硝酸盐对反硝化聚磷菌除磷性能的影响

以模拟污水为处理对象,在厌氧/缺氧运行的SBR反应器内,通过控制缺氧段进水硝酸盐浓度及其投加方式,考察硝酸盐对反硝化聚磷菌(DPB)缺氧吸磷性能的影响。结果表明,硝酸盐浓度过高或过低均不利于DPB的反硝化吸磷。在试验条件下,当缺氧段的进水硝酸盐浓度为30～35mg/L时,DPB的吸磷效果最佳;在硝酸盐总投量一定的情况下,其投加方式对DPB的吸磷量影响不大,但随投加次数的增加,DPB的吸磷速率会下降。     

反硝化聚磷污泥的培养驯化及关键参数研究

反硝化聚磷污泥的培养是反硝化除磷工艺运行的前提.采用厌氧/好氧诱导富集以PAOs、厌氧/缺氧诱导富集DPB、厌氧/缺氧连续流强化DPB的三阶段方式培养反硝化聚磷污泥,并考察了其关健参数.结果表明,采用该培养方式可成功培养出反硝化聚磷污泥;C/P是PAOs富集阶段的关键参数,其值宜控制在15-20;对于DPB的富集,C/N是关键参数,C/N为2-4时培养效果较好;而在连续流厌氧强化阶段,除C/N外,污泥回流比亦为关键参数,建议该阶段的污泥回流比取0.35-0.5.     

反硝化聚磷工艺相关探讨

引言反硝化聚磷工艺是在厌氧/缺氧环境下利用以硝酸根作为电子受体的反硝化聚磷菌,通过它们厌氧释磷,缺氧存在硝酸盐情况下聚磷,并同时反硝化,达到同时利用同一细菌在同一阶段脱氮除磷的双重目的。相比传统的A2/O工艺具有节省能耗,减少运行费用,剩余污泥产量少等优点。     

反硝化除磷技术及其影响因素研究进展

针对传统的生物脱氮除磷工艺存在的很多矛盾与不足,简述了反硝化除磷技术的原理,并分析了包括硝酸盐、亚硝酸盐、COD以及温度等在内的各个因素对反硝化除磷效果的影响,对实际的工程应用有一定的指导作用。     

国外反硝化聚磷菌除磷影响因素的研究

介绍了近年来国外对反硝化除磷系统的研究水平,对影响反硝化除磷的因素进行了分析,同时研究了反硝化除磷作用在运行过程中的影响,从而达到优化反硝化除磷工艺的目的。     

反硝化聚磷菌的分离鉴定及各单菌的反硝化吸磷特性

为了深入研究反硝化聚磷菌特性,采用平板分离技术,对实验室连续流双污泥系统缺氧反应器中的混合液分别在反硝化菌和聚磷菌培养基中进行分离培养和菌种鉴定,并对富集培养后的每株单菌分别进行反硝化吸磷效果试验,最终筛选出同时具有反硝化吸磷能力的菌种.通过长期试验,得到具有明显反硝化效果的反硝化菌6株,分别属于弧菌科(vibrionaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、假单胞菌属(Pseudomonas)、气单胞菌属(Aeromonas)和微球菌属(Micrococcus);聚磷菌9株,分别属于葡萄球菌属(Staphylococcus)、链球菌科(Strcptococcus)、产碱菌属(Alcaligenes)、芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和肠杆菌科(Enterobacteriaceae),其中具有反硝化能力的有6株.吸磷试验发现,在分离出来的菌种中有11株菌在不同程度上具有反硝化吸磷能力.其中假单胞菌属的JB2和产碱菌属的JB3脱氮除磷效果最好,8 h后磷的去除量分别为13.76 mg.L和11.85 mg/L.从微生物学角度进一步验证了同一菌种可以独立完成反硝化吸磷的任务,同时认为反硝化吸磷菌是由具有反硝化能力的聚磷菌和具有吸磷能力的反硝化菌共同组成的.     

