亚硝酸型硝化-厌氧氨氧化联合工艺处理"中老龄"垃圾渗滤液

亚硝酸型硝化和厌氧氨氧化有机结合构成的新型全程自养生物脱氮技术为处理高氨氮和低C/N的"中老龄"渗滤液提供了新的思路.主要针对系统内部能否实现稳定的亚硝酸氮自给和厌氧氨氧化反应器的启动这两个关键条件进行研究.结果表明,在氨氮负荷率(ALR)为0.069～0.284 3 gNH3-N/(gVSS·d)条件下,前置亚硝酸型硝化反应器(SBR)能实现稳定的亚硝酸氮积累,出水NO-2-N/NH3-N在1.45左右,NO-2-N/NO-x-N大于90%.而且,接种前置SBR中具有硝化活性的污泥用作厌氧氨氧化反应器(UASB)的接种污泥,可以加快反应器的成功启动.在进水氨氮和亚硝酸氮浓度不超过250 mg/L的条件下,厌氧氨氧化反应器稳定运行时NH3-N和NO-2-N的去除率分别可达到80%和90%左右.     

晚期垃圾渗滤液短程硝化反硝化工艺特性研究

采用间歇式反应器(Batch Reactor,BR)研究了晚期垃圾渗滤液短程硝化反硝化工艺(SND)工艺特性.试验发现:在进水氨氮负荷约为0.27 gNH3—N/(L·d),温度约为27℃,pH控制在7.5时,该工艺DO浓度控制在1 mg/L时硝化效果较好.DO浓度从0.75 mg/L增加到1 mg/L时,氨氧化速率明显增加;继续再增加溶解氧浓度,氨氧化速率增加不明显.在整个过程中,亚硝酸盐积累率变化不大,维持在91％以上.当温度控制在25℃以上时,反应器处理效果较好.随着温度的下降,亚硝酸菌和反硝化菌活性降低,当温度低于25℃时,氨氧化速率和亚硝酸盐降解速率下降较快,曝气时间和出水亚硝酸盐氮浓度明显增加.     

垃圾渗滤液厌氧氨氧化脱氮技术的工程化应用探索

在两级AO工艺处理实际垃圾渗滤液工程应用程中,首先采用精准曝气控制溶解氧(Dissolve oxygen, DO)完成硝化池短程硝化反硝化启动,同时结合生物填料投加的控制策略,在60日内快速实现厌氧氨氧化功能菌群的高效自富集,其相对丰度高达4.04%。研究结果表明,当一级硝化池DO浓度由2.6 mg/L逐步降低至1.2 mg/L后,亚硝态氮积累达到70%以上。当生化池混合液中存在NH₃-N和NO^-₂-N时,在COD<1 650 mg/L且DO≈0.3 mg/L的控制条件下最有利于厌氧氨氧化菌生长增殖和发挥代谢作用。与传统运行方式相比,本研究构建的短程硝化反硝化脱氮技术可节约26.9%曝气能耗,单位水量运行电费可降低4.03元/m²。结合短程硝化反硝化启动控制策略和厌氧氨氧化菌生长的关键控制指标,提出了厌氧氨氧化脱氮技术工程应用的设计思路。     

垃圾渗滤液中有机污染物对厌氧氨氧化的影响研究

采用好氧活性污泥和厌氧颗粒污泥混合接种启动UBF厌氧氨氧化反应器,共耗时165d。反应器启动成功后,容积负荷达到了0.17kg总氮/(m3·d),NO2--N与NH4+-N去除率分别为100%和93%。在此基础上进行垃圾渗滤液有机物浓度梯度实验,研究其在不同有机物浓度下对厌氧氨氧化反应的影响作用。实验结果表明:NH4+-N和NO2--N的去除率随有机物浓度的增加依次降低。当TOC浓度小于100mg/L时,厌氧氨氧化运行稳定,NH4+-N和NO2--N的去除率分别达80%和95%以上;当TOC浓度大于200mg/L时,厌氧氨氧化反应减弱,体系中出现了明显的异氧反硝化反应;当TOC浓度大于500mg/L时,厌氧氨氧化反应几乎完全停止。由于该垃圾渗滤液有机污染物多为难降解的大分子,具有毒性、易降解,有机物的含量较少,因此认为其对厌氧氨氧化的毒性抑制远比竞争性抑制大。     

