短程生物脱氮过程菌群调控影响因素研究进展

短程生物脱氮技术可有效降低污水处理成本。本文介绍了温度、pH、溶解氧(DO)、游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)等环境因素对氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的不同影响;特异性硝化抑制剂:丙烯基硫脲(ATU)、氯酸盐、叠氮化钠(NaN3)等对短程硝化的抑制效应。这些研究有助于更好地调控硝化菌群的类型,实现更稳定的短程生物脱氮。     

厌氧氨氧化菌的特性及富集培养方法的研究进展

厌氧氨氧化是一种以厌氧氨氧化菌的生化作用为核心的新型生物脱氮技术,具有良好的开发前景。然而由于厌氧氨氧化菌细胞产率极低,生长非常缓慢,且对环境条件较为敏感,使其不能很快地实现大规模的推广应用。根据厌氧氨氧化菌的生理生态学特性,从反应器和接种污泥两个方面综述了近年来国内外富集培养厌氧氨氧化菌的方法,并指出了今后研究的主要方向。     

有机物作用的厌氧氨氧化菌代谢特性研究进展

厌氧氨氧化（Anammox）工艺是近年来废水生物脱氮领域的新技术,非常适合于处理含有机物的废水。本文介绍了厌氧氨氧化工艺的特点,详细介绍了有机物对厌氧氨氧化菌的抑制和促进机制。有机物对厌氧氨氧化菌的抑制主要来自两个方面：一是有机物促进异养菌反硝化菌的大量繁殖形成基质竞争抑制;二是废水中的醇类、抗生素等有毒有害有机物会对厌氧氨氧化菌产生毒性抑制。有机物对厌氧氨氧化菌代谢的促进作用也有两种：一是特定的有机物可作为能源被厌氧氨氧化菌利用,促进厌氧氨氧化菌的代谢;二是通过控制废水处理系统中的碳氮比,使厌氧氨氧化菌和反硝化菌在废水处理系统中协同互生。最后指出开发有毒有机废水预处理、驯化厌氧氨氧化污泥、菌种流加等是解决问题的途径。     

厌氧氨氧化工艺的菌种、启动与效能

厌氧氨氧化是微生物和环境领域的重大发现,具有很高的科学和实用价值。研究证明,除了人们最早认识的浮霉状菌外,硝化菌和反硝化菌也有厌氧氨氧化活性。以厌氧颗粒污泥、硝化污泥、自养型和异养型反硝化污泥作为接种物,均可成功启动厌氧氨氧化反应器。在厌氧氨氧化反应器启动过程中,依次呈现菌体自溶、活性迟滞、活性提高和活性稳定4个阶段,根据这种阶段性可及时调控启动过程。实验室和生产性厌氧氨氧化工艺的平均容积基质氮去除速率可达50.75kg.m-3.d-1和9.50kg.m-3.d-1,显示了极高的脱氮效能。     

生活污水厌氧氨氧化脱氮工艺研究

城镇生活污水是主要的氮排放源，导致生态环境危害。随着我国城镇化进程的加快，生活污水的排放越来越多，相应的生活污水处理的需求也增多，传统的污水处理工艺已无法满足需求，需要研究更高效的污水脱氮工艺。本文以生活污水为研究对象，采用A/O与UASB串联工艺，USAB作为深度脱氮反应器，探究以厌氧氨氧化为核心的污水生物脱氮工艺，将厌氧氨氧化反应器与常规生化反应器（A/O）串联，在常规生化反应器实现亚硝化，进而与UASB串联，系统最高去除95%的氨氮和86%的总氮。在基本不额外增加运行成本的基础上达到了提高出水水质、深度脱氮效果，该工艺的控制参数对现有污水处理厂提标、降耗具有一定借鉴意义。     

实时荧光定量PCR法对温度变化下不同工艺硝化细菌丰度的影响

以氧化沟和AAO两个不同工艺污水处理系统曝气池的活性污泥样品为试验对象,建立实时荧光定量PCR法对作用于硝化反应的氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌进行快速定量检测,研究温度降低对不同工艺曝气池中氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化细菌数量及种类的影响。研究表明:不同水厂微生物群落存在差异,AOB丰度比NOB丰度低一个数量级;随着温度的降低,氧化沟工艺中AOB、硝化螺菌属(Nitrospira)含量逐渐升高,硝化杆菌属(Nitrobacter)含量先升高后降低;AAO工艺中AOB、Nitrospira含量先降低再升高,Nitrobacter含量逐渐升高。     

