德国WTW Multi 340i多参数水质分析仪
强化厌氧池放磷环境对除磷效果的影响
强化厌氧池放磷环境对除磷效果的影响翟德华1,李廷梅2,彭赵旭1,娄天宇1,姜昆1,王锋1(1.郑州大学水利科学与工程学院,河南郑州450001;2.郑州大学综合设计研究院有限公司,河南郑州450001)[摘要]为强化厌氧池放磷环境,提高除磷效率,以某水解酸化+改良氧化沟+深度处理工艺污水厂为例,对比了反冲洗系统改造前后的除磷表现。
结果表明:将反冲洗废水回流到深度处理单元前端、增加厌氧区水力停留时间,能够改善生物池厌氧环境。
改造后厌氧池平均ORP 由-116.75mV 降至-333.82mV ,厌氧池末端TP 和水厂TP 去除率分别由9.24mg/L 、69.54%提升至13.32mg/L 和75.47%。
TP 去除率与水厂日排泥量显著相关,与碳源富余量关系不大。
[关键词]反冲洗废水;厌氧池;除磷[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)04-0093-04Effect of enhancing phosphorus release environmentof anaerobic tank on phosphorus removalZhai Dehua 1,Li Tingmei 2,Peng Zhaoxu 1,Lou Tianyu 1,Jiang Kun 1,Wang Feng 1(1.School of Water Conservancy Engineering ,Zhengzhou University ,Zhengzhou 450001,China ;2.Zhengzhou University Multi-Functional Design and Research Academy Co.,Ltd.,Zhengzhou 450001,China )Abstract :In order to enhance phosphorus release environment of anaerobic tank to improve phosphorus removalefficiency ,a wastewater treatment plant with hydrolysis acidification+improved oxidation ditch+advanced treatment process was taken to compare the performance of phosphorus removal before and after the modification of backwashing system.The results showed that the anaerobic environment could be improved by reflowing the backwashing waste ⁃water to the front of the advanced treatment unit ,increasing the hydraulic retention time of the anaerobic zone.After the modification the average ORP of anaerobic tank decreased from -116.75mV to -333.82mV ,the TP concentrationat the end of anaerobic tank and TP removal rate of water plant increased from 9.24mg/L and 69.54%to 13.32mg/L and 75.47%,respectively.The TP removal efficiency was significantly correlated with daily amount of sludge discha ⁃rged ,but it had little relationship with carbon source surplus.Key words :backwashing wastewater ;anaerobic tank ;phosphorous removal[基金项目]国家水体污染控制与治理科技重大专项(2015ZX07204-002);河南省高等学校重点科研项目(20B560018);河南科技智库调研自选课题(HNKJZK-2020-03C );郑州大学全国大学生创新创业训练计划资助项目(202010459114)水环境中的营养盐会引起藻类增长。
WTW 在线水质多参数 自动分析仪 选型指南
德国WTWIQ Sensor Net在线水质多参数自动分析仪选型指南MIQ 2020XTMIQ 184XTDIQ / S182数字化、模块化多参数测试系统(含在线pH,ORP,溶解氧,电导率，温度，浊度，悬浮固体浓度SS，氨氮NH4-N,硝酸氮NO3-N，COD/SAC/TOC/BOD)数字化传感器，数字化系统一套系统最多可同时连接20个传感器数字化传感器可任意组合与互换数字信号传送距离可达1000米只要添加模块和传感器就可扩展系统功能两线制，安装简单易行，内置闪电保护电路IQ S ENSOR N ET模块化多参数测试系统ENSOR ETWTW推出的IQ Sensor Net是迄今为止最先进、采用全新测试技术数字化的在线监测系统。
我们都知道，传统的测试技术采用的是特定的主机和特定的传感器，即不管是主机，还是传感器，都只能测试某一特定的参数，主机功能主要是处理传感器感测的原始信号再显示成测试结果。
如果要测试多个参数，比如在污水处理厂或水质自动监测系统中，必须在每个单独的测试点重复相同的配置方案，WTW推出的IQ Sensor Net掀起了一场测试技术的革命。
IQ Sensor Net传感器不仅仅感测原始信号，所有的信号处理工作都在IQ传感器内部完成，保证了从所有的IQ传感器出来的信号都是标准的数字信号。
这样，中央控制器只要做一些诸如内部通讯，显示测试结果以及操作功能设定之类的工作，因此，保证了中央控制器模块的通用性。
另外，由于IQ系统采用了最新的数字通讯技术，使多个传感器同时通过2芯屏蔽线在系统内通讯成为可能。
任意传感器组合所有的IQ传感器（特定参数传感器）都配备了标准通讯接口，可跟任何IQ模块通讯。
因此可很容易地把不同类型的传感器并入到一个系统中，用户可灵活选择所需的测试参数，唯一受到限制的是传感器的数目，这意味着可用一套IQ Sensor Net系统同时监测一个污水厂入口、出口以及多个曝气池的水质指标或水质自动站监测断面的各种水质指标。
德国WTW Multi 340i多参数水质分析仪
德国WTW Multi 340i多参数水质分析仪德国WTW Multi 340i便携式多参数水质分析仪是内置定时器,可定时校正,测试的便携式多参数水质分析仪，可测四个参数：pH／ORP；溶氧；电导率／盐度；温度!德国WTW Multi 340i便携式多参数水质分析仪产品简介：•可测四个参数：pH／ORP；溶氧；电导率／盐度；温度•多功能LCD显示•按键灵敏,操作舒适方便•内置定时器,可定时校正,测试德国WTW Multi 340i便携式多参数水质分析仪产品特点：•自动确认电极，自动校正•内置记录器，RS232接口•防静电ABS塑胶外壳•自动温度补偿，自动读数，再现性好•自动关电，延长电池使用寿命•电源为电池或变压器•EMC防护•自动关机，延长电池使用寿命•电源为电池或变压器德国WTW Multi 340i便携式多参数水质分析仪产品参数：测量范围：pH：-2.00-16.00pH;-1250-+1250mV电导率：1μcm-500mScm,0.0-70.0ppt,0-1999MΩcm溶解氧：0.00-19.99mgL,0.0-90.0mgL,0.0-199.9%,0-600%准确度：pH：±0.01pH,±1mV；溶解氧：±0.5%；电导率：±1%温度补偿：pH：-5-105℃；溶解氧：0-40℃；电导率：nLF非线性补偿数据存储：500组数据接口：RS232尺寸重量：172×80×37mm，约300g可选传感器：WTW系列pH、ORP、电导率、溶解氧电极pH温度补偿：自动温度补偿或手动温度补偿溶解氧补偿：自动温度IMT补偿，自动气压补偿（500-1100mBar），盐度补偿（0.0-70.0ppt）电导率补偿：参考温度2025℃，温度系数0.50-3.00%KpH校准：自动两点校准DO校准：自动气压校准EC校准：1413μScm单点校准。
德国WTW在线氨氮总磷二合一分析仪
德国WTW在线氨氮/总磷二合一分析仪设计理念日益严格的环保法规使污水处理的工艺设备必须更加复杂，才能达到合格的排放标准，并且对设备的自动化程度要求更加严格。
因此，必须安装合适的在线分析仪，连续监测与生物降解、净化有关的参数，优化处理效率。
那些简单地把几台互不相关的分析仪拼凑组合在一起，每台仪器单独测试一个参数，再附加一些必备部件（如过滤器）的设计思想已经有点过时了。
只有那些灵活的，各个部件（从采样到过程控制）均匹配良好的综合解决方案才能胜任日益严格的法规要求。
为此，WTW推出了新一代在线监测分析仪TresCon。
TresCon采用模块化设计，测试参数并不是唯一的，一成不变的。
它可根据实际应用灵活选择多达三个测试模块。
各个模块在中央控制器的控制下构成一套有机的多参数监测系统。
PurCon取样系统连续可靠地为在线分析仪提供新鲜、有代表性的样品。
与TresCon结合使用，不管是在性能，灵活性上，还是在运行可靠程度和投资成本上都具有无可比拟的优势。
特性：◆TresCon革命性的设计思想跟传统的分析仪比较，TresCon是一个完全新颖的设计产物。
它为许多的问题解决方案提供了一个“通用平台”，即仪器的功能取决于用户选择了哪些模块。
系统架构基于一个中央控制器和一个或多个自我分析模块。
模块化的设计，使用户可自行决定分析系统的构造，最优化地满足现场的要求。
●TresCon即“三合一”，一套系统最多可接3个测试模块。
●TresCon允许多种模块组合，相同的或不同的模块组合。
●TresCon含先进的软件，自动识别安装的硬件，因此用户不必为额外的调试而烦恼。
●TresCon带大屏幕显示屏，用户可定义显示的内容，观测很方便。
