SBR和HBR两种反应器中N_2O产生量的研究

为考察不同反应器类型对N_2O产生量的影响.试验采用好氧-缺氧SBR生物反应器和间歇式复合生物反应器HBR(填料填充率:30%,运行方式:瞬间进水—曝气360 min—沉淀40 min—排水20 min),研究实际生活污水脱氮过程中N_2O的产生与释放情况,重点考察不同生物反应器类型对脱氮过程中N_2O产生量的影响.结果表明,SBR系统处理实际生活污水脱氮过程中N_2O主要产生于硝化阶段,不同生物反应器类型对脱氮过程中N_2O产生量有显著影响.SBR生物反应器和HBR生物反应器硝化过程N_2O产生量分别为0.76和1.48 mg/L,SBR生物反应器硝化过程中N_2O产生量远低于HBR生物反应器N_2O产生量.     

SBR中不同曝气方式下CANON工艺的启动与运行

全程自养脱氮工艺(CANON)是近年来发展起来的一种新型脱氮工艺,在CANON的运行过程中,DO的控制不当很容易引起系统脱氮率下降,甚至崩溃.合理控制反应器内部溶解氧是CANON工艺稳定运行的关键.目前,关于不同曝气方式下CANON启动与运行的研究结果还存在争议,为此,本实验在序批式反应器SBR中分别采用间歇曝气SBR(R1)和连续曝气SBR(R2),研究不同曝气方式下启动CANON及其遭到延时曝气破坏后的恢复.结果表明:R1和R2分别在第21天、27天成功启动CANON.进行延时曝气破坏后,在只改变HRT与增加运行周期的条件下,R1和R2分别经过25 d、33 d成功恢复CANON.最终R1和R2的总氮去除率分别为84.32%、73.62%.在SBR中可以通过同时亚硝化/厌氧氨氧化和交替亚硝化/厌氧氨氧化两种途径提高总氮去除率,R1中两者所占比例分别为24.7%、58.54%(第86天).R1内亚硝化菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(An AOB)具有较高的活性,硝化细菌(NOB)被抑制或淘洗得较为彻底.间歇曝气在节省运行时间的同时可以稳定实现较高的总氮去除率.     

SBR磁化生物工艺处理生活污水

为了缩短活性污泥在SBR反应器中的沉淀时间,提高单位体积活性污泥的有机负荷率,对传统SBR法处理工艺进行了改进.采用向SBR反应器中投加纳米磁粉人工磁化微生物絮体的新型生物法来处理生活污水,并运用磁分离技术对经过磁化并吸附了有机物的污泥絮体进行沉降分离.小试试验研究了曝气时间、沉淀时间、最佳磁粉投量以及磁粉失效时间对处理效果的影响,同时确定了工艺的最佳运行参数.结果表明,磁性生物絮凝泥水混合液在磁分离器中能快速分离,磁场和磁粉强化了菌胶团的活性,提高了废水处理效果,采用最佳方式运行时,COD、BOD5的去除率分别可达95%以上,出水水质优于国家一级排放标准.     

分体式间歇运行膜生物反应器处理生活污水的试验研究

目的通过降低膜负荷缓解膜污染，提高膜生物反应器的处理有机物、脱氮效果．方法采用分体式间歇运行膜生物反应器，生物反应器间歇运行的方式处理污水，处理后的出水进行膜分离处理，并测量原水、生物反应器出水、膜分离出水的COD、NH3-N、NO2^--N、NO3^--N、TN、TMP，考察分体式间歇运行膜生物反应器处理有机物、脱氮效果及膜污染速率．结果试验表明，系统处理COD平均去除率达到87．9％，NH3-N的平均去除率为93．8％，对TN的平均去除率为82．5％，并且与一体式膜生物反应器相比膜污染速率大大降低．结论分体式间歇运行膜生物反应器具有良好的有机物和含氮污染物的去除能力，生物反应器中硝化反应、反硝化反应进行彻底，膜污染速率降低．     

