硫自养反硝化深度脱氮中试研究

利用硫自养反硝化技术实现城市污水厂二级出水深度脱氮。在构建中试硫填充床的基础上,优化系统运行参数,考察该系统对城市污水厂二级出水的深度脱氮效果,并核算运行成本。结果表明,硫填充床能够有效去除二级出水中的NO_3~--N,HRT高于0.24 h时,NO_3~--N去除率达90%以上;当HRT为0.21 h、进水NO_3~--N为12 mg/L时,NO_3~--N去除率达80%,装置日处理量最高达336 m~3,最大脱氮负荷达到1 158 mg/(L·d);通过反冲可以实现系统的稳定运行,反冲后1 h内即可恢复正常处理性能;系统运行成本较传统反硝化低,费用为0.11元/m~3。     

短程硝化/厌氧氨氧化工艺处理氧化铁红废水

采用短程硝化/厌氧氨氧化工艺对氧化铁红废水进行脱氮处理,分析沸石曝气生物滤池(Z-BAF)亚硝化的可行性,以及碱度和氨氮的比值对亚硝化作用的影响,并对比了Na_2CO_3和NaHCO_3作为碱度供体的经济成本。结果表明,废水经Z-BAF生化处理后,可实现氨氮的部分亚硝化,通过调节进水碱度能够控制氨氮的亚硝化率,使出水NO_2~--N/氨氮值稳定在1. 0～1. 4之间。以Na_2CO_3作为碱度的来源,采用两级Z-BAF分步投加碱度法,可以避免一次投加导致pH值过高问题,从而降低对生化反应的影响,并且使用Na_2CO_3代替常用的NaHCO_3作为碱度供体可节省约一半的成本。反应器稳定运行阶段,一级Z-BAF的亚硝态氮产率为0. 36 kg/(m~3·d),二级Z-BAF的亚硝态氮产率为0. 67 kg/(m~3·d),厌氧氨氧化反应器经过100 d运行后,总氮去除率可稳定在70%以上。     

城镇污水处理厂A~2/O工艺脱氮除磷潜力的研究

考察了前置预缺氧池的A~2/O工艺系统的脱氮除磷效果及其污泥浓度的影响。结果表明,缺氧池内存在反硝化除磷作用,对PO_4~(3-)-P的去除率高达86.4%,除磷潜力较大;而前置预缺氧池内的反硝化作用明显,对NO_3~--N的去除率高达81.2%,脱氮潜力较大。与污水厂生产运行的污泥浓度(2 000 mg/L左右)相比,将污泥浓度提高1倍,好氧池的硝化反应时间可缩短33%,NO_3~--N增加率提高10.9%;缺氧池的反硝化除磷时间可缩短43%,PO_4~(3-)-P去除率提高17.2%,反硝化脱氮时间可减少44%,NO_3~--N去除率提高27.1%,但对好氧硝化速率、缺氧反硝化除磷速率和脱氮速率的影响不大。     

自(异)养脱氮在低C/N污水处理厂的应用实践

低C/N污水处理厂面对碳氮高标准尾水提标要求时,宜采用异养反硝化与自养脱氮滤池的串级。自养脱氮滤池的脱氮效率易受系统进水水温、DO、NO_3~--N负荷等影响,当进水水温为25～30℃、NO_3~--N15 mg/L、HRT20 min时,滤池脱氮负荷达到0.56 kgTN/(m~3·d),脱氮率约60%,对应活性滤料消耗量与TN削减量之比为3.9,进水DO超过2 mg/L时会导致部分硫核滤料被氧化而无效消耗,可辅助投加Na_2S_2O_3作为电子供体。选用粒径为2.0～3.5 mm的改性硫核活性滤料,辅以适量砂料的双料复合滤层,以确保TN和SS的协同削减,且自养滤料节药效益明显。自养脱氮滤池需长期关注低水温时的脱氮效率,以及SO_4~(2-)、H_2S、NO_2~--N等副产物是否积累。自养滤料的微生物优势菌落为Thiobacillus和Sulfurimonas两类硫杆菌,二者丰度之和超过50%。     

