曝气生物滤池处理含硝态氮废水的研究

将优选后的好氧反硝化菌用于曝气生物滤池处理含硝态氮工业废水,研究了曝气生物滤池挂膜与启动阶段的脱氮效率,并对运行参数进行优化。结果表明,系统启动16 d后,达到稳定阶段,脱氮效率达到92.3%以上,且基本无NO2--N积累,此时可认为挂膜成功;当pH为7、水力负荷低于0.671 m3.m-2.h-1、NO3--N负荷低于1.93 kg.m-3.d-1、气水体积比为8:1时,系统获得最好的脱氮效果,NO3--N的去除率最高达到96.1%,且出水中基本无NO2--N积累。     

厌氧氨氧化工艺在处理腈纶废水过程中的应用研究

厌氧序批式活性污泥法,即厌氧序批式反应器(ASBR)是一种以序批间歇运行操作为主要特征的废水厌氧生物处理工艺,依赖于形成沉降性能良好的生物体,采用单个反应器完成处理的序列操作,即进水、反应、沉降和排水。实验的设计方案是将ASBR工艺与厌氧氨氧化(ANAMMOX)技术组合应用于处理腈纶厂排放的不能够达标排放的高浓度有机废水。其中,ANAMMOX技术具有良好的有机污染物分解去除效果,氨氮(NH4+-N)的进水浓度为283.2 mg/L,经ANAMMOX技术和ASBR工艺处理后的腈纶废水出水NH4+-N浓度为20 mg/L,去除率达95%;亚硝态氮(NO2--N)的进水浓度为300 mg/L左右,经ANAMMOX技术和ASBR工艺处理后的腈纶废水出水中NO2--N未检出(NO2--N浓度为0 mg/L),去除率达100%;化学需氧量(CODcr)的进水浓度为306.3 mg/L,经ANAMMOX技术和ASBR工艺处理后的腈纶废水出水CODcr值为44 mg/L,去除率达85%。从污水处理工程应用角度看,ANAMMOX过程比传统硝化-反硝化脱氮方式具有明显优势,能够达到企业清洁生产的要求与目的。     

进水配比对煤气化废水厌氧段处理效能影响

在温度35℃pH值7.0左右,HRT为30 h的厌氧反应器中,研究了厌氧氨氧化与反硝化的耦合作用.进水氨氮为70～120 mg/L左右,COD为800～1200 mg/L左右条件下,将含亚硝酸盐和硝酸盐浓度人工配水按厌氧进水配比引入反应器中,氨氮、亚硝态氮进水浓度分别为75.43 mg/L、99.87 mg/L时,总氮负荷为233.82 mg/(L·d),考察不同进水配比R(0～100％)对厌氧反应器的脱氮除碳效能影响.实验结果表明,在进水配比为75％条件下,系统氨氮、亚硝态氮去除率达55.71％、63.65％,TN去除率最高达64.56％,COD去除率达80％左右.结果表明,适当的进水配比,不仅可以达到稀释厌氧进水的作用,还可以促使厌氧氨氧化与反硝化的协同脱氮除碳效果.     

离子色谱法测定水中5种消毒副产物和6种阴离子

利用新型离子色谱柱AS23柱对水中5种消毒副产物：二氯乙酸（DCAA）、三氯乙酸（TCAA）、亚氯酸盐（ClO2）、溴酸盐（BrO3）、氯酸盐（ClO3）和6种常见阴离子：F^-、Cl^-、NO2^-、Br、NO3^-、SO4^2-进行检测,通过实验研究,测试方法对饮用水中11种被测物的最低检测限为0．42～15．55μg／L。加标回收率为89．30％～115．12％,适合于同时检测饮用水中消毒副产物和常见阴离子。     

碳氮比及pH对厌氧氨氧化与反硝化耦合的影响

利用上流式厌氧生物滤池反应器(UAF),向已完成厌氧氨氧化和异养反硝化耦合菌富集培养的UAF反应器中连续添加硝酸盐和有机物,研究了pH和不同低m(C)/m(N)对厌氧氨氧化和反硝化反应耦合脱氮活性的影响.结果表明,耦合脱氮反应的最佳pH为7.5,NO3--N、NH4+-N和COD的去除率分别在40%、25%和80%左右;在5个不同低m(C)/m(N)下,以1:2时耦合脱氮效果最佳,NO3--N、NH+-N和COD的去除率分别在35%、20%和60%左右.     

