应用实时控制实现和稳定短程硝化反硝化

以实际豆制品生产废水为处理对象,采用SBR反应器研究了过度曝气(曝气时间过长)对短程硝化的影响,在此基础上提出了应用实时控制技术在常温、正常溶解氧和中性pH值时实现和稳定短程硝化的新方法。试验结果表明,在反应器温度为(28±0.5)℃、过度曝气12周期后,硝化类型就由亚硝酸盐积累率为96%的短程硝化转变为亚硝酸盐积累率为39%的全程硝化;而应用实时控制策略在反应器温度为(27±0.5)℃和(25±0.5)℃时可较好地维持短程硝化反硝化,且经过两个月的运行硝化类型也没有改变,亚硝酸盐积累率仍然保持在96%以上。因此可以得出,好氧反应时间的控制在亚硝化阶段基本结束时是维持并稳定短程硝化的关键。实际上,即使在能充分实现短程硝化的条件下,过度曝气也能使短程硝化向全程硝化转化。     

改良型CAST工艺短程生物脱氮的实现与破坏

以改良型CAST反应器处理实际生活污水,研究了系统实现短程生物脱氮的条件及其稳定性。结果表明:控制曝气量为0.5 m3/h、温度为(28±0.5)℃、污泥龄为15 d,成功地在改良型CAST反应器内快速实现了短程硝化;继续降低曝气量至0.4 m3/h,短程硝化稳定维持了128个周期,在此阶段系统内亚硝态氮积累率均值为73.43%,最高可达86.08%,总氮去除率为69.35%,较全程硝化的脱氮效率提高了18.45%,且污泥沉降性能良好。研究还发现,降低进水总氮浓度会导致亚硝态氮积累率下降甚至破坏短程硝化,且短程硝化一旦被破坏,即使再次提高进水总氮至原浓度并调节温度和曝气量至最有利于短程硝化的条件,系统的短程生物脱氮性能在长期内仍不能恢复。     

短程反硝化生物过程及工艺研究进展

短程反硝化是基于全程反硝化发展而来的新型脱氮工艺,通常指在微生物作用下仅将硝酸盐还原成亚硝酸盐的生物过程,可为厌氧氨氧化技术提供稳定的亚硝酸盐作为反应基质,实现废水高效低耗脱氮,具有较大发展潜力。聚焦于短程反硝化生物过程及工艺,就其生物过程特性、亚硝酸盐积累机制、功能微生物、耦合工艺、反应装置及关键参数等进行系统综述,并简要探讨了短程反硝化存在的问题及未来发展方向,以期为该工艺的发展和应用提供理论和技术支撑。     

非单一因素控制条件下短程硝化反硝化的系统稳定性研究

采用SBR工艺以水产品加工废水为研究对象,控制进水游离氨(FA)浓度为4.61 mg/L,研究高游离氨条件下短程硝化反硝化过程,对比试验结果表明:1号反应器只控制进水游离氨浓度,在运行70 d以后,转变为全程硝化,说明单一因素控制短程硝化反硝化并不稳定;2号反应器高进水游离氨条件下,控制DO为1～2 mg/L和进水pH为8.4±0.1,亚硝酸盐积累率稳定在92%以上,现已运行130 d以上,短程硝化反硝化运行稳定,表明通过非单一因素控制可实现短程硝化反硝化稳定运行.     

短程硝化反硝化快速启动及稳定运行研究

为了考察短程硝化反硝化的影响因素,对短程硝化反硝化快速启动和稳定运行的影响因素,采用实时控制手段研究.结果表明:通过DO和pH联合实时控制,低DO条件下可以实现短程硝化反硝化快速启动.启动成功的短程硝化污泥,过度曝气对NO2-N积累影响较大.合理控制曝气时间,应用实时控制策略,控制NH4+-N刚刚氧化完成时停止曝气,可保证NH4+-N完全氧化,防止NO2-N进一步氧化.实时控制可实现短程硝化,而且可以维持短程硝化稳定运行.     

短程硝化-反硝化生物脱氮

短程硝化－反硝化生物脱氮法是将硝化控制在形成亚硝酸阶段,阻止亚硝酸的进一步硝化,然后直接进行反硝化。这一方法可以克服传统生物脱氮法存在的问题,其关键是在硝化阶段维持ＨＮＯ２长久稳定地积累。本文结合国内外研究,对形成ＨＮＯ２积累的条件和影响因素进行了分析,探讨了实现短程硝化的途径。     

运行方式对曝气生物滤池实现短程硝化的影响

为研究曝气生物滤池处理氨氮废水时运行方式对实现短程硝化的影响,进行了连续进水交替曝气、进水曝气停水停气和进水停气停水曝气3种运行方式试验,并考察了连续进水交替曝气条件下3种不同交替曝气时段分配比例,即曝气:停气分别为(4∶4)、(5∶3)、(2∶2∶2∶2)对系统运行效果的影响.结果表明,在连续进水交替曝气条件下,当进水氨氮为53 ～ 101 mg/L、温度为33℃、水力停留时间为8h、气水比为22.7、交替曝气时段分配比例为5:3时可实现并维持90％以上的亚硝酸盐氮积累率,此时对氨氮的去除率也在70％以上.研究表明,通过调控运行方式可较好地实现曝气生物滤池的短程硝化,并获得较高的氨氮去除率和亚硝酸盐氮积累率.     

金属铁对SBR短程硝化反硝化的影响

为实现常温下城市生活污水的低能耗脱氮,在序批式活性污泥工艺(SBR)中添加铁刨花,对比研究了添加铁刨花前后的处理效果。结果表明,在温度为(25±1)℃、p H值为8.0±1、DO为(1±0.5)mg/L、总Fe为(35±2)mg/L和HRT为9 h的条件下,亚硝酸盐的积累率可以稳定维持在39.2%,对COD和TN的去除率分别为90.8%和92.9%。处理生活污水的稳定运行结果表明,通过生物—化学耦合工艺可以实现短程硝化反硝化,且对COD和TN的去除效果良好。     

新型短程硝化反硝化工艺处理高浓度氨氮废水

研发了一种新型短程硝化反硝化工艺——ANITATMShunt,它通过特殊的自控系统来控制N2O的释放。采用500 L的SBR中试装置处理消化污泥脱水上清液,经过18个月的稳定运行表明:通过短程硝化反硝化途径可以实现90%的脱氮率,并且释放的N2O不足总脱氮量的0.7%。将通过pH值、温度和在线监测的NO-2-N浓度实时计算的亚硝酸浓度与亚硝酸浓度设定值进行比对,以便对曝气过程进行调控,从而抑制了N2O的释放并实现了对SBR短程硝化反硝化工艺的自动控制。同时证实了在低溶解氧条件下,由氨氧化菌(AOB)在短程硝化反硝化过程中产生的N2O并非与高亚硝酸盐浓度有直接关系,而是与游离亚硝酸浓度有关。     

AO—MBR工艺短程硝化处理高氨氮废水试验研究

采用AO—MBR工艺短程硝化处理高氨氮废水,系统可以快速启动实现全程硝化。结果表明,AO—MBR工艺在温度为24～32℃,pH值为7．8～8．4,好氧池DO降至0．5mg／L时,运行21天后全程硝化转变为稳定的短程硝化,氨氮去除率和亚硝酸盐氮积累率均大于90％;接种后及硝化类型转变时污泥浓度会大幅降低,运行中后期污泥浓度基本保持稳定。