强化生物除磷系统除磷性能分析

采用厌氧/好氧和厌氧/缺氧两阶段方法培养反硝化聚磷菌,研究了第一阶段系统的除磷性能。结果表明,稳定运行的强化生物除磷系统,具有良好的除磷性能,出水磷的质量浓度小于0.5 mg/L,除磷率大于93%。通过厌氧/好氧交替方式运行,反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例约为21.2%。缺氧段硝酸盐的消耗量与磷的摄取量成线性关系,缺氧吸磷速率约为好氧吸磷速率的49.3%。     

淀粉作为碳源强化污水生物除磷的可行性及机理

以合成废水为研究对象,通过比较淀粉作为碳源对厌氧-好氧和好氧-延长闲置工艺生物除磷效率,单位周期营养盐和内聚物变化以及关键酶活性探究了淀粉作为碳源强化生物除磷可行性。结果表明,淀粉可以作为碳源用于生物除磷,且A/O和好氧-延长闲置工艺中生物除磷效率分别为91.5%和96.5%。好氧-延长闲置工艺中富集更多的聚磷,A/O厌氧期合成内聚物聚羟基烷酸酯(PHA)的质量分数最大为22.3 mg/g,好氧-延长闲置工艺合成PHA的质量分数最大为6.8 mg/g。此外,好氧-延长闲置工艺中聚磷酸盐激酶(PPK)的活性高于A/O。     

强化生物除磷系统主要微生物研究进展

介绍了强化生物除磷系统中聚磷菌与反硝化聚磷菌,聚糖菌与反硝化聚糖菌,聚磷菌和聚糖菌之间的关系.如何弄清这些微生物之间的关系,对改善EBPR(强化生物除磷)工艺污水厂的除磷效果和提高工艺运行的稳定性有很大的促进作用.     

厌氧/好氧交替式生物滤池除磷工艺中生物膜特性

采用厌氧/好氧交替式生物滤池工艺,对低碳磷比的模拟生活污水进行生物除磷。随运行时间的延长,培养出含有高比重聚磷菌的生物膜,具有高效聚磷和除磷功能,其生物膜含磷量最高达110 mg.g-1,厌氧最高释磷达65mg.L-1,最优出水TP质量浓度为0.4 mg.L-1。通过不同方法分析生物膜特性,探讨了不同运行阶段下生物滤池中富含聚磷菌生物膜的分布特性及其中聚磷菌特性。     

不同电子受体条件下的聚磷试验研究

在SBR系统内,研究了聚磷菌分别利用氧、硝酸盐及既利用氧又利用硝酸盐条件下的聚磷特性。试验表明：聚磷菌所利用的电子受体是以其存在的顺序而依次发生的,聚磷菌利用硝酸盐代替氧为电子受体可以实现反硝化聚磷,反硝化聚磷是稳定的代谢行为。在生物除磷系统中至少存在三类聚磷菌。     

好氧聚磷污泥反硝化除磷特性研究

以培养成功的好氧聚磷污泥为研究对象,考察其在硝酸盐或亚硝酸盐存在下的反硝化除磷特性。结果表明,好氧聚磷污泥在在未经厌氧/缺氧驯化条件下已具有良好反硝化聚磷特性。好氧聚磷污泥可利用硝酸盐作为电子受体进行脱氮除磷,在硝酸盐耗尽后停止聚磷,在一定的浓度范围内聚磷量与硝酸盐消耗量具有线性关系。在以亚硝酸盐作为电子受体的条件下,好氧聚磷污泥与反硝化聚磷污泥具有相似特点:在初始亚硝酸盐浓度较低情况下可少量聚磷,在其浓度较高时聚磷受到抑制。亚硝酸盐有可能为解偶联剂,在其还原的过程中并不耦合发生聚磷。反硝化速率随着其硝酸盐或亚硝酸盐初始浓度的升高而降低。     