低基质厌氧氨氧化SBBR反应器启动研究

采用SBBR反应器,接种普通污水厂剩余污泥,以人工配制含NH4+-N和NO2--N的低氨氮废水为进水,NH4+-N、NO2--N分别为24.3~32.0 mg/L、31.9~37.5 mg/L,p H为7.60~7.75,水温为(32±1)℃,考察低基质条件下厌氧氨氧化反应器启动及稳定运行特征。结果表明:经100余天后,SBBR厌氧氨氧化反应器成功启动。进水TN为60.8~68.7 mg/L时,平均去除率为88.3%,NH4+-N和NO2--N的去除率均达到95%以上。稳定运行期间,NH4+-N去除量、NO2--N去除量和NO3--N生成量的质量浓度之比为1∶1.37∶0.27,出水p H略高于进水,稳定在7.95左右。     

煤质粒状活性炭去除溴酸盐的研究

采用煤质粒状活性炭对水体中的BrO3-和Br-的吸附规律进行考察,同时也研究了活性炭吸附溴酸盐的影响因素,如投炭量、pH、Br-含量等。结果表明,在单吸附条件下活性炭对BrO3-和Br-的吸附去除率分别为95.7%和70.8%;发现pH和Br-含量对BrO3-吸附影响较大,当pH从3.0升高到12.0时,BrO3-去除率降低了近60%;Br-的质量浓度从0增加到5 mg/L时,去除率降低了20%左右。可见,较低的pH和低含量的阴离子含量有利于溴酸盐的吸附。     

厌氧氨氧化反应器启动和影响因素实验研究

采用自制的UASB(升流式厌氧污泥床)反应器,接种产甲烷颗粒污泥,以自配含有氨氮和亚硝态氮的水为进水,来研究厌氧氨氧化反应的启动和影响因素。实验结果表明:反应器运行150后,氨氮(NH~+_4-N)和亚硝态氮(NO~-_2-N)的去除率稳定在50%左右,硝态氮(NO~-_3-N)有明显增加,表明厌氧氨氧化反应启动成功;在温度为30～35℃,pH为7～7.5,水力停留时间为24 h, COD为100～200 mg/L,NH~+_4为89.3 mg/L,NO~-_2为100 mg/L,即NH~+_4:NO~-_2=1:1.12时,厌氧氨氧化反应速率最快。     

组合湿地在通风强化条件下循环处理鲟鱼养殖废水研究

利用一组组合潜流人工湿地(下行流→上行流→水平流)和鱼池结合构建的循环水养殖系统,研究了养殖废水中污染物在各级湿地的运移规律以及不同曝气方式(连续与间歇曝气)下湿地的净化效果.结果表明,在水力负荷为6.6 m·d-1运行条件下,一级湿地对NO2--N有明显去除效果,去除率为57.8％;二级湿地对NO3--N、TN和TSS 的去除明显,去除率分别为27.9％、11.0％和67.44％;三级湿地对NH4+-N、COD和TP的去除明显,去除率分别为14.8％、22.8％和18.5％.湿地出水水质经曝气增氧后满足鲟鱼养殖用水要求.通过湿地基质通风强化的方式,在气水体积比为2:3时,湿地内部DO含量分布状况得到改善,产生明显好氧-厌氧区,湿地净化效果有不同程度提高,其中,连续曝气对NH4+-N、TN和TP有较好的处理效果,间歇曝气对NO3--N和NO2--N有较好的处理效果,2种曝气方式对NH4+-N、NO3--N、NO2--N、COD的去除无显著差异.综合节能和净化效果,系统实际运行过程中选择间歇曝气优于连续曝气.     

厌氧氨氧化反应的影响因素研究

以厌氧氨氧化活性污泥作为接种物,以无机盐培养液作为实验用水,考察了溶解氧、进水NO2--N与NH4＋-N的比值对厌氧氨氧化反应的影响。反应体系中硝酸盐的产生量随溶解氧浓度增加而增大,总氮去除率则随溶解氧浓度的增加而降低,除氧实验时出水NO3--N浓度平均为67.2mg/L,总氮去除率平均为73.9%;不除氧时出水NO3--N浓度平均为83.0mg/L,总氮去除率平均为67.8%;当进水NO2--N与NH4＋-N比值为1.16时,利于厌氧氨氧化反应的进行,总氮去除率为62.78%。     

蜂窝填料三相流化床去除城市污水中的总氮特性研究

在好氧条件下,构建了蜂窝填料三相流化床,研究了三相流化床去除城市污水中总氮的效果以及氨态氮、亚硝酸盐和硝态氮转化规律.结果表明,当HRT为3h时,三相流化床对总氮去除率为52.61％.氨氮去除率为45.71％,进、出水中的亚硝酸盐和硝酸盐氮质量浓度均较低(进水低于1.12 mg/L,出水低于4.52 mg/L).对剥落...     

