污泥厌氧发酵物强化低碳氮比生活污水脱氮除磷

为降低使用污泥厌氧发酵物作碳源时的成本,以及简化使用步骤,研究将既不进行发酵液与污泥的分离,也不去除副产物氮和磷的污泥发酵物直接作生活污水脱氮除磷碳源的可行性.以实际低碳氮比城市生活污水为处理对象,将不同量的污泥碱性发酵物(0,20,50,100,200 mL,对应的SCOD质量依次为0,79,198,396,792 mg)作为生物反硝化脱氮和厌氧释磷的碳源,考察脱氮和释磷情况.结果表明:随着投加量的增加,反应结束时氮氧化合物(NO~-_x-N)先降低后升高,当投加量为50 mL(SCOD质量为198 mg、氮质量为12.9 mg、碳氮比为15.3)时,NO~-_x-N质量浓度最低,仅为1.2 mg/L且全部以NO~-_2-N的形式存在,对应的反硝化效率为94.9%;厌氧释磷过程随着污泥发酵物投加量的增多,释磷量不仅没有升高,反而会降低,当投加量为20 mL(SCOD质量为79 mg、氮质量为5.2 mg、磷质量为1.6 mg、碳氮比为15.3、碳磷比为49.5)时,反应结束时释磷量最多,高达23.8 mg/L.此外,通过模拟硝化过程、反硝化过程以及鉴定细胞形态,得出污泥发酵物中硝化细菌和反硝化细菌的细胞结构遭到破坏,其活性均被抑制,即发酵物的引入不影响污水脱氮除磷系统主要菌群结构的稳定性.因此,污泥厌氧发酵物直接做生活污水脱氮除磷的碳源是可行的,本研究中对于反硝化脱氮,50 mL为最佳投加量,对于厌氧释磷,20 mL为最佳投加量.     

昆山市某污水处理厂A-A2/O工艺脱氮效果分析

介绍了昆山市某污水处理厂(A-A2/O工艺)的实际运行状况.运行结果表明,该工艺对有机物、总磷、悬浮物等污染物均有良好的处理效果,但脱氮效果偏低且不够稳定.通过分析进水水质及运行控制条件对脱氮效果的影响发现,该污水厂水温及进水碳氮比对脱氮效果影响较小,内回流比对反硝化效率影响显著,其主要原因为好氧段过量曝气导致大量溶解氧通过内回流进入缺氧反硝化池,消耗有机碳源并抑制反硝化过程,导致反硝化效率偏低.但好氧段保持较高溶解氧强化了A2/O工艺在低温条件下的硝化效果.     

分点进水强化硝化反应的研究

硝化反应作为脱氮的前提至关重要.以生活废水和高盐废水为例,研究了分点进水分配比对强化硝化作用的影响,结果表明:A/O工艺生活污水分配比为1∶1时碳源、氮源得到了合理分布,在系统BOD5与氨氮比例适宜的同时保持了低营养状态,硝化反应得到强化,出水氨氮达到0.95 mg/L,去除率高达96.10%;高盐废水分点进水应用性试验进一步证实其强化硝化的效果,可有效减少池体前段BOD下降速度,氨氮去除率明显提高.     

MBR-SNAD工艺处理生活污水效能及微生物特征

为考察基于膜生物反应器(MBR)的同步亚硝化厌氧氨氧化反硝化(SNAD)工艺处理生活污水的可行性,在SNAD工艺稳定运行的MBR中逐步加入生活污水,同时微调曝气量及HRT等参数,考察生活污水中污染物的去除效果,通过物料衡算计算不同阶段反应器内的脱氮路径,同时通过克隆-测序技术分析了微生物种群特征.结果表明,MBR-SNAD工艺可以实现生活污水中C、N及SS的同时高效去除,总氮去除负荷达0.65 kg/(m3·d),出水氨氮小于5 mg/L;COD去除率达87%,出水COD小于50 mg/L;浊度去除率达99%,出水浊度在1 NTU以下,SS在10 mg/L以下,达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)的一级A排放标准.反应器中存在约12%的反硝化脱氮和88%的全程自养脱氮(CANON),实现了异养脱氮和自养脱氮的协同合作.好氧氨氧化菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌共存于系统内.MBR-SNAD是处理生活污水的适宜工艺.     

