生物陶粒MBBR同步硝化反硝化脱氮试验研究

利用生物陶粒作为移动床生物膜反应器(MBBR)的填料,通过试验考察了MBBR发生同步硝化反硝化(SND)的可能性。分析了溶解氧和碳氮质量比对SND的影响。试验结果表明:MBBR具有良好的有机物去除及同步硝化反硝化能力。溶解氧的质量浓度在3 mg/L左右时,不仅能够满足硝化作用的需要而且又不严重抑制反硝化作用,NH3-N去除率达到81.45%的同时TN去除率为60.35%;进水碳氮质量比在10左右时,NH3-N、TN去除率分别为81.65%、63.60%。     

移动床生物膜反应器中同步硝化反硝化的实现及动力学分析

以低COD/N人工模拟废水为基质,研究移动床生物膜反应器(MBBR)内同步硝化反硝化(SND)过程。进水COD和NH4+-N的质量浓度分别为200 mg/L和40 mg/L,以K1型填料为载体(填充率为40%),DO控制在3~4mg/L,20 d后有稳定的生物膜形成。生物膜完全成熟后,每个填料上平均生物膜量为33.5 mg,出水COD和NH4+-N去除率平均分别达86.68%和97.25%,NO2--N基本无累积,NO3--N的质量浓度均保持在5 mg/L以下,TN去除率在后期最高达90.6%,计算得到SND率达91.66%,结果证实在单一反应器内实现了良好的同步硝化反硝化过程。动力学模拟得出同步硝化反硝化过程中的NO3--N饱和常数为5.83 mg/L,大于单级反硝化过程中的硝酸盐氮饱和常数。     

悬浮填料床同步硝化反硝化脱氮试验研究

在好氧条件下,向反应器中装填悬浮填料进行脱氮试验,考察生物膜法对氨氮和总氮的去除效果.结果表明：DO为3.0 mg.L-1时,氨氮平均去除率达到89.52％、总氮平均去除率达到29.46％.在好氧条件下,生物膜脱氮效果明显,硝酸盐氮的积累使反硝化过程成为脱氮的制约因素之一.     

移动床生物膜反应器脱氮除磷技术

本文简要介绍了移动床生物膜反应器的特点,总结了移动床生物膜反应器脱氮和除磷的影响因素,指出序批式的运行方式可以同时达到脱氮和除磷的效果。     

低碳氮比污水对同步硝化反硝化脱氮的影响

试验考察了低溶解氧含量连续曝气的序批式反应器内,低C/N污水对氮去除的影响,评价了氮的去除效率。结果表明,m(C)/m(N)为2.95和3.94的条件下,COD的去除并未受到影响,去除率高于95%。最高的TN和NH4+-N的去除率在m(C)/m(N)为2.95时达到,分别为47.4%和54.7%。当m(C)/m(N)降至1.98和1.05时,TN去除率下降为13.66%和16.26%。TN去除率低的原因是反硝化反应受到了C/N的影响,尤其是较低的C/N;并且,不平衡的硝化和反硝化反应导致了低的同步硝化反硝化效率。系统内,最高的同步硝化反硝化效率为94.72%,发生在m(C)/m(N)为3.94时,出水中的NOx--N量很少。     

反硝化深床滤柱深度脱氮效果及反硝化功能基因分析

采用石英砂、活性炭双层滤料反硝化深床滤柱处理城镇污水处理厂二沉池出水中硝酸盐氮（NO₃^--N）,研究了深床滤柱反硝化脱氮性能以及主要反硝化功能基因对进水碳氮比（化学需氧量/总氮,即COD/TN,简称C/N）的响应。结果表明,NO₃^--N平均转化率随着C/N升高,由46.5%升高至90.0%,化学需氧量（COD）平均去除率由97.2%降至76.5%。低碳氮比（C/N<6）条件下,出水亚硝酸盐氮（NO₂^--N）出现明显的积累,在C/N=4.2时,积累率达41.5%,在高碳氮比（C/N ≥ 6）条件下,NO₂^--N积累量逐渐减少,直至出水无NO₂^--N。研究表明,反硝化深床滤柱对污染物的转化主要发生在前35cm滤料深度,COD去除率和NO₃^--N转化率分别为94.0%、81.2%。采用荧光实时定量PCR技术在C/N分别为4.2、6和7条件下,对深床滤柱中反硝化功能基因napA、narG、nirK、nirS和nosZ数量进行分析,结果表明,随着C/N升高,各反硝化功能基因拷贝数也随之升高,说明增加碳源投加量可以为反硝化细菌提供更好的生长环境,有利于其生长繁殖,促进反硝化过程的进行;当narG基因拷贝数大于（nirS+nirK）基因拷贝数时,NO₂^--N会产生积累。     

