分段进水一体化工艺同步硝化反硝化脱氮影响因素研究

以考察分段进水一体化工艺脱氮的影响因素及脱氮能力为目的,研究了进水流量比(厌氧区∶缺氧区)、好氧区溶解氧(DO)浓度、水力停留时间(HRT)(固定厌氧区和缺氧区进水流量比为3∶1)对工艺的同步硝化反硝化(SND)的影响,同时运用动力学模型对工艺的脱氮能力进行了模拟分析。试验结果表明:厌氧区和缺氧区进水量比为3∶1时,总氮去除率最高,平均去除率在86%以上;好氧区DO质量浓度约为2.0 mg/L时,总氮去除率最高,平均去除率在85%以上;保持厌氧区和缺氧区进水流量比为3∶1, HRT为12 h时,总氮去除率最高,平均去除率在86%左右;对脱氮动力学进行了研究,反硝化速率方程为R=-1.87×10-3X,总氮降解常数为1.87×10-3 h-1。     

市政污水人工湿地硫自养反硝化性能研究

以市政污水为底物,建立人工湿地进行硫自养反硝化研究,考察了硫源、硫灰比、微生物密度、温度和NO_3~--N含量对系统运行性能的影响。结果表明,Na_2S_2O_3作为硫源自养反硝化效率最高,NO_3~--N去除率为90.9%;在优化硫灰质量比2:1下,系统NO_3~--N去除率为91.6%;在10×10~3～100×10~6 cell/mL内,微生物密度的提高能够促进人工湿地对NO_3~--N去除性能;30℃为硫自养反硝化的适宜温度,过低的温度会严重抑制反硝化效率;过高的NO_3~--N含量会导致ρ(Na_2S_2O_3)/ρ(NO_3--N)较低,从而抑制硫自养反硝化效率。     

人工湿地反硝化碳源补充研究进展

碳源作为反硝化过程的电子供体,是影响人工湿地反硝化过程的主要因素.人工湿地的反硝化碳源主要来自于进水,但是由于进水中的溶解性有机碳浓度很低,并且大部分为难降解有机碳,因此需要考虑使用外加碳源提供反硝化电子供体.研究中用于人工湿地反硝化碳源主要有污水、低分子碳水化合物和植物生物质等.植物生物质作为人工湿地反硝化碳源有其独特的优势,不仅价格低廉,来源充足,而且解决了湿地植物的处置问题,还不会增加系统的能耗和二氧化碳的排放量.本文结合现有人工湿地反硝化碳源补充的相关研究,描述了不同外加碳源对反硝化过程的作用,并对不同外碳源的效能进行了对比.     

低P/COD进水对同步硝化反硝化的影响

针对化学强化一级处理出水的水质,主要研究了不同低磷含量进水对氮素等营养物去除的影响。在序批式活性污泥反应器(SBR)内,进水总磷和化学需氧量(P/COD)之比分别控制在1/500、1/250和1/156。结果表明,运行结束时三个P/COD比系统内的总磷含量均低于检测水平,表明三种低磷含量的进水对于总磷的去除影响不大。而总氮的去除率随着磷含量的增加从42.74%升高至79.60%,同时硝化和反硝化反应速率达到平衡,有效地实现了同步硝化反硝化过程。其中,在P/COD比1/156的进水系统内,氨氮和总氮的去除率最高,分别达到85.91%和79.60%。这些结果表明,氮的去除效率受到了磷含量的影响,并且氮的损失主要是基于同步硝化反硝化的方式。     

潮汐流人工湿地污水强化处理研究进展

人工湿地系统床体中的氧环境及湿地床体的复氧能力是决定有机物与氨氮去除的主要因素,直接影响湿地对污染物的净化效果及正常运转。作为一种新型强化人工湿地,潮汐流人工湿地可以通过潮汐运行过程中床体浸润面变化产生的孔隙吸力将大气氧吸入床体,进而明显提高了湿地床的氧传输量和污染物的净化效果。相比于传统的人工湿地,潮汐流人工湿地的复氧能力可达450 g/(m2·d),远高于传统的潜流型人工湿地和曝气型人工湿地(≤100g/(m2·d))。对潮汐流人工湿地的复氧机理和影响因素、污染物的去除机理进行了分析研究,并对潮汐流人工湿地的研究和应用现状、存在的问题进行了总结。结果表明,潮汐流人工湿地适合处理较高浓度污水,并可以应用于北方寒冷地区的污水中污染物的去除,且去除效果明显优于潜流等传统的人工湿地,具有较好的应用及发展前景。     

自养反硝化-人工湿地处理污水厂尾水中试研究

针对杭州某污水处理厂出水水质特点,以及浙江省地方标准趋严的要求,对污水厂滤布滤池出水开展自养反硝化-人工湿地深度处理中试研究.结果表明:自养反硝化脱氮技术对尾水TN具有良好的去除效果,出水TN浓度可稳定控制在3 mg/L以下,联合工艺对NH3-N和TP也有一定的去除效果.     