A2N连续流双泥系统反硝化除磷脱氮试验研究

研究了基于缺氧吸磷理论开发出的A2N反硝化除磷脱氮新工艺对生活污水氮、磷的去除,重点考察了不同COD／TN、投碳方式及碳源对DNPAOs反硝化吸磷和脱氮的影响．试验结果表明：当进水COD／TN在3．94～7变化时,反硝化除磷较好,除磷率稳定在87．03％-92．95％,脱氮率从80．99％提高到了92．70％;而当COD／TN达到9．6以后,系统脱氮效果稳定在92％以上,除磷率却降至74％以下,TP去除量中反硝化吸磷比率下降,好氧吸磷比率升高;将外碳源投加在缺氧段,只能优先支持反硝化脱氮反应,而对缺氧吸磷有抑制作用．因此,理想的反硝化除磷环境为外碳源(电子供体)和NO3^-(电子受体)不能同时存在于一个体系中．A2N双泥系统的建立有利于除磷、脱氮的稳定和高效．     

A／ASBR中PHB转化与反硝化吸磷的关系研究

通过COD浓度对A/ASBR反硝化除磷脱氮系统的影响试验表明,过高或过低的COD都不利于反硝化除磷系统的正常运行,当COD=220～300mg/l时,可以获得较为理想的处理效果.发现了缺氧段残存的外碳源有机物和厌氧储存的胞内碳源PHB对反硝化除磷过程的影响;试验结果进一步表明以PHB为碳源的反硝化除磷过程中,PHB的消耗与反硝化除磷脱氮具有良好的相关关系,并且2 mg NO3--N的转化可以促进1 mg PO3-4-P的吸收.     

SBR工艺硝化脱氮过程研究

SBR法脱氮,硝化过程中碳氮比和温度对氨态、硝态、亚硝态氮的平衡和转化关系极其重要.人工配制固定浓度碳源、不同浓度水平氨氮废水的SBR工艺硝化实验表明:氨氮降解明显地分为两个阶段;进水氨氮浓度越高,氨氮自养硝化阶段降解速率越快,亚硝酸盐氮生成速率也越快.对不同温度硝化过程中亚硝酸盐氮进行研究,结果表明,在中温(20～30℃)下,通过调整pH值,亚硝酸盐氮不仅可以实现累积,而且温度越高,亚硝酸盐氮累积速率越快.     

淀粉基可生物降解载体在同步硝化反硝化中的应用

针对污水生物脱氮过程低C/N的问题,采用淀粉基可生物降解载体进行生物膜脱氮研究,考察了pH、DO、温度等因素对同步硝化反硝化的影响。结果表明:在C/N=4时,淀粉基可生物降解载体可以为反硝化菌提供充足的有机碳源。在pH=8~8.5、DO=1 mg/L、T=28℃时,氨氮及总氮去除率分别可以达到93%和76%。     

钙离子对污泥系统脱氮的影响及恢复研究

为探究钙离子对活性污泥系统脱氮效果的影响,特别是对反硝化污泥的影响。从钙离子改变活性污泥性状、系统pH、微生物酶活性及新陈代谢等方面分析钙离子对活性污泥系统脱氮效果的影响。研究表明,超标浓度的钙离子污水突然进入城镇污水厂,将削弱活性污泥系统脱氮效果,导致其氮排放不达标。乙酸、乙酸钠、甲醇和葡萄糖等不同物质作为外加碳源时,乙酸钠效果最佳。以乙酸钠作为碳源进行C/N实验时,5:1的C/N最适合工程应用。向钙离子污染的水中投加乙酸钠一个周后,系统脱氮性能恢复并达标。据此归纳总结钙离子对污水厂脱氮的影响及恢复措施。     

焦化废水生物脱氮的试验研究

本试验采用缺氧-好氧生物脱氮系统对焦化废水进行了试验研究,并对影响硝化和反硝化效果的诸因素进行了考察.研究结果表明,该系统不仅能有效地去除废水中的氨氮,同时可去除COD 等物质.氨氮去除率为95～99.2%,COD 去除率为88～94%。     

不同外碳源对污泥反硝化特性的影响

为了选择最优的反硝化外投碳源,应用SBR和A/O反应器,系统地研究了甲醇、乙醇和乙酸钠作为外碳源时污泥的反硝化特性.甲醇、乙醇和乙酸钠作为外碳源时污泥的比反硝化速率分别为3.2 mg/g·h^-1、9.6 mg/g·h^-1和12 mg/g·h^-1.甲醇和乙醇作为外碳源时污泥产率大致相同(约为0.40 g/g),而乙酸钠作为外碳源其污泥产率最高(0.65 g/g),甲醇作为外碳源时系统启动时间和驯化期长,不能迅速地响应进水水质的变化.乙醇是反硝化处理系统的最优外加碳源,具有反硝化速率高、污泥产率低、响应迅速、来源广且对环境的影响小等优点.     

