生物表面活性剂强化城镇污泥水解液提高生物脱氮性能的探究

为强化生物反硝化脱氮效率，在中温条件下开展了生物表面活性剂烷基多苷（APG）强化污泥厌氧发酵水解液提高生物脱氮的探究。结果表明，APG的最佳剂量为0.15 g/g（以固体含量计），挥发性脂肪酸和溶解性COD的最大产量分别为3 415 mg/L和4 289 mg/L。发酵液作补充碳源能提高生物脱氮工艺内COD和总氮（TN）的去除效率分别至94.2%～96.3%和94.2%～95.3%，显著高于空白和乙酸盐作补充碳源组别。发酵液能影响生物脱氮污泥特征，提高污泥内有机质含量，挥发性悬浮固体（VSS）/总悬浮固体（TSS）提高至0.69～0.75，而降低胞外聚合物（EPS）的含量至58.5～64.2mg/g。发酵液提高了活性污泥内微生物的丰度和多样性，与生物脱氮相关微生物Proteobacteria、Chloroflexi和Bacteroidetes的相对丰度分别提高至31.2%、24.3%和18.5%。本研究结果为污泥的资源化利用和强化生物脱氮提供了一定的理论依据。     

SRT对酪蛋白水解物为碳源的EPBR系统的影响

为了探究污泥龄（SRT）对以酪蛋白水解物（Cas aa）为唯一碳源的强化生物除磷（EPBR）系统性能的影响，采用序批式反应器（SBR），在低温条件下考察了SRT对Cas aa为碳源的EPBR中微生物菌群的变化及其污染物去除性能的影响。结果表明，SRT为15 d时，系统除磷性能最佳，除磷率可达95%以上，显著高于其他SRT条件。系统运行典型周期分析表明：当SRT为15 d时，系统的厌氧释磷质量浓度最大，为34.03 mg/L，好氧吸磷质量浓度最大，为48.45 mg/L，除磷效果最优。高通量测序分析结果表明，系统内聚磷菌（PAOs）的组成和结构会随着SRT的变化而变化，SRT为15 d时，系统内全体PAOs相对丰度最高。     

环丙沙星对好氧颗粒污泥同步脱氮除磷的影响

以合成废水为研究对象,在AGS系统中探究了CIP对同步脱氮除磷的影响并揭示作用机制。实验结果表明,低ρ(CIP)对AGS系统营养盐去除影响不明显,而当ρ(CIP)为3.0 mg/L时,AGS系统COD,TN及TP的去除效率分别为71.3±3.2%,72.3±3.6%和74.6±3.1%,显著低于空白组。CIP在AGS系统中的去除主要依赖吸附。CIP降低了AGS系统硝化,反硝化,厌氧释磷及好氧吸磷过程。当ρ(CIP)为3.0 mg/L时,细胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)最大净增量为0.6±0.05 mg/g,仅为空白组的54.5±1.6%。酶活性分析表明CIP降低与生物脱氮除磷过程相关关键酶的活性。微生物群落结构分析揭示当ρ(CIP)为3.0 mg/L时,生物除磷关键微生物Candidatus_Accumulibacter和Actinobacteria的相对丰度为4.5%和8.4%,生物脱氮微生物Nitrosomonas和Nitrosospira的相对丰度分别为0.21%和0.19%。     