厌氧氨氧化菌富集培养技术的研究与应用

厌氧氨氧化技术是近年来开发成功的新型生物脱氮技术,其脱氮效能大大突破了传统硝化-反硝化技术,具有十分诱人的应用前景。但厌氧氨氧化菌细胞产率极低,生长缓慢,且对环境条件较为敏感,要使接种物显现厌氧氨氧化功能,必须对其进行精心培育。根据厌氧氨氧化菌富集培养物的特点和接种污泥的来源,探讨了厌氧氨氧化菌富集培养技术,指出采取控制和强化技术可加快厌氧氨氧化菌富集培养过程。     

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。     

常温低氨氮污水生物滤池CANON工艺的实现

基于厌氧氨氧化反应的生物自养脱氮是目前污水处理中最为经济的脱氮途径。采用装有火山岩活性生物陶粒滤料的反应器,在常温(8～25℃)条件下对低NH4+-N(60～90mg.L-1)城市污水进行试验研究,通过改变曝气等运行工况,经过硝化自然挂膜、优选亚硝酸细菌和培养厌氧氨氧化菌3个阶段之后,实现了生物滤池同步亚硝化/厌氧氨氧化生物自养脱氮。结果表明,DO控制可作为反应器启动的主要控制因子,通过在生物滤池上方水柱中进行曝气和处理水携氧内循环联合的方式,可以实现对生物膜系统内DO浓度的良好控制。运行过程中可以通过pH值的变化来对反应周期进行判断,pH值的第二个突跃点是系统反应周期结束的标志。     

厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺研究进展

厌氧氨氧化（ANAMMOX）是一种新型的经济的生物脱氮新工艺。近年来,对厌氧氨氧化工艺的研究取得了许多突破性的成果。综述了厌氧氨氧化菌以及厌氧氨氧化反应启动的相关研究。介绍了厌氧氨氧化菌的富集培养分离的方法以及特性;总结分析了近年来采用不同反应器、不同污泥源进行厌氧氨氧化反应启动和完成启动的评判标准。     

厌氧氨氧化富集培养研究及其工业应用进展

在高氨氮废水处理方面,厌氧氨氧化工艺与传统硝化-反硝化生物脱氮工艺相比具有较高的脱氮效能.因此近几年得到了快速的发展,但是由于厌氧氨氧化细菌所需要的培养条件及其自身特性使得其不能很快地在实际污水处理中得到广泛推广.本文在总结厌氧氨氧化富集培养研究进展及其向工业化发展的基础之上,讨论了厌氧氨氧化工艺以后发展的方向及其需要解决的问题.     

厌氧铁氨氧化工艺特性与控制策略的研究进展

厌氧铁氨氧化(Feammox)是在厌氧环境下铁还原结合氨氧化的过程,存在于自然环境及人工环境中。Feammox反应可缓解缺氧土壤和湿地等环境的氮积累,且为自养型脱氮工艺,在污水处理中具有应用前景。近年来,研究人员对厌氧铁氨氧化的反应功能菌、代谢机理、富集培养与工艺运行等进行考察,成功富集到部分Feammox功能菌,推测了其理论反应,并探明工艺运行条件。目前,厌氧铁氨氧化工艺在污水处理领域尚处于起步阶段。对厌氧铁氨氧化的基本特性、工艺启动与控制、反应影响因素等进行了总结,可为后续研究及实际工程应用提供一定参考。     

生活污水实时控制策略实现短程脱氮研究

短程脱氮工艺可减少25%的曝气量和40%的有机碳源。然而,对于低C/N比的城市生活污水常温下较难实现短程脱氮以及维持稳定。本研究利用实时控制策略常温下处理生活污水经过30 d的驯化实现了短程脱氮。SBR曝气结束后亚硝氮积累率超过95%,成功的将大部分亚硝化细菌(NOB)从系统中淘洗掉,氨氧化菌(AOB)成为了优势菌属。SEM分析结果表明,活性污泥系统中大部分以杆状亚硝化单胞菌(约为1μm)为主。     

厌氧氨氧化工艺的研究与应用进展

综述了厌氧氨氧化工艺在污水处理中的应用研究现状,介绍了基质浓度、有机物、溶解氧、温度以及pH等对厌氧氨氧化过程的影响,并对运行较为成功的工程案例进行了分析说明。在此基础上,提出了厌氧氨氧化工艺的未来研究重点,具体包括:变温条件下厌氧氨氧化菌的快速适应及性能保持,多因素共同作用对厌氧氨氧化的综合影响,厌氧氨氧化菌的快速增殖与稳定保留,短程硝化过程的稳定实现。     