外源磷缺乏对厌氧氨氧化脱氮效能影响

通过批次实验和UASB反应的连续实验考察了在不同缺乏外源磷的程度时,厌氧氨氧化颗粒污泥对基质氮的去除情况以及出水磷含量的变化。结果表明,批次实验中,PO₄^3--P的质量浓度在2.3~0 mg/L对厌氧氨氧化颗粒污泥的脱氮效能没有明显的消极影响,而当PO₄^3--P的质量浓度为1.0 mg/L时基质去除率93.160%比进水PO₄^3--P的质量浓度2.3 mg/L的实验组的高3.93百分点。在连续实验中,外源PO₄^3--P的质量浓度在2.3~0 mg/L时,对NH(4)⁺-N和NO₂^--N的去除没有消极影响,NH(4)⁺-N和NO₂^--N去除率始终保持在99.68%和99.69%左右;当进水PO₄^3--P的质量浓度为0时,出水NO₃^--N含量稍有减少,PO₄^3--P的质量浓度约为0.222 mg/L。     

氮浓度对新型生物电化学-颗粒污泥反应器运行的影响

探讨了新型生物电化学-颗粒污泥反应器在不同进水氮浓度下的脱氮效能与产电性能,并从颗粒污泥的关键酶活性、胞外聚合物组分以及微生物群落分布等角度系统研究了其影响机制。结果表明,COD、NO₃^--N、NO₂^--N和溶解性甲烷在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段（进水NO₃^--N和NO₂^--N浓度分别为60 mg·L^-1和20 mg·L^-1、100 mg·L^-1和40 mg·L^-1、140 mg·L^-1和60 mg·L^-1、180 mg·L^-1和80 mg·L^-1）均得以有效去除,其中COD去除率在第Ⅳ阶段效果最佳,去除率达96%以上,NO₃^--N出水浓度在第Ⅱ阶段更为稳定,其去除率达99%以上,NO₂^--N去除率在各阶段均达99%以上;该反应器最大的功率密度与输出电压值为第Ⅳ阶段的4号格室,分别为471.2 mV·m^-3和608.1 mV。污泥疏松型胞外聚合物（LB-EPS）中多糖与蛋白含量最高为第Ⅱ阶段的5号格室,分别为13.7 mg·g^-1和14.7 mg·g^-1;1号格室污泥中辅酶F₄₂₀活性最低,进水氮浓度的增大提高了污泥中蛋白酶活性。由第Ⅰ阶段至第Ⅳ阶段,该反应器中变形菌门（Protebaoteria）相对丰度减少,而绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）和浮霉菌门（Planctomycetes）相对丰度增加;具有脱氮作用的陶厄氏菌属（Thauera）在1号格室减少了8.64%,但该反应器脱氮效果未受到影响;甲烷丝状菌属（Methanothrix）在4号格室相对丰度增至12.3%,表明产甲烷菌可在该反应器中与其他菌群联营共存。     

Influence of nitrogen concentration on operation of a novel bio-electrochemical-granular sludge reactor