碳纳米管降低生物脱氮除磷效率的机制探究

为了探究碳纳米管（CNT）对生物脱氮除磷效率及活性污泥特征的影响，以实际生活废水为探究对象，构建了序批式反应器，探究了中温环境下不同剂量CNT(0、1.0、10.0、20.0和30.0 mg/L)长期暴露下活性污泥特征及脱氮除磷效率的变化规律。结果表明低浓度CNT(1.0 mg/L)对污泥特征及脱氮除磷影响不明显，而高浓度CNT降低了污泥内混合液悬浮固体浓度和污泥体积指数（SVI）分别至3 165～3 450 mg/L和111～116 mL/g。在生物脱氮除磷方面，CNT显著降低脱氮除磷效率，尤其当CNT为30.0 mg/L时，出水COD约为66.9～71.7 mg/L,COD去除效率75.6%～76.6%，氨氮去除效率80.6%～81.3%，磷酸盐去除效率75.5%～76.3%，均显著低于初始状态。机制探究表明CNT降低了生物脱氮除磷涉及的关键酶活性并降低了聚羟基脂肪酸酯（PHA）的合成量，促进了糖原质在典型周期内的代谢。毒性测定分析表明CNT存在促进了活性氧（ROS）产率及乳酸脱氢酶（LDH）释放量ROS释放，尤其当CNT浓度为30.0 mg/L时，ROS的相对产量高达294%,L...     

长泥龄改良A2/O工艺的短程硝化反硝化除磷

为解决传统A²/O工艺硝化与除磷泥龄(SRT)之间的矛盾,进一步提高低C/N(P)比生活污水同步脱氮除磷效率,采用一种改良A²/O工艺在长SRT条件下处理生活污水.试验结果表明,该工艺可有效筛选和强化反应器内活性污泥,并大量富集长SRT的反硝化除磷菌(DPAO).通过亚硝酸盐氧化菌(NOB)淘洗阶段后,反应器在SRT=19.6d、A²O段污泥浓度(MLSS)=5.5 g·L^-1、水力停留时间(HRT)=8.2 h、污泥回流比(R)=90%、硝化液回流比(r)=250%、溶解氧(DO)=1.5～0.3 mg·L^-1,间歇曝气段HRT=4 h、曝气周期1 h曝气1 min(DO=0.3～0.5 mg·L^-1)、沉淀59 min条件下长期运行,COD、NH₄⁺-N、TP和TN的平均去除率分别为88.71%、99.2%、93.77%和89.52%,出水亚硝化率(NO₂^--N/NO_x^--N)可达97.2%,DPAO占聚磷菌(PAO)比为95.5%.污水中约72.96%的COD被DPAO合成PHA除磷,15.75%的COD由异养反硝化消耗,约41.96%和31.31%的N分别通过反硝化除磷和异养反硝化去除.剩余污泥主要由DPAO和反硝化菌增殖产生,分别占82.74%和17.24%,较传统脱氮除磷途径减少了58.76%的碳源消耗和44.6%的污泥排放.     

不同回流比和SRT对A/O-MBR脱氮除磷的影响

通过改变回流比和污泥龄(SRT)考察其对A/O-MBR脱氮除磷效果的影响,结果表明:在整个运行过程中,不同回流比对氨氮的去除率都在96%以上。提高回流比,使得反硝化过程不能完全进行,从而导致出水NO3--N升高,脱氮效率降低。而SRT对NH4+-N、NO3--N和TN没有明显影响。此外,在SRT=30 d,回流比较低时(回流比为2),厌氧释磷作用较为明显,而提高回流比(回流比为3),反硝化聚磷过程得到强化,反应器均能达到较高的除磷效果(95%以上)。而当污泥中TP含量达到饱和时,增加SRT至60 d,并不能有效改善除磷效果。     

pH对新型后置反硝化系统生物脱氮除磷的影响

为了探究p H对内聚物驱动后置反硝化生物脱氮除磷的性能及其影响机理,以实际废水为研究对象,在序批式反应器中通过p H变化比较生物脱氮除磷效率,单位周期营养盐和内聚物变化。实验结果表明,p H=8是后置反硝化脱氮除磷系统最佳p H,在此p H下,生物除磷效率为92.5%,脱氮效率为87.6%。机理研究表明,p H为8有助于内聚物聚羟基烷酸酯(PHA)的积累,PHA的最大积累量为4.5 mmol/L,该值高于p H=7和p H=9作用下PHA的最大合成量。此外,p H=8作用下,生物脱氮除磷关键酶的活性显著高于p H=7和p H=9。     

