载体对短程硝化生物膜特性的影响及机理探究

以模拟城市生活污水作为处理对象,在3组SBBR反应器中分别投加鲍尔环填料、海绵填料和体积比为1∶1的混合填料进行挂膜启动和高DO冲击试验。结果表明,3个试验组均能实现稳定的短程硝化,鲍尔环填料比海绵填料更节省能耗,且不易发生磨损和破裂,对高DO的冲击适应性更强。相比于海绵填料,鲍尔环填料上的生物膜更稳定,微生物群落结构更加趋于专性。     

高溶解氧环境下好氧亚硝化颗粒污泥短程硝化特性研究

研究好氧亚硝化颗粒污泥的快速形成及在高溶解氧环境下好氧亚硝化颗粒污泥的短程硝化特性。采用SBR反应器,在偏碱性、高溶解氧条件下,以好氧颗粒污泥和具有硝化功能的活性污泥为种泥驯化培养,分析好氧亚硝化颗粒污泥形成机理及对亚硝酸盐的积累能力。研究结果表明:12d可形成具有氨氮平均去除率97%、最高亚硝化率70%的好氧亚硝化颗粒污泥,反应器能持续稳定运行;溶解氧高低对好氧亚硝化颗粒污泥的亚硝化率影响不大。说明此方法能够快速形成具有高亚硝酸盐积累率的好氧亚硝化颗粒污泥。     

溶解氧和游离氨对短程硝化启动的影响及调控

通过连续流反应短程硝化过程中溶解氧和游离氨对亚硝酸盐积累的影响研究,采用两组平行反应器进行对比。结果表明连续流工艺在城市生活污水的处理中,常温（25℃）低氧（1.5～2.5 mg/L）条件下能够快速启动短程硝化,FA质量浓度在20～40 mg/L对硝酸菌形成抑制,对亚硝酸菌的生长没有抑制,DO质量浓度调控在0.5～1.0 mg/L左右适宜范围内,可以实现亚硝酸盐积累并能获得较高的氨氮去除率。为连续流短程硝化同步反硝化的运行和调控提供了理论基础。     

序批式生物膜反应器的同步硝化反硝化研究

序批式生物膜反应器(SBBR)在好氧条件下能创造缺氧微环境.出现同步硝化反硝化现象.为在城市污水处理中实现持久稳定的同步硝化反硝化过程,研究了DO、C/N、温度和pH对SBBR同步硝化反硝化的影响.结果表明:DO是影响同步硝化反硝化重要因素,温度和pH对硝化菌和反硝化菌的生物活性具有明显的抑制作用,在中性和略偏碱性时可较好地实现同步硝化反硝化.     

海水盐度对短程硝化反硝化的影响

采用SBR工艺研究了海水盐度对短程硝化反硝化影响,同时研究了不同海水盐度下,温度、pH、氨氮负荷对氨氮去除率的影响。试验结果表明:大生活用水范围内(海水占生活用水的比例在35%以内)的海水盐度情况下仍能实现短程硝化反硝化,但不同海水盐度情况下的氨氮去除率与氨氮负荷有关,随着海水占生活污水比例的增加氨氮负荷应逐渐减少。当短程硝化系统的单位MLSS氨氮负荷小于0.15kg/(kg·d)时,氨氮去除率仍可达到90%以上。升高温度有利于提高短程硝化脱氮效率,反应温度应保持在25～30℃。     

MBBR中HRT与pH对短程硝化反硝化的影响

为了开发经济高效的生物脱氮工艺,在MBBR中进行了短程硝化反硝化的研究,考察了HRT与pH对短程硝化反硝化的影响。结果表明,在短程硝化反硝化过程中,在室温、不控制溶解氧的条件下,NH_4~+-N与COD去除率随着HRT的延长而增大,出水NO_2~--N随着HRT的延长先增大后减少,当HRT为8h时出水NO_2~--N最高;当pH由5增加到10时,COD去除率的变化较小,NH_4~+-N去除率和出水NO_2~--N则随着pH的增大先增大后减小,pH在8~9时对NH_4~+-N的处理效果最好,出水NO_2~--N最高。     