The performance of nitrogen removal and electricity generation of a novel bio-electrochemical-granular sludge reactor at different influent nitrogen concentration was investigated. The impact mechanism of granular sludge, key enzyme activity, extracellular polymer composition and microbial community distribution were systematically studied. The results showed that COD, NO₃^--N, NO₂^--N and dissolved methane were efficiently removed in stages Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ (Influent NO₃^--N and NO₂^--N concentrations were 60 and 20 mg·L^-1, 100 and 40 mg·L^-1, 140 and 60 mg·L^-1, 180 and 80 mg·L^-1, respectively). The removal efficiency of COD was the highest in stage Ⅳ, and it was above 96%. The effluent concentration of NO₃^--N was the most stable at stage Ⅱ, and the removal efficiency was over 99%. The NO₂^--N removal efficiency was above 99% in each stage. In stage Ⅳ, the maximum power density and output voltage was 471.2 mV·m^-3 and 608.1 mV at the fourth compartment, respectively. The polysaccharide and protein content of LB-EPS was the highest in stage Ⅱ of the fifth compartment, 13.7 mg·g^-1 and 14.7 mg·g^-1, respectively. Coenzyme F₄₂₀ activity was the lowest in the first compartment. The protease activity of the sludge was increased due to the increase of influent nitrogen concentration. From stage Ⅰ to stage Ⅳ, the relative abundance of Protebaoteria was decreased, while the relative abundance of Chloroflexi, Firmicutes and Planctomycetes were increased. Although Thauera with denitrification effect was decreased by 8.64% in the first compartment, the nitrogen removal was still well in the reactor. The relative abundance of Methanothrix was increased to 12.3% in the fourth compartment, indicating that Methanothrix could co-exist with other bacteria in the reactor.     

不同电子受体配比对反硝化除磷特性及内碳源转化利用的影响

以A²/O-生物接触氧化(biological contact oxidation,BCO)系统反硝化除磷活性污泥为研究对象,通过投加不同浓度的NO₂^--N和NO₃^--N(30 mg·L^-1),考察了反硝化聚磷菌(denitrifying polyphosphate accumulating organisms,DPAOs)在不同电子受体配比(NO₂^--N:NO₃^--N0, 0.2:0.8, 0.4:0.6, 0.5:0.5, 0.6:0.4)条件下的脱氮除磷特性。结果表明:乙酸钠为DPAOs用于反硝化除磷的理想碳源,且其浓度为200 mg·L^-1时最佳;仅以NO₃^--N为电子受体进行缺氧吸磷反应时,NO₃^--N的投加量为30 mg·L^-1时较为合适;以NO₂^--N作为电子受体,未经 驯化的DPAOs,短时间内很难利用NO₂^--N,但低浓度的 (6 mg·L^-1)不会影响DPAOs以 作电子受体进行反硝化除磷;同时,NO₂^--N对于DPAOs吸磷作用的抑制程度明显强于 反硝化作用,当NO₂^--N浓度达到18 mg·L^-1时,吸磷反应基本停止;此外,较高浓度的NO₂^--N不仅会抑制聚羟基脂肪酸酯(poly-β-hydroxyalkanoate,PHA)的分解利用,且会使PHA分解产生的能量较多地用于储存糖原(glycogen,Gly),而所分解利用的PHA中90%以上为聚-β-羟基丁酸酯(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)。     

生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响

部分短程硝化和厌氧氨氧化技术的研究主要集中在高氨氮废水方面，对低氨氮浓度生活污水的研究相对较少。使经过除碳和部分短程硝化后的实际生活污水进入厌氧氨氧化UASB反应器，探究生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响。结果表明，当厌氧氨氧化UASB反应器的进水由配水变为生活污水后，反应器出水中氨氮浓度可降到5 mg·L^-1以下，亚硝态氮浓度可降到1 mg·L^-1以下，但是硝态氮的生成量高于理论值，可能是溶解氧被带入UASB反应器使硝化作用增强。UASB反应器内厌氧氨氧化污泥颜色由红色变为红黑色，T-EPS含量减少，PN/PS由1.13增大到3.66，沉降性变好，反应器内污泥中厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia所占比例由17.7%减少为14.4%，系统内AOB和NOB菌的含量增加，如果能够降低进入UASB反应器的溶解氧，有可能会减少出水硝氮，达到较好总氮去除效果。     

包埋型单宁酸铁制备及吸附催化脱氮性能研究

单宁酸铁(TA-Fe)具有吸附催化脱氮性能,包埋型TA-Fe可解决其固液分离问题。采用海藻酸钠(SA)制备包埋型SA/TA-Fe,并对其特性进行表征,同时评价SA/TA-Fe的吸附催化脱氮性能,以及制备条件对SA/TA-Fe的吸附催化脱氮性能的影响。结果表明,SA/TA-Fe具有明显孔隙结构且TA-Fe存在于孔隙表面,但比表面积明显下降。SA/TA-Fe对NH4⁺-N和NO₂^--N均具有吸附能力,但吸附能力低于TA-Fe,同时对NH4⁺-N的吸附能力大于NO₂^--N。包埋后TA-Fe对吸附NO₂^--N的影响更为显著。SA/TA-Fe对NH4⁺-N和NO₂^--N具有吸附催化能力,可同步提高NH4⁺-N和NO₂^--N的去除量。采用20 g/L的SA溶液,按照TA-Fe和SA质量比为2:1,交联时间为12 h,制得的SA/TA-Fe对NH4⁺-N和NO₂^--N的吸附催化去除效果最佳。     