测试值、操作提示、状态指示等都显示成易读的格式。
●TresCon具有通用的、结构清晰的用户界面。
●TresCon具有许多新的功能，增强了整套系统的功能及灵活性。
◆TresCon面向未来的投资由于设计上的创新，TresCon不仅是当今市场，而且对未来而言，也是一种经济有效的投资，它可以不断满足日新月异的技术要求，特别是在自动化过程控制方面有特殊要求的场合。
德国WTW公司手持多参数计Multi 3430
手持数字多参数计 三通道
pH，溶氧，电导测试仪 Multi 3430
Hale Waihona Puke 中文说明书1Multi 3430 中文操作说明书
目录 1 概述 .................................................................................................. 4
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｘｍｗｕｃｈａｎｇ．ｃｏｍ 厦门五常环保科技有限公司
Multi 3430 中文操作说明书
1.1 按键 ........................................................................................ 4 1.2 显示屏..................................................................................... 5 1.3 插孔 ........................................................................................ 5 1.4 自动识别探头.......................................................................... 5 1.5 IDS 数字探头 ........................................................................... 6 1.6 IDS 模拟探头适配器 ................................................................ 6 2 安全条款 ........................................................................................... 7 2.1 应用场合 ................................................................................. 7 2.2 一般安全条款.......................................................................... 7 3 调试 .................................................................................................. 8 3.1 发货清单 ................................................................................. 8 3.2 电源供应 ................................................................................. 8 3.3 初始调试 ................................................................................. 8
曝气上流式污泥床中亚硝化颗粒污泥的微生物特征
曝气上流式污泥床中亚硝化颗粒污泥的微生物特征梁瑜海;李冬;吴青;张杰【摘要】采用高通量测序技术,对曝气上流式污泥床中亚硝化颗粒污泥的微生物特征进行研究,结果表明：相对于初始接种的絮状污泥,污泥的Shannon指数由3.869上升到4.590,这说明亚硝化颗粒污泥的微生物种群的多样性更显著;污泥中Nitrosomonas菌属的相对丰度由12.08%减少到6.15%,Nitrobacter菌属的相对丰度由5.43%减少到0.32%,这说明亚硝化颗粒污泥的亚硝化稳定性也更好.【期刊名称】《轻工学报》【年(卷),期】2018(033)004【总页数】8页(P29-36)【关键词】曝气上流式污泥床;亚硝化;颗粒污泥;微生物特征;高通量测序【作者】梁瑜海;李冬;吴青;张杰【作者单位】[1]华南农业大学资源环境学院,广东广州510642;;[2]北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100124;;[2]北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100124;;[2]北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室,北京100124;[3]哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150090;【正文语种】中文【中图分类】X7030 引言自养脱氮工艺是基于亚硝化反应和厌氧氨氧化反应的新型脱氮工艺[1].与传统的硝化-反硝化脱氮工艺相比，自养脱氮工艺具有节省曝气能耗、无需外加碳源、污泥产量低和脱氮效率高等优点[2-3].目前，全球已建成并正在运行100多座采用自养脱氮工艺的水厂 [4]，但这些水厂处理的都是高氨氮污水.如果自养脱氮工艺成功应用于常温低氨氮城市生活污水的处理，可使污水处理厂的能源自给率达到90%，这将是污水处理工艺技术的重大突破[5-7].要实现这一目标，稳定的亚硝化反应是基础，还必须解决自养污泥流失和亚硝酸盐氧化菌(NOB)不易被抑制的问题.亚硝化颗粒污泥是一种具有亚硝化性能的好氧颗粒污泥，它具有沉降性能好、单位体积微生物量大、抗冲击负荷能力强和亚硝化性能稳定等优点，可以很好地解决以上两个问题，为实现稳定亚硝化提供了可能.国内外研究者对此展开了很多研究，但主要集中在序列间歇式活性污泥法SBR反应器中[8-10]，对连续流亚硝化颗粒污泥的研究较少且偏重工艺[11]，关于连续流反应器中亚硝化颗粒污泥的微生物特征还未见报道.因此，本文拟采用高通量测序技术，对曝气上流式污泥床(AUSB)中亚硝化颗粒污泥的微生物特征进行研究，从微观的角度分析常温低氨氮条件下实现稳定亚硝化的原因，以期推动自养脱氮工艺在低氨氮城市污水处理领域中的应用.1 材料与方法1.1 主要试剂与设备主要试剂：NaHCO3，HgI2，KI，NaOH，C4O6H4KNa，C12H14N2·2HCl，C6H8N2O2S，NH2SO3H和HCl，均为分析纯，购自福晨(天津)化学试剂有限公司.主要仪器：UV755B型紫外可见分光光度计，上海佑科仪器仪表有限公司产；5B-6CV8.0型COD测定仪，北京连华科技发展有限公司产；Multi 340型水质多参数测定仪，德国WTW公司产.1.2 实验装置实验所用AUSB反应器由有机玻璃制成，内径100 mm，高1800 mm，总容积20 L，有效容积12 L，实验装置简图见图1.由图1可知，反应器底部设有进水口和曝气盘，采用蠕动泵连续进水，用转子流量计调节曝气量，水流和曝气方向为上向流.反应器顶部出水区装有可分别分离气体、液体、固体的三相分离器和出水口. 图1 实验装置简图Fig.1 Schematic diagram of experimental reactor1.3 生活污水和污泥样品的主要指标及其测定方法反应器接种絮状污泥后开始进生活污水，水温为18～24 ℃，主要水质指标如下：COD 220～460 mg/L，氨氮60～100 mg/L，亚硝酸盐氮0～1 mg/L，硝酸盐氮0～3 mg/L，碱度(以CaCO3计)404～542 mg/L，pH值7.2～7.4.实验中量取接种的絮状污泥样品(AU1)和稳定运行的亚硝化颗粒污泥样品(AU2)各10 mL，参照文献[10]的方法提取DNA，进行高通量测序.AU1取自某污水处理厂曝气池，并经SBR反应器高氨氮(200 mg/L)驯化，使其亚硝化率(亚硝酸盐氮生成量/亚硝酸盐氮生成量和硝酸盐氮生成量之和)维持在90%左右，污泥平均粒径为207 μm.AU2取自反应器稳定运行期间(接种污泥后第65 d)，其亚硝化率在90%左右，污泥平均粒径为518 μm.氨氮的测定采用纳氏试剂分光光度法(测定波长420 nm)，亚氮测定采用N-1-萘基乙二胺分光光度法(测定波长540 nm)，硝氮的测定采用紫外分光光度法(测定波长220 nm和275 nm)；COD采用快速消解法测定；溶解氧、pH值和温度采用水质多参数测定仪测定.1.4 微生物特征分析方法将所提取的DNA样品送交上海生工生物工程技术服务有限公司进行高通量测序.高通量测序PCR所用的引物为Miseq测序平台的V3-V4通用引物341F/805R(融合341F：CCTACACGACGCTCTTCCGATCTNCCTACGGG NGGC WGCAG；融合805R：GACTGGAGTTCCTTGGCACC CGAGA AT TCCAGACTA CHVGGGTATCTAATCC).PCR体系如下：10 ng的DNA模板， 5 μL的10×buffer，0.5 μL的dNTPs(10 mmol/L)，0.5 μL的正义引物和反义引物(50 μmol/L)，0.5 μL的Plantium Taq酶(5 U/μL)，无菌水补至50 μL.PCR结束后，对PCR产物进行琼脂糖电泳，采用琼脂糖回收试剂盒(cat:SK8131)对DNA进行回收.回收产物用Qubit 2.0定量，根据测得的DNA浓度，将所有样品按照11的比例进行混合，充分振荡至其均匀.该混合样品可用于后续的样品建库(加测序标签)与测序.所得序列与Silva数据库比对，genus 相似度值设为0.95，phylum水平设为0.8.2 结果与讨论2.1 微生物种群多样性变化经高通量测序后，AU1获得15 143条有效序列，AU2获得13 486条有效序列.