纳米磁粉生物反应系统处理效能研究

为了提高序批式活性污泥法(SBR Sequence Batch Reactor)工艺水处理效果和缩短处理后泥水分离时间,采用纳米磁粉生物法与磁分离技术结合的新型工艺处理淀粉废水.在SBR反应器中投加修饰过的纳米磁粉悬浮液(Fe3O4),对活性污泥进行磁化驯化,利用磁粉菌胶团降解废水中有机物,在外加磁场下快速分离处理后的磁性泥水混合液,并与SBR法进行了对比.实验结果表明:磁粉活性污泥增长快,驯化成熟时间短,污泥浓度、沉降性能、单位容积处理能力和抗冲击负荷能力明显提高.在各自最佳运行条件下,磁粉生物法在生物反应器中曝气时间节省2.0 h;沉淀时间缩短50 min;统计分析知对COD、NH4+-N和TN去除率分别提高10%、9.3%和8.4%.该新型污水处理工艺操作简单、运行管理方便、污水处理效果明显提高,具有广阔的市场应用前景.     

四环素生产废水处理技术探索及工程实践

介绍了用连续进水SBR工艺处理四环素废水的实验研究和工程实践过程,提出SBR和接触氧化串联处理四环素废水的新工艺,经工程实践证明,采用此工艺废水COD总去除率可以稳定在85%以上,SBR反应器去除负荷可以达到2.7kgCOD/m3·d.     

基于厌氧氨氧化工艺的脱氮菌耦合试验

采用2个SBR反应器,分别培养了含有硝酸盐反硝化菌和亚硝酸盐反硝化菌的活性污泥,同时接种具有厌氧氨氧化(ANAMMOX)功能的活性污泥,研究了异养反硝化菌与ANAMMOX菌的协同代谢效能.结果表明,亚硝酸盐反硝化菌的异养反硝化性能要好于硝酸盐反硝化菌,而与ANAMMOX菌的耦合效果则相反,在好氧运行条件下,2个反应器同时具有较好的硝化功能,2个反应器中亚硝酸盐的累积率分别为62.2%和87.3%.     

单级UASB-A／O组合工艺处理实际垃圾渗滤液

采用单级UASB-A/O组合工艺处理实际高氨氮渗滤液,在获得稳定有机物和氮同步去除的前提下,重点考察了通过控制游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)快速实现A/O工艺短程硝化的可行性,同时分析了短程硝化影响因素.试验结果表明:在单级UASB反应器内发生高效的反硝化现象,实现了有机物和氮的同步深度去除,系统对COD和NH4+-N的去除率均在90%以上.室温条件下基于高FA和FNA对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的协同抑制,A/O反应器内实现并维持了稳定的短程硝化,NO2--N累积率维持在89%～99%.抑制机理分析认为,FA对亚硝酸盐氧化还原酶或对起传递电子、移动质子作用的酶产生抑制.液相基质FNA通过主动扩散作用进入细胞膜,改变胞内pH值,从而影响了氧化磷酸化合成ATP所需的质子力.     

短程硝化最优曝气时间控制与硝化种群调控

为确定实现短程硝化的最优曝气时间,采用3个平行的序批式间歇反应器(SBR)处理生活污水,在pH为7.9～8.0时,"氨谷"出现前t/2、t/4、t/8(t为曝气时间)停止曝气,实现短程硝化.运行145 d后,系统亚硝态氮积累率分别提高到50%、65%、90%.荧光原位杂交技术(FISH)定量分析表明,反应器中氨氧化菌(AOB)的比例都有不同程度提高,3#SBR最为显著,AOB、亚硝酸盐氧化菌(NOB)占全菌的比例分别为3.89%、0.27%,AOB为硝化菌群中的优势菌.最优曝气时间控制协同游离氨(FA)抑制作用可能是快速实现和维持短程硝化的主要因素.     

盐度对氨氮去除效果的影响

研究采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟含盐废水,在乙醇作为碳源的条件下,当DO为2-3 mg/L、温度为35±1℃、pH为7.5-8.5时,考察Na2SO4盐度对SBR工艺脱氮效果的影响。结果表明:SBR反应器经过30 d的驯化,活性污泥氨氮去除率高于90%;在其基础上,SBR反应器中添加Na2SO4,当Na2SO4盐度增加到12 g/L时,污泥系统的氨氮去除率降低至80%,亚硝态氮积累率达到90%。在一定盐度下可实现亚硝酸盐的积累,完成短程硝化反硝化。     

