常温低氨氮污水生物滤池部分亚硝化的实现

采用火山岩活性生物陶粒滤料反应器,在常温(8~25℃)、低ρ(NH₄⁺-N)(60~90 mg/L)条件下,通过控制曝气,实现了NO₂^--N的积累,系统启动后NO₂^--N的累积率大于80%.结果表明:DO控制是实现亚硝化的主要途径,而游离氨(FA)抑制可作为优选氨氧化细菌(AOB)的辅助途径,水力停留时间(HRT)的调整是控制亚硝化比例的主要手段;间歇运行条件下,ρ(NH₄⁺-N)、ρ(NO₂^--N)和ρ(NO₃^--N)的变化均具有零级反应动力学特征,且NH₄⁺-N的转化速率为4.32 mg/(L·h),NO₂^--N与NO₃^--N的积累速率分别为3.05、0.40 mg/(L·h),根据此规律,将实现部分亚硝化的HRT确定为9~14 h.     

氨氮生物硝化过程影响因素研究

NH3-N是源水和回用水的重要水质指标且控制十分严格．但由于其浓度比较低，生物脱氮过程中硝化菌的种类及动力学特性与高浓度氨氮系统不同，pH，温度和基质可利用性的影响规律可能也有不同．利用富集培养的硝化细菌就温度、pH和碱度对高、低浓度氨氮硝化的影响进行了研究．结果表明：低浓度氨氮硝化的温度系数（θ=1．105）大于高浓度（θ=1．099），温度对低浓度氨氮硝化的影响较高浓度大；偏碱性的环境更有利于低浓度氨氮硝化的进行，高浓度氨氮在pH-8或Alk／N-9．19左右时硝化速率达到最大，而低浓度氨氮最大硝化速率发生在pH=9或Alk／N=38．39左右．这3个影响因素对高浓度氨氮硝化过程中NH2-N的累积都有显著影响．但和温度相比，pH和碱度是影响低浓度氨氮硝化过程中NH2-N生成的主要因素．     

含盐废水短程硝化反硝化生物脱氮的研究

试验采用SBR工艺研究了不同盐度下，NH4^ -N、pH值、温度等因素对含盐废水短程硝化反硝化的影响．结果表明，含盐量增加有助于亚硝酸盐的积累．含盐量在1759～24630mg／L范围内，通过提高进水pH值和进水NH4^ -N浓度，可以使亚硝化率[NO2^-／(NO2^- NO3^-)]达到90％以上．实验证明，亚硝酸菌有较高的耐盐性，能在高盐环境中保持良好的活性．     

控制pH实现短程硝化反硝化生物脱氮技术

采用序批式活性污泥法,在温度为28±1℃的条件下,通过控制反应器内初始pH为7.8~8.7开发了一种新型短程硝化生物脱氮工艺.试验结果表明:经过25 d的运行,曝气结束时出水中主要以亚硝酸盐为主,硝酸盐氮在4 mg/L以下,亚硝酸盐累积率达90%以上;在整个硝化期间游离氨(FA)质量浓度都在0.52~4.72 mg/L,均在抑制硝酸菌活性的阈值范围内.因此,控制pH实现短程硝化反硝化生物脱氮工艺的机理是利用反应体系内的高pH和高游离氨浓度对硝酸菌产生抑制,从而在硝化过程中产生亚硝酸盐积累.     

碳源种类对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷脱氮工艺的影响

目的研究碳源种类对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响程度.方法以甲醇、淀粉、葡萄糖、乙酸钠、丙酸钠、污泥水解酸化液六种碳源模拟废水,通过间歇运行方式对不同碳源的反硝化除磷系统的运行状态进行研究.结果六个系统中,淀粉的COD去除率最小,为45%,其余系统相差不大,去除率最大的是污泥水解酸化液,为88%;缺氧结束时系统出水PO₄^3--P质量浓度分别为2.24 mg/L、3.00 mg/L、3.81 mg/L、1.40 mg/L、2.46 mg/L、1.18 mg/L;各系统每克M LSS的亚反硝化速率分别为1.27 mg/（g·h）、1.15 mg/（g·h）、1.58 mg/（g·h）、2.91 mg/（g·h）、2.60 mg/（g·h）、2.03 mg/（g·h）.结论碳源种类对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷系统有很大影响,淀粉类大分子碳源不利于反硝化除磷,乙酸钠类小分子物质有利于磷的释放和吸收.     