生物除磷修复含磷废水的研究进展

水体中富含磷酸盐等含磷物质导致水体富营养化,严重危害生态环境和人类健康。生物除磷主要利用微生物、植物将磷储存在生物体内,从而除去水体中的含磷物质。其中,聚磷菌是主要的除磷微生物,在厌氧条件下合成除磷所需的能量物质,好氧条件下将含磷物质转化吸收在细胞内。铁盐和铝盐作为常用的生物除磷辅助试剂,一方面通过沉淀、絮凝等作用提高沉淀除磷效果,另一方面通过刺激聚磷菌生长、提高酶促反应活性等作用提高生物除磷效果,从而达到强化除磷的目的。最后,本文对除磷工艺优化、磷的回收与资源化等方面进行了展望。     

好氧颗粒污泥同步除磷脱氮研究的新进展

结合近年来国内外除磷脱氮的最新研究成果,对好氧颗粒污泥除磷脱氮的机理及工艺进行了探讨和研究。研究表明通过适当的SBR定向培养,可以在颗粒污泥中培养出不同的微生物菌群(硝化菌、反硝化菌、聚磷菌、反硝化聚磷菌等),使其能够实现同步除磷脱氮,从而为污水生物除磷脱氮工艺研究提供了一个新思路。     

SBR侧流除磷强化同步亚硝化反硝化除磷效率

采用SBR装置,进水COD/ρ(TN)为7,以厌氧-好氧-缺氧(A/O/A)的运行模式实现同步亚硝化反硝化(SPND)。为解决SPND工艺中除磷问题,实验在进水中额外添加一次乙酸钠,强化厌氧释磷后排出富磷上清液。当除磷效果消失时,依照第1次的方法再一次强化除磷。结果表明,强化后出水PO_4~(3-)-P的质量浓度小于0.5 mg/L,其持续时间分别达2 d和16 d,PO_4~(3-)-P平均去除率分别为95.8%±0%、96.7%±3.7%;NH_4~+-N和TN的平均去除率分别为99.5%±1.6%和97.2%±2.3%。强化后微生物多样性增加,丰度大于1%的菌属增加8种。聚磷菌(PAOs)丰度由3.74%增长至4.04%,聚糖菌(GAOS)丰度由8.63%降至4.37%。     

强化生物除磷系统中聚磷菌菌群特性

为了研究强化除磷系统中聚磷菌(PAOs)菌群特性,通过批次试验分别考察了厌氧/好氧(A/O)污泥和厌氧/缺氧(A/A)污泥吸磷特性。试验结果表明:A/O污泥好氧吸磷速率(qPo)大于缺氧吸磷速率(qPa),而A/A污泥qPo却小于qPa。基于此试验结果可得出目前普遍应用qPa与qPo的比值表征反硝化聚磷菌(DPAOs)占PAOs的相对百分比的方法不合理。聚磷菌菌群构成与电子受体类型有关,根据电子受体类型可将PAOs分为三种,即:PON(既能以氧作为电子受体,也能以硝态氮作为电子受体)、PO(只能以氧作为电子受体)和PN(只能以硝态氮作为电子受体)。     

AOA-SBR工艺用于城市污水同步脱氮除磷

以城市污水为研究对象,考察了不同COD／N／P对厌氧／好氧／兼氧（AOA）．SBR工艺脱氮除磷效果的影响。经过3个月稳定运行,当COD：N：P-800：24：11时,AOA．SBR工艺对污水中有机物、氨氮和磷的去除率分别为100％、84％和93％。实验通过提高有机物浓度削弱聚磷菌（PAOs）与聚糖菌（GAOs）竞争底物的能力,抑制了PAOs好氧放磷速率。当COD=800mg／L时,GAOs和PAOs厌氧乙酸摄取量之比为l：9。此外,实验采用兼氧／好氧吸磷速率比,对反硝化聚磷菌数量（DNPAOs）进行估算,结果表明AOA-SBR工艺比值明显高于A20和AO工艺。因此,通过调节进水有机物浓度,可使DNPAOs在AOA-SBR同步脱氮除磷过程中发挥重要作用。     

溶解氧浓度对连续流活性污泥工艺反硝化除磷的影响

引言 随着水体富营养化问题的日渐突出,污水处理技术逐渐从单一去除有机物为目的的阶段进入既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段[1].     