对获得的序列进行聚类分析,将相似性为97%的序列划分为同一个操作分类单元(OTU)，每个OTU接近一个微生物的物种.AU1中的OTU数量为758个，AU2中的OTU数量为890 个，其中，有329个OTU是两个样品共有的，有429个OTU被淘洗出反应器，产生了561个新的OTU.这表明进水水质由高氨氮向低氨氮转变，污泥状态由絮状污泥向颗粒污泥转变的过程中，污泥的微生物种群特征发生了明显的变化.图2 污泥样品中微生物的Shannon指数Fig.2 The Shannon index of microorganisms in sludge samples要分析反应器的种群多样性，只分析OTU的数量不够准确，还要考虑每个OTU 中序列的数量.Shannon(香农)指数是衡量微生物多样性的一个指标，实际公式为H=-∑Pi×lnPi，其中Pi为各种群物种数与样本总物种数的比值.图2为污泥样品中微生物的Shannon指数.从图2可以看出，随着序列数量的增加，种群多样性变化趋于平缓，这表明有效序列的数量足够进行分析.AU1的Shannon指数为3.869，AU2的Shannon指数为4.590.由于AU1是在高氨氮无有机物条件下对其亚硝化性能进行驯化，所以其微生物多样性较少.虽然颗粒化过程理论上会降低污泥的微生物种群多样性，但是生活污水有机物的引入会促使异养菌生长,因此，AU2中的微生物种群多样性比AU1中的显著.2.2 门水平的微生物种群结构图3 污泥样品在门水平层级上的微生物特征Fig.3 The microbial characteristics of sludge samples at the Phylum level图3为污泥样品在门水平层级上的微生物特征.由图3可以看出，通过与Silva数据库比对，AU1和AU2中，除了未分类微生物(unclassified)外，在门水平相对丰度排前10位的微生物是一样的，只是所占比例的排位有所变化，其中变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度由67.52%减少到35.92%，疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度由5.48%减少到4.54%，拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度由 5.31%增加到23.92%，浮霉球菌门(Planctomycetes)的相对丰度由3.20%减少到1.25%，绿菌门(Chlorobi)的相对丰度由2.20%增加到7.76%，厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度由2.01%减少到1.12%，异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)的相对丰度由1.68%减少到 0.20%，绿弯菌门(Chloroflexi)的相对丰度由1.55%增加到 2.30%，酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度由1.41%增加到2.78%，芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度由0.23%增加到0.27%.其中Proteobacteria在AU1和AU2中都处于首位，表明Proteobacteria细菌与污水处理密切相关，这与已有研究中的结论一致[12].Proteobacteria的相对丰度在AU2中所占比例下降了31.6%，这也表明在引入生活污水后，反应器的微生物群落发生了较大变化，多样性增强，单一菌种所占比例下降明显.在AU2中Bacteroidetes上升到第二位，是因为反应器引入的生活污水包括人类粪便污水，而Bacteroidetes是人类粪便中的主要菌群.Planctomycetes一般与厌氧氨氧化相关，引入生活污水后，反硝化菌与其竞争，导致其所占比例减少.Chlorobi为不产氧的光合细菌，可以利用硫化物作为电子供体，进行光合作用，而生活污水中含有较多硫元素，故其所占比例增加.Deinococcus-Thermus是一类在极端环境中生长的细菌，AU1处在高氨氮条件下，故其所占比例较大；AU2处在氨氮浓度较低条件下，其他门的细菌更易生长，其所占比例下降.除以上几个门以外，其他门的细菌所占比例变化不大.2.3 属水平的微生物种群结构图4为污泥样品中的优势菌属对比图.由图4可以看出，AU1和AU2中相对丰度排名前十的优势菌属中，Arenimonas属[13]的相对丰度所占比例由31.64%减少到4.26%，uncultured_Caulobacteraceae属[14]的相对丰度由3.03%减少到0.08%，它们均属于好氧异养菌，主要功能是降解有机物.引入生活污水后，如果优势菌属所占比例下降明显，其原因可能是这个菌属的细菌主要降解内源呼吸的有机物，在其他简单有机物较多时失去竞争优势.Chthoniobacter属[15]的相对丰度由4.21%减少到2.19%，Limnobacter属[16]的相对丰度由3.51%减少到2.54%，它们属于好氧异养菌，其所占比例下降与污泥样品整体的微生物多样性增加有关.Azoarcus属的相对丰度由3.63%减少到0.25%，属于兼性反硝化菌[17]，适合在好氧和厌氧交替的絮状污泥中生长；由于AU2内部的结构适合专门的缺氧反硝化菌的生长，其所占比例下降.Truepera属的相对丰度由1.68%减少到 0.20%，其属于反硝化菌[18]，适合在内源反硝化的条件下生长，引入生活污水后，其所占比例下降明显.uncultured_Clostridiales_F._XIII_I._S.属[19]的相对丰度由1.41%减少到1.02%，其属于厌氧异养菌，其占比下降与污泥样品整体的微生物多样性增加有关.以上菌属所占比例的下降，表明这些菌属不太适应常温低氨氮的水质条件和AU2的颗粒结构.图4 污泥样品中的优势菌属对比图Fig.4 The comparative map of dominant bacteria of sludge samplesuncultured_Saprospiraceae属的相对丰度由2.44%增加到13.5%，其属于异养菌[20]，其占比在AU2中处于首位，表明这种细菌非常适合生长在AU2中.Ignavibacterium属的相对丰度由1.14%增加到7.27%，其属于反硝化菌[21]，其占比在AU2中排名第二，表明这种细菌在AU2中是占优势的反硝化菌属.Flexibacter属的相对丰度由0.44%增加到5.05%，其属于好氧异养菌[22]，表明这种细菌非常适合生长在生活污水中.uncultured_Rhodocyclaceae属的相对丰度由0.72% 增加到4.7%，其属于反硝化菌[23]，同时还有利于污泥絮凝[24]，这使得其在AU2中的比例增加.uncultured_Polyangiaceae属的相对丰度由0.01%增加到4.08%，其属于可降解死细胞的异养菌[25]，同时还可以分泌多种代谢产物，有利于维持AU2结构的稳定.Blastocatella属的相对丰度由1.22%增加到2.17%，其属于异养菌，同时还有利于污泥絮凝[24].以上菌属所占比例都有所增加，而且很多都是从非优势菌属变成优势菌属，表明这些菌属非常适应常温低氨氮的水质条件，其中有很多菌属的功能还有利于维持AU2的结构.Nitrosomonas属的相对丰度由12.08%减少到6.15%，其属于好氧氨氧化菌(AOB)，主要功能是将氨氮氧化成亚硝酸盐氮，是亚硝化工艺中最重要的功能菌属.由于进水的氨氮浓度降低，同时有机物浓度增加，促使异养菌生长，Nitrosomonas属的相对丰度所占比例下降，其占比在AU2中排名第三，表明虽然存在好氧异养菌的竞争，但AOB仍然是AU2中的优势菌属.Nitrobacter属的相对丰度由5.43%减少到0.32%，属于亚硝酸盐氧化菌(NOB)，主要功能是将亚硝酸盐氮氧化成硝酸盐氮，是亚硝化工艺中需要抑制的菌种.虽然AU1的亚硝化率在90%以上，但是高氨氮所产生的高游离氨只是抑制了NOB的活性，并没有将其淘洗出反应器，NOB的占比依旧很高，这就使得AU1的亚硝化具有不稳定性.而在AU2中，NOB的占比较低，这也表明AU2具有更好的亚硝化稳定性.以上两种菌属是亚硝化反应中最受关注的两种菌属，AOB是完成亚硝化反应的基础，NOB是破坏亚硝化稳定性的重要因素.从样品中它们占比的变化情况可知，AU2的亚硝化稳定性比AU1更好.2.4 生活污水稳定亚硝化的原因分析对比两种污泥所处的高氨氮条件，AUSB反应器中AU2失去了高游离氨抑制NOB 的有效手段，但反应器不仅在宏观效果上有稳定的高亚硝化率，在微观的微生物种群占比方面也展示出更好的亚硝化稳定性.究其原因，主要有以下几个方面： 1)反应器的进水采用的是生活污水，其中含有大量有机物，反应器进水的COD为220～460 mg/L，好氧异养菌降解有机物会消耗大量的溶解氧，同时形成颗粒局部低氧的微环境，NOB在与好氧异养菌和AOB竞争溶解氧中处于劣势地位.有机物的存在还有利于反硝化菌的生长，NOB在与反硝化菌竞争亚硝酸盐氮中也存于劣势地位.而NOB生长的两种底物是溶解氧和亚硝酸盐氮，它同时受到这两种底物的竞争性抑制，使得种群所占比例迅速下降，AUSB反应器中亚硝化性能更加稳定.2)AU2的颗粒结构也有利于维持亚硝化性能.AU2的颗粒外层生长的是对氧亲和力最高的好氧异养菌，它能消耗溶解氧并降解有机物.同时AU2沿其粒径方向存在传质阻力，使得颗粒次外层形成低溶解氧的环境，有利于使生长在次外层的AOB在与NOB的竞争中取得优势.颗粒内部的厌氧区域也有利于反硝化菌的生长，既可以与NOB竞争亚硝酸盐氮，又可以将NOB产生的硝氮去除，保持反应器宏观亚硝化率的稳定. 3)AU2的沉降性能极好，可以有效防止污泥的流失，保持AOB种群数量的稳定.以上因素共同作用，使得AUSB反应器中的颗粒污泥可以实现常温低氨氮条件下稳定的亚硝化.3 结论本文采用高通量测序技术，对比分析了AU1和AU2中微生物种群特征，得出如下结论：1)AU1的Shannon指数为3.869，AU2的Shannon指数为4.590，表明AU2的微生物种群多样性比AU1显著.2)污泥中Nitrosomonas 菌属的相对丰度AU1为12.08%而AU2为6.15%，Nitrobacter菌属的相对丰度AU1为 5.43%而AU2为0.32%，这表明AU2的亚硝化稳定性比AU1更好.