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.     

ANAMMOX与反硝化耦合脱氮反应研究进展

厌氧氨氧化具有无需添加碳源无需曝气等低运行费用优点,是最简捷、经济的生物脱氮途径。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脱氮过程。本文主要对ANAMMOX与反硝化耦合脱氮反应的理论研究进行了阐述,并指出了今后研究建议。     

生物脱氮新技术

结合生物脱氮机理,介绍了同步硝化反硝化、短程硝化反硝化及厌氧氨氧化等新的生物脱氮技术的机理、影响因素、代表工艺及其技术特点,指出这些技术都具有经济、高效、低耗的优势,符合可持续发展要求,应在此基础上进一步开发适合中国国情的生物脱氮工艺。     

全程自养脱氮新工艺

介绍了全程自养脱氮新工艺，分析了工艺实现条件及特点，并进一步从理论上阐述了全程自养脱氮和好氧颗粒污泥结合的可行性。     

推流固定化生物反应器培养ANAMMOX菌

对ANAMMOX菌的培养进行了试验研究，采用推流式固定化絮体生物反应器在4个月时间内成功地获得了ANAMMOX活性，并培养出了红色颗粒污泥。在稳定运行期间(HRT为2．58d、温度为30℃)，进水氨氮、亚硝酸盐氮的平均浓度分别为333．7、317．4mg／L，出水氨氮、亚硝酸盐氮的平均浓度为5．2、6．4mg／L，对氨氮、亚硝酸盐氮、总氮的平均去除率分别为98．4％、97．9％、81．1％。     

反硝化脱氮碳源研究现状

针对目前我国污水处理厂存在的脱氮碳源不足的问题,提出了以纤维素为主的固体碳源、污泥水解产生的挥发性脂肪酸以及有机工业废水等新型碳源,并探讨了这几种新型碳源的研究现状,为提高脱氮效率提供了依据。     

亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺脱氮研究

以高氨氮模拟废水为研究对象，对影响亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺脱氮效果的几个因素（DO、pH、碱度、有机物浓度、NU4^＋-N／NO2^-—N值）进行了考察，以期获得组合工艺的最佳运行方式。研究结果表明，在亚硝化温度为23～26℃，HRT=1d，进水NH4^＋-N、TN浓度分别为350、420mg／L，ANH4^＋-N／ANO2^--N值为0.8～1.33的条件下，组合工艺对NH4^＋-N、TN的最高去除率分别为99．9％、90．8％，平均去除率分别为96％、76．1％。组合工艺的脱氮效率严重受限于亚硝化系统出水的NH4^＋-N／NO2^--N值及其稳定性。     

反硝化厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合颗粒污泥脱氮效能

采用改进的升流式厌氧污泥床(UASB)反应器,在温度为30℃条件下,逐渐缩短HRT(水力停留时间)由9.6 d到0.9 d,经过160 d运行,成功培养出反硝化厌氧甲烷氧化与厌氧氨氧化耦合颗粒污泥,采用荧光原位杂交(FISH)分析、16S rRNA分析等方法研究颗粒结构和微生物组成特征。结果表明:耦合颗粒污泥的氨氮和亚硝酸盐的脱除速率分别为588.9和523 mg·L~(-1)·d~(-1),反硝化厌氧甲烷氧化活性达95.2 mg·L~(-1)·d~(-1),出水硝酸盐质量浓度小于40 mg·L~(-1),总氮去除率达92.5%;耦合颗粒污泥平均粒径为0.76 mm,与接种厌氧氨氧化颗粒污泥相比增加了1.46倍;反硝化厌氧甲烷氧化微生物主要位于耦合颗粒污泥外层,厌氧氨氧化菌位于耦合颗粒污泥内部;主要的厌氧氨氧化菌为Candidatus Brocadia,主要的反硝化厌氧甲烷氧化细菌为Candidatus Methylomirabilis,反硝化厌氧甲烷氧化古菌为Candidatus Methanoperedens。     

高氨氮废水的前置厌氧氨氧化脱氮研究

采用前置厌氧氨氧化生物滤池+亚硝化生物滤池的组合工艺,对高氨氮焦化废水进行脱氮研究,利用亚硝化生物滤池回流液中的亚硝酸盐氮与废水中的氨氮进行反应,以达到脱氮的目的,同时考察了HRT、回流比、DO浓度、p H值等参数对脱氮效果的影响。结果表明:当废水中的氨氮和COD浓度分别为(100~120)、(60~80)mg/L时,控制厌氧氨氧化段混合进水的p H值为8.0、HRT为30 h,亚硝化段出口DO浓度为0.6~1.0 mg/L,回流比为300%,对废水的脱氮率可稳定在80%左右。     

单槽泳动床反应器脱氮及去除有机物研究

采用单槽泳动床反应器处理生活污水,在HRT为3.77～14 h时可以获得稳定的COD去除效果,平均去除率达82.4%;在HRT=3.77 h时,其NH+4 -N和TN平均负荷分别为0.52、0.63 kg/(m3·d),平均去除率分别为73.5%和64.8%;混合液的DO和pH对去除氨氮和TN的效果影响较大,控制DO＜2.5 mg/L、pH值为7.0～7.8时脱氮效果最佳.     

不同改性石英砂去除有机物的效能比较

分别采用高温加热法、反复沉积法、泥涂层法对石英砂进行改性,通过静态吸附试验对比了3种改性石英砂和未改性石英砂对有机物的吸附容量及上清液的COD浓度,并采用动态吸附试验对静态试验的结果进行了验证.静态吸附试验结果表明,经改性后石英砂对有机物的去除率由1.3%～5%提高到18%～50%,吸附容量约是未改性石英砂的5～30倍.动态试验结果与静态试验结果一致.可见,对石英砂进行改性是提高其去除有机物效果的有效途径,其中高温加热法制得的改性石英砂对有机物的去除效果最好.     