氮负荷波动对厌氧氨氧化/反硝化协同脱氮效能影响

在厌氧折流板反应器(ABR)中探究厌氧氨氧化菌和异养反硝化菌的分步培养，以及进水氮负荷波动对系统性能的影响。结果表明，维持C/N为0.65，逐步提升总氮负荷(NLR),50 d左右可实现厌氧氨氧化与反硝化协同脱氮，总氮去除率可达95.8%。NLR波动值低于1.04 kg/(m³·d)时，对工艺脱氮性能无显著影响。负荷变化幅度越大，厌氧氨氧化菌活性受抑制越显著，对反硝化菌基本无影响，负荷波动值达到2.10 kg/(m³·d)时厌氧氨氧化对氮的去除贡献(C_A)下降至54.8%，反硝化耦合厌氧氨氧化协同脱氮可有效提升系统的稳定性。胞外聚合物(EPS)对系统负荷波动有较好的响应规律，负荷波动越大，EPS提高越多，有利于提高系统性能的稳定性。     

城镇污水生物脱氮除磷研究进展

传统污水处理工艺具有脱氮除磷效率低、运行能耗高、剩余污泥量大、温室气体排放缺乏有效管控等缺点，难以满足“十四五”生态文明建设对城镇污水深度处理及资源化利用的更高要求。深入研究微生物脱氮除磷理论及技术，加快新工艺工程应用步伐，是当前形势下的必然选择。基于我国城镇污水处理发展现状，文中系统介绍了污水处理从传统脱氮除磷到短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、厌氧氨氧化及反硝化除磷的研究进展，针对现状研究的不足之处，对未来发展趋势进行展望。     

厌氧氨氧化与反硝化协同脱氮研究进展

厌氧氨氧化由于其独特的优点成为当前生物脱氮研究的前沿课题。研究表明,反应器中可能同时存在厌氧氨氧化与反硝化两种主要的厌氧脱氮过程。文章主要对ANAMMOX和反硝化同时存在的理论研究进行了阐述,并指出了目前存在的问题和今后的研究方向。     

短程硝化过程动力学及有机物影响试验研究

在SBR中对自养环境下短程硝化过程动力学和维持初始DO质量浓度不变的条件下有机物对短程硝化的影响进行研究.结果表明,自养环境下,短程硝化过程动力学可以用Monod模型表示,NH4+-N对污泥的最大比氧化速率vmax为13.05mg·g1·h-1,NH4+-N半饱和常数Ks为21.98 mg·L-1.DO充足的条件下,低浓度有机物对短程硝化作用影响不大,系统中主要反应为短程硝化;高浓度有机环境下,氨氮降解速率略有下降,亚硝氮积累率降幅较大,TN有损失,系统中除了短程硝化外,还发生了同步硝化反硝化作用.动力学参数vmax随着有机物浓度的增加先变大后减小,在C/N体积比为0.6左右时,vmax达到最大值58.72 mg·g-1·h-1.     

厌氧氨氧化菌种类及其与各类功能菌在ANAMMOX系统内的协作

对目前所发现并报道的共计6个属27种厌氧氨氧化菌进行了总结,结合厌氧氨氧化与短程硝化、短程反硝化、反硝化、厌氧甲烷氧化以及硫自养反硝化5类耦合脱氮工艺,介绍了厌氧氨氧化菌与氨氧化菌、亚硝酸盐氧化菌、反硝化菌、硫自养反硝化菌以及厌氧甲烷氧化菌之间的相互协作过程,比较了各工艺的优势与不足,归纳了5类耦合工艺的研究重点与难点。认为可以通过多参数在线监测技术的开发及各耦合工艺模型的建立,以达到对反应工况实时控制;同时随着对各生化反应电子传递链,以及基于厌氧氨氧化的污水处理工艺内各功能菌群的协作关系的深入了解,存在问题将迎来更优化的解决方案。     

两种不同硝化类型反应器中固定化硝酸菌的群落分析

该试验从亚硝化和全程硝化两种不同硝化类型的好氧流化床反应器的固定化包埋颗粒中提取细菌总基因组DNA,采用聚合酶链式反应一变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对系统中的氨氧化菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和亚硝酸盐氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB...