SBR工艺硝化脱氮过程研究

SBR法脱氮,硝化过程中碳氮比和温度对氨态、硝态、亚硝态氮的平衡和转化关系极其重要.人工配制固定浓度碳源、不同浓度水平氨氮废水的SBR工艺硝化实验表明:氨氮降解明显地分为两个阶段;进水氨氮浓度越高,氨氮自养硝化阶段降解速率越快,亚硝酸盐氮生成速率也越快.对不同温度硝化过程中亚硝酸盐氮进行研究,结果表明,在中温(20～30℃)下,通过调整pH值,亚硝酸盐氮不仅可以实现累积,而且温度越高,亚硝酸盐氮累积速率越快.     

垃圾渗滤液亚硝酸脱氮控制条件的研究

亚硝酸型脱氮工艺的研究重点就是将整个硝化阶段控制在亚硝化部分来减少动力消耗和反应器容积，节省基建投资。以氨氮浓度高达2300mg／L的垃圾渗滤液为研究对象，讨论了温度和pH值2个重要参数对亚硝化脱氮的影响。结果表明：在温度为30～35℃，pH值为8．0的条件下．最适合亚硝酸菌的生长。氨氮的去除率可达80％以上．从而有效地降低抑制作用，使得后续反硝化能够顺利进行。     

溶解氧和污泥粒径分布对城市污水SND影响

为了进一步探讨同步硝化反硝化的反应机理,采用SBR工艺,考察溶解氧和污泥粒径分布对城市污水同步硝化反硝化的影响。结果表明：低溶解氧（平均DO-0．5～0．8mg／L）条件下,氮平衡计算证实SBR工艺发生了明显的SND现象,总氮中大约23．11％的氮是通过SND现象去除的。当DO浓度为0．5mg／L时,硝态氮生成量与氨氮的减少量之比为0．454,硝化速率与反硝化速率基本相当。当DO浓度为4．296mg／L时,硝化反应产生的氨氮的减少量与硝态氮的生成量相等,此时基本不发生SND现象。当SND发生时,污泥菌胶团颗粒的平均颗粒粒径仅为5．02μm～6μm,说明SND不是单纯的“微环境作用”的结果。     

改进型生物接触氧化反应器内实现短程脱氮的实验研究

根据短程硝化反硝化生物脱氮的理论要求及生物接触反应器的工艺特性,对传统的生物接触氧化反应器进行了结构与水流流态的改进,在改进后的反应器中,利用人工含氮废水,进行了常温下短程脱氮的可行性与工艺条件的探讨.试验结果表明:在常温(20~25℃),弱碱性(pH=8),低碳氮比(C/N=3)的条件下,控制适当的溶解氧浓度(M(DO)=1.0~1.5 mg/L),可有效地实现短程脱氮的目的,亚硝态氮积累率可达70%~84%,氨氮的转化率在80%以上,说明利用生物接触氧化反应器进行短程脱氮是可行的.     

低温好氧反硝化菌群强化生活污水脱氮效能

为强化低温脱氮效能,通过快速富集驯化得到一组低温好氧反硝化菌群,其在10℃好氧环境下可实现氨氮、总氮和有机物的高效同步去除。低温好氧反硝化菌群与聚氨酯载体结合后投加进行生物强化,氨氮去除率提升10?31％～16?89％,总氮去除率提升25?07％～32?44％,且各项指标出水均达一级A标准;停止强化10 d后,强化反应器较未强化反应器氨氮、硝氮、总氮和CODCr出水质量浓度仍分别下降2?43,3?07,6?02和3?63 mg／L,说明低温好氧反硝化菌群强化具有显著高效和持续时间长的优点。     

废水脱氮工艺浅析

论述了废水高效生物脱氮工艺进展,提出了同步硝化反硝化以及其机理分析,短程硝化反硝化及其影响因素、厌氧氨氧化以及其氨氮去除效果等新兴的高效生物工艺,以解决水体富营养化的问题.     

A/O脱氮工艺影响因素及其控制策略的研究

为有效提高A／O工艺脱氮效率,以淀粉废水为研究对象,系统考察了DO、硝化液回流量、污泥回流量、SRT、进水COD与TN质量质量浓度比和HRT等因素对脱氮效率的影响,并建立了相应的控制策略,如以出水氨氮质量浓度来控制好氧区DO值,以缺氧区硝酸氮质量浓度来控制内循环回流量,以进水COD与TN质量质量浓度比或出水总氮质量浓度来控制外碳源投量,最后根据上述分析建立了A／O工艺硝化与反硝化反应专家控制系统。     

施氏假单胞菌菌株的脱氮特性

对一株具有异养硝化-好氧反硝化功能的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)菌株WIT-1进行研究,初步探讨了菌株WIT-1的脱硝态氮能力、对硝态氮的最高耐受性及在未灭菌生活污水的实际脱氨氮效果.结果表明,在初始化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)为500 mg/L时,48 h对硝态氮的去除率为96.38%.在相同COD条件下,菌株WIT-1对脱硝态氮耐受性为800 mg/L.当菌株WIT-1的接种量为2%时,12 h对生活污水中的氨氮去除率为32.741%.当初始COD含量增加到500 mg/L或者菌株的接种量提高为8%时,12 h对生活污水中的氨氮去除率分别为52.765%和100%.但48 h对氨氮的去除率都只有20%左右.     