高效反硝化分段组合式反应器运行性能

氮素污染是水体富营养化的主要诱因之一,反硝化技术是氮素污染控制的有效手段。采用模拟废水,研究了反硝化分段组合式反应器(CAR)的脱氮除碳性能。实验结果表明,CAR具有很高的容积效能,在进水NO₃^--N浓度为964.7 mg·L^-1、水力停留时间为0.86 h条件下,硝氮去除速率(NRR)为26.8 kg·(m³·d)^-1,COD去除速率(CRR)为93.76 kg·(m³·d)^-1,NRR高于文献报道的最高值,CRR也达到文献报道的领先水平。CAR具有良好的运行稳定性,在反应器的效能上升阶段和效能稳定阶段,出水基质浓度的变异系数比和极差分别小于9.85和9.07,出水pH的相对标准差小于1。CAR运行性能出众的原因是它能持留浓度高(MLVSS高于17 g·L^-1)、活性强(最大比活性为1.573 g NO₃^--N·(g VSS)^-1·d^-1)的颗粒污泥。     

环境因子对人工湿地沉积物中反硝化微生物群落结构的影响

反硝化微生物在人工湿地脱氮过程中发挥着关键作用。利用荧光定量PCR技术检测沉积物中反硝化功能基因nirS和nirK的丰度,利用高通量测序技术分析反硝化微生物的多样性,并利用SPSS Pearson分析了pH、温度等环境因子对人工湿地沉积物中反硝化微生物丰度和多样性的影响。研究结果表明,人工湿地中nirS和nirK的丰度分别为1.01×10~7～4.18×10~8拷贝数/g干沉积物和2.99×10~5～6.77×10~6拷贝数/g干沉积物,其中nirS显著高于nirK丰度,nirS丰度与温度和NO~3~--N显著正相关,与pH显著负相关。nirS和nirK的Shannon指数分别介于3.54～4.76和2.97～4.45之间,nirS的多样性与温度显著负相关,与pH显著正相关。通过蒙特卡洛置换检验得出nirS的OTU组成与TOC显著相关。     

潮汐-连续流组合人工湿地对污染河水的净化特性

构建了具有不同运行方式的两级垂直流人工湿地。连续运行1 a的结果表明:潮汐-连续流组合人工湿地能够有效地净化污染河水,其对COD、BOD5、SS、TP、TN、NH3-N的年平均去除率分别为85.6%、94.7%、98.7%、85.6%、74.1%、87.7%;采用间歇(潮汐)运行方式的一级垂直流人工湿地不仅能够实现对COD、BOD5、SS 90%左右的去除,而且还能够促进二级连续垂直流人工湿地对NH3-N、溶解态TP的有效去除;前置潮汐流湿地同二级连续流人工湿地相比,前者更利于植物的生长,在连续和间歇运行的垂直流人工湿地中植物对氮去除的贡献均高于对磷去除的贡献。     

黄铁矿强化人工湿地反硝化处理含氮废水的研究

通过构建黄铁矿垂直流人工湿地(PCW)和对照组湿地(CW0),考察黄铁矿强化人工湿地对含氮废水的处理效果,分析最佳脱氮条件下不同形态氮的沿程变化,探索氮转化去除途径。结果表明:PCW的脱氮效率优于对照组,NO_2~--N、NH_4~+-N和SO_4~(2-)积累显著降低。碳氮比为6、HRT为12 h时PCW脱氮效果最好,对NO_3~--N、TN和COD的去除率分别为95.6%,92.1%、83.0%,比CW0提高了7.5%、14.1%、5.5%。沿程变化表明NO_3~--N、TN浓度沿水流方向明显降低。湿地上部10～30 cm处COD大部分得到去除,底部NO_2~--N、NH_4~+-N维持在较低水平。     

水力负荷和填料对华南冬季条件下潮汐流人工湿地去除氨氮的影响

供氧不足是导致传统人工湿地硝化速率和水力负荷低的关键因素。此外,低温条件下微生物活性下降会进一步加剧该问题。针对上述情况,构建两组供氧能力强的潮汐流实验柱,在华南冬季条件下考察水力负荷和填料对系统NH₄⁺-N去除效率的影响。结果表明,NH₄⁺-N去除负荷与水力负荷成正比。以沸石与碎石混合填充的潮汐流实验柱(TFCW-Z)对NH₄⁺-N的平均去除率(67.20%～77.28%)显著高于以碎石填充的实验柱(TFCW-G)NH₄⁺-N平均去除率(43.23%～51.77%)(p<0.05)。在日平均温度为6～19.5℃,水力负荷为4 m/d条件下,TFCW-Z出水中NH₄⁺-N质量浓度始终低于黑臭水体标准值8 mg/L,此时NH₄⁺-N平均去除率为67.20%,NH₄⁺-N平均去除负...     

