短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化工艺处理焦化废水

通过对短程硝化和厌氧氨氧化工艺的研究,开发了短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化(O1/A/O2)生物脱氮新工艺并用于焦化废水的处理.控制温度为(35±1)℃、DO为2.0～3.0mg/L,第一级好氧连续流生物膜反应器在去除大部分有机污染物的同时还实现了短程硝化.考察了HRT、DO和容积负荷对反应器运行效果的影响.结果表明,当氨氮容积负荷为0.13～0.22gNH4+-N/(L·d)时,连续流反应器能实现短程硝化并有效去除氨氮.通过控制一级好氧反应器的工艺参数,为厌氧反应器实现厌氧氨氧化(ANAMMOX)创造条件.结果表明,在温度为34℃、pH值为7.5～8.5、HRT为33 h的条件下,经过115 d成功启动了厌氧氨氧化反应器.在进水氨氮、亚硝态氮浓度分别为80和90 mg/L左右、总氮负荷为160 mg/(L·d)时,对氨氮和亚硝态氮的去除率最高分别达86%和98%,对总氮的去除率为75%.最后在二级好氧反应器实现氨氮的全程硝化,进一步去除焦化废水中残留的氨氯、亚硝态氮和有机物.O1/A/O2工艺能有效去除焦化废水中的氨氮和有机物等污染物,正常运行条件下的出水氨氮＜15 mg/L、亚硝态氮＜1.0 mg/L,COD降至124～186 mg/L,出水水质优于A/O生物脱氮工艺的出水水质.     

SBR短程硝化处理老龄化垃圾渗滤液

采用序批式反应器(SBR)短程硝化系统处理老龄化垃圾渗滤液,研究有机物浓度、水力停留时间(HRT)、pH值、温度对短程硝化系统的影响。以硝化污泥接种反应器,在溶解氧为1.0～1.2 mg/L和温度为(35±1)℃下达到亚硝酸氮的快速积累。结果表明,在进水氨氮为300mg/L、COD为600 mg/L、HRT为24 h、pH值为7.5～8.5、温度为(35±1)℃、溶解氧浓度保持不变的条件下,出水氨氮平均为134.0 mg/L,出水亚硝酸氮平均为142.5 mg/L,对氨氮的平均去除率为55.3%,NO2--N/NH4+-N平均值为1.06,出水硝酸氮平均为10.2 mg/L,亚硝酸氮的平均积累率为93.3%,对COD的去除率稳定在38%左右。     

玉米芯与海绵铁复合填料的反硝化脱氮特性

在实验室条件下分别运行以玉米芯/海绵铁复合填料和单纯玉米芯填料的反硝化滤池,分析两类填料的反硝化脱氮效果,考察复合填料对硝态氮的去除率及出水水质。结果表明,复合填料反硝化滤池以生物异养反硝化作用为主,较单纯玉米芯填料反应器表现出更加稳定的反硝化脱氮效果。当进水硝态氮浓度为20 mg/L、停留时间3 h时,复合填料反应器对硝态氮的去除率可以维持在90%以上,出水硝态氮浓度2 mg/L,没有出现亚硝态氮、氨氮的积累和pH值升高现象;3个月的运行期间单位质量玉米芯的脱氮量为0.42 kg/kg,比单纯玉米芯高0.05 kg/kg。因此,玉米芯/海绵铁复合填料作为反硝化滤池的碳源和生物载体具有脱氮效果好、无需连续添加碳源、出水pH值稳定的特点。     

北方某中型污水处理厂短程硝化反硝化案例分析

对北方某中型污水处理厂出现的短程硝化反硝化现象进行了分析。该污水厂采用传统活性污泥法工艺,在生化池内DO为0.3~4.5 mg/L、pH值为6.3~8.5的条件下,出水COD、TP、TN、氨氮的平均浓度分别为37.8、0.31、13.4、2.3 mg/L,优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。在试验监测期间的第45~75天,出水亚硝态氮浓度出现明显的先升高后下降趋势,出水硝态氮浓度出现明显的先降低后升高趋势,由此判断,期间发生了短程硝化反硝化现象。     

A/O—MBR处理高氨氮废水的短程硝化研究

采用A/O—MBR工艺处理模拟高氨氮农药生产废水,考察了系统对氨氮的去除效果。通过对pH值、温度、DO的控制实现了短程硝化,并研究了该过程的影响因素。A/O—MBR工艺在25～28℃、pH值为7.5～8.5、进水氨氮为120～1 500 mg/L、DO为2.5 mg/L时具有较为稳定的短程硝化效果,亚硝态氮的积累率平均为58.9%,对氨氮的平均去除率为93.2%。维持其他参数不变,当DO为1.5 mg/L时短程硝化效果最好,亚硝态氮的积累率在90%以上,但对氨氮的去除率降至87.5%。     

亚硝酸型硝化工艺处理高氨氮渗滤液的试验研究

以高氨氮垃圾渗滤液为处理对象,通过边进水边曝气的运行方式,同时控制pH≈7、溶解氧在1~2 mg/L,在SBR内成功实现了稳定的亚硝酸型硝化。当进水氨氮浓度为2 134~2 886mg/L、氨氮负荷高达2 kgNH3-N/(m3.d)时,出水氨氮和亚硝酸盐氮分别为400和1 200 mg/L左右,对氨氮的去除率达到80%以上。游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对亚硝态氮氧化菌(NOB)的抑制是实现亚硝酸型硝化的关键。另外,系统内高浓度的亚硝酸盐对异养菌的代谢产生了抑制,对TOC的去除率仅为60%左右。     

好氧颗粒污泥处理高氨氮污水的半亚硝化研究

半亚硝化是高氨氮污水通过厌氧氨氧化(ANAMMOX)途径脱氮的基础和关键步骤。在序批式反应器(SBR)中接种好氧颗粒污泥(AGS)并处理高氨氮污水,研究了实现半亚硝化的可行性。首先通过调节水力停留时间及进水氨氮浓度实现稳定的短程硝化。进水NH+4-N约为220mg/L时,对NH+4-N的去除率达到98%左右,亚硝态氮积累率(NAR)约为95%,并能够保持稳定运行。此后通过缩短水力停留时间为6 h可控制反应器出水NH+4-N/NO-2-N值在1.0左右,满足ANAMMOX对进水水质的要求。在氨氮氧化过程中NO-3-N浓度基本保持不变,氨氧化菌(AOB)为优势硝化菌群;扫描电镜表明颗粒污泥中主要是球菌、短杆菌,符合AOB的形态特征。     

全程硝化与短程硝化的特性对比研究

为了深入了解全程硝化和短程硝化的异同,采用SBR反应器研究了全程硝化和短程硝化的脱氮除磷特点。结果表明,在曝气量一定的情况下,短程硝化的DO上升速率大于全程硝化的,而全程硝化的氨氮降解速率大于短程硝化的。全程硝化过程中亚硝态氮的浓度始终较低,而短程硝化的亚硝态氮浓度则逐渐升高且增加速率保持稳定。全程硝化和短程硝化的硝态氮浓度都是从某一时间之后以恒定的速率增长。全程硝化过程中,亚硝态氮的积累率先短期升高之后逐步下降;在短程硝化中,亚硝态氮积累率逐渐上升,在好氧吸磷结束后亚硝态氮积累率保持稳定。     

利用包埋固定化技术进行反硝化脱氮的研究

利用包埋固定化技术进行反硝化脱氮,通过控制反应器参数,在以乙酸钠为碳源、填充率为20%、碳氮比为3. 5:1、进水硝态氮平均浓度为15 mg/L的条件下,经过15 d的启动和驯化,反应器出水硝态氮平均浓度降为1. 74 mg/L,TN去除率在90%以上;提高进水硝态氮平均浓度至29. 98 mg/L时,出水硝态氮平均浓度为3. 60 mg/L,TN去除率达到85%以上。在此过程中脱氮效率和pH值的升高呈现出良好的正相关性。反应器停止运行14 d后再重新启动,5 d后即可恢复脱氮能力。在碳氮比为2. 2:1的情况下,脱氮效率下降,同时出现亚硝态氮的积累;而在碳氮比为6:1的情况下,未出现亚硝态氮的积累,说明亚硝态氮的积累与碳源的供给情况相关。     

A2/O2工艺处理氮肥废水的短程硝化反硝化

应用A2/O2工艺(缺氧-厌氧-微氧-好氧)中试装置处理氮肥废水,调节MLSS为3 000～3 500 mg/L,SRT为15 d,污泥回流比为80％,硝化液回流比为200％,亚硝化液回流比为150％,水温处于24 ～28℃.在全程硝化反硝化的基础上通过控制微氧区的DO实现了亚硝态氮的稳定积累,平均积累率达到89％.经过一段时间的稳定运行,在平均进水COD/TN值只有1.2的条件下,出水氨氮平均为10 mg/L,平均去除率达到90％;出水COD平均为28.7 mg/L,平均去除率达到86.4％;出水TN平均为59 mg/L,平均去除率达到68％.     

可降解硝态氮的歧化厌氧氨氧化颗粒污泥的驯化

向SBR反应器中接种成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥,在氨氮、亚硝态氮浓度均为100mg/L的条件下,按C/N值=0.1添加乙酸钠,研究乙酸钠对厌氧氨氧化菌去除氮素的影响。结果表明,在存在乙酸钠的条件下,出水硝态氮生成量为没有乙酸钠情况下的45%,对总氮的去除率提高到90%以上,有利于出水总氮浓度达到一级A标准。验证了在C/N值=0.1条件下,厌氧氨氧化反应是反应器中的主体反应,没有被反硝化反应取代。厌氧氨氧化菌可利用乙酸钠和硝态氮的代谢机制也为降低短程硝化控制难度提供了一种思路。     

老龄化垃圾渗滤液的短程硝化效能研究

老龄化垃圾渗滤液具有高氨低碳的水质特征.以构建能承受高氨氮浓度的自养生物脱氮系统为目标,考察了DO、负荷、pH及挂膜密度对该系统短程硝化效能的影响.结果表明:在温度为30℃、DO为2.5 mg/L、氨氮负荷为1.0 kg/(m3·d)、pH值为8.0、挂膜密度为30%、反应器运行工况为进水0.25 h/反应23 h/沉淀0.5 h/出水0.25 h、进水氨氮为2 000 mg/L的条件下,系统能够获得87.7%的氨氮去除率及77.4%的亚硝态氮积累率.挂膜密度对系统自养脱氮效能的影响显著,在挂膜密度为60%时,系统对总氮的去除率为55.5%,其中自养脱氮的分担率约为76.6%.     

低氨氮生活污水好氧亚硝化技术研究

以实际生活污水为处理对象,利用两个SBR反应器(分别标记为1<'#>和2<'#>反应器)控制不同运行条件进行好氧亚硝化对比试验,研究了低氨氮生活污水的好氧亚硝化特性.其中,1<'#>反应器恒温加热浓缩污泥,加热温度为36℃、加热时间为40 min;2<'#>反应器延长曝气时间及污泥龄,但不加热浓缩污泥.结果表明,1<'#>反应器出水亚硝态氮浓度最终稳定在30～35 mg/L,占三氮总和的75%～80%,平均亚硝化率为88.08%;2<'#>反应器自第2天起亚硝化率就降为零,平均出水硝态氮浓度为30.68 mg/L,表现为全程硝化.可见,通过控制反应器中浓缩污泥的运行条件可实现低氨氮污水的好氧亚硝化.此外,维持系统中适当的COD水平也有助于低氨氮生活污水好氧亚硝化的实现.     

交替缺氧/好氧法短程硝化及AOB和NOB活性特征

采用SBR反应器处理实际生活污水,控制温度为(25±0.5)℃,在进水NH_4~+-N和COD平均浓度分别为65.59和219.10 mg/L条件下,通过交替缺氧/好氧模式(单周期4次交替缺氧∶好氧=30 min∶30 min)运行70个周期,出水NO_3~--N、NO_2~--N和COD浓度分别为0.69、19.91和40.64 mg/L,氨氮去除率和COD去除率分别为98.67%和79.55%,亚硝态氮积累率达到98.44%。在实现短程硝化过程中,AOB活性从第1周期的11.61%增加到第39周期的105.99%,之后AOB的活性超过NOB的活性。     

不同C/N值对低氨氮污水短程硝化的影响

为了考察碳源对低氨氮污水短程硝化的影响,采用序批式反应器(SBR),在水温为(30±1)℃、pH值为7.8～8.2、DO为0.5～1.0 mg/L条件下,成功驯化出稳定运行的短程硝化系统,并研究了不同碳氮比(C/N)对短程硝化系统的影响,同时对各条件下系统的菌种变化进行了定量分析。结果表明,随着原水COD浓度的增加,短程硝化效果受到的影响增大,氨氮去除率和亚硝态氮积累率呈现下降趋势。当原水C/N值≤1.0时,COD浓度不会对短程硝化系统造成明显影响;但是,当原水C/N值增大到2.0和3.0时,氨氮去除率分别仅为82.8%、71.58%,氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的比例从38.1∶1降到11.5∶1,短程硝化受到严重影响,系统趋于崩溃。碳源浓度的增加对短程硝化系统逐步产生抑制作用,实际运行中应控制C/N值不大于1.0。     