某再生水厂反硝化滤池脱氮性能与生物膜特征解析

反硝化滤池是污水处理厂强化脱氮的重要技术途径之一。研究了进水碳氮比(COD/N)和空床停留时间(EBRT)对某再生水厂后置反硝化滤池反硝化脱氮性能的影响,同时考察了生物膜特征及其活性。在进水COD/N值为4.5、EBRT为28.2 min时,NO_3~--N去除率最高为72.69%,去除负荷为0.42 g N/(m~2·d);在相近EBRT(27.7 min)下,提高进水COD/N值至6.5和7.5,NO_3~--N去除负荷明显提高,分别为0.75和0.73 g N/(m~2·d)。在反硝化滤池底部滤层NO_3~--N的沿程降解符合半阶动力学方程,半阶动力学系数随EBRT的降低和进水COD/N值的提高而增大。反硝化所需COD/N值平均为5.67。中层滤料生物膜的生物量及其厚度最大(分别为8 678.43 mg/m~2和131.25μm)。生物膜密度由下至上逐渐增大,分别为52.58、66.12和104.59mg/cm~3。反硝化活性由下至上略微增大,分别为11.34、11.44和13.47 mg N/(g VSS·h)。生物膜微生物以Beta变形菌为主,相对丰度大于85%;Methylophilaceae科菌群相对丰度最高(42.1%);所检测到的主要菌属包括Georgfuchsia(24.3%)和Sulfuricella(4.6%)。     

CANON工艺中N_2O的释放途径及影响因素

N_2O是一种强温室气体,而污水脱氮是N_2O释放的重要人为源。污水生物脱氮过程不仅增加了N_2O的释放潜能,且极有可能从水中转嫁到大气中。CANON作为一种新型脱氮工艺,在处理高氨氮废水时有其独特的技术优势,已广泛用于实际污水处理中,但是进一步的研究发现,该脱氮过程中N_2O的释放量却不容乐观。在微生物机理上,分别从短程硝化、厌氧氨氧化以及反硝化阶段分析N_2O可能的产生途径,并对NH_4~+-N、NO_2~--N、曝气量等关键影响因素进行了讨论。在综合分析CANON中N_2O的产生机理和影响因素的基础上,提出优化系统运行控制条件,避免NO_2~--N的积累和低DO浓度,培养适应高NO_2~--N浓度的微生物种群,实现N_2O的减量化。     

ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器的启动特性研究

向成功启动并已稳定运行2年的ANAMMOX反应器中连续添加有机物(葡萄糖),研究ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器的启动特性.结果表明,在短期内(35 d)可成功启动ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器.启动过程可分为迟滞、适应和稳定运行三个阶段,在稳定运行阶段反应器对NH_4~+-N、NO_2~-—N、TN和COD的去除率分别高达95%、99%、94%和93%,NH_4~+-N去除量、NO_2~--N去除量与NO_3~--N生成量的比值为1:1.32:0.03,出水碱度和pH均略高于进水.     

反硝化滤池深度处理污水厂尾水的效能研究

研究了基于水体环境标准的污水厂尾水反硝化滤池深度处理技术,重点考察了C/N值、填料粒径对系统效能及微生物种群的影响。结果表明,当C/N值≤6时,系统处理效能随C/N值的增加而提高,C/N值对反硝化速率影响显著;在温度为25~30℃、水力负荷为3 m~3/(m~2·h)、NO_3~--N负荷为0.77 kg/(m~3·d)、C/N值为6的条件下,系统反硝化速率为33.58 mg/(L·h),TN去除率为91.60%,出水COD、NH_4~+-N、TN浓度满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅴ类水体要求;且随C/N值的增加,系统对NH+4-N、PO3-4-P的去除率提高。填料粒径对系统效能的影响与C/N值密切相关,填料粒径对系统微生物种群的多样性有影响,但对优势种群影响不显著。反硝化滤池对污染物的去除主要发生在填料层的0~90 cm区域,对COD、TN、NO_3~--N的去除分担率分别为85.89%、83.57%、95.22%;生物量、生物活性与填料高度呈负相关,底层生物量、生物活性分别为顶层的2、6.85倍。     

DN/CN强化脱氮技术在污水厂提标改造中的应用

以某市城镇污水处理厂NO_3~--N浓度较高的生化出水为研究对象,采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池(DN/CN)工艺,研究了碳氮比(C/N值)、进水负荷、温度等对TN去除效果的影响。结果表明,当增加的C/N值为3. 6、水力负荷≤9. 44 m~3/(m~2·h)[NO_3~--N最大负荷为4. 8 kg/(m~3·d)]时,出水TN满足国标要求(≤10 mg/L);去除单位质量TN需3. 7倍COD,碳源不足会导致NO_2~--N积累和碳源单耗升高; 14℃时的TN去除率较19℃时下降了约15%;反硝化过程中pH值增量和TN去除量存在一个对应关系,可用于反硝化滤池处理效果的辅助判断。     