异养硝化-好氧反硝化菌异养硝化性能的影响因素

在异养硝化-好氧反硝化菌H1良好的脱氮效果基础上,研究了在不同溶解氧浓度、废水成分和金属离子存在条件下时,H1的代谢途径及其异养硝化性能的变化。研究表明,溶解氧浓度在4.7 mg/L时,H1脱氮途径最佳;在NH4+模拟废水中,NH4+会通过NH4+—→NH2OH—→N2O—→N2的途径被快速去除;在NH4+和NO2?混合模拟废水中,没有显示出H1优先进行反硝化的现象,NH4+-N的降解是短程的硝化反硝化过程;在NH4+和NO3?混合模拟废水中,NO3?会诱导羟胺氧化酶产生NO2?-N,使得NH4+-N经过反硝化途径的亚硝酸盐水平被去除;在NH4+模拟废水中,1 mmol/L的Cu2+和Fe2+对异养硝化过程具有显著地激活作用。     

多级垂直潮汐流人工湿地厌氧氨氧化脱氮研究

采用多级垂直潮汐流人工湿地(MVTF-CWs)处理城市污水处理厂剩余活性污泥厌氧消化液(EAS-ADL),在低C/N条件下,研究MVTF-CWs对典型污染物的去除特征及其厌氧氨氧化脱氮行为,并利用FISH和高通量测序方法分析主要功能微生物。结果表明,在原水COD/ρ(TN)为0.46的条件下,进水NH4+-N、TN的质量浓度分别为(1 002±71)、(1 003±71) mg/L,平均去除率分别为98.97%和62.64%;进水COD为(456.4±57.7) mg/L,平均去除率为93.22%。MVTF-CWs中第3和第5级对TN的去除贡献最大。第3和第5级湿地单元中存在Anammox菌,相对丰度分别为7.77%和12.14%,而异养反硝化菌占比仅为2.22%和0.22%,表明第3和第5级湿地单元高TN去除主要通过厌氧氨氧化脱氮途径实现。     

潮汐流人工湿地处理南方农村黑臭水体实验研究

农村黑臭水体水质差、污染负荷变化大,传统人工湿地难以实现对其中氨氮、总氮污染物高效率的去除。构建潮汐流人工湿地装置处理模拟农村黑臭水体,以期强化氨氮、总氮的去除效率。通过考察污染负荷和水力停留时间（HRT）变化对污染物去除效果的影响,探讨COD、TP以及氮素污染物在系统内沿程去除机理。结果表明：潮汐流人工湿地能高效去除农村黑臭水体中的污染物,HRT显著影响污染物去除效率,系统COD和TP去除效果随HRT延长都呈现先上升后下降的趋势,系统最佳HRT为6 h,此时在污染负荷下的综合处理效果最佳,对COD、NH4+-N、TN、TP去除率最高分别为87.7%、99%、97%、97%。COD、TP和NH4+-N处理效果受污染负荷影响较小,TN去除效果随污染负荷增加而逐渐升高。沿程污染物浓度变化显示,NH4+-N、TN沿水流方向明显降低,在基质层上层TP和COD大部分得到去除,氮素的去除过程主要发生在基质层中层。     

经济植物型潮汐流人工湿地深度净化农村生活污水

研究利用水稻、水雍菜构建经济植物型潮汐流人工湿地,用以处理经"厌氧-缺氧-跌水充氧生物接触氧化"装置处置后的农村生活污水尾水,探讨该组合工艺中潮汐流人工湿地的最佳运行参数,验证经济植物型潮汐流人工湿地深度净化生活污水的可行性,并考察植物吸收对湿地氮磷去除的贡献,为植物的选取提供参考。结果表明:在实验条件下,控制湿地停留时间为12 h,空床时间6h,湿地对氮磷具有较好的去除效果;在进水COD、NH_4~+-N、TN及TP平均浓度分别为67.2、10.7、25.6、1.94 mg/L的条件下,两种植物湿地出水NH_4~+-N、TN含量均达到了GB18918-2002一级A标准,TP含量均达到GB 18918-2002一级B标准;湿地系统收获水稻"常优1号"0.73kg/m~2、水雍菜28.83 kg/m~2,在深度净化污水的同时可获得一定的经济效益;水稻对湿地系统氮磷去除的贡献率分别3.9%和6.8%,水雍菜为18.6%、30.1%,水雍菜较水稻对N、P有更强的去除能力;筛选植物时,在发挥一定生态效应的基础上,应优先挑选生物量大,收获次数多,经济效益高的作物。     