常温下低DO和高pH短程硝化过程研究

采用SBR反应器,用传统活性污泥作为种泥驯化污泥,以模拟生活污水为处理对象,进行动态试验并通过改变系统的DO和pH,考察DO和pH对系统典型周期中氮元素变化、NO2^--N积累率的影响及系统运行周期内氮的缺失原因。试验表明,系统稳定运行期间,降低DO和提高pH都可以提高系统的NO2^--N积累率：pH=7．5,DO=0．84mg·L^-1、0．52mg·L^-1时,氨氮降解速率没有明显变化,NO2^--N积累率分别为73％、90％;DO=0．52mg·L^-1,pH=7．5、8．5时,氨氮降解速率有所提高,NO2^--N积累率分别为90％、96％。系统周期中氮的缺失原因主要是反硝化作用,即系统短程硝化的同时发生了同步硝化反硝化。     

短程硝化反硝化影响因素研究进展

短程硝化反硝化是指将硝化过程控制在亚硝化阶段,随后在缺氧条件下进行反硝化的生物脱氮过程。以亚硝酸盐为电子受体的短程硝化反硝化,其关键是如何实现亚硝酸盐的积累。本文主要介绍了以亚硝酸盐为电子受体的短程硝化反硝化的机理,以及影响亚硝酸盐积累的多种因素,包括C/N、FA(游离氨)、DO、pH等,探讨了短程硝化反硝化实现的主要工艺的途径。     

短程硝化反硝化影响因素研究进展

短程硝化反硝化是指将硝化过程控制在亚硝化阶段,随后在缺氧条件下进行反硝化的生物脱氮过程。以亚硝酸盐为电子受体的短程硝化反硝化,其关键是如何实现亚硝酸盐的积累。本文主要介绍了以亚硝酸盐为电子受体的短程硝化反硝化的机理,以及影响亚硝酸盐积累的多种因素,包括C/N、 FA （游离氨）、 DO、 pH等,探讨了短程硝化反硝化实现的主要工艺的途径。     

不同DO梯度下生活污水SBR短程硝化试验研究

为探讨溶解氧(DO)对生活污水短程硝化的影响,常温条件(20~25℃)下,采用序批式反应器(SBR),利用高DO(0.8~1.0 mg·L-1)-低DO(0.3~0.5 mg·L-1)梯度限氧及氨氧化率(60%)控制策略经44 d成功启动短程硝化,之后逐步提高DO。结果表明,当DO小于2.5~3.0 mg·L-1时,氨氧化速率随着初始DO的增大而逐渐增大;当DO升至4.5~5.0 mg·L-1时,短程硝化的稳定性遭到破坏。经分析认为,短程硝化系统在较高DO下仍能稳定运行的原因主要为菌胶团絮体外异养菌对硝化菌的保护作用以及游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)的联合抑制作用。     

有机碳源和DO对短程硝化的影响

在SBR反应器中控制温度为(30±1)℃,pH为7.5～8.5,DO质量浓度为0.6～1.8mg·L-1,MLSS质量浓度稳定在5 000 mg·L-1左右,实现了短程硝化反硝化,并在C/N为1/1、1/2、1/4和DO质量浓度为0.3～O.4、0.4～0.6、0.6～1.6、1.6～2.0 mg·L-1的情况下,对亚硝酸氮累积的效果进行对比试验.结果表明,氨氮的去除率随着C/N的增加而降低,C/N=1/4时氨氮去除率达到98.3%,亚硝态氮的累积率达到了99.95%,DO质量浓度为0.6～1.6mg·L-1时最适合于同步硝化好氧反硝化脱氮.出水氨氮质量浓度为0.57mg·L-1,亚硝态盐氮质量浓度为125.78mg·L-1,硝酸盐氮质量浓度为O.26mg·L-1.     

序批式生物膜反应器常温亚硝化启动试验研究

常温条件下,采用序批式生物膜反应器处理城市生活污水经A/O处理的二级出水,研究曝气量、温度等对亚硝化启动的影响.试验初期反应器自然挂膜,采用高浓度游离氨(FA)和低浓度溶解氧(DO)联合抑制的方法抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长,使氨氧化菌(AOB)成为反应器内的优势菌种.试验结果表明12d即可完成序批式生物膜反应器硝化生物膜的培养和富集,挂膜速度较快;在不影响亚硝化反应的前提下,低浓度DO可以有效抑制NOB的生长,有利于AOB成为反应器内优势菌种,且不影响进水氨氮转化率;低氨氮浓度条件下,较低的温度对AOB的活性有抑制作用,而缩短曝气时间并不能稳定提高亚硝酸盐氮的积累率.     

