反硝化除磷颗粒污泥的培养与除磷性能

以普通絮状污泥为接种污泥,人工配制生活污水,采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式,通过在缺氧段投加硝酸盐氮和控制选择压,经98 d的培养与调整在SBR中获得具有反硝化除磷功能的颗粒污泥.稳定运行的颗粒污泥粒径主要在0.3～0.5 mm,SVI约为45 mL/g,ρ(MLSS)约为4 000 mg/L.具有反硝化除磷功能的颗粒污泥对COD、氨氮和磷酸盐的去除率分别可达88%、96%和90%.通过分析磷的去向及X射线衍射检测结果可知存在颗粒污泥的磷酸盐沉淀除磷现象.培养的反硝化除磷颗粒污泥除生物除磷外,还具有磷酸盐固化于污泥颗粒方式除磷.     

SG反硝化菌对硝酸蒸馏尾液的脱氮性能

以硝酸蒸馏尾液为研究对象,考察了SG反硝化菌在A/O系统中的脱氮效果。研究结果表明：在进水pH为0.36、反应温度30℃、C、N质量比为3.0、反硝化停留时间为35h,SG反硝化菌种投加量为5mL/L、氢氧化钠投加量为1.8g/L的实验条件下,装置连续运行30d,硝酸蒸馏尾液TN去除率达99%,ρ（出水TN）≤40mg/L,达到国标新排放标准。     

外加碳源对AOA-SBR工艺脱氮除磷效果的影响

采用厌氧/好氧/缺氧模式运行的SBR工艺处理模拟城市污水,考察外加碳源乙酸钠和污泥水解酸化上清液对其脱氮除磷效果的影响。模拟城市污水,进水水质COD为400 mg/L、氨氮为60 mg/L、磷酸盐为7 mg/L。结果表明:不投加碳源时,系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为90%、91%、82%;乙酸钠投加量为60 mg/L的条件下,外加乙酸钠系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为93%、100%、100%,磷的去除主要是通过好氧聚磷作用;上清液投加量折合进水COD为30 mg/L时,外加污泥水解酸化上清液系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为97%、99%、95%,系统中出现明显的反硝化除磷现象,反硝化除磷占24%。     

进水COD及投加方式对A2O-BAF工艺反硝化聚磷的影响

为了提高系统的反硝化除磷脱氮效率及碳源可利用性,主要研究了进水COD及投加方式对A2O-BAF工艺反硝化聚磷的影响.试验设计了不同的进水ρ(C)/ρ(P)(25 ～71)及COD投加方式(1次投加、3次投加、连续投加),分别考察各污染物的去除规律.试验结果表明:当ρ(C)/ρ(P)≤34时,A2O中出现磷和硝态氮的累积,去除效果恶化;当45≤ρ(C)/ρ(P)≤59时,磷的去除率稳定在90％左右,出水ρ(P)低于0.5 mg·L-1;当ρ(C)/ρ(P)≥63时,磷的去除率随ρ(C)/ρ(P)的增加而下降.当ρ(C)/ρ(P)≥39时,ρ(C)/ρ(P)的变化对COD和TN去除率影响不大,平均去除率分别高于83％和76％;当ρ(C)/ρ(P) =57时,系统处理效果最佳.相同质量浓度的COD,连续投加的方式可以提高碳源的可利用性,增加厌氧释磷量,提高缺氧反硝化除磷脱氮速率.     