溶解氧对反硝化聚磷菌的影响研究

为考察在有氧条件下好氧聚磷菌与反硝化聚磷菌（DPB）可否共存,以模拟低碳城市污水为原水,在厌氧／缺氧运行的SBR内引入不同时长的好氧段以及在厌氧／好氧运行的SBR内采用相同时长的好氧段和不同的溶解氧浓度,考察了DO对DPB的存活及其除磷脱氮功能的影响。结果表明,聚磷菌（PAOs）以氧或硝酸盐氮为电子受体时的吸磷能力基本相同,且其在缺氧和好氧条件下的活性也基本相同;在有氧条件下,维持低氧环境有利于DPB反硝化除磷的实现,而高DO浓度则利于好氧吸磷。因此,DO对DPB的存活没有决定性影响,DPB和好氧PAOs可以共存,而对DO浓度的合理控制是实现反硝化除磷的关键。     

反硝化聚磷菌富集条件的研究

采用SBR反应器,通过厌氧/好氧、厌氧/缺氧两个阶段的驯化培养来富集反硝化聚磷菌(DPBs),考察了不同条件对DPBs富集情况的影响。在培养驯化过程中应抑制厌氧/好氧阶段聚糖菌的生长以及厌氧/缺氧阶段反硝化菌的繁殖。结果表明,乙酸是DPBs生长的优良碳源;在pH=8.5的条件下,按C/P值为8进水、按N/P值为4在缺氧段添加硝酸钠进行培养驯化可富集大量的DPBs。     

新型短程硝化工艺的反硝化除磷特性

构建以厌氧(An)、好氧(O1和O2)、缺氧(A1和A2)、快速曝气(O3)单元组成的新型短程硝化同步反硝化除磷工艺。在其中厌氧(An)/缺氧(A1)的运行环境,成功驯化出了一种能以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌(DPB),其兼具脱氮与除磷双重功能,实现了一碳两用的目的,节约了能耗和曝气量。通过静态试验发现,亚硝酸盐型反硝化除磷速率为4.78 mg/(L·h),硝酸盐型反硝化速率为6.24 mg/(L·h)。反硝化除磷量占到了系统总除磷量的60%以上,其中缺氧1池就占到了50%。     

双污泥反硝化聚磷系统污泥的培养与驯化

以污水处理厂氧化沟污泥为泥种,采用进水低碳高磷、两阶段的运行方式进行反硝化聚磷污泥的培养,约100 d成功驯化培养出反硝化聚磷污泥。第1阶段以厌氧/好氧的运行方式驯化好氧聚磷污泥,运行约40 d,最大释磷量、最大聚磷量和最大除磷量分别可达到77.2、89.4、25.0 mg/L,表现出较强的聚磷能力;第2阶段采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式驯化反硝化聚磷污泥,运行60 d,缺氧聚磷量占总聚磷量的百分比呈上升趋势。硝化污泥经过100 d的驯化可去除约50 mg/L的氨氮,硝化率基本稳定在98.5%以上。硝化速率本符合零级动力学方程,比硝化速率常数为0002 4 h-1;好氧聚磷速率和缺氧聚磷速率基本符合一级动力学方程,速率常数分别是0.377、0740 g/(L·h-1)。利用驯化培养成功的反硝化聚磷污泥和硝化污泥进行了A 2N-SBR试验,结果表明：在进水COD、氨氮和磷分别为188.0、54.8、725 mg/L时,去除率分别为93.5%、76.7%和941%,驯化培养的双污泥具有良好的脱氮除磷效果。     

亚硝酸盐对聚磷菌厌氧代谢的影响

以2种强化生物除磷(EBPR)系统中的活性污泥为研究对象,考察亚硝酸盐对聚磷菌厌氧代谢的影响,结果表明：不同EBPR系统中的聚磷菌对于亚硝酸盐的耐受能力不同。人工配水富集聚磷菌的活性污泥,当亚硝态氮浓度超过10 mg/L时,聚磷菌吸收VFA受到抑制, PHA的合成减少,磷酸盐的释放增加;处理生活污水的SBR短程脱氮除磷活性污泥,亚硝酸盐的浓度高达30 mg/L时,未对聚磷菌的厌氧代谢造成抑制,但引起异养反硝化菌与聚磷菌竞争VFA,导致PHA合成量和释磷量的减少。富集聚磷菌的活性污泥投加亚硝酸盐后P/VFA     

双污泥脱氮除磷系统中聚磷菌的特性研究

采用平板分离技术、生理生化及吸磷试验,对连续流双污泥系统缺氧池内的聚磷茵特性进行了研究.结果表明:反硝化聚磷污泥和普通好氧聚磷污泥在性状上极为相似,其内源物质PHB及聚磷有着相同的变化规律;在缺氧池内同时存在着以氧和硝酸盐氮为电子受体的聚磷菌,并且二者存在着交叉.试验中得到5株(PAl-PA5)同时具有好氧和缺氧吸磷能力的聚磷茵,其中PA2、PA4(产碱菌属)和PA3(假单胞菌属)在两种环境下均表现出良好的吸磷效果;同时发现好氧吸磷能力很强的聚磷茵可能由于没有反硝化能力或反硝化能力很弱而在缺氧条件下未表现出吸磷作用;PA5(肠杆菌科)是一种很特殊的聚磷菌,其在好氧条件下有很好的吸磷效果,反硝化能力也很强,但缺氧吸磷效果却很差.     