MBBR工艺短程硝化影响因素研究

采用移动床生物膜反应器(MBBR)处理南方城市模拟生活污水,研究了DO、pH、进水氨氮负荷及HRT等因素对出水氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的影响,探索了该反应器实现短程硝化的控制条件。试验结果发现,当反应器在DO=0.5~1.0mg/L、pH=8~9、进水氨氮负荷为35mg/L及HRT=14h时,获得了稳定的亚硝酸盐氮积累,实现了短程硝化。     

低浓度氨氮条件下厌氧氨氧化反应器的启动研究

对低浓度氨氮(12mg/L)条件下厌氧氨氧化反应器的启动进行了试验研究,采用SBR在5个多月的时间内成功实现了厌氧氨氧化反应器的启动,并培养出了颗粒污泥。在稳定运行期间,氨氮和亚硝酸盐氮的去除率分别为94.5%和97.4%;氨氮、亚硝酸盐氮的容积负荷分别为11.4g/(m3·d)和11.1g/(m3·d)。     

生物接触氧化流化床处理氨氮污水的实验研究

为了提高生物接触氧化流化床处理氨氮污水的脱氮效果,采用生物接触氧化流化床在自然温度下处理人工配制模拟生活污水实验的方法,研究了氨氮污水脱氮处理的可行性、方法与效果。实验结果表明:氨氮被氧化成硝酸可由两类独立的细菌分别催化完成;反应的适宜温度为20~35℃;亚硝酸菌的最适pH值为7~8.5之间,硝酸菌为6~7.5;亚硝酸菌和硝酸菌溶解氧质量浓度在0.5 mg/L以上才能取得较好的硝化效果。反应器内填料粒径在10 mm左右有利于提高氨氮的去除效率;间歇式进水方式使活性污泥具有良好的沉降性,可为氨氮的去除提供良好的环境条件。     

垃圾渗滤液对厌氧氨氧化混培菌活性的影响研究

采用厌氧复合床,经自养型反硝化过程转化,成功启动了厌氧氨氧化反应器,共耗时165d。反应器启动成功后,容积负荷达到了0.17kg总氮/(m3.d),NO2--N与NH+4-N去除率分别为100%和93%。在此基础上,研究了垃圾渗滤液的亚硝化出水对厌氧氨氧化混培菌活性的影响。研究结果表明:在低质量浓度基质(NH+4-N～60mg/L,NO2--N～60mg/L)条件下,垃圾渗滤液亚硝化出水对厌氧氨氧化反应产生了微弱的影响,氨氮的平均抑制率为10.73%,亚氮的平均抑制率为11.71%。     

常温城市生活污水半亚硝化试验研究

以低氨氮(60～80 mg/L)、常温(22～26 ℃)城镇生活污水经A/O工艺后的出水为原水,利用双抑制因素快速启动半亚硝化系统,采用单抑制因素控制运行,出水能够实现NH_3-N/NO_2~--N=1∶1,为ANAMMOX提供了适宜的进水.试验表明,通过DO(0.1～0.3 mg/L)和高游离氨(>7 mg/L)共同的抑制作用,能够快速启动半亚硝酸型硝化(15 d).启动成功后在低溶解氧下实现半亚硝化的稳定运行,亚硝酸盐积累速率最高达到4.32 mgNO_2~--N/(L·h).     

部分亚硝化工艺处理稀土尾水应用研究

离子型稀土在开采过程及开采后的一定时段内会从矿床中渗滤出大量含氨尾水,对流域水环境造成严重污染。离子型稀土尾水具有高氨氮、低COD、低pH的特点,在部分亚硝化-厌氧氨氧化(partial nitritation-anammox, PN/A)工艺处理尾水的中试中,以机械搅拌澄清池作为部分亚硝化反应器,采用序批式运行确定工艺运行工况条件,通过连续进水模式进行参数验证。验证结果表明,在pH为8.1～8.8的条件下,DO为0.5～0.3mg/L时,氨氮转化率为50%～60%、亚硝酸盐积累率85%,出水中亚硝酸盐与氮氨氮的比值为1～1.5,基本满足后续厌氧氨氧化单元的需求。