AOA工艺内源反硝化强化深度脱氮除磷

以实际低C/N生活污水为处理对象,考察了AOA（厌氧/好氧/缺氧）工艺内源反硝化脱氮除磷性能。实验重点研究了生物填料的快速挂膜情况、微生物种群结构变化和系统脱氮除磷效率。结果表明,接种污泥后系统污染物去除性能迅速提高,阶段Ⅲ出水COD、NH₄+^-N、TIN、TP平均浓度分别为33.36 mg/L、1.80 mg/L、5.27 mg/L和0.23 mg/L,相应的去除率分别77.4%、94.6%、84.3%和94.2%。FISH实验结果表明,活性污泥中功能菌聚糖菌GAOs占比13.5%,聚磷菌PAOs占比11.1%,生物膜上硝化菌AOB占比18.3%,NOB占比9.2%。在无外加碳源条件下,系统利用原水内碳源通过后置内源反硝化和反硝化除磷实现深度脱氮除磷,同时AOA工艺只有污泥回流,较传统A²O工艺节省了硝化液回流能耗,运维管理方便。     

前置和后置玉米芯强化A/O反应器处理低碳氮比生活污水的试验研究

低碳氮比生活污水因碳源不足严重影响了异养反硝化的生物脱氮效果,这使得玉米芯作为缓释碳源受到广泛关注,采用前置和后置玉米芯强化A/O反应器处理低碳氮比生活污水,对比分析2组反应器的生物脱氮效果,结果表明后置玉米芯反应器的脱氮性能优于前置玉米芯。在常温（20～25℃）条件下,后置玉米芯反应器的TN去除率比前置高出约27.6%;而在低温（10～15℃）情况下,后置玉米芯反应器的TN去除率仍高于前置14.3%,且后置对NH4+-N的去除效果更为稳定。三维荧光光谱分析结果表明,后置玉米芯反应器中有机物含量更高,有利于微生物的异养反硝化脱氮过程。     

温度对AOA-SBR工艺同步脱氮除磷的影响

为了提高脱氮除磷的效率,采用序批式生物反应器（SBR）工艺处理模拟生活污水,考察了不同温度下N/P、污泥龄（SRT）对厌氧/好氧/缺氧序批式生物反应器（AOA-SBR）工艺同步脱氮除磷效能的影响。结果表明：当温度为10 ℃、N/P为2～3、SRT为20 d时,NH4+-N、TN和TP去除率分别为78%、69%和56%,污泥产率YS为0.339 kgSS/(kgBOD5),污泥含磷率PC为4.68%。当温度为25 ℃、N/P为3～5、SRT为15 d时,NH4+-N、TN和TP的去除率分别为88%、83%和91%,污泥产率YS为0.253 kgSS/(kgBOD5),污泥含磷率PC为6.35%。当温度为35 ℃、N/P为5～7、SRT为10 d时,NH4+-N、TN和TP去除率分别为80%、66%和73%,污泥产率YS为0.225 kgSS/(kgBOD5),污泥含磷率PC为7.42%。污泥产率YS随着温度和污泥龄的增加而降低,通过调节温度和污泥龄能够实现污泥减量。     

磺胺甲恶唑对新型后置缺氧反硝化工艺处理低C/N废水的影响

磺胺甲恶唑（SMX）是废水内高频检出的新污染物,SMX的环境影响行为备受关注,然而SMX对新型后置反硝化工艺处理城镇低C/N废水的影响至今鲜有报道。本工作在中温条件下考察了SMX对新型后置缺氧反硝化工艺处理低C/N废水的影响,并通过分析SMX暴露条件下新工艺胞内和胞外聚合物的变化规律揭示SMX对新工艺的影响机制。结果表明低于0.5 mg/L SMX对新工艺内污染物去除影响不明显,而超过1.0 mg/L降低了新工艺脱氮除磷效率,4.0 mg/L SMX组别内,COD、总氮（TN）和磷酸盐（SOP）去除效率分别下降至71.3%～75.5%、59.6%～63.4%和71.3%～73.6%。机制分析表明高浓度SMX降低了胞内聚合物PHA的生物合成而刺激了糖原质代谢。SMX暴露浓度越高,PHA生物合成下降越显著,而糖原质代谢越强烈。研究结果为新型后置缺氧工艺处理含SMX废水提供了一定的数据支撑。     