生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中N2O的产生量及机理分析

为了考察生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中氧化亚氮(N2O)的释放量,以碳纤维为填料,采用SBR反应器研究了实际生活污水生物膜同步硝化反硝化过程中N2O释放量并对其产生机理进行了分析.在低溶解氧水平(0.2～1.5 mg/L)下系统同步硝化反硝化率维持在79%以上.在4个溶解氧水平0.2、0.4、1.0、1.5 mg/L下,每去除1 g氨氮N2O释放量分别为0.005、0.025、0.021、0.025 g,远低于短程硝化反硝化系统N2O释放量.1个反应周期内,N2O释放量随NH4+-N氧化而增加,NH4+-N氧化结束后,N2O释放量急剧减少.在曝气状态下,N2O释放速率与ρ(COD)呈现了较好的相关性.分析发现,生物膜同步硝化反硝化系统中N2O主要是由异养硝化和好氧反硝化产生.     

UASB-A/O-ASBR工艺实现晚期垃圾渗滤液深度除碳脱氮

针对晚期垃圾渗滤液实现深度除碳脱氮,采用上流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket,UASB)-缺氧/好氧反应器(anoxic/aerobic reactor,A/O)-厌氧氨氧化反应器(anaerobic sequencing batch reactor,ASBR)组合工艺,以短程硝化-厌氧氨氧化耦合反应为依托,通过UASB实现有机物的大部分降解,在A/O中实现短程硝化,在ASBR中通过厌氧氨氧化深度脱氮.研究结果表明:当进水ρ(CODcr)、ρ(NH_4~+-N)和ρ(TN)分别为2 220 mg/L、1 400~1 450 mg/L和1 450~1 500 mg/L;最终出水分别为98、7、25 mg/L,实现了分别为95.6%、98.3%和99.5%的高去除率.故该工艺无须投加任何外碳源,最终实现化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮(NH_4~+-N)和总氮(total nitrogen,TN)的高效、深度去除.     

一株戴尔福特菌的异养硝化与好氧反硝化性能研究

通过在好氧反硝化培养基中添加氨氮和在异养硝化培养基中添加硝基氮,研究了从实验室SBR反应器中新分离的一株戴尔福特菌的异养硝化作用与好氧反硝化作用的相互影响．研究表明：加入氨氮后,24h后的硝基氮去除率最大可提高1．47％,48h后菌体生长较为旺盛,氨氮去除率则均在90％以上;同时发现加入硝基氮后,菌体生长推迟,但氨氮去除率最大可提高4．16％．异养硝化与好氧反硝化作用之间是相互促进的．此株戴尔福特菌可在同一条件下自身实现同步硝化反硝化．具有一定的工程应用价值．     

DO对低C/N比污水生物亚硝化的影响分析

采用活性污泥法SBR工艺,考察DO对亚硝化的影响。首先进行195 d的连续培养试验,得出亚硝化系统DO保持在0.2 mg/L~0.6 mg/L的范围之内,可使得到有效降解且出水亚硝化率达50%~90%;然后研究系统周期内DO的变化规律,可以考虑以12 h为一个亚硝化反应周期,若延长反应时间至16 h,将使反应有向硝酸型硝化转移的趋势;最后通过烧杯试验,得出随着系统DO浓度的升高,氨氮降解率上升、亚硝化率下降,遵循DO与氨氮降解率和亚硝化率关系的数学模式。     

UASB-A/O处理城市生活垃圾渗滤液同步除有机物脱氮长期稳定性试验研究

采用升流式厌氧污泥床-缺氧/好氧(UASB-A/O)生化系统处理城市垃圾渗滤液,考察系统除有机物脱氮效能及低温条件下A/O的硝化特性.623 d试验结果表明:通过UASB反应器内厌氧菌的产甲烷作用和异养菌的反硝化作用,耦合A/O系统内的缺氧反硝化和好氧生物降解机制,实现了渗滤液内有机物和氮同步深度去除.在进水渗滤液内化学需氧量质量浓度ρ(COD)为1 237~13 813 mg/L,平均值为(5 640±2 567)mg/L,UASB-A/O系统出水ρ(COD)为280~1 257 mg/L,平均值为(546±285)mg/L.在进水渗滤液内氨氮质量浓度ρ(NH_4~+-N)为148~2414 mg/L,平均值为(1 381±634)mg/L,UASB-A/O系统出水ρ(NH_4~+-N)均低于50 mg/L.整个实验过程中,A/O反应器克服了季节性温度变化的不利影响,始终维持了高效的生物硝化和反硝化.即使在冬季低于15℃温度条件下,A/O系统内的生物脱氮效率仍然维持在90%以上.     