究其原因，主要是进水中含有大量有机物，并且AU2的颗粒结构和良好的沉淀性能也有利于维持污泥的亚硝化稳定性.本文的研究结果为亚硝化反应器的宏观调控提供了微观基础，将其用于工程实践，可进一步推动自养脱氮工艺在低氨氮城市污水处理领域的应用.参考文献:【相关文献】[1] SIEGRIST H，SALZGEBER D，EUGSTE J，et al．Anammox brings WWTP closer to energy autarky due to increased biogas production and reduced aeration energy for N-removal[J]．Water Science and 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through DEMON and co-digestion[J]．Water Res，2015，74：166． [8] 高景峰，周建强，彭永臻．处理实际生活污水短程硝化好氧颗粒污泥的快速培养[J]．环境科学学报，2007，27(10)：1604． [9] 钱飞跃，刘小朋，张念琦，等．协同调控C/N负荷提升好氧颗粒污泥亚硝化性能[J]．化工学报，2016，67(9)：3946． [10] LIANG Y H，LI D，ZENG H P，et al．Rapid start-up and microbial characteristics of partial nitrification granular sludge treating domestic sewage at room temperature[J]．Bioresource Technology，2015，196：741． [11] 吴鹏，张诗颖，宋吟玲，等．连续流反应器短程硝化的快速启动与维持机制[J]．环境科学，2016，37(4)：1472．[12] 季斌，陈威，樊杰，等．好氧颗粒污泥的微生物研究进展[J]．科学通报，2017，62(23)：2639．[13] XU L， SUN J Q，LIU X，et al．Arenimonas soli sp. nov.，isolated from saline-alkaline soil[J]．International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology，2017，67(8)：2829．[14] CORTéS-LORENZO C, DEL MAR SáNCHEZ-PEINADO M, OLIVER-RODRíGUEZ B, etal.Two novel strains within the family Caulobacteraceae capable of degradation of linear alkylbenzene sulfonates as pure cultures[J]. International Biodeterioration & Biodegradation, 2013, 85: 62.[15] KANT R, VAN PASSEL M W J, PALVA A, et al. Genome sequence of Chthoniobacter flavus Ellin428, an aerobic heterotrophic soil bacterium[J]. Journal of Bacteriology, 2011，193(11)：2902.[16] NGUYEN T M，KIM J．Limnobacter humi sp. nov., a thiosulfate-oxidizing, heterotrophic bacterium isolated from humus soil, and emended description of the genus Limnobacter Spring et al. 2001[J]．Journal of Microbiology，2017，55(7)：508．[17] RHEE S K，LEE G M，YOON J H，et al．Anaerobic and aerobic degradation of pyridine by a newly isolated denitrifying bacterium[J]．Applied and Environmental Microbiology，1997，63(7)：2578．[18] 鲁航，信欣，管蕾，等．部分半硝化AGS-SBR工艺的启动及其种群结构分析[J]．环境科学，2016，37(12)：4741．[19] VAN DEN BERG E M, ELISRIO M P, KUENEN J G, et al. Fermentative bacteria influence the competition between denitrifiers and DNRA bacteria[J]. Frontiers in Microbiology,2017(8): 1684.[20] YUAN S S，GAO M M，ZHU F P，et al．Disintegration of aerobic granules during prolonged operation[J]．Environmental Science-Water Research & Technology，2017，3(4)：757．[21] LI E, LU S. Denitrification processes and microbial communities in a sequencing batch reactor treating nanofiltration (NF) concentrate from coking wastewater[J]. Water Science and Technology, 2017, 76(12): 3289.[22] MURAMATSU Y, KAMAKURA Y, TAKAHASHI M, et al. Reclassification of Flexibacter tractuosus NBRC 15981T as Marivirga harenae sp. nov. in the family Flammeovirgaceae[J]. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology,2017,67(6):1937. 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WTW Multi 3410中文使用说明书
手持数字多参数计 单通道
pH，溶氧，电导测试仪 Multi 3410
中文说明书
WTW 中国代表处 1
Multi 3410 中文操作说明书
目录 1 概述 ............................................................. 4
3.3.1 装入充电电池................................................................ 8 3.3.2 插入电源变压器/充电 .................................................... 9 3.3.3 开机 .............................................................................. 9 3.3.4 设置日期和时间 ............................................................ 9 4 操作 ................................................................................................ 10 4.1 开/关机.................................................................................. 10 4.2 授权登录 ............................................................................... 10 4.3 基本操作 ................................................................................11 4.3.1 工作状态......................................................................11 4.3.2 菜单导航......................................................................11 4.3.3 选择语言..................................................................... 12 4.3.4 设置日期时间.............................................................. 13 4.4 系统参数设置........................................................................ 13 4.4.1 系统设置..................................................................... 14
湖泊水体溶解氧含量影响因子研究
【分析研究】湖泊水体溶解氧含量影响因子研究—基金项目:内蒙古自然科学博士基金项目(2011BS0604)任春涛，曹有玲（内蒙古自治区水利规划设计研究院，内蒙古呼和浩特010020）〔摘要〕特殊的地理气候环境和人为排污，使湖泊进水水体中溶解氧(DO)含量的变化呈现特定的规律性。