生物膜中同步硝化反硝化的研究进展

生物脱氮技术是一种经济、有效的方法,而生物膜同步硝化反硝化与传统生物脱氮技术相比具有很大的优势,发展潜力很大。结合国内外的研究现状,对生物膜SND现象的原理进行了分析,并探讨了影响生物膜中SND脱氮效率的影响因子,包括溶解氧、pH、碳氮比、ORP和微生物等因素;同时,针对不同生物膜载体选择对SND效果影响的最新研究,以及可降解生物膜载体的研究效果和优势进行了总结。最后,提出生物膜SND目前在应用中存在的有机碳源和溶解氧的问题,并指出了其进一步研究的目标和方向。     

新建污水厂移动床生物膜工艺的设计与运行

介绍了某污水厂新建工程,设计规模60×10~3m~3/d,采用改良A~2O-移动床生物膜(MBBR)工艺,占地仅为0.31 m~2/(m~3·d)。在水质水量冲击且碳源不足(BOD_5/ρ(TN)=2.21)的情况下,出水COD和NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度分别为(11.79±3.71) mg/L、(0.49±0.89)、(10.27±2.30)、(0.25±0.09) mg/L,稳定达到GB 18918-2002一级A标准。反硝化小试表明,延长缺氧HRT可提高原水中慢速碳源利用率,强化脱氮效果。沿程试验表明,好氧区TN去除率为9.56%,缺氧区TP去除率为42.15%,发生了明显的同步硝化反硝化(SND)和反硝化除磷(DPR)现象,为低C/N下的高效脱氮除磷提供了合理解释。高通量测序结果表明,悬浮载体生物膜中硝化细菌相对丰度为6.69%,为活性污泥的6.6倍,生物膜中反硝化菌相对丰度为7.95%,同时在污泥中检测到相对丰度较高的具备反硝化除磷功能的菌种属,为污水厂SND和DPR现象提供了微观证据。     

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.     

反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统深度脱氮对比研究

对比分析了反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统在不同进水条件和不同水力停留时间（HRT）下的脱氮效果。结果表明,当进水COD较高即外部碳源较为充足时,反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统脱氮效果接近;而当进水总氮浓度较高即外部碳源受限时,生物膜系统的脱氮效果优于颗粒污泥系统。在不同的HRT条件下（3～6 h）,反硝化生物膜系统的深度脱氮效果均优于反硝化颗粒污泥系统,且当HRT=5 h时,两系统的脱氮性能均达到最高。实验结果表明反硝化生物膜系统在脱氮性能方面略胜一筹。但是,结合经济性和去除性能进一步分析可知,与生物膜系统相比,颗粒污泥系统具有占地面积小、无载体成本等低成本的显著优势,在既有工艺出水深度脱氮的工程实践中,可优先选择反硝化颗粒污泥工艺,并可通过控制颗粒粒径和系统运行参数等措施强化脱氮性能。     

SBBR工艺中亚硝酸型同步硝化反硝化的过程控制

采用序批式生物膜反应器（SBBR）,在生物膜培养驯化初期实现了亚硝酸盐硝化,通过调节曝气量控制系统内的溶解氧浓度,实现了SBBR工艺中的亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮,出水中亚硝酸盐累积率（NO2^--N／NO2^--N）达到90％左右,TN低于8mg&#183;L^-1,去除率为71．4％～85．6％。为了实现SBBR工艺中亚硝酸型同步硝化反硝化的过程控制,考察了亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮过程中DO、pH和ORP的变化规律。试验结果表明,DO、pH和ORP的变化规律与反应器内COD的降解和“三氮”的转化有良好的相关性,并在不同温度条件下的亚硝酸型同步硝化反硝化硝化过程中具有良好的重现性,可以依据DO、pH和ORP在变化曲线上的特征点作为SBBR法亚硝酸型同步硝化反硝化的过程控制参数。     