合成氨工业废水高效短程生物脱氮中试研究

以某实际合成氨化工厂废水为研究对象,进行高氨氮化工废水缺氧/好氧(A/O)工艺高效短程生物脱氮中试研究.试验结果表明:A/O系统经过90 d的运行,实现了稳定的短程硝化,并获得了稳定的有机物和氮去除.亚硝态氮积累率维持在80%以上,COD、NH4+-N和TN的去除率分别达到了95%、99%和80%.此外,机理分析表明,A/O中试系统获得稳定短程硝化的主要因素为较低ρ(DO)、较高ρ(FA)及适宜HRT三者的协同调控.     

缺氧好氧摇动床石化废水生物脱氮实验研究

目的消除排放石化废水的COD、NH4^＋-N、TN污染,进行废水的生物脱氮研究,防止富营养化的发生.方法将缺氧好氧工艺应用到摇动床技术中,利用AO摇动床对石化废水的生物脱氮效果进行研究.结果考察工艺的启动挂膜性能以及硝化液回流比和进水负荷对脱氮效果的影响.表明该工艺在20 d内挂膜完成.在进水的COD质量浓度为400～600 mg/L、NH4^＋-N质量浓度为20～40 mg/L、硝化液回流比为2.5和水力停留时间为26.1 h时,出水COD、NH4^＋-N和TN质量浓度小于40 mg/L、1.0 mg/L、7.0 mg/L COD去除率、硝化率和反硝化率分别达到90%、95%和70%.随着回流比的增大,总氮去除率也增大.结论AO摇动床对石化废水具有较好的脱氮效果,是一种值得推广应用的脱氮工艺.     

反硝化过程中亚硝酸盐积累特性分析

在分段进水工艺处理城市废水实现深度脱氮（TN〈5 mg.L-1）研究中,采用SBR反应器,分别以甲醇或葡萄糖为碳源研究了反硝化过程中亚硝酸盐（NO2--N）的积累情况、pH和ORP变化规律及动力学特性。结果表明,2种碳源系统、不同碳氮比（C/N）条件下反硝化过程均出现明显的NO2--N积累。相同C/N下,在NO2--N积累阶段,葡萄糖碳源系统的NO2--N积累浓度明显大于甲醇碳源,但2种碳源的NO3--N还原速率均大于NO2--N还原速率,且随C/N增加NO2--N的积累浓度逐渐增加,积累时间逐渐缩短。而高C/N下葡萄糖碳源的NO3--N还原速率及NO2--N积累浓度却呈现出下降的趋势。此外,pH和ORP变化规律可很好地表征反硝化过程中NO2--N积累的特征点,通过pH和ORP曲线的第2个拐点可指示反硝化过程的＂真正＂结束。     

反硝化过程中亚硝酸盐积累研究

在一个SBR反应器中研究了反硝化过程中的亚硝酸盐积累现象。在低的pH和低C/N比(3和2.5)条件下有较明显的积累。pH为5.8左右有利于反硝化过程的亚硝酸盐积累。C/N比为3时,获得的亚硝酸盐积累率最大可达45%。虽然C/N比为2.5时的亚硝酸盐积累率降为37%,但其碳源药剂费用少,并且其出水COD浓度低,可减少后续处理费用。在C/N比为2.5时,硝酸盐降解速率、亚硝酸盐积累速率和亚硝酸盐降解速率随着初始硝酸盐浓度的增大而增大,最高分别达60.02、36.27、10.376 mg.N/(L.h)。而硝酸盐初始浓度40 mg.N/L以上时,对亚硝酸盐的积累率影响不大,为47.5%左右。     

电流对三维电极生物膜耦合硫自养脱氮工艺的影响

针对污水处理厂尾水TN去除问题,研究了电流对三维电极生物膜耦合硫自养脱氮工艺(3DBER-S)脱氮性能及菌群结构的影响.运行结果表明:在进水pH为7.0~7.5,ρ(NO_3~--N)为35 mg/L,ρ(C)/ρ(N)为1,HRT为12h条件下,电流由60 mA增大到800 mA,NO_3~--N和TN去除率变化不明显,分别稳定在87%和76%左右;随电流增大,体系氢自养反硝化作用所占比例由22.8%逐渐上升到74.4%.基于nirS基因的克隆文库结果表明:3DBER-S中与异养、硫自养和氢自养反硝化功能菌属相似的细菌均占有一定比例;随电流增大,与氢自养反硝化功能菌属相似的细菌所占比例增大.该体系中存在异养、氢自养和硫自养反硝化协同去除硝酸盐氮的作用,维持了稳定高效的脱氮效果,且增大电流利于氢自养反硝化作用的增强.     