水力停留时间对生物膜/颗粒污泥耦合工艺脱氮除磷的影响

采用自主设计的悬浮载体生物膜/颗粒污泥耦合装置,利用硝化菌载体生物膜和反硝化聚磷菌颗粒污泥,研究水力停留时间对生物膜/颗粒污泥耦合工艺脱氮除磷的影响,得出最佳工艺参数。试验考查水力停留时间分别为6 h、7 h、8.5 h和10.5 h,结果表明,当水力停留时间为8.5 h时,系统的COD去除率为91.26%,氨氮和总氮的去除率分别为80.68%和70.58%,厌氧释磷速率也较稳定,为0.47 mg P·（g SS）^-1·h^-1,厌氧释磷速率最高,其碳源利用率最大,反硝化除磷效率最稳定,PO₄^3--P去除率为76.50%,反硝化除磷效率为1.04 mg P·（mg NO₃^--N）^-1,所以当水力停留时间为8.5 h时,系统具有较高的脱氮除磷效率。当水力停留时间过短时,氮磷的去除不完全,过长时,系统不稳定,系统的最优水力停留时间为8.5 h。     

硫/铁硫化物自养反硝化脱氮除磷研究进展

二级出水中的氮、磷浓度虽较低,但污水排放量大,是造成水体富营养化的原因之一;且二级出水的碳氮比低,采用传统反硝化工艺无法达到脱氮除磷的需求。利用硫/铁硫化物自养反硝化深度处理污水是有必要的。阐述了自养反硝化菌利用硫/铁硫化物进行反硝化脱氮除磷的基本原理,以及反硝化菌用铁硫化物作电子供体的反应途径,论述了水力停留时间（HRT）、温度、pH对硫/铁硫化物自养反硝化过程的影响。研究表明：增加HRT可以提高硫/铁硫化物自养反硝化对氮、磷的去除率;反硝化菌群属于嗜温性菌,温度低于20℃明显抑制反硝化速率;pH为6.5～7.0时硫/铁硫化物自养反硝化菌群的活性最高,对氮、磷的去除效果最好;硫氮比、COD等也会影响硫/铁硫化物自养反硝化对氮、磷的去除效率。介绍了前人研究硫/铁硫化物自养反硝化过程中主要的微生物种类和相对丰度,总结了国内外关于硫/铁硫化物自养反硝化脱氮除磷的工程实际应用,并指出工艺中存在的问题及解决方向。     

污泥龄对A/A工艺反硝化除磷效能的影响

利用厌氧/缺氧SBR驯化成功的反硝化聚磷污泥进行试验,研究了泥龄对反硝化除磷及COD去除效果的影响,通过比较不同SRT污泥性质的变化,分析产生不同除磷效果的原因,探讨SRT与污泥浓度、除磷机制的关联性。结果表明:稳定运行的反硝化除磷系统在不排泥情况下,最多可连续运行36 d。     

加热方式对好氧颗粒污泥脱氮性能的影响

基于好氧颗粒污泥(AGS)无机高氨氮废水脱氮系统，考察了冬季不同加热方式对AGS脱氮性能及稳定性的影响。在前40 d的运行过程中，仅靠序批式反应器(SBR)内加热棒加热无法有效维持水温，常会观察到颗粒破碎产生的絮状污泥，且胞外聚合物(EPS)波动较大、氨氧化细菌的活性明显减小，AGS对总无机氮(TIN)的去除率在28.3%～60.4%。41～86 d,反应器-进水箱联合加热可使水温维持在30℃左右，反应器内絮状污泥逐渐减小，颗粒结构趋于致密，EPS、混合液悬浮固体浓度、比好氧速率等指标逐渐趋于稳定。72 d后AGS对TIN的去除率上升至90%以上。温度对AGS的沉降性能、外投碳源利用率、总磷(TP)去除及反硝化细菌丰度影响不大，但对脱氮效率及硝化细菌丰度有明显影响。两种加热方式下亚硝化菌属(Nitrosomonas)丰度经历了先明显减小后显著增大过程(由3.51%降至0.69%,再升至14.64%),以Thauera为代表的反硝化细菌丰度保持在50%左右。利用硝化细菌与反硝化细菌工作温度差异，87、88 d考察了硝化阶段加热、反硝化阶段不加热对AGS脱氮性能的影响，发现AGS对TIN的...     