2009 2010年乌梁素海进水口附近水体的监测分析结果显示:DO含量年内变化趋势为春季高于夏、秋两季;Chl－a与DO正相关，风速与DO成正相关;DO的日变化为周期性波动，0:00时＞14:00时＞8:00时;在5月初所测的42个溶解氧数据中，有73．8%为大于100%的过饱和值。
上述变化是由于水生植物的光合作用和大气复氧的综合作用，使水体中DO含量呈现不同的变化趋势。
通过分析确定:研究区DO含量的主导因子为Chl－a浓度与风速，而pH值则为被动因子。
〔关键词〕乌梁素海;溶解氧;影响因子中图分类号：X823文章标识码：A文章编号：1009－0088（2013）01－0015－020引言水体中溶解氧（DO）是指溶解在水中的分子态氧，是评价天然水体水质状况的一个重要评价指标。
DO 变化、饱和程度与空气中氧的分压、大气压、温度、流速、空气环流运动等有密切关系；在水体内部影响其含量的因素主要有4个：曝气作用、光合作用、呼吸作用与废弃物的氧化作用。
1研究区概况与研究方法1．1研究区概况总排干沟和乌梁素海是河套灌区灌排水系统的重要组成部分。
总排干沟年排水4亿m3左右，主要为农田退水，其次为工业废水和生活污水。
河套灌区的农田退水经总排干沟汇入乌梁素海后，由西山嘴河口排入黄河。
乌梁素海为黄河内蒙段最大的湖泊，目前，乌梁素海水域面积约为285．38km2，湖水深度为0．5 2．5m。
总排干沟和乌梁素海的存在对净化灌区排水和控制盐碱化起着关键作用1．2研究方法取样点设置在河套灌区总排干沟末端红圪卜排水站的下游500m处。
水样采集方法执行国家环保总局标准：《水质河流采样技术指导》（HJ/T52－1999）。
九寨沟火花海堤坝修复后的水化学与钙华沉积研究
九寨沟火花海堤坝修复后的水化学与钙华沉积研究刘 秦 1，晏 浩 2，肖维阳 3，肖 瑶 4，周 率 3，谢 瑶 1，乔 雪 4,5，唐 亚1,5（1. 四川大学建筑与环境学院, 四川 成都 610065；2. 南京大学地球科学与工程学院国际同位素效应研究中心,江苏 南京 210023；3. 九寨沟国家级自然保护区管理局, 四川 阿坝藏族羌族自治州 623402；4. 四川大学新能源与低碳技术研究院, 四川 成都 610065；5. 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室, 四川 成都 610065）摘 要：钙华的主要成分是以方解石为主的碳酸钙（CaCO 3）。
2017年九寨沟7.0级地震导致火花海下游钙华堤坝溃堤，火花海干涸。
火花海上下游的钙华堤坝和内部的钙华丘暴露在空气中，因物理与化学风化作用，钙华堤坝持续坍塌；虽然在有水的情况下，钙华也可能受到侵蚀，但因地表水会不断析出新的钙华，使钙华景观不断地进行“自我修复”。
火花海钙华堤坝决口修复后，对其开展相关监测，结果表明：（1）地表水的方解石饱和指数大于0，表明地表水倾向于析出CaCO 3，利于涵养现有钙华堤坝；（2）堤坝表面上有新的钙华沉积：基于碳氧同位素、矿物和元素分析，新沉积的钙华可能主要来自地表水；（3）新沉积钙华的成分受流域水土流失的一定影响；（4）与天然堤坝上原有的钙华相比，修复堤坝上新沉积的钙华在物理结构、痕量元素组成和有机质含量上具有一定差异，且细菌多样性相对较低，这主要是由于修复堤坝上植被以自然恢复为主，植被和钙华中微生物的自然恢复是一个缓慢的过程。
相关水化学和钙华监测应持续开展，以更好掌握钙华堤坝的未来演变趋势。
关键词：钙华景观；矿物组成；微生物；有机质；碳氧同位素中图分类号：P512.2;P641.134 文献标识码：A 文章编号: 1001 − 4810 （ 2023 ） 03 − 0495 − 14开放科学 （ 资源服务 ） 标识码 （ OSID ）：0 引 言钙华是富含Ca(HCO 3)2的地下水出露于地表后，由于CO 2逸出而形成的大孔隙次生CaCO 3，常胶结有生物及其碎屑物[1−2]。
WTW便携式酸度计PH Cond 340i
pH/Cond 340i 中文操作说明书
警告： 所有的 WTW 电极均与主机要匹配良好，在插入电极后，不会产生 过量回电流和电压。
交流电源的使用
用户可以采用电池或变压器作为电源。变压器输出的直流电压为 7.5V 到 12V 的。 警告： 请注意变压器的输入交流电压必须符合的相应输入电压要求。
pH 校正
AutoCal TEC
该校正方法要用 WTW 专用的 TECHNICAL 标准缓冲液，它是全自动的 校正方法，有单点、两点甚至三点校正。仪表已经把标准缓冲液的特性记 忆进去了。跟具体设置值有关，仪表可以显示标准液的 pH 值或 mV 值。 标准液类型（在 25℃下）：2.00/4.01/7.00/10.01
安全
安全指南
该手册的各个章节中都有安全标识，表明不同的操作危险性。 警告： 表示必须高度重视，避免损坏仪表和威胁到人身安全。
显示屏和插孔
显示屏
状态栏显示
插孔
电极柱状显示
测试值显示
功能区及 温度显示
1 电导电极插孔 2 pH 电极插孔 3 pH 电极温度探头
4 变压器插孔 5 RS232 输出插孔
ＳＵＮＴＥＸ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ （Ｋ．Ｓ） Ｃｏ．， ＬＴＤ． Ｔｅｌ：０５１２－５７６６４２６６ Ｆａｘ：０５１２－５７６６４２６９ Ｅｍａｉｌ：ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ＠ｓｕｎｔｅｘ．ｃｏｍ．ｃｎ
的温度。
l 按 RUN/ENTER 键，仪表显示电极零点电位值。
u 按 RUN/ENTER 键。
u 按上下键设测试值为额定值（在当前温度下）。
注意：
u 在测试值稳定后，按 RUN/ENTER 键仪器显示斜率
此时，可按 M 键返回到测试模式。
WTW简介
在线TOC分析仪
? UV过硫酸盐测试 ? 自动清洗 ? 自动校正 ? 反应温度80？ C ? 载气为空气 ? 真正连续测试，非
批次
WTW中国技术服务中心术服务中心
? 服务内容如下：
? 每天12小时的技术支持、咨询专线。 ? 提供各种中文资料，如操作手册、产品目录、
应用报告。 ? 提供现场培训、安装调试 ? 库存常用的零配件，提供便捷的维修服务
WTW仪器应用领域
? 水质分析实验室，如环境监测站、工厂 实验室及科研机构
?pH/mV, ORP氧化还原电位
?离子浓度计 ?溶解氧 ?电导率 ?多参数测试
300i系列性能特点
?成套供应，马上就可使用 ?防护等级IP66 ?电极柱状符号显示 ?自动校正 ?自动温度补偿 ?自动读数功能，再现性佳
便携式测试仪197i系列
? pH,溶氧，电导率， BOD分析
? 结构牢固、完全防 水IP66
? 适于大批量快速测 试
? 可与国内的BOD瓶 相匹配
COD测试仪
多功能水质分析仪
? 自动确认比色管 操作更简便
? 采用光电二极管阵列， 分辩率高
? 内置100多种测试方法 ? 可随时通过互联网免费
升级 ? 适于野外应急监测和实
验室常规分析
多参数计
? 可测四个参数： pH/ORP,溶氧,电导 率/盐度和温度
IQ Sensor Net
? 模块化多参数测试系 统
? 传感器可任意组合 ? 传输距离可达1000米 ? 两线制，安装简单 ? pH/ORP,DO,电导率,
浊度,悬浮固体,温 度,BOD,COD,SAC, TOC
在线氮、磷分析仪
? 多参数系统，节约 成本
过氧化氢对尿液处理的稳定作用研究
Journal of Aerospace Science and Technology 国际航空航天科学, 2020, 8(4), 114-124Published Online December 2020 in Hans. /journal/jasthttps:///10.12677/jast.2020.84015过氧化氢对尿液处理的稳定作用研究胡松林，高郁晨，薛源，何新星中国航天员科研训练中心，北京收稿日期：2020年11月30日；录用日期：2020年12月24日；发布日期：2020年12月31日摘要从尿液回收水是解决长期载人航天任务中水需求和再补给挑战的途径之一，尿液在收集和储存中需要控制微生物繁殖和保持化学稳定性。
通过向新鲜尿液中添加过氧化氢及分析尿液储存过程中产生挥发性有机物结果表明：过氧化氢能抑制尿素水解而稳定尿液，也能减少尿液在处理过程中产生的挥发性有机物。
这表明过氧化氢有可能成为航天任务中尿液回收稳定化处理的低风险化学品。
关键词过氧化氢，尿液预处理，稳定作用，挥发性有机物Research on Stabilization of UrineTreatment by Hydrogen PeroxideSonglin Hu, Yuchen Gao, Yuan Xue, Xinxing HeChina Astronaut Research and Training Center, BeijingReceived: Nov. 30th, 2020; accepted: Dec. 24th, 2020; published: Dec. 31st, 2020AbstractRecovering water from urine is one of the ways to solve the challenges of water demand and re-supply in long-term manned space missions. It needs to control microbial reproduction and maintain chemical stability during urine collection and storage. By adding hydrogen peroxide to fresh urine and analyzing the volatile organic compounds produced in the urine storage process, the results show that hydrogen peroxide can inhibit the hydrolysis of urea and stabilize the urine, and it can also reduce the volatile organic compounds generated in the urine processing. This shows that hydrogen peroxide may become a low-risk chemical for urine recovery and treatment chemicals in long-term space missions.胡松林等KeywordsHydrogen Peroxide, Urine Pretreatment, Stabilization, Volatile Organic CompoundsCopyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言载人航天器舱内环境由环境控制和生命支持系统维持，长期载人航天任务中从尿液回收水对生命支持系统水循环和再补给产生重大影响。