DO对低C/N比污水生物亚硝化的影响分析

采用活性污泥法SBR工艺,考察DO对亚硝化的影响。首先进行195 d的连续培养试验,得出亚硝化系统DO保持在0.2 mg/L~0.6 mg/L的范围之内,可使得到有效降解且出水亚硝化率达50%~90%;然后研究系统周期内DO的变化规律,可以考虑以12 h为一个亚硝化反应周期,若延长反应时间至16 h,将使反应有向硝酸型硝化转移的趋势;最后通过烧杯试验,得出随着系统DO浓度的升高,氨氮降解率上升、亚硝化率下降,遵循DO与氨氮降解率和亚硝化率关系的数学模式。     

后曝气池HRT对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺的影响

目的 研究双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺的最佳后曝气池水力停留时间(HRT).方法 通过改变后曝气池出水口位置的方法调节后曝气池HRT,研究不同后曝气池HRT条件下,双泥生物膜工艺的脱氮除磷性能和COD去除率的变化.结果 在后曝气池HRT为2.4h的条件下,系统COD平均去除率为66.68％,NH4-N平均去除率为88.41％,出水NH4+-N平均质量浓度为6.26 mg/L,大部分NH4-N都在前段反应中去除,同步亚硝化反硝化不受COD质量浓度的限制;TP平均去除率在94.88％左右,厌氧释磷率稳定在45.24％左右,缺氧吸磷率最大,维持在54.59％.HRT为4.8h时,TP平均去除率降至59.48％,可利用的COD质浓度逐渐减少,使运行后期的NH4-N氧化率下降.结论 对于长期运行的双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺,保持后曝气池HRT为2.4h,系统出水COD值可满足排放标准,脱氮效果稳定,除磷效果最好.     

曝气生物滤池处理生活污水亚硝化的实验研究

为探究低氨氮生活污水亚硝化的可行性,采用高负荷生物滤池-上向流曝气生物滤池(UBAF)两段式反应器考察水流方向对高负荷生物滤池去除COD、氨氮效果及温度、DO对UBAF亚硝化效果的影响．结果表明,在水力负荷为0.58 m³／(m²·h)、COD容积负荷为2.30 kg／(m³·d)、气水比为3.6∶1、常温条件下,上向流进水方式能够获得稳定的低COD、高氨氮的二级出水．在水温30～33 ℃、DO 2.5～3.0 mg／L、进水pH 7.8～8.1条件下,UBAF出水氨氮平均转化率为84.58 ％,亚硝氮平均质量浓度达23.01 mg／L．UBAF反应器中各种含氮化合物沿程变化及FISH检测表明,在反应器末段存在一定程度的同步亚硝化厌氧氨氧化作用．该两段式反应器能驯化单独的脱碳、脱氮优势菌群,实现低氨氮生活污水的亚硝化．     

快速启动短程硝化过程起始pH值对亚硝酸盐积累的影响

为利用实际生活污水快速启动短程硝化,试验采用3个SBR装置在温度为25℃、ρ_DO=2 mg/L、曝气时间分别为T/2、3T/4、7T/8(T为从曝气开始到“氨谷”出现的时间)时考察亚硝酸盐积累的情况.运行12个周期后,3个反应器中的亚硝酸盐积累率分别为5%、2%、5%.反应器混合液初始pH值从小于7.5水平调节到7.7~8.0,稳定运行几个周期后发现,亚硝酸盐积累率分别提高到了50%、47%、70%,曝气时间为7T/8时的反应器中的亚硝酸盐积累率上升速率最快,成功启动短程硝化.结果表明,在适当的曝气时间下,利用反应体系内pH对硝化菌群结构的影响及FA对硝酸菌的抑制作用可以提高亚硝酸盐积累率,快速启动短程硝化.     

