒸发量时,发现最大量达到420mL/d,12d总量达1820mL,由于羊蹄植株的作用使污水的透光率由96上升到99.1(自来水为100),即较浑浊的污水已变为几乎透明的清水,通过测定污水的污染指标发现,由于6号羊蹄植株的净化使污水COD由原来的49mg/L降为28mg/L、氨氮由原来的328mg/L降为82mg/L、磷由原来的2.931mg/L降为0.124mg/L,因此,本实验证明了羊蹄植株是治理污水的优良品种之一。     

综合生物塘中的藻类研究Ⅰ

本文报告了综合生物塘系统(SBP System)中有关藻类的部分研究结果。湖北省黄州市的城镇综合污水对藻类未显示毒性,且有刺激生长作用,但高浓度的污水可诱化出极少数畸形细胞,表明污水中可能存在诱变活性。进水的藻类生长潜力很高,和人工对照培养基相当。藻菌塘的光合生产与水温关系密切,低和高水温条件下的水柱生产率分别为1.8—4.1gO_2/m~2·d和7—10gO_2/m~2·d。水柱代谢的层化现象明显。藻类生物量(鲜重,mg/L)和 COD(mg/L)之比值为1:0.21±0.02。     

生物浮岛与漂浮植物对开放池塘水质净化效果

采用自主研发流量可控的密闭漂浮性水槽开展河道原位模拟实验, 研究了挺水植物菖蒲(种植于浮岛上)与漂浮植物凤眼莲对受到城市污水污染的开放池塘水质净化效果以及系统中氮磷等污染物的归趋。结果表明, 菖蒲和凤眼莲对水体藻类密度和叶绿素a削减率达到90%以上, 对COD_Mn浓度削减率达到45%以上。经过10 m长水槽后, 种植了凤眼莲的水槽水体其TN和TP浓度分别由3.71和0.24 mg/L降低至1.71和0.09 mg/L, 而设置有菖蒲浮岛的水槽其水体TN和TP浓度则分别降低至2.69和0.16 mg/L。在水体N、P的总削减量中, 凤眼莲吸收作用分别占84.31%和77.52%, 而在菖蒲浮岛系统中, 菖蒲的吸收作用仅分别占7.72%和8.55%, 菖蒲净化系统中氮、磷的物理沉淀量显著高于凤眼莲组, 分别达到35.26%和51.58%, 但仍有57%和39%以上的氮和磷去向未知, 推测可能与浮岛上生长的生物膜有关。研究结果可为选用凤眼莲和浮岛植物修复技术进行污染水体生态修复理论研究与实践运用提供借签和参考。     

4种不同生活型湿地植物对富营养化水体的净化效果

选择4种湿地植物菖蒲、香蒲、浮萍和金鱼藻,研究单一及组合湿地植物对高浓度污水(污水处理厂进水)、低浓度污水(污水处理厂出水)中营养物质的去除效果.结果表明: 水体中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)浓度呈现试验前期快速下降,后期缓慢下降的趋势,表明湿地植物能有效净化污水中的TN、TP、COD,但不同湿地植物及湿地植物组合的净化效果存在差异.多种湿地植物组合比单种湿地植物对TN的净化作用强,其中香蒲＋浮萍＋金鱼藻对TN的净化效果最佳;高浓度污水中,单种挺水植物对TP的净化效果较好,低浓度污水中,则是多种湿地植物组合对TP的去除率较高;高浓度污水中,湿地植物对COD的去除率为85.1%～96.0%,其中菖蒲、香蒲去除效果最佳,低浓度污水中,湿地植物对COD去除率为76.9%～94.8%,以菖蒲＋浮萍＋金鱼藻去除效果最好.总体看来,湿地植物对高浓度污水中TN、TP、COD的净化效果好于低浓度污水,两种水体的pH都得到改善.     

基于氮磷比解析太湖苕溪水体营养现状及应对策略

生态化学计量学是评价水体营养状态的重要手段,利用其氮磷比指标探讨了我国太湖主要入湖河流苕溪的营养状态。野外监测结果显示,苕溪水体氮素超标严重,磷素污染轻度,硝酸盐、颗粒态磷为氮磷的主要赋存形态,且氮磷浓度呈现相似的季节变化规律,表明苕溪主要受农业面源污染影响。氮磷比分析表明,苕溪水体春、秋季处于磷素限制状态,夏季适合藻类生长,冬季低温条件下不利于藻类的大量繁殖;苕溪生物量增长受磷素限制,线性拟合亦显示其氮磷比主要受磷素波动的调控;苕溪干流大面积暴发蓝藻水华的风险较部分支流及死水区低,苕溪水入湖后,特别是夏季其暴发风险将显著提高。针对苕溪水体的富营养化现状,提出若干条水质改善应对策略。     