ρ(C)/ρ(N)对3BER-S工艺特性及反硝化细菌群落特征的影响

为提高三维电极生物膜工艺脱氮效率,通过运行不同TOC与TN的质量浓度比(ρ(C)/ρ(N))条件下三维电极生物膜-硫自养耦合工艺(3BER-S),并建立基于反硝化特异性基因nirS克隆文库,研究了ρ(C)/ρ(N)对3BER-S运行特性及反硝化细菌群落的影响.结果表明:ρ(C)/ρ(N)对3BER-S工艺的脱氮效率影响较小,不同ρ(C)/ρ(N)条件下的TN去除效率基本稳定在80%以上.ρ(C)/ρ(N)对3BER-S体系内的反硝化细菌种群结构和营养类型均有一定影响.高ρ(C)/ρ(N)条件下,反硝化细菌种类较少,Thauera(陶厄氏菌属)是体系内的优势菌群,脱氮作用以异养反硝化过程为主;当ρ(C)/ρ(N)降低时,反硝化细菌种类增多,硫自养反硝化细菌所占比例升高.总之,由于硫磺单质的加入,弥补了3BER工艺低ρ(C)/ρ(N)时的反硝化作用电子供体不足,使得3BER-S耦合体系在不同ρ(C)/ρ(N)条件下均能保持高效且稳定的脱氮效果.     

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.     

生物滤池低温堵塞问题的研究

好氧生物滤池应用在污水深度处理中有很多优越性,但低温条件下生物滤柱易堵塞,反冲洗频繁,氨氮去除效果不好。采用短时反冲洗有效缓解了滤柱的堵塞问题,延长了工作周期,平均产水率由2.65m3/(m2·h)变为2.84m3/(m2·h),氨氮去除率由15%提高到40%。通过正交试验得出,影响生物滤柱平均产水率顺序为过滤周期、短时反冲洗时间、短时反冲洗水强度、短时反冲洗气强度;确定了短时反冲洗的气洗强度为63m3/(m2·h),水洗强度为25.2m3/(m2·h),反冲洗时间为60s,过滤周期为72h。     

以NO-3-N和NO-2-N为电子受体的反硝化聚磷过程的研究进展

目前反硝化聚磷研究多集中在以NO-3-N作为电子受体,理论成熟,实践可行,还采用现代的分子生物方法对此类菌的微生物特性进行了研究。但利用NO-2-N作为电子受体完成反硝化脱氮聚磷过程研究处于模糊控制的阶段,争议的焦点为抑制浓度。今后的研究方向为(1)应同步考察两种驯化过程中反硝化聚磷菌的种类、数量、缺氧条件下的反硝化聚磷速率。(2)应对利用NO-2-N的反硝化聚磷菌进行分离、筛选和鉴定,并明确菌的生物学特性和生物学利用。(3)PO43--P的去除途径,应考虑反硝化聚磷菌是否具有还原磷酸盐产生磷化氢的途径。(4)N的去除途径,应考虑N2O的产生及产生量。     

基于nir S基因的反硝化细菌快速定量检测

为解决现有油田污水以及反硝化相关的生物反应器中,反硝化细菌定量检测周期长、检测费用高的问题,以nir S基因为靶基因,采用聚合酶链式反应(PCR)技术与倍比稀释法(MPN)相结合的nir S-MPN-PCR法,对反硝化细菌进行快速定量检测研究.从污水中制备直接用于PCR扩增的菌液,保证定量准确性;以832F和1606R为通用引物,优化反应体系和扩增条件.结果表明,该方法检测结果明显比MPN-Gries法灵敏,真实地反映污水中实际的DNB菌的数量,整个操作过程需要3～4h,检测结果非常稳定,降低了检测费用,可以在生产工艺中应用.     

反硝化聚磷菌培养驯化方式及其影响因素分析

利用SBR法培养驯化反硝化聚磷菌的方式主要分为两阶段驯化法和三阶段驯化法,两种驯化方式均能达到良好的驯化效果,其除磷效率和脱氮效率均能达到90％左右和80％以上;又各有其优势,三阶段法要比两阶段法快,在相同驯化时间内,采用三阶段法驯化的反硝化聚磷菌利用硝酸盐吸磷的能力要强于两阶段法。同时在反硝化聚磷菌培养驯化过程中,厌氧HRT、pH、炭源、DO、SRT的控制至关重要。