Accumulibacter各进化枝选择性富集及其生态位

废水强化生物除磷（EBPR）系统中,聚磷菌（PAOs）是主要的除磷微生物,其中Accumulibacter是目前公认的主要一类PAOs,含有多个进化枝,且代谢特性存在差异。虽然PAOs尚无法独立培养,但可以在某些条件下选择性富集某一类进化枝的Accumulibacter。对废水EBPR系统内检测到的Accumulibacter具体分枝及其富集的条件进行了总结,并归纳了不同分枝的代谢特性;还分析了Accumulibacter主要分枝与其它菌群在EBPR系统中的相互关系,可为深入了解废水生物除磷微生理生态学、解决同步脱氮除磷污水处理系统的除磷性能恶化、出水水质波动等问题提供支持。     

缩短厌氧时间至零后SBR对磷的去除特性

在采用人工废水厌氧-好氧交替运行出现了典型的厌氧释磷、好氧超量摄磷、具有良好的除磷效果的SBR中,不断缩短厌氧时间至只有好氧段,研究反应器对磷的去除特性的变化.结果表明,当进水COD、ρ(NH~+_4-N),ρ(PO_4~(3-)P)分别为100、5、10mg·L~(-1)时,厌氧时间由75min逐步缩短为15、10、5min,释磷几乎在进水的20 s内完成,反应器内磷的质量浓度达到28～40.16 mg·L~(-1),在随后的厌氧阶段,继续释磷,好氧段磷的质量浓度迅速降低,出水磷的质量浓度在3.62～5.32 mg·L~(-1)之间,磷的去除率由接近100%下降到50%左右;厌氧时间缩短为0min后,进水的同时就开始曝气,但仍然出现释磷,磷的质量浓度达到36.9mg·L~(-1),在随后135min内液相主体中磷的质量浓度快速降低,微生物对磷的去除率还能达到44%以上.沉淀期(30 min)和闲置期(40 min)均没有观察到水中磷质量浓度的增加,反应器出现单一好氧生物超量聚磷的现象.经过40d左右的运行,这种单一好氧生物摄磷也没消失,去除率稳定在40%以上.除磷的发生是微生物在进水有机物浓度很低下经过特定诱导,在好氧环境下进水瞬间DO质量浓度的短时略微下降释磷,然后超量摄磷的结果.     

序批式反应器中反硝化除磷脱氮的研究

为了提高污水脱氮除磷的效率,研究采用序批式反应器(SBR工艺)厌氧、好氧和缺氧(AOA)的运行方式富集反硝化聚磷菌(DPB),实现同步脱氮除磷。结果表明:在好氧段投加甲醇作为碳源(25—40 mg/L)可有效抑制好氧吸磷,对硝化反应影响较小,能够在缺氧段实现同时反硝化脱氮除磷。SBR反应器稳定运行10个月,当进水NH4+-N、PO43--P分别为30,15 mg/L时,总氮(TN)和PO43--P的平均去除率分别为82.5%和92.1%。聚磷菌能够利用硝酸盐作为电子受体,DPB占总聚磷菌的比例达到44.8%。与A2O运行方式相比,AOA运行方式更有利于实现DPB的富集。     

A2O工艺处理低C/N比生活污水的试验研究

采用52.5 L的A²O试验装置处理实际生活污水,研究了A²O工艺在处理低C/N比生活污水时的脱氮除磷特性,并探讨了如何通过强化缺氧吸磷来提高系统的脱氮除磷效率。试验结果表明：在厌氧/缺氧/好氧体积比为1/1/2、HRT为8 h、污泥回流比为70%、内回流比为300%的工况下处理C/N为7.89的生活污水,TN和SOP去除率分别能够达到85.4%和93.3%,系统中存在反硝化除磷,缺氧吸磷占总吸磷量的25.3%。同样的运行条件下处理C/N为4.20的生活污水时,SOP去除几乎不受影响,但TN去除率降低至62.2%,平均出水TN浓度也超过20 mg•L^-1。维持厌氧区体积不变,增大缺氧区体积,使得缺氧/好氧体积比为5/8时,TN去除率可上升到70.7%,缺氧吸磷占总吸磷量的55.2%。同时改变内回流比的试验表明250%的内回流比能最大程度地强化反硝化除磷的作用,此时TN去除率可提高至77.3%。强化A²O工艺中的反硝化除磷,能克服碳源不足对脱氮除磷的影响,显著提高低C/N比污水的脱氮除磷效率。     