生物膜厚度对膜曝气生物膜反应器硝化性能的影响

在设定的膜内压力下(2 k Pa)启动并运行膜曝气生物膜反应器(MABR),对生物膜生长过程中的硝化性能及生物膜组成变化进行了分析。实验结果表明,在生物膜厚度增长到(293.3±5.8)μm的过程中,生物膜内的总氧通量先增加后减少,最高可达21.3 g O2?m?2?d?1,证实了生物膜的存在可增强MABR的氧传质能力。在生物膜厚度增长的过程中,氨氮表面去除负荷也是先增加后减少,最高可达4.91 g N?m?2?d?1,表明在MABR硝化过程中存在最佳的生物膜厚度,根据所研究最佳生物膜厚度为(119.0±3.0)μm,此时MABR具有最高的氧通量和氨氮表面去除负荷,硝化性能最好。生物膜内胞外聚合物(EPS)成分分析结果表明,随着生物膜厚度的增加,生物膜内层紧密型EPS的含量增加,导致氧传质阻力增加,这是生物膜内氧通量及氨氮去除负荷随生物膜厚度先增加后下降的内在原因。     

序批式生物膜法短程硝化的实现及过程控制

在常温27-29℃、pH7．0-7．5条件下,序批式生物膜反应器短程硝化的试验表明：控制DO（2．0～3．0mg／L）和好氧时间可以实现稳定的亚硝酸盐积累。NO3^- -N始终在0．5mg／L以下,亚硝酸根积累率NO2^- -N／（NO2^- -N＋NO3^- -N）大于98％;生物膜厚度影响短程硝化程度,单个膜片体积和干重较小的反应器对亚硝酸根积累量较多,氨氧化速率也较快,而两者较大的反应器对亚硝酸盐反硝化作用强,亚硝酸根积累量较少;DO和pH的这些变化规律,可以被用于判定短程硝化反应快慢速度和结束时间,实现短程硝化的过程控制。     

游离亚硝酸预处理实现MBBR短程硝化的快速启动

短程硝化工艺具有节约硝化需氧量和反硝化碳源等优势,是目前水处理领域的研究重点。研究游离亚硝酸（FNA）预处理法实现短程硝化的快速启动和稳定运行符合节能低碳的理念。在6个相同的移动床生物膜反应器（MBBR）中分别投加质量浓度为0、3.2、6.4、9.6、12.8、16.0 mg/L的FNA,对生物膜浸泡12 h进行预处理,并以预处理前的反应器作为对照,研究FNA预处理浓度对功能微生物群落的影响,以及最佳条件下短程硝化的运行稳定性。实验结果表明,25℃、FNA质量浓度为6.4 mg/L、预处理12 h,是降低亚硝酸盐氧化菌（NOB）并维持氨氧化菌（AOB）活性的最佳条件。高通量测序和qPCR结果显示,经过FNA预处理后,NOB的相对丰度和丰度均显著减少。在FNA最佳条件下预处理生物膜,并将其接种在MBBR中,验证其运行稳定性。实验结果表明,FNA预处理生物膜可实现稳定的短程硝化,使亚氮积累率稳定维持在85%以上。     

短程硝化反硝化影响因素分析

通过介绍短程硝化反硝化的脱氮机理,分析了温度、DO浓度、游离氨浓度、游离亚硝酸浓度、pH值、泥龄及有机物浓度7个方面对于短程硝化反硝化的影响,探讨如何控制这些影响因素来达到亚硝酸盐的积累,最终实现短程硝化反硝化。提出了一些常用脱氮工艺进行短程硝化反硝化的控制参数,并展望了今后研究的发展方向。     

短程硝化作用的机理及研究现状

传统的废水除氮工艺中硝化反硝化过程对溶解氧和有机物质的要求很高,为了解决这一问题,目前其它的一些除氮工艺已经得到开发并利用,短程硝化作用就是其中之一,它是利用监控 pH 值并控制亚硝酸氧化细菌等一些条件来完成的。这种工艺有着低的氧消耗量,低的有机物需求量和较少的污泥产出量,因此有着广泛的应用前景,现在已在一些处理厂中得到应用并取得了良好的效果。然而,它也有着一定的缺点,比如稳定性较差,还需进行一些深入的研究。本文介绍了此项技术在限制溶解氧水平的条件下控制各项参数以使其达到最优化效果的研究过程以及它的研究现状。     

短程硝化反硝化影响因素研究

简要地介绍了短程硝化反硝化生物脱氮工艺机理,分析了温度、DO、pH、C/N、泥龄以及抑制性物质对短程硝化反硝化的影响。介绍了短程硝化动力学,并对今后的短程硝化反硝化试验研究提出了建议。