短程硝化颗粒污泥的培养与特性分析

在SBR反应器中,接种普通活性污泥,以沉降时间为选择要素,逐渐提高氨氮负荷成功培养了以氨氧化细菌（AOB）为优势菌的好氧硝化颗粒污泥,其形态近似为球形或椭圆形,平均粒径1．1mm,平均沉降速率为1．9cm·S-1,SVI在18．2～31．4mL·g-1之间,对氨氮的去除率达95％,亚硝酸盐积累率维持在809／6～90％。颗粒污泥形成后,氨氧负荷达到了0．0455kgNH4＋-N（kgMLSS·d）-1,与启动期相比,提高了4．55倍。分子生物学FISH技术对颗粒污泥茵群结构的定量分析表明,AOB占全部茵群的14．9oA左右,NoB占0．89oA左右。反应初期高FA和反应后期高FNA的共同作用可能是该研究中实现和维持稳定短程硝化的关键。     

同时硝化反硝化处理垃圾压缩站废水的研究

低碳氮比的垃圾压缩站废水处理是一个日益突出且非常棘手的问题，但还未引起关注，本研究采用同时好氧缺氧反应器处理垃圾压缩站废水。结果表明，反应器对垃圾压缩站废水的CODCr、NH4＋^-N和TN具有较好的处理效果。CODCr、NH4^＋-N和TN的平均去除率分别为71．30％、87．50％和67．76％。TN去除率受进水CODCr浓度与进水TN浓度比值的影响较大。亚硝酸盐和硝酸盐途径的反硝化化学方程式表明，同时好氧缺氧生物反应器内存在比传统短程反硝化反应消耗碳源更少的脱氮反应形式。絮体微环境和反应器宏观结构表明，反应器具备厌氧氨氧化反应发生的条件。     

好氧/缺氧交替间歇饥饿CANON工艺处理生活污水

为探究CANON工艺处理实际生活污水的稳定性,采用SBR反应器,接种实验室稳定运行的CANON污泥,以实际生活污水为进水。实际生活污水水质复杂、含有有机碳源、氨氮含量低,带来NOB和异养菌(如反硝化菌)大量繁殖的问题,针对这一情况需要改善工艺运行参数,采用水力筛分好氧/缺氧交替间歇饥饿方式运行反应器。在连续动态实验中,反应器以3 d饥饿和3 d恢复为一个周期运行,在间歇饥饿期间,R1和R2排出的絮状污泥分别采用1∶1和2∶1两种曝停比进行好氧/缺氧交替间歇饥饿,第50天时,两个反应器的自养脱氮贡献率均超过80%,而反硝化途径的贡献率小于1%。采用水力筛分好氧/缺氧交替强化间歇饥饿的方式,有效地抑制了系统中的NOB及反硝化菌。最终氨氮去除率分别稳定在87.78%和94.14%,总氮去除率则分别达到75.59%和82.07%,实现了CANON工艺处理低氨氮生活污水的稳定运行。生活污水培养的CANON污泥颜色较深,第50天时,R1和R2反应器的体积平均粒径分别达673和659μm, EPS质量分数受总氮质量浓度和有机碳源等多个因素影响,保持缓慢增长的趋势。     

缺氧/好氧和协同控制DO/HRT工艺对亚硝化的影响比较

为比较协同控制DO/HRT和缺氧/好氧两种运行方式对亚硝化的影响,在常温(18~22℃)下,采用两组2级连续搅拌反应器(CSTR),1#采取协同控制DO/HRT的启动和运行方式,2#采取缺氧/好氧的方式,分别比较两种方式在亚硝化的启动时间、稳定运行效果、曝气能耗、对进水NH4+-N质量浓度下降的适应性以及污泥沉降性能上的差异.结果表明:1#、2#分别用了26和41 d实现了亚硝化;在以原水经AO除磷出水为进水时(NH4+-N质量浓度35~43 mg/L),两种运行方式亚硝化效果均较好,但缺氧/好氧的运行方式节省了约20%的曝气能耗.当进水NH4+-N质量浓度由43 mg/L下降到27 mg/L时,1#亚硝化失稳,最终亚硝化率下降到67.39%,而2#亚硝化较稳定,亚硝化率保持在88%以上;1#和2#在整个过程中污泥沉降性能良好.利用协同控制DO/HRT的方式启动亚硝化,随后转变为缺氧/好氧运行,有助于亚硝化的快速启动和稳定运行,并能节省曝气能耗.     