多参数光谱水质分析仪
多参数光谱水质分析仪简介多参数光谱水质分析仪是一种检测和分析水质的仪器。
它可以同时测量多项水质指标，包括 pH 值、溶解氧浓度、电导率、氨氮浓度、浊度、叶绿素、蓝绿藻和硅藻等。
其核心技术是利用光学传感技术和多元分析算法，将光谱数据转化为水质指标。
原理多参数光谱水质分析仪的原理是通过将多巴胺等水质指标与不同波长的光进行反应，并通过光电传感器进行信号检测和分析来测量这些物质的浓度。
仪器利用了不同物质吸光光谱的特性，通过多元线性回归和人工神经网络等多元分析算法将光谱数据转化为水质指标。
特点多参数光谱水质分析仪在水质检测方面具有以下几个特点：1.可同时测量多项水质指标，减少了不必要的重复操作，提高了检测效率；2.光谱技术直接检测，无需再次采样，可以省去采样、运输和处理等环节，节省了时间和成本；3.分析准确性高，不受水温和电离度等因素的影响；4.采用智能化算法，可自动分析和识别，无需人为干预；5.体积小、重量轻、易于携带，方便实地应用和移动检测；6.与计算机、互联网等融合，可以实现数据存储、共享、远程传输、管理和分析等功能。
应用领域多参数光谱水质分析仪在水资源管理、环境保护、水产养殖、水产养殖、自来水厂、污水处理厂等领域具有广泛的应用前景。
1.国家和地方政府可以利用该仪器监测水质数据，并依据数据评估水资源的质量，及时发现水污染问题，便于制定保护措施；2.水产养殖企业可以采取该仪器监测水体中的氨氮、溶解氧等指标，控制养殖环境，保证水产安全和质量；3.自来水厂可以利用该仪器监测自来水中的各项指标，确保出厂水的水质符合国家标准和居民需求；4.污水处理厂可以使用该仪器监测处理后的水质指标，评估处理效果和污染物去除率。
结论多参数光谱水质分析仪的出现极大地提高了水质检测的效率和准确性，在水资源管理、环境保护、水产养殖、自来水厂、污水处理厂等领域具有广泛的应用前景。
该仪器的智能化和便携化使得水质检测工作更加方便和高效。
德国WTW实验室和便携手持式测试仪选型样本
SenTix 42
SenTix 60 103639 0-14 0－100°C 3M KCl Ag+ Free pH=7.0±0.25 锥头 100M at 25°C 白金 玻璃 120±1mm 12 mm±0.5 不带 外接 AS/DIN,AS/DIN-3, or AS/BNC DIN或BNC可选 无 SenTix 61 103 640
功能:
● 多功能,大尺寸LCD显示 ● 内置记录器,可记录多达800个数据 ● 自动读数,使测试非常准确可靠,再现性好 ● 自动校正, MultiCal®多种校正方法可选 ● 自动温度补偿
扩展
● 需要模拟输出,RS232接口,内置热敏打印机,请选inoLab pH 730 ● 需要键盘或条形码扫描器接口,内置热敏打印机,请选inoLab 740
技术参数 型号
量程
量程 温度补偿 自动读数 实时时钟 校正
校正协议 数据存贮 接口 电源 防护等级 尺寸 重量
pH 720
pH 730
pH:-2.000……+19.999; mV:-999.9……+999.9; 温度:-5……+105 °C
-2.00……+19.99
-1999……+1999
pH 740
SenTix Sp 103 645 0-13 0－80°C Referid® pH=7.0±0.25 尖头 300M at 25°C 孔形 玻璃 65/25±2mm 12/5 mm±0.5 不带 外接AS/DIN 3, or AS/BNC DIN或BNC 可选 无 面包奶酪、 肉制品、果肉
多参数水质分析仪技术需求
多参数水质分析仪技术需求1. 设备名称：多参数水质分析仪2. 主要用途：用于生活饮用水、环境监测、疾控、质检、污水等领域各种复杂的水质分析。
3. 工作条件：电源：220±10 V，50/60 Hz；温度：10～40 C；湿度：最大相对湿度80%（非冷凝）4. 技术指标：4.1* 波长范围：190～1100nm4.2* 波长准确度：±1nm (200～900nm)4.3 波长分辨率：0.1nm4.4 波长再现性：小于0.1nm4.5* 扫描速度：900nm/min (步增1nm)4.6 带宽：2nm4.7 波长校准模式：自动4.8* 波长选择：自动：基于测试方法的自动选择波长；自动：可根据试剂瓶上的条形码自动选择波长和测试方法；手动：所有模式都可以使用，除了预存储程序；4.9* 提醒机制：内置操作流程提示，并可提醒用户试剂的保质期，确保所使用的化学试剂是在保质期内4.10* 结果分析筛选：自动。
消除由刮痕、裂纹或玻璃器皿污浊引起的参数无法读取问题4.11* 信息管理系统：与LIMS可以兼容4.12 吸光度测量范围：± 3.0 Abs （波长200～900 nm 范围内）4.13 吸光度测量准确度：5 mAbs （0.0～0.5 Abs）；1% （0.50～2.0 Abs）4.14 光度漂移：每小时± 0.0034 Abs4.15 光学系统：钨灯（可见光）和氘灯（紫外光），硅光电二极管检测器4.16 杂散光：小于3.3 Abs / 小于0.05%T （采用碘化钾溶液于220nm波长处测定）4.17 *接口：3个USB接口，1个以太网接口，可连接存储设备、键盘、打印机和条形码扫描仪；可连接以太网，进行实时数据传输，并可实现对在线仪器的远程校准。
4.18 显示：7英寸的彩色触摸屏显示4.19 语言：多种语言选择，其中包括中文4.20 显示模式：透光率（%），吸光度和浓度4.21* 仪器自带内置测试方法程序大于240种，用户可直接自动选择使用。
CO2在洞穴空气和滴水水文过程中的变化——以贵州织金洞为例
CO2在洞穴空气和滴水水文过程中的变化——以贵州织金洞为例张结;周忠发;曹明达;张绍云【摘要】Carbon dioxide(CO2) was studied in Zhijin cave in Guizhou province during a one-year period from January 2015 to Decemner 2015.Partial pressures of the CO2 corresponding to aqueous carbonates PCO2(w)compared with the partial pressure in cave air,PCO2(a).Analysis results show:PCO2(a) of each monitoring point has obvious seasonal variation, which is high in summer and low in winter.The seasonal variation of PCO2(w)in each monitoring point is similar to that in summer.A high summer, winter low change characteristics was also shown.But its degree of change is not PCO2(a) significantly;At the same time the Moon Palace PCO2(w) were relatively stable, the CO2 source may be located deeper epikarst zone or vadose zone;The SIc value of the water drop point of Zhijin cave is more than 0, mainly in the sedimentary environment.But in different seasons, the change of the value is very different, which is high in winter and low in summer;At the same time, the SIc value of the winter is more than that of the deposition line, which may be controlled by the PCP process(i.e.prior calcite precipitation).While the relatively low summer SIc is mainly on the roof covering the soil CO2, precipitation, soil microorganism and plant respiration factors of common coupling results.%通过对织金洞水汽CO2为期一年(2015年1月至2015年12月)的监测,将洞穴空气中的CO2(PCO2(a))和洞穴滴水中CO2(PCO2(w))分压进行比较.分析结果显示:各监测点PCO2(a)均具有明显的季节变化,表现为夏季高,冬季低;各监测点PCO2(w)的季节变化与相似,也呈现出夏季高,冬季低的变化特征;但变化程度没有PCO2(a)明显;同时玉兔宫的PCO2(w)变化相对稳定,其CO2来源可能位于更深部的表层岩溶区或包气带;织金洞滴水点SIc值均大于0,主要以沉积环境为主;但不同季节其变化值有很大不同,表现为冬季高,夏季低;同时冬季SIc值基本位于沉积线以上,可能是受PCP过程控制.而夏季SIc相对较低,主要是洞顶上覆土壤CO2、降水土壤微生物和植物呼吸等因素共同耦合的结果.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)030【总页数】7页(P32-38)【关键词】二氧化碳;脱气作用;沉积作用;滴水;模型;织金洞【作者】张结;周忠发;曹明达;张绍云【作者单位】贵州师范大学喀斯特研究院, 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心, 贵阳 550001;贵州师范大学喀斯特研究院, 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心, 贵阳 550001;贵州师范大学喀斯特研究院, 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心, 贵阳 550001;贵州师范大学喀斯特研究院, 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心, 贵阳 550001【正文语种】中文【中图分类】P642.25碳酸盐岩覆盖地球表面的大部分，同时碳酸盐喀斯特景观提供广泛的科学信息，在碳酸盐岩喀斯特沉积区域，有助于研究岩溶学、洞穴学、地球化学、沉积学、古生物学、水文学和各种不同尺度的环境科学。