碳源对生物膜同步硝化反硝化脱氮影响

利用序批式移动床生物膜反应器研究了有机碳源对低碳氮比ρC/ρN(指ρCOD/ρTN,以下同)生活污水同步硝化反硝化脱氮的影响,结果表明,在无外加碳源时,同步硝化反硝化条件下TN去除率为59.8%,COD平均去除率为83.12%,NH+4-N去除率为94.9%(最高达到99.8%);分别以淀粉、葡萄糖和甲醇为外加碳源,ρC/ρN=7时,发现投加外碳源有利于有机物、NH+4-N和TN的降解和转化,NH+4-N转化受碳源种类影响不大,投加淀粉时有机物降解不完全导致系统有恶化趋势,投加甲醇碳源时系统脱氮效率最高,TN去除率达84.5%,投加葡萄糖时,TN去除率为80.55%,从安全和经济方面考虑,确定投加葡萄糖较为合适.     

Use of Tetrazolium Salt INT for Estimation of Biological Activity of Activated Sludge Cultivated in SBR Process

The tetrazolium salt 2-（4-Iodophenyl） -3-（ 4-nitrophenyl ） -5-phenyltetrazolium chloride （INT） was used as a tool fi）r estimating the activity of the electron transport system （ETS） in activated sludge in a 40 L sequencing batch reactor （SBR） and domestie sewage as the organic substrate. The activity of INT-ETS during one SBR cycle, and the effeet of the ammonia concentration and the concentration of organic matter influent on the INT-ETS activity were investigated. The results show that： the use of INT is reliable in estimating of biological activity of activated sludge of SBR system; Biological activity of organic matter biodegradation, nitrification and denitrification process in SBR system reduce orderly. Obviously, INT-ETS activity reduces from 232.59 rny/（g · h） to 190. 65 rag/（ g ·h） at first and then decreases to 113.88 my/（ g · h） when influent concentration of COD and NH4＋-N is 300 my/L and 40 mg/L respectively. In addition, various influent Nitrogen （NH4＋-N are 14.5 mg/L and 42.0 my/L） and organic shock loading （COD are 293 mg/L and 685 my/L） experimenntions cure prove that operational conditions have no obvious effect on INT-ETS variation rule. However, the time of the appearance of feature points marking different reaction phase is influenced.     

SBBR法处理高盐废水

通过逐步提高盐度的方法驯化出耐高盐的活性污泥,采用序批式生物膜法(SBBR)进行模拟高盐废水的处理试验,对盐度为0和2%,COD为300 mg/L的高盐废水进行研究。结果表明,在每周期12 h、曝气量0.6 L/min、平均污泥质量浓度2 000~3 500 mg/L、污泥龄为18 d条件下,出水COD去除率变化不大,分别为97%和93%,而相应的出水NH4+-N去除率从93%降低到72%,表明废水盐度增大,对系统的硝化能力有较大影响。改变进水有机负荷对出水COD去除影响不大,该系统耐有机负荷冲击能力较强。     

高氨废水的碳氧化和生物硝化合并处理工艺研究

以硝化菌增长的Ｈａｌｄａｎｅ模式为基础，通过理论分析证明，完全混合式活性污泥反应器是碳氧化（ＣＯＤ降解）和ＮＨ３—Ｎ硝化合并处理工艺的最佳反应器，给出了曝气池ＮＨ３—Ｎ的最佳浓度（７．４ｍｇ／Ｌ）．在此基础上，采用单级活性污泥法处理同时含有ＣＯＤ３５０—４００ｍｇ几和ＮＨ３—Ｎ１５０ｍｇ／Ｌ的树脂生产废水，结果表明：当控制水力停留时间（ＨＲＴ）为８ｈ时，ＮＨ３—Ｎ的硝化率和ＣＯＤ去除率分别为９０％和６５％，将ＨＲＴ延长至１０ｈ，ＮＨ３—Ｎ可完全硝化，而ＣＯＤ的去除率并不降低。