晚期垃圾渗滤液实现短程硝化影响因素分析

利用SBR反应器,探讨了溶解氧(DO)、温度和pH值对晚期垃圾渗滤液实现短程硝化的影响.结果表明:DO质量浓度为0.75 mg/L左右时,短程硝化效率较高,大于该值时硝化类型有向全程硝化转变的趋势,低于该值时最大氨氧化速率下降较大;当DO质量浓度保持在0.75 mg/L左右时,降低温度和pH值,最大氨氧化速率下降,但亚硝氮积累率仍保持在较高水平.低溶解氧情况下,由于DO的抑制作用,硝酸菌没有表现出较亚硝酸菌更适应较低温度或pH值环境的特性,DO是实现晚期垃圾渗滤液短程硝化的控制因素.当DO为0.75 mg/L左右,pH值为6.5~8.0,温度为25~27℃时,可以达到96%以上的氨氮去除率及98%以上的亚硝氮积累率,在此条件下最大氨氧化速率为0.097~0.12 g/(gVss.d).     

短程硝化过程影响因素与控制条件分析

控制硝化反应条件,使硝化反应只进行到亚硝态氮阶段并实现稳定的亚硝态氮积累,是短程硝化反硝化稳定运行的关键。通过详细阐述影响硝化过程中氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌生长的重要因素,对SHAR-ON、OLAND、CANON、SBR、A/O、MBR、曝气生物滤池等工艺的短程硝化控制条件进行了分析,并指出了短程硝化反硝化工艺的技术优势和应用价值。     

pH值对城市生活污水短程硝化的影响

为实现废水处理过程中的短程硝化及反硝化脱氮中亚硝酸盐的积累以控制硝化反应的类型,以试验的方式,采用SBR工艺研究了pH值对不含海水的城市生活污水和含30%海水的城市生活污水短程硝化的影响.试验结果表明:对于不含海水的城市生活污水,单纯提高pH值来提高游离氨浓度并不一定能够实现短程硝化;对于含30%海水的城市生活污水,可直接实现短程硝化;海水盐度是实现短程硝化的影响因素之一.     

AOA后置短时低氧曝气实现短程硝化反硝化除磷

为培养亚硝酸盐型反硝化聚磷菌实现好氧颗粒污泥（AGS）短程硝化内源反硝化除磷,设置3组同规格以厌氧/好氧/缺氧后置短时曝气（AO₁A-O₂）模式运行的SBR,各反应器好氧段/后置好氧段（O₁/O₂）的曝气强度和曝气时间均不同,通过对比3组反应器60 d的运行情况,探究各系统污染物处理性能和功能菌活性。结果表明,后置短时低氧曝气10 min且O₁、O₂的曝气强度分别为5、2.5 L/(h·L)的R2脱氮除磷效果最佳,其COD、TP、NH+₄-N、TN去除率达95.49%、95.57%、100%、95.52%。通过短时好氧饥饿和低溶解氧可以创造出短程硝化内源反硝化除磷的最适环境,R2中约60%的除磷菌为DPAOs,且亚硝酸盐型聚磷菌最多,可达38.76%,其反应器好氧段的亚硝酸盐积累率(R_NA)为74.19%,实现了较高的NO-₂-N积累,游离亚硝酸(FNA)为1.03 μg/L,可抑制PAOs和NOB,同时富集出更多的AOB和DPAOs。     

进水碳氮比对缺氧/好氧SBR亚硝化系统的影响

为研究不同进水碳氮比对缺氧/好氧SBR亚硝化系统的影响,在室温下(18～20℃),调节进水的碳氮比为0,2/3,1,4/3,2,3,6,对反应器的运行情况进行研究.结果表明:在进水COD和氨氮负荷分别为0. 2,0. 3 kg/(m~3·d)时,仅历经24 d就成功获得了亚硝化絮状污泥,比进水无COD的污泥系统能较快启动亚硝化工艺.在碳氮比小于6时,污泥系统均能保持良好的亚硝化性能,亚硝化率大于90%;碳氮比为6时,亚硝化率下降至70%.进水碳氮比为4/3时,异养菌充分利用进水COD进行脱氮,总氮的去除率达到49. 8%,且COD的去除率保持在80%以上;进水碳氮比小于4/3时,污泥系统缺乏碳源,总氮去除率随着碳氮比的增加而增加;当碳氮比为4/3～2时,COD和总氮去除率几乎没有变化;当碳氮比为2～6时,由于进水氨氮负荷的降低,COD和总氮的去除率呈下降趋势,运行末期(154 d),COD和总氮的去除率分别为64. 8%,18%.由COD的增加而引起碳氮比的增加时,蛋白质(PN)呈逐渐增加的趋势,多糖(PS)几乎不变,而由氨氮的减少引起碳氮比的增加,PN和PS均下降,但PN与PS比呈上升趋势.     