好氧移动床多级AO工艺挂膜启动研究

采用闭路循环法进行好氧移动床多级AO工艺的挂膜启动试验,挂膜初期控制较小的曝气量。结果表明,在水温为20.5～25.8℃,进水COD为180～349 mg/L,进水氨氮的质量浓度为52.22～62.22 mg/L的条件下,在20 d左右完成挂膜,COD和氨氮的去除率分别达到92%和90%以上,出水水质达到GB 18918-2002一级A标准,生物膜镜检发现大量钟虫等原生动物,少量轮虫线虫等后生动物。试验过程中还发现,挂膜期间,氨氮去除率的提高明显滞后于COD去除率的提高,表明异养菌比硝化菌适应能力强、繁殖速度快;生物膜量在连续培养15 d之后达到930 mg/L以上,同时悬浮态污泥的质量浓度从926 mg/L增加到1 935 mg/L,说明生物膜和活性污泥在该环境下可以同时培养;m(MLVSS)/m(MLSS)为0.85左右,污泥活性较高。     

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。     

同时硝化反硝化脱氮反应器的强化

培养大量厌氧污泥污泥中含以氨为电子供体的反硝化细菌。将厌氧污泥包裹于布中,制成无数小球,悬挂在含好氧污泥的好氧反应器中。因小球粒度较大,溶解氧不易穿透,造成良好的缺氧、厌氧环境,好氧反硝化脱氮效果良好。脱氮速率达到8.8～12.4mg/L·h。当COD/N=2.3、DO=1.8～2.4mg/L、好氧污泥与厌氧污泥体积比为2∶1时脱氮效果较好。     

混凝土生态膜法同步硝化反硝化脱氮研究

采用自制的低成本混凝土生态膜及其膜反应器,研究反应器中同步硝化反硝化过程中各种影响因素及其发生的机理。试验表明,在自然复氧条件下,常温常压下,进水COD浓度为200mg&#183;L^-1,碳氮比为8,HRT为3h,pH为7．5左右时,反应器中SND脱氮保持良好的效果,溶解氧在反应器和生物膜体中分布不均匀是SND脱氮机理的主要原因。     

A-O1-O2生物膜系统SND脱氮机理与影响因素的研究

采用实验研究与理论分析相结合的方法,对A-O1-O2生物膜系统的SND(同时硝化反硝化)性能及其影响因素进行研究,对系统各部分SND的脱氮机理作了具体分析,结果表明,在控制O1池曝气量为14.2m/h·m3,当O,池DO为2.8mg/L(曝气量3.8m3/h·m3)、ORP为117.5mV时,O2池与系统的TN去除率分别达到最大值43.3%和60.6%此时系统的SND脱氮效果最好.     

低温条件下SBR系统中短程硝化研究

考察了低温条件下SBR系统中的短程硝化情况,研究不断降温对短程硝化的影响.结果表明,低温17～20℃时,控制DO在1.0～2.0mg·L-1,控制pH在7.8～8.3时,可以维持短程硝化系统较高的亚硝酸盐氮的积累率,同时,研究了低温下pH值对短程硝化的影响,得到在20℃下,当pH值维持在7.5以上时,亚硝酸盐氮的积累率基本维持在51%以上,继续下降后,短程硝化遭到破坏.     

溶解氧对膜生物反应器硝化反硝化的影响

实验采用一体式膜生物反应器处理生活污水,考察了溶解氧对膜生物反应器同步硝化反硝化作用的影响,同时对膜生物反应器中同步硝化反硝化机理进行了详细的分析。结果表明,反应器对NH3-N、TN的去除率受DO的影响较大,当HRT为6h,进水pH值为7．0～8．5,反应器温度为7-13℃,DO为1.5mg／L左右时,系统对NH3-N、TN的去除率分别在97％和92％以上,达到了同步硝化反硝化的运行条件。     

DO对亚硝酸型SND的影响

采用序批式生物膜反应器(Sequencing batch biofilm reactor,SBBR)处理南方地区城市污水,应用亚硝酸型同步硝化反硝化(SND)技术进行强化生物脱氮.在进水TN 30 mg·L-1、COD 150～250 mg·L-1、pH值7.20～7.60及常温(24～29℃)等条件下,研究了DO与TN去除率和亚硝酸盐氮积累率的关系.试验结果表明,在40～100 L·h-1曝气量下均会得到稳定的亚硝酸型SND,当曝气量增加到120 L·h-1时,会向全程硝化转化.曝气量60 L·h-1时为SBBR反应器的最佳曝气条件,脱氮效果更好,亚硝酸盐氮积累率可达89.7%,TN去除率最高可达87.8%.