Effect on simultaneous removal of ammonia,nitrate, and phosphorus via advanced stacked assembly biological filter for rural domestic sewage treatment

The discharge of ammonia–nitrogen (NH₃–N), total nitrogen (TN), chemical oxygen demand (COD), and total phosphorus (TP) in rural sewage usually exceeds the Pollutant Discharge Standard for Urban Sewage Treatment Plants (GB18918-2002). Efficient and cost-effective removal of these pollutants cannot be simultaneously realized using conventional rural sewage treatment methods. Thus, an assembled biological filter (D50?×?W50?×?H113 cm), including a phosphorus removal layer filled with solid polymeric ferric sulfate and alternating aerobic-anaerobic layers, is proposed herein. The aerobic (anerobic) layers were filled with zeolite (zeolite and composite soil) at different intervals. This system was used for the treatment of synthetic sewage having COD: 122.0–227.0 mg/L; NH₃–N: 29.1–47.0 mg/L; TN: 28.0–58.0 mg/L; and TP: 2.0–3.8 mg/L. Based on optimal operation conditions (40 L/h reflow rate, without artificial aeration, and 12-h operation cycle), the system showed NH₃–N, TN, COD, and TP removal efficiencies of 87.1? ± ?8.1, 83.4? ± ?7.9, 91.0? ± ?9.4, and 80.0? ± ?6.4%, respectively. Further, in the pilot-scale test, under the same optimal parameters, the removal efficiencies of NH₃–N, TN, COD, and TP were 78.9? ± ?8.1, 75.4? ± ?7.9, 82? ± ?9.4, and 76? ± ?6.4%, respectively. Furthermore, in the different functional units of the system, a large number of functional bacteria capable of efficiently facilitating the simultaneous removal of the different pollutants from sewage were identified. Therefore, this proposed system, which complies with current environmental discharge regulations, can be a more sustainable approach for the treatment of unattended rural sewage.

Graphic abstract

     

水网藻(Hydrodictyon reticulatum)治理水体富营养化的可行性研究

研究了不同形态的氮及磷浓度对水网藻的生长及吸收去除氮磷能力的影响;并对水网藻在我国南方供水水库GDAR现场的生长能力作出评价。水网藻在氮磷比为15左右的条件下,生长及氮,磷去除能力均为最好,并能优先吸收氨氮。在总氮、总磷分别为4.5mg/L和0.3mg/L时,对总氮和总磷的3d去除率几乎达100％。水网藻在水库现场全年均能正常生长。夏、秋和冬3个季度的生长率分别为1.051、0.557和0.353。实验证明水网藻可以作为改善我国南方富营养化水库水质的一种辅助措施。     

The feasibility of using a two-stage autotrophic nitrogen removal process to treat sewage

The feasibility of using a two-stage autotrophic nitrogen removal process to treat sewage was examined in this study. The obtained results showed that total nitrogen (TN) could be efficiently removed by 88.38% when influent TN and chemical oxygen demand (COD) were 45.87 and 44.40 mg/L, respectively. In the first stage, nitritation was instantly achieved by the bioaugmentation strategy, and can be maintained under limited oxygen condition (below 0.2mg/L). The ratio of nitrite to ammonium in the effluent of the nitritation reactor can be controlled at approximate 1.0 by adjusting aeration rate. In the second stage, anammox was realized in the upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor, where the total nitrogen removal rate was 0.40 kg Nm(-3)d(-1) under limited-substrate condition. Therefore, the organic matter in sewage can be firstly concentrated in biomass which could generate biogas (energy). Then, nitrogen in sewage could be removed in a two-stage autotrophic nitrogen removal process.     

菖蒲和石菖蒲的生长特性及其对生活污水净化功能的比较研究

以菖蒲和石菖蒲为对象,通过漂浮栽植研究了其在不同浓度生活污水中的生长特性及其对污水TN、NH3-N、TP、CODCr的去除情况。结果表明,菖蒲在中浓度污水中生长最好,其生物量显著高于低、高浓度,而石菖蒲在低浓度污水中生长最好,其生物量显著高于中、高浓度。菖蒲对中浓度污水中TN、TP、CODCr的去除率分别为96.85%、82.62%、88.89%,对低浓度污水中TN、TP、CODCr的去除率分别为99.87%、91.38%、83.34%,净化效果均高于高浓度(96.58%、80.96%、77.55%),但对NH3-N的去除率在高浓度污水中最好,为99.46%。石菖蒲净化中浓度污水的效果最好,对TN、NH3-N、TP、CODCr的去除率分别为94.20%、78.06%、89.43%、74.98%,对高浓度污水中的NH3-N、TP、CODCr的去除效果也较好,去除率分别为94.62%、91.95%、87.08%,但对TN去除率为59.14%,显著低于低浓度(98.73%)和中浓度(94.20%)。