低温好氧反硝化菌群强化生活污水脱氮效能

为强化低温脱氮效能,通过快速富集驯化得到一组低温好氧反硝化菌群,其在10℃好氧环境下可实现氨氮、总氮和有机物的高效同步去除。低温好氧反硝化菌群与聚氨酯载体结合后投加进行生物强化,氨氮去除率提升10?31％～16?89％,总氮去除率提升25?07％～32?44％,且各项指标出水均达一级A标准;停止强化10 d后,强化反应器较未强化反应器氨氮、硝氮、总氮和CODCr出水质量浓度仍分别下降2?43,3?07,6?02和3?63 mg／L,说明低温好氧反硝化菌群强化具有显著高效和持续时间长的优点。     

温度和游离氨对颗粒与絮状污泥硝化性能影响的对比研究

采用批式试验,考察了不同温度(10、15、20、25、30℃)及室温下不同游离氨质量浓度(1.76、8.23、14.68、26.52、46.23、90.00 mg/L)对好氧颗粒污泥和絮状污泥硝化作用的影响.结果表明,随着温度的升高,好氧颗粒污泥和絮状污泥的比氨氧化速率均增大,而在相同温度下,好氧颗粒污泥的硝化能力更强,比氨氧化速率分别是絮状污泥的4.5倍(10℃)和2.5倍(30℃).游离氨的试验表明,在游离氨质量浓度为90.00 mg/L时,游离氨对颗粒污泥硝化性能无明显抑制作用,但对絮状污泥抑制作用明显,比氨氧化速率比上一梯度减小了约43%,原因是氨氧化菌均布于絮状污泥中,与氨氮接触充分,易受到抑制,而好氧颗粒污泥的表面生物特征影响氨氮传质速率,使其具有抗高氨氮负荷冲击的优势,可见颗粒污泥在维持生物脱氮系统稳定方面具有较大潜力.     

人工湿地中不同植物对生活污水的净化研究

本文阐述了不同植物在潜流人工湿地处理生活污水的研究中对不同污染物的净化效果,经分析表明：第2个单元潜流湿地中菖蒲对TP及浊度的净化效果较好,去除率达到了60%和70%;第4、第5单元美人蕉和芦苇对于NO3--N的去除率达到12.2%和11.9%;第5单元芦苇对TN的净化效果较好,去除率达到15%;而5个单元对于CODmn的净化效率相当,第2单元对各指标都有较高的去除率。另外,该潜流人工湿地对滏阳河水总体净化效果较好,TP、TN、NO3--N、CODmn、以及浊度的出水质量浓度分别为0.01 mg/L、3.1 mg/L、3.5 mg/L、2.7 mg/L和0.085度。按照GB3838-2002,出水水质除TN低于Ⅴ类水标准外,其余指标均达到Ⅱ类水标准。     

EM脱除氨氮效果试验研究

重点讨论了有效微生物群 (EM)对生活污水中氨氮的去除效果 .结果表明 :EM在好氧条件下能显著提高污水中氨氮 (NH+4 -N)的去除率 ,在EM投加比例 (VEM/V污水 )为 8‰时 ,去除率增幅达 13.31% ;中性偏碱的环境(pH值 =7～ 9)也是提高氨氮去除效果必不可少的条件之一 .在实际工程应用中 ,应根据不同的目的 ,选择合适的反应条件 .     