耦合反硝化的CANON工艺实时控制策略研究

为实现高氨氮污水的深度脱氮处理,给CANON工艺提供一种有效的控制模式,以某城市污水处理厂初沉池出水为基础,人工配制高氨氮废水,同时利用在线仪表监测脱氮过程中DO、ORP和p H值的变化规律。结果表明,在前置缺氧搅拌阶段可通过ORP曲线一阶导数为零的特征点指示反硝化反应结束,后置好氧曝气阶段可通过DO达到设定值(4.0 mg/L)且保持5 min指示短程硝化/厌氧氨氧化自养脱氮反应的完成;反应过程中ΔNO_3~--N/ΔNH_4~+-N值始终小于理论值(0.11)。通过实时控制,反应器可在DO为2.04~2.62 mg/L下长期稳定运行,平均总氮去除负荷达0.68 kg/(m~3·d),平均总氮去除率90%,平均出水总氮为33.01 mg/L,平均出水氨氮低于3 mg/L。     

ICB与臭氧催化氧化处理抗生素废水中试研究

针对头孢菌素类抗生素废水,采用新一代固定床生物膜反应器(ICB)对其进行处理,并通过臭氧催化氧化技术深度处理生物反应器出水。结果表明,在高进水负荷下ICB+臭氧催化氧化组合工艺能够保证出水水质满足《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903—2008)新建企业水污染物排放限值。ICB的极限进水COD容积负荷为2.28 kg COD/(m~3·d),且具有良好的反硝化脱氮能力,反硝化速率为0.42 kg NO_3~--N/(m~3·d)。臭氧催化氧化技术在臭氧投加浓度为125 mg/L、反应停留时间为60 min时,对COD的平均去除率为50.23%。     

A~2/O工艺的反硝化除磷特性研究

为了解传统A2/O工艺中反硝化除磷的作用及强化缺氧吸磷对系统同步脱氮除磷的贡献,以实际生活污水为处理对象,系统研究了缺氧段的反硝化除磷特性及其强化措施,并通过序批式试验考察了除磷微生物种群比例的变化.试验结果表明:稳定运行的A2/O系统中存在反硝化除磷现象,通过提高缺氧段的NO-3-N负荷,可使缺氧除磷贡献率从33.3%提高到53.3%,且系统的除磷率维持在95.4%以上;同时,好氧段的曝气量从400 L/h减少到260 L/h,节约了近35%;反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例由35.4%提高到51.3%左右,微生物种群得到了优化.强化A2/O工艺的反硝化除磷功能,对提高低C/N值污水的脱氮除磷效率及降低运行能耗具有重要的意义.     

石油炼化废水对ANAMMOX的脱氮性能影响研究

为探究石油炼化废水对ANAMMOX过程中脱氮性能的影响,对AAOB细菌混培物进行驯化试验,并利用MPN-PCR技术对驯化前后的主要菌群进行计数。结果表明,石油炼化废水添加比例为50%时,NH_4~+-N和NO_2~--N的平均去除负荷分别为3.535、5.442 kg/(m~3·d),平均理论COD差值为16.67 mg/L;石油炼化废水添加比例为100%时,NH_4~+-N和NO_2~--N的平均去除负荷分别为未添加的17.4%和62.5%。AAOB细菌混培物对石油炼化废水存在一定的适应性,当废水添加比例为50%时增加了系统的稳定性和有效脱氮效果,驯化前后AAOB和DNB菌群数目变化较大,并且对菌群生化活性的影响方式不同;尽管驯化过程中优势菌群逐渐发生变化,但二者的协同脱氮作用一直存在。     

高浓度氨氮废水好氧反硝化反应的基本条件

文章通过室内实验,对高浓度氨氮废水（垃圾渗滤液）间歇曝气,在只存在有机碳、无机氮的条件下进行好氧反硝化脱氮研究。实验结果表明：垃圾渗滤液中存在好氧反硝化土著微生物菌落;发生好氧反硝化的基本条件为在溶解氧充足的条件下间歇曝气;碳源不仅是厌氧反硝化所必须的,同样也是好氧反硝化的必要条件。     

晋中市污水水质及低C/N值进水反硝化特征

针对城市污水处理厂出水总氮浓度超标和低C/N值(C/N值4)的现象,以晋中市某污水处理厂为研究对象,深入分析其污染物指标分布概率和污水水质特征。采用间歇式反硝化试验,对比了以沉砂池、初沉池出水为进水的反硝化过程中,对NO_3~--N及COD的去除效果,并用动力学方法分析两种进水反硝化特征的差异。试验结果表明,沉砂池出水和初沉池出水的反硝化过程均可分为快速反应期、减速反应期和慢速反应期。碳氮比较低条件下,反硝化过程呈一级动力学反应。取消初沉池后,对NO_3~--N的去除率可提高9%,颗粒性有机物碳源(CODSS)可起到增加外碳源的作用。同时表明,取消初沉池为反硝化微生物提供颗粒性有机碳源的工艺思路合理可行,对实际城市污水处理具有指导意义和应用价值。     