短程硝化过程影响因素与控制条件分析

控制硝化反应条件,使硝化反应只进行到亚硝态氮阶段并实现稳定的亚硝态氮积累,是短程硝化反硝化稳定运行的关键。通过详细阐述影响硝化过程中氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌生长的重要因素,对SHAR-ON、OLAND、CANON、SBR、A/O、MBR、曝气生物滤池等工艺的短程硝化控制条件进行了分析,并指出了短程硝化反硝化工艺的技术优势和应用价值。     

进水氨氮浓度对两种污泥系统CANON工艺的冲击影响

为考察氨氮质量浓度对不同污泥系统的CANON工艺的冲击影响,在温度(30±1)℃、pH 7~8的条件下,研究了两个稳定运行的高氨氮废水颗粒污泥系统和颗粒絮体混合系统的CANON工艺,在进水氨氮质量浓度突然降低后的脱氮性能.颗粒污泥系统在FA质量浓度为34、20和10 mg/L条件下,CANON工艺短程硝化反应运行稳定,硝态氮生成量与氨氮消耗量的比值小于0.11;颗粒和絮体混合的污泥系统在FA质量浓度为33 mg/L条件下短程硝化运行稳定,FA质量浓度降低至16 mg/L时硝态氮生成量与氨氮消耗量的比值接近0.11,系统内NOB活性得到恢复,在FA质量浓度为7 mg/L条件下系统内NOB活性得到完全恢复,硝态氮生成量与氨氮消耗量的比值升高至0.37.研究结果表明,颗粒污泥系统相比颗粒和絮体混合的污泥系统具有更好的抗冲击能力,较短的沉淀时间是维持颗粒污泥CANON工艺稳定运行的关键;短程硝化被破坏后,再次增加进水氨氮的质量浓度可恢复对NOB活性的抑制.污泥粒径的分布可较为直观地反映系统的稳定性,可参考系统内污泥粒径的分布规律判断CANON工艺的脱氮性能.定量PCR表明,随着进水氨氮质量浓度的突然降低,ANAMMOX丰度有明显的减少,NOB丰度有明显的增长,颗粒出现了解体的现象.     

污水处理中游离氨对硝化作用抑制影响研究

含氮废水尤其是高氨氮废水的生物处理中,游离氨对硝化作用的抑制作用显著影响工艺的运行效果.研究游离氨对硝化作用的抑制机理有利于生物脱氮工艺的长期稳定运行.总结了游离氨抑制对硝化作用影响的最新研究,介绍了游离氨对氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的抑制模型和抑制机理,以及控制游离氨抑制作用的主要策略;探讨了游离氨选择性抑制下短程硝化反应的实现、维持和适应性,主要包括游离氨和其他影响因素如溶解氧、温度等协同作用对短程硝化的影响.     

短程硝化颗粒污泥的培养与特性分析

在SBR反应器中,接种普通活性污泥,以沉降时间为选择要素,逐渐提高氨氮负荷成功培养了以氨氧化细菌（AOB）为优势菌的好氧硝化颗粒污泥,其形态近似为球形或椭圆形,平均粒径1．1mm,平均沉降速率为1．9cm·S-1,SVI在18．2～31．4mL·g-1之间,对氨氮的去除率达95％,亚硝酸盐积累率维持在809／6～90％。颗粒污泥形成后,氨氧负荷达到了0．0455kgNH4＋-N（kgMLSS·d）-1,与启动期相比,提高了4．55倍。分子生物学FISH技术对颗粒污泥茵群结构的定量分析表明,AOB占全部茵群的14．9oA左右,NoB占0．89oA左右。反应初期高FA和反应后期高FNA的共同作用可能是该研究中实现和维持稳定短程硝化的关键。     