交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺

采用某污水处理厂A²/O工艺中的活性污泥为种泥,以模拟生活污水为对象,考察了交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺的启动与运行特性,并采用高通量测试技术分析系统除磷污泥的菌群结构。通过60天的启动试验,系统内反硝化聚磷菌占聚磷菌总数的比例由21.3%提高到94.4%,出水磷在0.6mg/L左右。通过逐步增加进水氨氮的方法运行2个月,系统的脱氮除磷效果稳定。在进水P浓度为6.4mg/L,保持进水N/P比为8.8,交替厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺效能最优,可达0.12kgN/(m³?d)和0.018kgP/(m³?d),出水总磷(TP)0.8mg/L,总氮(TN)12mg/L,出水COD、NH₃-N和TN达到国家综合排放标准GB18918-2002一级A排放标准。周期试验中,pH值、氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP值)均可作为厌氧释磷的控制参数,ORP也可指示缺氧吸磷的终点。典型周期内硝酸盐、亚硝酸盐的消耗量与磷的吸收量基本呈线性关系。系统内污泥多样性约为种泥的0.5倍,在“门”、“属”分类级别上分别以Proteobacteria、Xanthomonadales-nobank为主。     

不同碳源类型对生物除磷过程释放磷的影响

厌氧释放磷是生物除磷的重要部分,释放磷不充分是生物除磷不稳定的主要原因。为了研究碳源种类对厌氧生物除磷的影响,以A2/O氧化沟工艺好氧末端活性污泥为研究对象,投加乙酸钠、丙酸钠、葡萄糖、甲醇和乙醇等碳源,在厌氧和缺氧状态下进行释放磷试验研究。结果表明：（1）在厌氧条件下,聚磷菌（PAOs）以乙酸钠或丙酸钠为碳源释放磷速率很快,120 min平均比释放磷速率分别为290.5和236.7 mg P·（g VSS）-1·d-1;PAOs利用葡萄糖、乙醇和甲醇释放磷速率较低,比释放磷速率分别为49.4、38.8和8.91 mg P·（g VSS）-1·d-1;（2）在缺氧条件下,PAOs以乙酸钠或丙酸钠为碳源释放磷速率与厌氧状态下释放磷速率相差不大,而其他3种碳源作用下,PAOs并不释放磷;（3）初始NO-3过高时,乙酸钠作为碳源,PAOs在释放磷结束后利用NO-3作为电子受体进行反硝化吸收磷。     

厌氧-限氧SBR处理低C/N生活污水SNDPR启动及N2O释放

以厌氧-限氧方式运行序批式生物反应器（SBR）,采用逐步降低进水碳氮比（C/N）方式驯化聚磷菌（PAOs）和聚糖菌（GAOs）,启动了低C/N生活污水同步脱氮除磷过程（SNDPR）,并考察了SNDPR内PAOs、GAOs间竞争关系及系统脱氮除磷性能过程N₂O释放特性。结果表明,C/N=7.0,SBR限氧段脱氮和除磷效率分别为83.5%和90%以上,N₂O产量为0.54 mg/L;C/N=3.0~3.5,脱氮和除磷效率分别降至60.1%和80.5%,N₂O产量达1.09 mg/L。SBR内不同反应阶段内源物质变化均表现出PAOs-GAOs共存特性。高C/N有利于微生物合成聚-β-羟基烷酸酯（PHA）并促进N₂O还原。C/N降低,SBR内污泥内源物质转化倾向于富集GAOs的降解特性。氨氧化菌（AOB）好氧反硝化过程及GAOs以PHA作为电子供体的内源反硝化过程促进了N₂O的释放。随C/N降低,SBR内污泥平均胞外聚合物（EPS）由43.4 mg/g VSS增至50.5 mg/g VSS,污泥容积指数（SVI）由99 ml/g增至127 ml/g。疏松型EPS（LB-EPS）内,蛋白质（PN）与多糖（PS）之比（PN/PS）随C/N增加而降低,污泥亲水性增加,不利于污泥脱水。