分段进水脱氮除磷工艺中反硝化除磷的实现与维持

以实际城市生活污水为处理对象,应用改良UCT分段进水工艺研究反硝化除磷的实现途径与维持方法,探讨工艺运行参数对反硝化除磷性能的影响,并分析了强化缺氧吸磷对提高系统脱氮除磷效率的作用和稳定维持反硝化除磷的控制策略。结果表明,通过A/O分段进水工艺向改良UCT分段进水工艺运行方式的转变,可以成功富集反硝化聚磷菌,最高比例达39.2%,污泥缺氧吸磷速率为3.19～4.48 mg P·（g VSS）^-1·h^-1。缺氧/好氧吸磷速率和磷去除率随厌氧池体积的增加而增加,最佳体积分配为34/102/204 L（1/3/6）。控制污泥回流和内循环分别为100%相似文献   

多级潮汐流人工湿地对城市污水处理厂生产废水中典型污物的去除特征

采用多级潮汐流人工湿地处理城市污水处理厂生产废水(NH_4~+-N的质量浓度平均为817.6 mg/L),以豆石、砾石和建筑废砖作为人工湿地填料,平均水力负荷为0.618 m~3/(m~2·d)条件下,研究其对污染物的去除特征。结果表明,在系统运行阶段,进水NH_4~+-N、TN、PO_4~(3-)-P的质量浓度及COD的平均分别为817.6、819.0、17.86 mg/L及379.46mg/L,出水NH_4~+-N、TN、PO_4~(3-)-P的质量浓度及COD的平均分别为11.46、316.4、8.81 mg/L及43.99 mg/L,平均去除率分别为97.88%、61.37%、49.32%及88.41%;平均硝化速率为(20.79±2.26)g/(m~2·d),硝化进程良好;平均反硝化速率为(13.09±2.58)g/(m~3·d),出水中TN主要为NO_3~--N(平均质量浓度为277.3 mg/L)。尽管平均反硝化速率较高,但为进一步降低生产废水回流所引起的TN的循环累积量,需进一步强化反硝化进程。     

不同进水碳氮比对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响

在不同条件下对3种湿地植物枯落物进行水解,以获得相应的植物碳源。利用提取的植物碳源,研究了进水碳氮比对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响。结果表明,对以硝态氮为氮源的反硝化过程,补充碳源对硝态氮和总氮的去除有明显的促进作用;对以氨氮和硝态氮为氮源的脱氮过程,随碳氮比的升高,硝态氮和总氮去除率增大,而氨氮由于受到溶解氧的制约,其去除率下降,并最终制约了总氮去除率的增大程度。     

污水处理厂尾水硫自养反硝化人工湿地脱氮效果

针对目前城市污水处理厂尾水深度脱氮困难的问题,通过模拟试验研究了硫自养反硝化人工湿地对城市污水处理厂尾水的脱氮性能和脱氮途径。结果表明：装置启动后,人工湿地硫自养反硝化区逐渐形成以硫自养菌种(Thiobacillus、Sulfuritalea、Sulfurimonas,占菌群总量的18.06%)为主的微生物群落形态,系统脱氮效果明显;在水力停留时间为24 h时,系统脱氮效果最好,出水硝态氮平均质量浓度为0.2 mg/L,平均去除率为96.4%。该研究成果可以为污水处理厂尾水深度脱氮提供新的思路。     

海水盐度对短程硝化反硝化的影响

采用SBR工艺研究了海水盐度对短程硝化反硝化影响,同时研究了不同海水盐度下,温度、pH、氨氮负荷对氨氮去除率的影响。试验结果表明:大生活用水范围内(海水占生活用水的比例在35%以内)的海水盐度情况下仍能实现短程硝化反硝化,但不同海水盐度情况下的氨氮去除率与氨氮负荷有关,随着海水占生活污水比例的增加氨氮负荷应逐渐减少。当短程硝化系统的单位MLSS氨氮负荷小于0.15kg/(kg·d)时,氨氮去除率仍可达到90%以上。升高温度有利于提高短程硝化脱氮效率,反应温度应保持在25～30℃。