C/N值对嵌草铺装系统N迁移转化的影响

以模拟嵌草铺装系统为研究对象,运用~(15)N同位素示踪技术研究不同进水C/N值条件下土壤吸附、植物吸收、微生物固定、硝化、反硝化和硝酸盐异化还原为铵(DNRA)作用对氮的去除效果,量化分析氮的迁移转化规律。结果表明,嵌草铺装系统可有效去除雨水径流中的COD、TN、NH_4~+-N和NO_3~--N,去除率分别可达到77.5%、85.8%、85%、96.3%;0~5 d时以土壤无机颗粒吸附、植物吸收、微生物同化和硝化反应为主,5~12 d时以反硝化反应为主,12~20 d时以硝化和反硝化反应为主;低C/N值条件下,DNRA和反硝化作用较弱,硝化反应较强;随着进水C/N值的增加,硝化反应削弱,DNRA作用和反硝化作用增强。进水C/N值对土壤无机颗粒吸附、植物吸收和微生物同化作用无显著影响。     

厌氧同时反硝化产甲烷工艺的应用及进展

厌氧同时反硝化产甲烷工艺能够充分利用废水中的有机碳源,在实现生物脱氮的同时产生甲烷,其关键是如何减小或消除硝态氮（NO^- -N）对产甲烷茵的抑制作用。目前,解决该问题的主要手段有培养同时反硝化产甲烷颗粒污泥和生物膜等方法。研究表明,厌氧同时反硝化产甲烷反应器串联好氧硝化反应器（SDMR—ANR）系统,适于处理早期的垃圾渗滤液、屠宰废水等含高浓度有机物和高NH4＋ -N的废水,其中进水COD／N03- -N和好氧反应器出水回流比是影响其运行效果的关键因素。此外,还介绍了厌氧同时反硝化产甲烷工艺的微生物种群结构及进一步的功能扩展。     

NaCl对反硝化脱硫工艺运行效果的影响

采用UASB反应器研究当NaCl质量浓度为2~35 g/L时对反硝化脱硫工艺以及微生物群落结构的影响。结果表明:NaCl从2 g/L增加至35 g/L的过程中,提高S∶C∶N至1∶3∶1可以保持高的单质硫产率;反应器内异养反硝化菌属所占比例随NaCl质量浓度的增加而减小,而自养反硝化菌属所占比例却随之增加;NaCl存在时,有机物的增加能够影响亚硝酸盐还原速率,从而使硫化物氧化停留在单质硫阶段,且高质量浓度NaCl条件下兼性自养反硝化微生物能同时参与硫化物的氧化、硝酸盐的反硝化和有机物的降解,使反硝化脱硫工艺维持较好的处理效果。     

分段进水SBR处理低C/N值含盐废水的脱氮效果

针对低C/N值含盐废水利用传统生物脱氮工艺处理时存在有机碳源不足、脱氮效率低的问题,提出以优先利用原水中的可生物降解有机物和减少外加碳源为目的的分段进水SBR工艺。对比分析了5种不同进水方式下的脱氮效率、N2O释放量及转化率,结果表明:在外碳源充足的条件下,5种进水方式均可实现较好的脱氮效果,但进水比例为1∶2∶3的三段式进水脱氮过程中N2O的转化率较一段进水方式减少了约46%。在二段进水方式中,进水比例为1∶1的N2O转化率最高,达到了5.1%,而进水比例为1∶2的仅有2.5%。对比最后一次硝化结束时系统内的NOx--N浓度,一、二、三段式的分别为41.5、23.3、19.7 mg/L,因此通过分段进水可节省后续反硝化时间和反硝化外碳源需求量。可见,当处理低C/N值含盐废水时,采用适当的分段进水方式和进水比例,可在实现高效脱氮、降低运行成本的同时防止N2O的大量释放。     

分段进水SBR处理高浓度氨氮废水的中试研究

对传统分段进水SBR工艺进行改进,增加球形悬浮填料和搅拌措施,并建立中试系统,考察系统对高浓度氨氮废水的处理效果以及温度对脱氮效果的影响。结果表明:该工艺对高浓度氨氮废水的处理效果良好,在进水COD为580～970 mg/L、NH_4~+-N为90～257 mg/L的条件下,对COD、NH_4~+-N和TN的去除率基本在80%、80%和70%以上。水温对系统处理效果的影响显著,水温与比氨氧化速率和比反硝化速率呈显著的正相关性。分段进水SBR工艺可充分利用原水中的有机物作为反硝化碳源,在节能降耗的前提下,可实现废水的深度脱氮处理。