低基质厌氧氨氧化滤柱的快速启动及稳定运行
低基质厌氧氨氧化滤柱的快速启动及稳定运行张肖静;傅浩强;张楠;张玉国;翟含飞;郑淑滑;张涵;郑凯伟【摘要】在21.0～26.0℃条件下,将普通活性污泥接种于火山岩生物滤柱,通过调整三个实验阶段的参数,研究Anammox反应器的快速启动及其在低氨氮条件下的稳定运行策略.结果表明：第Ⅰ阶段为高氨氮、高碱度运行,水力停留时间从1.7h 增加至6h,总氮去除效果不理想,反应器没有启动成功;第Ⅱ阶段为高氨氮、低碱度运行并添加预过滤装置降低进水溶解氧,第101d时,反应器出水出现明显的脱氮效果,总氮去除率约为40%,反应器启动成功;第Ⅲ阶段为低氨氮、低碱度稳定运行,总氮去除率最高达89%,出水总氮质量浓度为11mg/L,出水氮素达到《城镇污水处理厂污染物综合排放标准》（GB18918-2002）一级A出水标准,在该条件下,通过控制较低DO值和适宜的pH值,可在一定温度范围内实现低基质Anammox反应器的快速启动及稳定运行.【期刊名称】《轻工学报》【年(卷),期】2018(033)004【总页数】8页(P42-49)【关键词】厌氧氨氧化;火山岩生物滤柱;溶解氧;废水处理【作者】张肖静;傅浩强;张楠;张玉国;翟含飞;郑淑滑;张涵;郑凯伟【作者单位】[1]郑州轻工业学院环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心,河南郑州450001;;[1]郑州轻工业学院环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心,河南郑州450001;;[1]郑州轻工业学院环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心,河南郑州450001;;[2]安阳化学工业集团有限责任公司,河南安阳455000;;[1]郑州轻工业学院环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心,河南郑州450001;;[1]郑州轻工业学院环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心,河南郑州450001;;[1]郑州轻工业学院环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心,河南郑州450001;;[1]郑州轻工业学院环境污染治理与生态修复河南省协同创新中心,河南郑州450001;【正文语种】中文【中图分类】X703.10 引言近年来，随着污水处理资源化要求的提出，对污水处理的要求不断提高，厌氧氨氧化(Anammox)工艺在主流废水-城市污水处理中的应用受到越来越多的关注.所谓Anammox，是指近年来发现的一种新型脱氮路径，即在厌氧条件下，厌氧氨氧化菌以氨氮作为电子供体，亚硝酸盐氮为电子受体，将氨氮和亚氮同时转化为氮气，进而完成脱氮的过程.相比传统的硝化-反硝化工艺，以Anammox反应为主体单元的自养脱氮工艺可以节省60%的能耗、90%的温室气体排放和100%的有机碳源，同时具有污泥产量低、无二次污染等优点[1-3]，被认为是目前最为经济有效的脱氮工艺.研究表明，Anammox微生物适合在高温、高氨氮条件下生长[4].然而Anammox 菌生长缓慢，尤其在常温低氨氮的城市污水中更加难以富集，导致该条件Anammox工艺的启动及稳定运行非常困难.因此，如何在常温、低氨氮条件下运行Anammox工艺仍有待进一步研究[5-6].Anammox生物滤柱能够承受低基质所带来的高水力负荷并实现对低氨氮进水的处理[7]，因此，本文拟采用上向流火山岩生物滤柱反应器，研究Anammox反应器的快速启动，以及在低氨氮条件下的稳定运行策略，以期推动该工艺在常温、低氨氮废水处理中的应用，实现主流废水的高效低耗处理.1 材料与方法1.1 试剂与仪器主要试剂：(NH4)2SO4(优级纯)，NaNO2(优级纯)，NaHCO3(分析纯)，MgSO4·7H2O(分析纯)，KH2PO4(分析纯)，CaCl2(分析纯)，以上试剂均购自阿拉丁试剂有限公司.主要仪器：TU1810型紫外分光光度计，北京普析通用仪器有限公司产；Multi3430型便携式多参数水质测定仪，德国WTW公司产.1.2 接种污泥接种污泥为普通活性污泥，混合液悬浮固体MLSS(mixed liquor suspended solids)为4.2 g/L，混合液挥发性悬浮固体MLVSS(mixed liquid volatility suspended solids)为3.1 g/L，接种量为1 L.实验用水为人工配水，主要成分如下：(NH4)2SO4为471.4～235.7 mg/L，提供氨氮；NaHCO3为2 685.3～1 678.3 mg/L，提供碱度；MgSO4·7H2O为150 mg/L；KH2PO4为68 mg/L；CaCl2为68 mg/L.1.3 反应器装置本实验装置为一上向流火山岩生物滤柱，反应器材质为聚丙烯; 滤柱高为20.4 cm，直径为12.5 cm，有效容积为2 L; 填料为火山岩(粒径为0.6～0.8 mm)，填料高度为12 cm，填料填充比为60%.废水通过蠕动泵抽至生物滤柱底部，流经火山岩填料后经顶部排出.反应器设置及其工作原理如图1所示，Anammox 滤柱的运行参数见表1.整个实验包含三个阶段：其中阶段Ⅰ为高氨氮、高碱度运行；阶段Ⅱ为高氨氮、低碱度运行；阶段Ⅲ为低氨氮、低碱度的稳定运行.1.4 分析方法氨氮测定采用纳氏试剂分光光度法；亚氮测定采用N-1-萘基乙二胺分光光度法；硝氮测定采用紫外分光光度法；pH值、DO(溶解氧)值和温度采用WTW多参数测定仪测定.1.进水箱2.进水泵3.火山岩填料4.布水环5.取样口图1 反应器设置及其工作原理图Fig.1 The setup and operating principle schematic of the reactor主要计算公式如下：氨氮去除率=总氮去除率=总氮去除负荷=2 结果与讨论2.1 高氨氮、高碱度启动运行阶段在反应的第Ⅰ阶段，为快速培养出Anammox菌，反应器采用高氨氮高碱度的启动方式，运行总时间为60 d.启动初期采用较大流速，当水力停留时间(HRT)为1.7 h时，污泥外观无变化，污泥量亦无明显变化.图2为阶段Ⅰ反应器内三氮变化情况.由图2可知，仅有一小部分的氨氮转化为亚氮，总氮去除率处于低水平状态，这说明刚接种的污泥活性较差.在高氨氮的进水条件下，微生物的活性较差，导致其繁殖速率慢，微生物生长量少，分泌的胞外聚合物较少，污泥无法聚集到一起，表现为部分微生物被冲出反应器，微生物浓度减小.此外，在新环境中，微生物需要适应环境，部分微生物无法适应新环境而死亡.在第3 d时，出水总氮质量浓度高于进水总氮，这可能是由于一部分微生物死亡解体导致系统内总氮含量增加.表1 Anammox滤柱的运行参数Table 1 Operating parameters of Anammox filter column阶段运行时间/d进水氨氮质量浓度/(mg·L-1)进水亚氮质量浓度/(mg·L-1)碱度/(mg·L-1)水力停留时间(HRT)/h进水pH值出水pH值出水温度/℃调整策略1～15100.2199.2716001.77.978.0026.0—Ⅰ16～4599.8999.93160038.008.0525.3延长HRT46～6099.8299.91160067.997.9926.0延长HRT61～75100.21101.23120067.907.9723.4降低碱度Ⅱ76～107100.0399.58120067.927.9923.7滤柱预过滤(降DO)108～131101.2299.60120067.907.9723.4正常运行Ⅲ132～16549.7649.33100037.877.9421.4低氨氮运行图2 阶段Ⅰ反应器内三氮变化情况Fig. 2 The trinitrogen changes of phase I in the reactor在第16 d时，为避免微生物流失，增加HRT至3 h，反应器继续运行，由图2可知，此阶段氨氮有部分被氧化.出水氨氮质量浓度较第Ⅰ-1阶段有所降低，由进水的100 mg/L降至80 mg/L左右，而亚氮质量浓度不仅没有降低反而上升，出水亚氮质量浓度达到110 mg/L，出水总氮质量浓度和进水总氮质量浓度基本一致，因此，此阶段Anammox菌仍不具备活性.亚氮的增加可能是进水中带有部分溶解氧，将氨氮氧化为亚氮所致.同时通过测定出水硝氮含量有所上升可知，在该条件下亚硝化菌NOB(Nitrite-oxidizing bacteria)表现出一定的活性.第46 d继续延长HRT至6 h，氨氮进一步被氧化为亚氮，导致出水亚氮质量浓度增加，同时出水总氮质量浓度开始出现波动.吴立波等[8]研究表明，在滤柱反应装置内，通过调节HRT发现，当HRT>8 h 时，NH4+-N和NO2--N的去除率都在80%以上.