ZBAF处理高氨氮废水的亚硝酸盐积累研究

利用自主开发的ZBAF(沸石填料曝气生物滤池)试验系统,针对低有机质高浓度氨氮废水的特殊水质,实现了在进水氨氮浓度为210mg/L时,去除达93.4%的情况下,亚硝酸盐积累率高达89.5%。考察了试验运行条件对亚硝酸盐积累的影响,结果表明滤料层高度、水力负荷、反冲洗以及温度等因素都导致了亚硝盐的积累。依据Monod增长动力学模式,初步提出了系统中亚硝化控制的动力学选择机理。     

A/O工艺实现城市污水半亚硝化与生物除磷

城市污水半亚硝化是实现其厌氧氨氧化的基础和关键步骤,但相关研究甚少,为此,利用A/O反应器处理实际城市污水,研究实现半亚硝化的可行性及其对生物除磷的影响.结果表明:A/O反应器可实现稳定的亚硝酸盐积累,积累率约为85%;通过调整水力停留时间可控制A/O反应器出水NO2--N/NH4+-N在1.0左右,满足厌氧氨氧化对进水水质的要求;温度和溶解氧质量浓度的波动会导致亚硝酸盐积累的破坏.实现半亚硝化的稳定后,A/O反应器除磷稳定性变差,可能与出水游离亚硝酸质量浓度(FNA)增加有关.     

Effect of substrate concentration on stability of anammox biofilm reactors

Ammonium and nitrite are two substrates of anammox bacteria, but they are also inhibitors under high concentrations. The performance of two anaerobic ammonium-oxidizing (anammox) upflow biofilm (UBF) reactors was investigated. The results show that anammox UBFs become unstable under nitrogen loading rate (NLR) applied higher than 1.0 g/(L·d). The consumptions of acidity in the anammox reaction lead to the increase of pH, which is as high as 8.70–9.05. Free nitrous acid concentration is accompanied to be lower than the affinity constant of anammox bacteria, and then starvation effect appears. Moreover, free ammonia concentration increases to 57–178 mg/L, resulting in inhibitory effect on the anammox bacteria. Both negative effects contribute to the instability of the anammox bioreactors.     

高氨浓度下生物流化床内亚硝化过程的选择特性研究

对于高氨低碳废水生物处理,短程硝化－反硝化生物脱氮工艺是一条颇具吸引力的途径,本文采用下向流内循环生物流化床反应器,在高沈度氨条件下,探讨了亚硝化过程的稳定性,试验结果表明：在系统运行初期,由于硝酸菌对环境的适应性和生物的滞后性,暂时出现亚硝酸积累,但硝酸菌适应与繁殖,亚硝酸被完全氧化,高浓度游离氨对硝酸菌氧化速率有４抑制作用,而对亚硝酸菌抑制不明显,也造成亚硝酸积累,但这种对硝化菌选择性抑制所获     

pH对高氨废水限氧半亚硝化过程中N2O释放的影响

为获得半亚硝化系统中强温室气体N2O减量化释放的控制参数,采用SBR处理人工合成高氨废水(进水氨氮质量浓度约为600 mg·L-1),考察不同进水pH(7.5,8.0和8.5)对N2O释放特性的影响.结果表明,不同进水pH下均释放N2O,每个周期内N2O的释放量随进水pH的升高而减小.pH为7.5,8.0及8.5时,N2O释放量分别占进水氨氮的3.81%、2.35%和2.00%.当pH为7.5时,曝气初始50 min内,N2O释放速率先增大后减小,峰值速率为44.5μg·min-1·g-1,之后维持在16.5μg·min-1·g-1;当p H为8.0及8.5时,曝气初期N2O释放峰值速率分别为33.7,22.9μg·min-1·g-1,之后释放速率随pH降低和NO2-积累而逐渐增大.     

游离氨对活性污泥系统中脱氮性能及胞外聚合物的影响

以人工模拟废水为研究对象,采用4组SBR反应器(R0.5、R5、R10和R15),考察了4种游离氨浓度(0.5、5、10和15 mg/L)对生物脱氮效能、胞外聚合物含量及其组分(蛋白质(PN)、多糖(PS)和核酸(DNA))影响.结果表明,4种游离氨浓度条件下都实现了较高的脱氮效果(97.6％～99.4％).游离氨对3...