以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷工艺的启动

采用两阶段培养驯化的方式快速启动以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷系统,第一阶段通过厌氧/好氧交替运行方式富集聚磷菌,第二阶段采用厌氧/缺氧交替运行方式逐渐筛选以亚硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌。经过约120 d的运行,成功实现了系统的快速启动,且稳定后的系统具有良好的反硝化除磷能力,平均出水总氮和总磷分别为5.39、1.55 mg/L,平均去除率分别达到82.5%、80.0%。     

聚磷菌PAO1-1的筛选及除磷特性

从运行稳定的以生活污水为碳源的生物除磷污泥中筛选出一株聚磷菌PAO1-1,该菌株对普通活性污泥系统具有很好的强化作用,驯化10 d后可使除磷率由投菌前的44%提高到90%以上。对该菌株的形态、生理生化特征及16S rDNA序列进行分析后,鉴定该菌株为产碱杆菌属。该菌株对磷的平均吸收速率为13.8 mg/(g.h),处于“磷酸盐饥饿期”时对磷的吸收速率为19.2 mg/(g.h),比“非饥饿期”提高了39.1%。处于对数期的PAO1-1在厌氧条件下的无磷培养基中的释磷速率为11.8 mg/(g.h),稳定期释磷速率为7.0 mg/(g.h),释磷速率下降了40.7%。     

污泥回流比对A_2N反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响

以城市生活污水为研究对象,探讨了不同的超越污泥和回流污泥回流比对A2N工艺脱氮除磷的影响.在超越污泥回流比与回流污泥回流比相同且分别为0.3、0.4和0.6的条件下,A2N工艺对COD的平均去除率分别为92.5%、90.3%、91.6%,相应的出水COD为20.3、28.4、25.3 mg/L;对总氮的平均去除率分别为87.1%、90%、84.9%,出水总氮分别为6.75、5.43、6.95mg/L;对磷的平均去除率分别为99.5%、99.6%和99.0%,出水磷浓度分别为0.02、0.02、0.05mg/L.当回流比为0.4时,A2N系统的除污效果最好.研究还发现,超越污泥流量直接决定了未经硝化而直接进入缺氧池的氨氮量,进而影响出水氨氮浓度.因此,在保证缺氧池有足够污泥的前提下,应尽可能减小超越污泥流量,以降低出水氨氮浓度.     

碳源和进水pH值对聚糖菌代谢的短期影响

通过连续流A/O工艺驯化富集了聚糖菌(GAOs),在此基础上利用静态批次试验分别考察了碳源(乙酸、丙酸和葡萄糖)和进水pH值(6.5、7.0和7.5)对GAOs代谢的短期冲击影响。结果表明,在厌氧阶段,GAOs污泥可以较快的速率吸尽乙酸和丙酸,而葡萄糖仅部分被吸收。对比消耗单位碳源合成的聚-β-羟基烷酸(PHA)量,以葡萄糖为碳源时最大,以丙酸作为碳源时最小。同时,GAOs污泥吸收单位碳源所消耗的糖原量以丙酸最少;而以葡萄糖为碳源时,与乙酸和丙酸情况不同的是其在厌氧反应后期糖原量略有增加。另外,在考察进水pH值对GAOs污泥代谢的短期冲击影响时发现,随着进水pH值的升高,GAOs污泥对挥发性脂肪酸(VFAs)的吸收速率减缓,但进水pH值的短期波动对于胞内物质(糖原、PHA)代谢的影响不大。     

新型双泥生物反硝化除磷脱氮工艺

在对生物脱氮与除磷机理进行深入研究后发现，生物脱氮与除磷是两个相对独立而又相互交叉的生理过程，其交叉点是部分聚磷菌在缺氧状态下的反硝化吸磷脱氮。在此基础上提出的新型双泥生物反硝化除磷脱氮工艺（由两个不同功能的SBR反应器组成）成功地解决了硝化菌与聚磷菌的泥龄之争。反硝化与聚磷菌厌氧释磷的矛盾等难题，该工艺运行稳定且处理效果良好，特别适合于处理BOD5/TP值低的污水。