污水硫自养反硝化技术研究进展

硫自养反硝化（SAD）是一种绿色低碳的污水脱氮技术,具有成本低、污泥产量少、无须外加有机碳源等优点,已成为污水脱氮技术研究的热点之一。阐述SAD填料组成与复合硫源填料的合成方法,归纳SAD固定床反应器和流化床反应器的结构及其适用条件,回顾SAD与电化学、异养反硝化、厌氧氨氧化耦合工艺等方面的研究进展,并总结SAD耦合技术的优缺点以及耦合工艺的脱氮特征。微生物的代谢功能是实现高效SAD的关键因素,列举不同代谢特性的SAD功能微生物种类,阐述代表性微生物Thiobacillus和Sulfurimonas在SAD过程中的反硝化特性及其生长条件。目前,SAD技术在填料、反应器和耦合工艺等方面取得显著进步,但仍面临诸多挑战,在SAD技术温度适应性、高处理负荷反应器设计以及工艺流程优化等方面进一步创新。     

壳类农业废弃物固体碳源释碳性能研究

碳源是影响生物反硝化脱氮的一个重要因素,添加碳源是处理氮素含量比较高的各类污水的一个常用技术.研究了4种壳类农业废弃物如核桃壳、花生壳、板栗壳、松子壳等作为反硝化外加碳源的释碳机制,以及不同因素对其释碳性能的影响.结果表明,这4种碳源材料的释碳过程都满足二级动力学方程,综合比较核桃壳最适合作为外加碳源材料.正交试验的结果表明,水温的升高和固液比的增加都能导致碳源材料释碳能力的提高,但是水体pH值的变化却对碳源材料的释碳能力没有非常明显的影响.水温、pH值、固液比对碳源材料的释碳性能的影响显著程度依次为:固液比>水温>pH值.     

MUCT工艺亚硝酸型SND途径对污染物的去除

采用MUCT工艺处理低ρ(C)/ρ(N)比实际城市生活污水,研究在短程硝化稳定运行的基础上实现亚硝酸型同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,SND).反应器在(28±2)℃下运行177 d,试验结果表明:通过控制溶解氧(DO)质量浓度为0.3~0.6 mg/L、水力停留时间(HRT)为6 h实现了短程硝化,亚硝酸盐积累率(nitrite accumulation rate,NAR)达到90%以上,短程硝化反硝化稳定运行118 d.在短程硝化的基础上,好氧区低氧运行实现了亚硝酸型SND,通过亚硝酸型SND途径的总氮去除率平均33%,最高达到56%.亚硝酸型SND途径下氨氮、总氮、磷的去除率明显提高,无外加碳源时分别达到99%、83%和96%.因此,MUCT工艺实现亚硝酸型SND是低碳源污水处理的一种有效的运行方式,能充分利用原水中的有机碳源,总氮去除率的提高和碳源的节省保证了磷的去除效果.     

初沉污泥厌氧水解/酸化产物作为生物脱氮除磷系统碳源的试验研究

以初沉污泥厌氧水解／酸化产物为反硝化的碳源，进行了脱氮效果的试验研究，并和其它碳源的脱氮速率进行了比较．结果表明，初沉污泥水解／酸化产物的脱氮速率比城市污水、初沉污泥中的碳源的脱氮速率分别高出2倍和11倍，也比外加甲醇提高约1／3．因此初沉污泥水解／酸化产物是生物脱氮除磷系统一个经济有效的可替代快速碳源．     

回流比对短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理晚期垃圾渗滤液自养脱氮的影响

厌氧氨氧化技术因其节省曝气能耗和有机碳源等突出优势,被认为是迄今为止最经济高效的污水脱氮工艺.然而该技术尚未实现主流城市污水处理的工程化应用,其瓶颈在于厌氧氨氧化所需基质亚硝酸盐（NO₂^-）难以稳定获取.目前普遍采用的短程硝化方法在主流条件下难以维持稳定的NO₂^-积累.短程反硝化是指将废水中的硝酸盐还原为亚硝酸盐（NO₃^-→NO₂^-）的过程.短程反硝化技术具有长期稳定的NO₂^-积累特性,反应速率快,节省有机碳源,是为厌氧氨氧化菌提供底物NO₂^-的新途径.基于此,本研究通过中试规模试验研究验证短程反硝化为厌氧氨氧化提供底物NO₂^-的可行性.结果表明,接种的城市污水处理厂剩余污泥具有一定的短程反硝化潜势,以城市污水及其硝化液为进水,通过对进水比例和水力停留时间（hydraulic retention time,HRT）等参数进行调控,成功启动了短程反硝化系统.长期试验结果表明,短程反硝化产生NO₂^-的性能逐渐提高,NO₃^-还原为NO₂^-的转化率（nitrate translation rate,NTR）高于75%,且在低温（13.7~16.2℃）条件下仍具有较高的产亚硝酸盐性能,低温阶段平均NTR可达62.3%.本研究为解决城市污水厌氧氨氧化脱氮过程底物NO₂^-难以稳定获取的问题提供了思路和方法,对短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术在城市污水处理领域的推广应用具有重要意义和研究价值.