张健等[9]研究表明，当HRT为6 h 时，系统能取得较理想的出水效果，TN去除率为 76%，处理能力最高，TN容积去除负荷为1.82 kg/(m3·d).但本实验结果表明，在HRT为6 h的运行条件下，总氮去除效果仍未达到理想状态. Anammox菌代谢慢，生长周期长，随着HRT的延长，反应器并没有启动成功，说明影响启动的因素并不是HRT，初步认为可能是由于进水中碱度过高所致，因此下一阶段决定降低进水碱度.2.2 高氨氮、低碱度启动运行阶段在第Ⅰ阶段结束时，微生物一直没有活性，基本没有脱氮效果.考虑到反应器的进水碱度过高，因此在第Ⅱ阶段，降低碱度至1200 mg/L.在第15 d时，进水总氮质量浓度为200 mg/L，出水总氮质量浓度为192 mg/L，在这个过程的反应器中虽然出现总氮去除的情况，但是去除效果不明显.考虑到Anammox菌是厌氧微生物，对O2十分敏感，而测得反应器中溶解氧较高，因此需要降低反应器的溶解氧，但本实验采用直接配水后通过泵注入反应器，未进行除氧处理，进水中的溶解氧直接进入反应器.另外，因需监测反应器各类运行参数，无法完全密封反应器，使其直接暴露于外界空气中，亦会导致反应器的溶解氧较高，因此，在进入Anammox滤柱之前，使进水流经一没有挂膜的火山岩滤柱，利用其中存在的微生物降解水中溶解氧，出水再进入实验滤柱.图3为阶段Ⅱ反应器内三氮变化情况.在该阶段反应器运行期间，通过测量反应器的运行参数发现，经过前一个反应器的“过滤”，反应器的溶解氧明显比前一个反应器的低，反应器出水中的溶解氧降低至0.5 mg/L 以下.之后，反应器开始出现脱氮效果，且后续脱氮效果不断增强.反应器的出水总氮质量浓度由原来的约200 mg/L逐渐降至120 mg/L左右，总氮去除率约为40%.由图3可知，在这个阶段，反应器脱氮效果基本不变，进入稳定运行阶段，总氮去除负荷接近0.40 kg/(m3·d)，总氮去除率达到40%，出水氨氮质量浓度为50 mg/L，出水亚氮质量浓度为60 mg/L.在低DO值的运行条件下，Anammox反应器成功启动，这说明DO值是启动Anammox反应器的关键因素之一.2.3 低氨氮、低碱度稳定运行阶段在第Ⅱ阶段反应器启动成功，稳定运行并维持有一定的脱氮效果.由于期望反应器可以在低氨氮条件下稳定运行，所以需要继续调整反应运行条件，反应启动至第132 d时，降低进水氨氮质量浓度，进水氨氮质量浓度由原来的100 mg/L调整为50 mg/L，同时增大反应器的流量，减小HRT以保证反应器是在相同的总氮负荷条件下运行，该阶段反应器内三氮变化情况如图4所示.由图4可以看出,在此阶段，反应器脱氮效果明显，出水氨氮质量浓度迅速下降，由25 mg/L下降到7 mg/L左右，但是运行并不稳定，脱氮效果出现波动，总氨去除率始终维持在40%.从该阶段的第10 d起，反应器的总氮去除率迅速上升，该阶段后期，出水氨氮和出水亚氮质量浓度基本维持在4.5 mg/L和 2.5 mg/L 左右，总氮去除率一直维持在较高值，最高达到89%.图3 阶段Ⅱ反应器内三氮变化情况Fig.3 The trinitrogen changes of phase Ⅱ in the reactor反应器初期在高氨氮、高碱度下运行，此时Anammox活性受到抑制.之后尝试通过降低碱度和缩短HRT等措施，提高厌氧氨氧化菌的活性，但效果并不明显.考虑到氧气抑制厌氧氨氧化反应，因此采取降低DO的措施，反应器开始出现脱氮效果，随着Anammox活性的提升，微生物开始大量繁殖.在此之后连续运行24 d 后，总氮去除率达到40%，且可连续稳定运行32 d，并在滤柱内发现红色的Anammox污泥颗粒，因此认为Anammox成功启动.之后使反应器在低氨氮基质下运行，缩短HRT，降低碱度，同时控制反应器内的pH值、温度和DO值等均在适宜厌氧氨氧化菌生长的范围，总氮去除率呈现逐步上升趋势，总氮去除率最高达89%，出水总氮质量浓度为11 mg/L，出水氮素达到《城镇污水处理厂污染物综合排放标准》(GB18918—2002)一级 A出水标准，出水氨氮质量浓度为3～8 mg/L，出水亚氮质量浓度为 1～7 mg/L，总氮去除负荷接近0.40 kg/(m3·d)，Anammox颗粒成功富集，故认为反应器启动后可以在低氨氮条件下稳定运行. 从以上三个阶段的实验结果可以看出，在此过程中，随着反应器稳定运行，氨氮去除率最先升高，说明AOB最先表现出活性，有大量的氨氮被氧化为亚氮，这时亚氮含量升高，即Anammox反应的基质增加.在反应器的后期运行阶段，Anammox菌的活性逐步增强，亚氮去除率随之提高.说明此时反应器里的Anammox菌成为主要的微生物，将氨氮和亚氮同时转化为N2得以去除.图4 阶段Ⅲ反应器内三氮变化情况Fig.4 The trinitrogen change s of phase Ⅲin the reactor2.4 启动过程关键影响因素分析pH值对酶反应的影响显著，过高或过低的pH值都对Anammox菌的活性产生不利影响[10]，使酶遭到不可逆的破坏，因此控制反应过程的pH值至关重要.Anammox反应过程需要耗酸，实验中将碱作为缓冲剂来调整反应器内pH值.在本实验第Ⅰ阶段，采取高碱度的运行条件，微生物的活性较差，总氮去除效果不明显，总氮去除率低于5%，因为有研究表明Anammox反应的最适pH值范围在7.8～8.0[11]，因此，在本实验第Ⅱ阶段将碱度由1600 mg/L降至1200 mg/L 时，pH值为7.94，系统出水总氮出现去除情况，但效果仍不明显.Anammox菌是一类严格厌氧的微生物类群，对O2非常敏感.孙艳波等[12]研究发现，Anammox菌对于反应器中溶解氧的抗性具有一定的阈值，当氧分压高于5%时，将会对Anammox系统的运行效能和稳定性产生毒害作用.在实验初期，反应器直接暴露于空气中，导致其中含有较高溶解氧.第Ⅱ阶段经过同一类型的反应器过滤进水溶解氧，使进水的溶解氧降低到0.5 mg/L以下，总氮去除率逐渐增加，最高可达到44%，表明Anammox菌的活性大幅提升.活性得到提升之后的Anammox菌对于溶解氧具有一定的抵抗能力，去掉预处理滤柱后，仍然具备较好的脱氮效果，这说明富集后的Anammox菌达到一定数量后，能够抵制不良环境.第Ⅲ阶段反应器进水从高氨氮改为低氨氮之后，总氮去除率大幅提升，最终总氮去除率稳定在80%～89%，出水氨氮质量浓度基本维持在3～8 mg/L，出水亚氮质量浓度在1～7 mg/L，总氮去除负荷接近0.40 kg(m3·d)-1.温度主要体现在对Anammox菌活性的影响，研究者通过测定不同温度下的Anammox反应速率，认为Anammox菌最佳生存温度为 30～35 ℃[13].实验装置的温度随季节变化而有所不同，本实验从夏季一直延续到深秋，实验装置的温度从26 ℃降至21 ℃，但反应器在其他条件的综合作用下克服了温度低的影响，说明滤柱在高氨氮和低氨氮的情况下，控制较低的DO值和适宜pH值，可以在一定温度范围内，成功启动.3 结论本文在21.0～26.0 ℃条件下将普通活性污泥接种于火山岩生物滤柱，将整个实验过程分为高氨氮、高碱度，高氨氮、低碱度和低氨氮、低碱度三个阶段，通过调整各阶段实验参数，研究了Anammox反应器的快速启动及其在低氨氮条件下的稳定运行策略.结果表明，在低氨氮、低碱度条件下，通过控制较低DO值和适宜pH 值这两个关键影响因素，可在一定温度范围(21.0～26.0 ℃)内实现低基质Anammox反应器的快速启动及稳定运行.本文所提出的低基质厌氧氨氧化的快速启动策略，有利于推动厌氧氨氧化工艺在低基质废水中的应用，实现主流废水的高效低耗处理.参考文献:【相关文献】[1] TERADA A，ZHOU S，HOSOMI M．Presence and detection of anaerobic ammonium-oxidizing (anammox)bacteria and appraisal of anammox process for high-strength nitrogenous wastewater treatment：a review[J]．Clean Technologies and Environmental Policy，2011，13(6)：759．[2] KARTAL B，KUENEN J G，VAN LOOSDRECHT M C M．Sewage treatment with anammox[J]．Science，2010，328(5979)：702．[3] 鲍林林，赵建国，李晓凯，等．常温低基质厌氧氨氧化反应器启动及其稳定性[J]．环境工程学报，2013，3(7)：981．[4] 张肖静，李冬，梁瑜海，等． MBR-CANON工艺处理生活污水的快速启动及群落变化[J]．哈尔滨工业大学学报，2014，46(4)：25．[5] 张肖静，李冬，梁瑜海，等．氨氮浓度对 CANON 工艺性能及微生物特性的影响[J]．中国环境科学，2014，34(7)：1715．[6] 李冬，苏庆岭，梁瑜海，等．CANON 颗粒污泥高效脱氮及处理生活污水试验研究[J]．哈尔滨工业大学学报，2015，47(8)：79．[7] 高伟楠，李冬，吴迪，等．厌氧氨氧化滤柱处理生活污水及稳定性[J]．中国大学学报(自然科学报)，2014，6(45)：2112．[8] 付丽霞，吴立波，张怡然，等．低含量氨氮污水厌氧氨氧化影响因素研究[J]．水处理技术，2010，36(4)：50．[9] 张健，陈益明，邱凌峰，等．HRT与进水基质浓度对 Anammox 反应器效能影响研究[J]．环境工程，2016，34(2)：58．[10] 陈重军，冯宇，汪瑶琪，等．厌氧氨氧化反应影响因素研究进展[J]．生态环境学报，2016，25(2)：346．[11] 孙文汗，杨继刚.厌氧氨氧化的启动与影响因素[J]．辽宁化工，2013，42(6)：732.[12] 孙艳波，周少奇，李秋生，等．氮素负荷及高温冲击对 UASB-ANAMMOX 反应器的运行影响[J]．化工进展，2009，9(28)：1672．[13] 游少鸿，李小霞，解庆林，等．厌氧氨氧化影响因素实验研究[J]．工业水处理，2009，10(29)：27．。
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DO校准：自动气压校准
EC校准：1413μScm单点校准。