浸没式MBR对城市污水中有机物和氮的去除研究

研究了浸没式膜生物反应器(MBR)处理城市污水的性能,考察了反应器对不同分子质量有机物的去除特性,探讨了不同工艺参数对有机物和氮去除效率的影响.在采用连续进水、间歇曝气的运行条件下,浸没式MBR对有机物、氮和重金属都有较高的去除率.当HRT为4 h、曝气/停曝时间为90 min/30 min时,反应器对DOC、COD、NH+4-N、TN、Cd、Pb和Cr6+的平均去除率可分别达到75%、90%、95%、80%、89%、91%和86%,对磷的平均去除率为50%.MBR对小分子物质(分子质量＜4 000 u)的去除率为44%,对中等分子物质(分子质量为4 000～30 000 u)的去除率在90%以上,高分子物质(分子质量＞30000 u)在反应器中发生一定的积累,但可被微滤膜高效截留.影响工艺脱氮效率的因素包括DO、HRT、曝气时间和停曝时间等.当DO为0～3.2 mg/L时,氮通过同步硝化反硝化作用得以去除.当MLVSS浓度为4 500 mg/L时,脱氮较合适的曝气/停曝时间为90 min/30 min.     

PAC-UF组合工艺去除水中腐殖质类有机物效能及膜污染研究

研究了采用PAC-UF组合工艺处理含有腐殖酸的水时,PAC投加量对膜通量、有机物去除率和膜污染阻力的影响。结果表明,有机物去除率随PAC投加量的增加而提高;膜通量在低PAC投加量下得到提高,在高PAC投加量下降低;水中腐殖质类有机物主要造成不可逆膜污染;PAC投加量为20 mg/L时,能有效降低不可逆污染阻力,缓解膜污染。     

BIOFOR生物滤池的反硝化/厌氧氨氧化协同脱氮研究

结合大连马栏河污水处理厂二期工程,介绍了水解酸化/前置反硝化BIOFOR生物滤池组合新工艺,重点研究了反硝化生物滤池对氮的去除效果.研究发现:在反硝化生物滤池中,除了反硝化反应外,还发生了厌氧氨氧化反应,其对氨氮和硝态氮的去除量分别为2.78、1.93 mg/L.     

活性炭滤柱反冲洗对有机物去除效果的影响

反冲洗方式是影响活性炭滤池正常运行的关键因素。以反冲洗废水浊度、浊污比、反冲洗前后活性炭滤柱上生物量和生物活性的变化为指标,分析反冲洗后活性炭滤柱去除有机物的效果,观察4种不同的反冲洗方式对活性炭滤柱运行效果的影响。试验结果表明:在活性炭滤柱试验中,以气冲强度8 L/(s·m~2)、水冲强度11 L/(s·m~2)、膨胀度10%、历时8 min的气水混合反冲效果最好,反冲洗后活性炭滤柱对有机物的去除率增长最多。     

超滤膜/混凝生物反应器去除饮用水中有机物的效能

采用超滤膜/混凝生物反应器(UF-MCBR)处理模拟微污染源水,考察了对有机污染物的去除效能与机理.结果表明,当聚合氯化铝投加量为10mg/L时,UF-MCBR对DOC、UV254、TOC、CODMn、BDOC和AOC的去除率分别为44.0%、54.5%、49.0%、58.5%、72.8%和58.3%.UF-MCBR通过超滤、生物降解以及混凝三者之间的协同作用去除溶解性有机物,就DOC的去除而言,三种作用的贡献率分别为11.1%、6.2%和26.7%.UF-MCBR系统中的UF膜表面为污泥层所覆盖,该污泥层能有效强化UF膜对分子质量为300-6000u 有机物的截留,UF膜(连同污泥层)对僧水碱、憎水中性物、憎水酸、弱憎水酸和亲水性物质的截留率分别达到了37.0%、42.8%、52.7%、39.8%和19.0%.     

内循环强化曝气生物滤池脱氮性能的研究

为了提高单级升流式陶粒曝气生物滤池（UBAF）的脱氮效果,对其进行了局部改造并增加了出水内循环。处理灰水的中试结果表明,出水内循环可以明显强化脱氮效果。最佳内循环比为100％,此时对TN的去除率可达82％,与没有内循环时（54％）相比则去除率提高了28％。填料层沿程的DO呈山谷形分布,谷底位于填料层70cm处,其既是反硝化的拐点,又是反硝化与硝化的分界点。     

化学生物絮凝工艺对溶解性有机物的去除特性

研究了化学生物絮凝工艺对溶解性有机物的去除效果及其分子质量分布的变化特征，并分别与化学强化一级工艺、初沉池和二级生物处理工艺的出水进行对比。试验结果显示：化学生物絮凝工艺对分子质量〉2ku的有机物去除效果明显；对溶解性有机物和UV260的去除率分别为45．9％和38．7％，与城市污水二级生物处理工艺相比，其去除溶解性有机物的能力较弱；对溶解性有机物的去除是通过化学和生物作用共同实现的，其中生物作用主要表现为生物吸附作用。     

亚硝酸盐氮对臭氧氧化有机物的影响研究

在臭氧氧化处理微污染原水的工艺中，臭氧对有机物的去除效果与水中还原性无机物的含量有关。通过试验考察了水中NO2^--N对臭氧氧化有机物的影响。结果表明，水中较高浓度的NO2^--N可消耗臭氧投加量的40％左右，并降低了臭氧对THMs前体物的去除率，也影响其提高水中可生物降解有机物浓度的能力；碱度的增加可增强NO2^--N对臭氧的竞争利用，降低臭氧对TOC和UV254的去除率。