人工湿地的反硝化能力研究

利用人工湿地的反硝化作用进行去除硝态氮的试验,其反硝化碳源主要为植物根系的分泌物及湿地内腐败的死亡植株.结果表明,人工湿地内有着适宜反硝化的反应环境,反硝化茵能够很好地利用湿地内产生的碳源进行反硝化作用来去除硝态氮,且不会出现亚硝态氮的大量积累.在进水(NO3-)-N浓度为20-50 mg/L、水力停留时间为24 h的条件下,夏季运行时,湿地系统对硝态氮的去除率为20%～30%;冬季运行时,对硝态氮的去除率在10%左右.提供充足的反硝化碳源是硝态氮去除率进一步提高的瓶颈.     

短程反硝化预处理焚烧垃圾渗滤液中试研究

针对焚烧垃圾渗滤液水质的多变性,为了在C/N值较低的情况依旧能够有效脱除总氮,提出了以厌氧/好氧/兼氧/厌氧为基础的大比例回流的短程硝化反硝化工艺,对焚烧垃圾渗滤液进行预处理。通过中试研究了该工艺的可行性,并通过监测水质及污泥浓度的沿程变化规律,分析了对污染物的去除机理。结果表明,通过控制各反应池的DO浓度及出水的回流比,实现亚硝态氮的积累和稳定的反硝化是可行的,且系统pH值能够稳定在7～8.5之间。系统最佳的HRT为2.9 d,此时出水COD、氨氮及总氮分别为778.1、15和136.9 mg/L,去除率分别为70.3%、96.6%和69.6%,亚硝化率为92.9%。污染物的去除主要发生在第一级厌氧池中,且以吸附去除为主;微生物的同化作用与增殖主要发生在兼氧池中。污泥回流确保了第一级厌氧池具有较高的污泥量与较好的处理效果。     

SBR反应器短程同步硝化反硝化处理垃圾渗滤液

采用序批式活性污泥法(SBR)处理垃圾渗滤液,在控制系统温度为(28±1)℃、进水pH值为7.9~8.2、MLSS为4 000~4 500 mg/L,并保持进水COD为900~1 000 mg/L、NH+4-N为480~500 mg/L的条件下,考察DO对短程硝化反硝化的影响。结果表明,在80~120 L/h的曝气量下能快速实现稳定的短程同步硝化反硝化,对NH+4-N的平均去除率可达92.5%,NO-2-N的平均积累率为89.3%;系统的最佳曝气量为120 L/h,此时对氨氮的去除率为96.9%,亚硝酸盐积累率为97.2%,好氧段对总氮的去除率为74.7%。     

中温短程硝化反硝化的影响因素研究

通过中温条件下生活污水的SBR法短程硝化反硝化试验发现，当温度为20－30℃时控制进水的pH值可造成硝化过程中亚硝态氮的积累，且平均亚硝化率达95％以上，并得出在温度为20、25和30℃时亚硝化菌的比增长速率分别为0．0113、0．0190、0．0366d^-1。此外，还就氨氮负荷对短程硝化反硝化的影响进行了研究，探索了脱氮过程中的pH值变化规律。     

反硝化生物滤池的自然挂膜启动研究

研究了反硝化生物滤池的挂膜启动过程,寻求判断启动完成的快速、简便、合理的方法,为反硝化生物滤池的挂膜提供理论依据。控制水力负荷在0.022 m3/(m2·h)即HRT为14 h,水温为25~27℃,反硝化生物滤池运行14 d后对硝态氮的去除率达到99%,第15天平均进水硝态氮浓度由21.86 mg/L减小到8.05 mg/L,出水浓度基本保持不变,仍稳定在0~1 mg/L,反硝化系统生态结构稳定,表明挂膜成功。当有机碳源充足、NO-3-N浓度0.1 mg/L时,反硝化速率与NO-3-N浓度遵循零级反应动力学规律。反硝化生物滤池中的氨氮主要由微生物同化作用去除,去除率约为28.9%。