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.     

不同稻草投加量对SRB去除硫酸盐的影响

目的以稻草作为碳源,研究不同相对投加量对硫酸盐还原菌（SRB）处理硫酸盐废水的影响,确定去除硫酸盐的最佳稻草相对投加量．方法利用静态试验,在6组反应器（R1-R6）中接种富含SRB活性污泥,pH在7-7．5,T=35℃,w（SO4^2-）=2000mg／L的厌氧环境下,分别投加1g,5g,10g,15g,20g,25g稻草,测定体系中SO4^2-、COD、VFA、pH等指标变化情况．结果6组反应器硫酸盐去除率分别为7．72％,67．52％,100％,100％,100％,VFA去除率分别为89．45％,70．48％,32．12％,20．67％,19．58％,15．79％．R1、R2中COD去除率均达到100％,R3～R6中COD质量浓度不断增加．反应体系中C、N、P质量比为m（C）：m（N）：m（PR1）=7：6．5：1,m（C）：m（N）：m（PR2）=100：5：1,m（C）：rn（N）：m（PR3-R6）远大于100：5：1,碳硫质量浓度比为w（COD）／w（SO4^2-）R1=0．028,w（COD）／w（SO4^2-）R2=0．417,w（COD）／w（SO4^2-）R3-R6〉3．体系中pH均呈现出先降低后上升的趋势．结论稻草相对投加量为5g时,硫酸盐的处理效果最佳,此相对投加量下w（COD）／w（SO4^2-）值接近SRB完全降解硫酸盐的理论值0．617,SO4^2-、COD与VFA去除率较高,1g稻草去除0．132g硫酸盐,反应体系中C、N、P质量比与pH均达到SRB适宜生长的环境条件．     

盐度对垃圾渗滤液亚硝酸型反硝化动力学特性的影响

为了考察在盐度影响下亚硝酸型反硝化动力学特性,采用长期处理垃圾渗滤液的SBR反应器内具有良好短程生物脱氮特性的活性污泥进行亚硝酸型反硝化批次试验,通过函数拟合确立动力学方程及动力学参数,研究结果表明:盐度的突升或突降都会使比反硝化速率减慢,并且影响程度随初始ρ(NO-2-N)的增加而增大,在盐度为10 g/L,初始ρ(NO-2-N)为100 mg/L时,比反硝化速率(以N计)达最大值16.28 mg/(gVSS·h).活性污泥系统中微生物的比反硝化特性在各盐度下均符合Andrews模型,且盐度的升高和降低会使系统的最大比反硝化速率μmax和半饱和常数Ks下降,抑制常数Ki上升.在10 g/L盐度下,μmax(以NO-2-N计)=22.57 mg/(gVSS·h),Ks=20.71 mg/L,Ki,min=613.32 mg/L.     

NaCl盐度对SBR工艺短程硝化反硝化的影响

利用序批式活性污泥反应器(sequencing batch reactor,SBR)研究了NaCl盐度、水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和进水负荷对短程硝化反硝化的影响.结果表明,在pH、温度和溶解氧(dissolved oxygen,DO)质量浓度分别为7.5～8.5、30～35℃和0.5～1 mg/L的条件下,当NaCl盐度、进水化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮质量浓度分别为5.8～25.0 g/L、450～550 mg/L和35～45 mg/L时,NO2--N累积率大于50%.在NaCl盐度14.5 g/L的条件下,当HRT为6.21 h,进水中每天1 kg悬浮物中所含的CDD和氨氮量分别为5.03×10-2和2.24×10-3kg时,亚硝酸盐累积率高于99%.高盐环境下控制HRT、有机负荷与氨氮负荷可实现短程硝化反硝化,实现短程硝化的耐盐极限为25 g/L.     

聚氨酯填料型曝气生物滤池(BAF)同步硝化反硝化

采用前置反硝化曝气生物滤池和聚氨酯填料进行高质量浓度生活污水的试验,控制进水在水力负荷0.64m3/(m2.h)、回流比1∶1的条件下,研究了不同气水比下的处理效果.结果表明,该装置处理效果好且稳定,当好氧段的气水比为20∶1时,去除效果最佳,具有明显的同步硝化反硝化特征,脱氮效果明显,去除率82.96%,出水质量浓度在10 mg/L以下.对好氧段沿层取样,结果表明总氮的去除主要发生在反应器底部0～0.6 m,表明此期间也就是溶解氧在1.5～2 mg/L下同步硝化反硝化作用明显,总氮去除率保持在80%以上.通过同时监测沿层氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP)的变化,确定出ORP在同步硝化反硝化过程可给出控制信号且反应灵敏稳定.可根据ORP的变化情况,优化调节曝气量,以达到高效节能的效果.