     

温度对水解反硝化脱氮的影响

采用水解反硝化脱氮工艺,将水解酸化与反硝化脱氮过程相结合,取代缺氧反硝化,解决城镇污水冬季脱氮效果差的问题.在水解反硝化工艺的中试系统中,氨氮和总氮的去除效果受温度的影响较小,冬季和夏季氨氮去除率分别达到98.3％和98.4％,总氮去除率分别为65.2％和68.0％.以水解反硝化污泥与AAO工艺中的缺氧池污泥为研究对象,对比分析温度对两种污泥比反硝化速率和耗碳率的影响.结果显示：温度对水解池污泥的影响显著小于缺氧池污泥,在25、30℃两者反硝化速率相当,但是当温度为8、15和20℃下,水解池污泥的最大比反硝化脱氮速率分别为缺氧池污泥的1.7倍、1.3倍和1.4倍;同时,在各温度条件下,水解池污泥的耗碳率基本为缺氧池污泥的51.2％～81.7％.     

添加碳源对不同pH水稻土中反硝化关键功能基因的影响

水稻是我国第一大粮食作物,稻田特有的淹水环境为反硝化作用的发生提供了必要条件,而反硝化作用造成的氮素平均利用率低、温室气体排放等问题日趋严重.反硝化作用作为微生物驱动的生物学过程,自身受到多种因素的影响.为揭示pH、有机碳源等关键限制因子对水稻土反硝化菌的影响,本研究以两种初始pH不同的碱性和酸性水稻土作为研究对象,通过室内泥浆厌氧培养试验,分别基于DNA和RNA水平分析了反硝化关键功能基因(nirK/S、nosZ)丰度变化规律,以期揭示外源添加有机碳源(葡萄糖)对不同pH水稻土中反硝化微生物功能活性及潜势的影响.结果表明：1)外源添加葡萄糖会降低土壤pH,且pH降低程度随添加葡萄糖浓度的增加而增加;2)碱性水稻土中添加葡萄糖增强了反硝化作用;酸性水稻土中添加葡萄糖对反硝化作用的影响不显著;3)不同pH水稻土中nirK和nirS的基因数量和表达量对添加葡萄糖的响应具有显著差异,其中nirK基因的响应程度相对更高;4)在酸性水稻土中,nosZ基因的数量和表达量随碳源浓度的升高而降低,而碱性水稻土添加低浓度葡萄糖后,碳源的刺激作用占主导地位,nosZ基因的数量和表达量均有所增加,添加高浓度...     

SBR法处理低碳源城市污水除磷脱氮效果及规律研究

介绍了用SBR法（序批式活性污泥法）处理低碳源城市污水，研究了生物除磷效果和好氧反硝化脱氮效果及其影响因素．试验结果表明，磷的出水质量浓度低于0．8mg／L，去除率达到92％～98％；磷的厌氧释放是好氧吸收的前提条件，而且厌氧释磷量和好氧吸磷量存在线性关系；DO是影响好氧反硝化的主要因素，当DO=2mg／L时，总氮的去除率最大．     

昆山市某污水处理厂A-A^2/O工艺脱氮效果分析

介绍了昆山市某污水处理厂（A-A^2/O工艺）的实际运行状况。运行结果表明,该工艺对有机物、总磷、悬浮物等污染物均有良好的处理效果,但脱氮效果偏低且不够稳定。通过分析进水水质及运行控制条件对脱氮效果的影响发现,该污水厂水温及进水碳氮比对脱氮效果影响较小,内回流比对反硝化效率影响显著,其主要原因为好氧段过量曝气导致大量溶解氧通过内回流进入缺氧反硝化池,消耗有机碳源并抑制反硝化过程,导致反硝化效率偏低。但好氧段保持较高溶解氧强化了A2/O工艺在低温条件下的硝化效果。