PNDPR-A耦合工艺处理实际污水启动和运行

短程硝化反硝化除磷串联厌氧氨氧化工艺（partial nitrification, denitrifying phosphorus removal and anammox, PNDPR-A）是一种节能高效的新型耦合工艺。为进一步降低污水处理能耗,采用实际生活污水运行PNDPR-A工艺。为适配生活污水,分3阶段（25%、50%和100%）逐步提高生活污水比例。运行初期受生活污水复杂水质影响,短程硝化反硝化除磷单元（partial nitrification, denitrifying phosphorus removal, PNDPR）NH⁺₄-N氧化率下降,NO^-₂-N积累减少,直接影响后续Anammox单元脱氮效果。针对该问题,提升PNDPR单元好氧1段10%的曝气强度,实现与人工配水时相当的NH⁺₄-N氧化率和NO^-₂-N积累效果;在阶段Ⅲ,向Anammox单元投加10～20 mg/L的NO^-     

梯度曝气SBR除磷亚硝化颗粒处理生活污水

为实现生活污水中总磷和有机物的去除,同时实现部分亚硝化,在常温条件下(17～19℃),采用SBR反应器接种配水培养的强化生物除磷颗粒污泥,对生活污水的除磷亚硝化效果进行研究.结果表明,配水启动的强化生物除磷颗粒污泥经过27 d的培养可以实现生活污水除磷,出水总磷(TP)质量浓度达到1 mg/L以下,厌氧释磷量/厌氧COD去除量(Δρ_(TP)/Δρ_(COD))达到0.3;采取前90 min高曝气(500 mL/min),后120 min低曝气(200 mL/min)的梯度曝气运行模式,可以使亚硝酸盐积累率(R_(NA))从0增长到90%以上,亚硝酸盐氮(NO~-_2-N)质量浓度达到10 mg/L,同时TP及COD出水分别保持在0.5和50 mg/L以下.随工艺运行颗粒粒径从1 200μm下降到1 090μm,SVI值从32 mL/g降低到29 mL/g,蛋白与多糖比(PN与PS比)从2.0降低到1.2.生活污水虽然会导致颗粒粒径略微减小,但仍能保持在1 000μm以上,且使颗粒获得更好的沉降性能.采取高低梯度曝气方式可以实现除磷和亚硝化,总磷去除率达到95%,R_(NA)达到90%以上,且颗粒性能稳定.     

水解酸化-二段生物接触氧化工艺处理城市生活污水

目的研究水解酸化-二段生物接触氧化工艺对城市污水的处理效果以及影响因素．方法采用人工配水,通过小试试验,研究水解酸化-二段生物接触氧化工艺对城市污水中的悬浮物、有机污染物、氨氮等去除效果,以及水力停留时间、内回流比、污泥负荷等对处理效果的影响．结果水力停留时间对有机物的去除影响较大,内回流比对NH4^＋ -N的去除有一定的影响,对TP的去除基本没有影响．在水温为19～26℃的常温条件下,当水力停留时间为6h,回流比为100％时,CoD的去除率在82％以上,BOD,去除率在89％以上、SS去除率在89％以上,NH4^＋ -N的去除率在59％以上,TP去除率在53％,出水水质接近《城市杂用水水质标准》（GB／T18920—2002）．结论水解酸化-二段生物接触氧化法处理城市生活污水具有较好的效果,出水经进一步处理后可以作为城市杂用水,适合中水回用工程的实际应用．     

含铁和钒的ZSM-5型分子筛的合成、表征及催化性能

用水热合成法制备了含铁和钒的双杂原子ZSM - 5型分子筛 ,用XRD、SEM、IR、DTA和ESR对所合成样品进行了表征。XRD测定表明 ,杂原子的引入使晶胞的大小发生了变化。SEM照片显示随着杂原子含量的增加 ,样品的的粒度明显增大。IR和ESR研究证明 ,Fe3 + 和V4+ 进入了ZSM - 5分子骨架中 ,当杂原子浓度较高时 ,Fe3 + 比V4+ 更易进入骨架 ,而有一部分V4+ 没有进入骨架 ,以氧化物形态存在。热分析表明 ,双杂原子ZSM - 5在90 0℃时结构不发生变化 ,热稳定性较高。在乙苯氧化脱氢反应中 ,含铁和钒的双杂原子ZSM - 5比含铁或钒的单杂原子ZSM - 5分子筛显示出更高的活性和选择性 ,反应稳定时 ,乙苯氧化脱氢的转化率为 2 6 .7% ,苯乙烯的选择性为 90 .5 %