不同填料的厌氧氨氧化污泥挂膜性能比较

向厌氧氨氧化反应器内投加填料形成生物膜有利于污泥的持留,然而有关填料本身的不同特点对厌氧氨氧化生物膜生长影响的报道较少。将两种不同密度的悬浮塑料填料和两种不同密度的海绵填料置于同一反应器内,进行厌氧氨氧化污泥的挂膜,结果发现海绵填料的单个填料氨氮平均去除速率和亚硝态氮平均去除速率整体高于悬浮塑料填料,所挂污泥的EPS含量整体也高于悬浮塑料填料,并且挂膜速度也相对较快。在挂膜30 d后,单个小密度海绵填料便可检测出氨氮和亚硝态氮去除速率,且Δ（NO₂^--N）/（NH₄⁺-N）值接近1.32。在挂膜105 d后,单个小密度海绵填料的氨氮平均去除速率为0.123 mg·L^-1·h^-1,亚硝态氮平均去除速率为0.160 mg·L^-1·h^-1,值为1.30,最为接近理论值1.32,厌氧氨氧化活性为最佳,并且其所挂污泥的厌氧氨氧化菌丰度值在4种填料中最大,为1.73×10¹⁰ copies·（g dry sludge）^-1,总体来看小密度海绵填料的挂膜效果更好。     

Bioaugmentation of two-stage aerobic sequencing batch reactor with mixed strains for high nitrate nitrogen wastewater treatment

Mixed strains Delftia sp.YH01 and Acidovorax sp.YH02, with capability of heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, were introduced into a two-stage aerobic sequencing batch reactor to enhance NO₃^--N removal. With optimal C/N of 8, efficient NO₃^--N removal was achieved at initial NO₃^--N concentration of 2000 mg·L^-1. Meanwhile, the massive accumulation of NO₂^--N was avoided during the long operation. Compared to the one-stage aerobic sequencing batch reactor, the removal efficiency of NO₃^--N and TN in the two-stage aerobic sequencing batch reactor was increased by 36.5% and 42.7%, which respectively was 93.8% and 88.4%. Microbial community study showed that the mixed strains have the stronger viability and can synergistically denitrify with the indigenous microorganisms in system, such as Azoarcus, Uncultured Saprospiraceae, Thauera, Paracocccus, which could be major contributors for aerobic denitrification. The proposed technology was shown to achieve high-efficiency treatment of high NO₃^--N wastewater through aerobic denitrification.     

溶解氧对长距离输水管道水质影响

为保证长距离输水管道输送水水质,采用管道模拟反应器考察了溶解氧（DO）对输水管道水质影响以及曝气充氧后水质恢复情况。结果表明：DO降低影响氨氮（NH₄⁺-N）的去除,DO浓度越低越不利于NH₄⁺-N的去除,且曝气充氧后恢复越缓慢,DO=0.5 mg·L^-1和DO=1.5 mg·L^-1的反应器在运行95 h后,NH₄⁺-N去除率分别由90%降到21%和85%,曝气充氧54 h和3 h后恢复;DO浓度降低导致亚硝酸氮（NO₂^--N）积累明显增加,DO浓度越低,NO₂^--N的积累越严重,且曝气充氧后恢复越缓慢,DO=0.5 mg·L^-1的反应器在运行95 h后,出水NO₂^--N由0.02 mg·L^-1增加到0.354 mg·L^-1,曝气充氧54 h后恢复,DO=1.5 mg·L^-1的反应器在运行32 h后,出水NO₂^--N达到最大值0.112 mg·L^-1,曝气充氧4 h后恢复;DO浓度降低使水中UV₂₅₄升高,DO=0.5 mg·L^-1和DO=1.5 mg·L^-1的反应器在运行2 h后,出水UV₂₅₄分别增加了70.8%和20.8%,均在运行32 h后恢复,且曝气充氧后保持稳定。因此,DO对长距离输水管道水质具有重要影响,可采用DO实现对水质的调控。