改良倒置A~2/O工艺处理低温生活污水技术

生物脱氮除磷系统中磷的去除通过排放剩余污泥实现,需要短泥龄微生物;而硝化细菌为自养菌,需要较长的生长时间。在低温（≤10℃）条件下,硝化污泥泥龄一般为15～20 d,而聚磷菌泥龄为4～5 d,这种巨大的泥龄差距导致现有A2/O在低温下很难实现同时脱氮除磷。本文利用改良的倒置A2/O工艺,研究了低温条件下的生物脱氮除磷效果。结果显示：该工艺低温条件下COD的去除率在85％以上,氨氮去除率低温条件下可达到85%,磷的去除率低温条件下为80%,出水能够达到国家二级排放标准。     

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。     

双污泥-诱导结晶工艺除磷脱氮试验研究

针对传统污水处理脱氮除磷工艺碳源不足、聚磷菌与硝化菌泥龄矛盾、磷资源无法有效回收利用等问题,开发出"双污泥-诱导结晶"新型工艺,对其去除有机物和脱氮除磷性能进行了考察和分析。结果表明:当进水COD为152～237mg.L-1,TP为3.92～7.68mg.L-1,TN为31.3～50.5mg.L-1,C/N比约为3.91～5.21时,COD、TN和TP平均去除率分别为93.2%、71.2%和95.7%。厌氧段COD去除量约占系统COD去除总量的85.9%。TN的去除主要由缺氧池承担,厌氧池、硝化池、缺氧池、后置曝气池TN去除量约占系统TN去除总量的31.7%、11.4%、54.9%和2.0%。结晶在除磷过程中起着主要作用,结晶除磷量平均约占总除磷量的81.5%。双污泥工艺在系统中的主要作用为辅助化学除磷和脱氮。侧流比是保证系统稳定运行的关键参数。后置曝气池对超越污泥中COD和氨氮的去除有重要作用。     

反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统深度脱氮对比研究

对比分析了反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统在不同进水条件和不同水力停留时间（HRT）下的脱氮效果。结果表明,当进水COD较高即外部碳源较为充足时,反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统脱氮效果接近;而当进水总氮浓度较高即外部碳源受限时,生物膜系统的脱氮效果优于颗粒污泥系统。在不同的HRT条件下（3～6 h）,反硝化生物膜系统的深度脱氮效果均优于反硝化颗粒污泥系统,且当HRT=5 h时,两系统的脱氮性能均达到最高。实验结果表明反硝化生物膜系统在脱氮性能方面略胜一筹。但是,结合经济性和去除性能进一步分析可知,与生物膜系统相比,颗粒污泥系统具有占地面积小、无载体成本等低成本的显著优势,在既有工艺出水深度脱氮的工程实践中,可优先选择反硝化颗粒污泥工艺,并可通过控制颗粒粒径和系统运行参数等措施强化脱氮性能。     

碳磷比对新型后置缺氧工艺脱氮除磷的影响探究

以人工合成废水为对象,探究了进水C/P对新型后置缺氧工艺脱氮除磷效率的影响,结果表明,当COD/ρ(SOP)由35/1降低至15/1时,COD去除影响不明显,但TN及SOP的去除率均呈现下降趋势.C/P下降促进污泥体系中EPS的产生.C/P降低抑制了 NH4+-N好氧硝化与缺氧反硝化.COD/ρ(SOP)由35/1下降...