交替好氧/缺氧短程生物脱氮工艺抗冲击负荷能力

采用序批式间歇活性污泥反应器(SBR)研究了进水有机物和氨氮负荷对交替好氧/缺氧短程硝化反硝化生物脱氮工艺的影响。研究结果认为:进水中不同COD和氨氮质量浓度均没有对交替好氧/缺氧短程硝化反硝化生物脱氮工艺中的实时控制参数和处理效果产生影响,系统运行稳定,仅是由于进水COD和氨氮质量浓度的大幅度变化将会导致各自的好氧曝气所需时间有所差异;进水氨氮质量浓度越高,所需硝化时间越长。但经过实时控制以后,无论进水氨氮质量浓度如何变化,硝化和反硝化作用都是很完全的;反应器最终出水中基本检测不到氨氮和亚硝酸盐氮质量浓度。因此,可以得出交替好氧/缺氧短程硝化反硝化生物脱氮工艺抗冲击负荷能力强,当采用实时控制策略控制脱氮过程时,系统运行稳定。     

短程硝化反硝化影响因素研究进展

短程硝化反硝化是指将硝化过程控制在亚硝化阶段,随后在缺氧条件下进行反硝化的生物脱氮过程。以亚硝酸盐为电子受体的短程硝化反硝化,其关键是如何实现亚硝酸盐的积累。本文主要介绍了以亚硝酸盐为电子受体的短程硝化反硝化的机理,以及影响亚硝酸盐积累的多种因素,包括C/N、FA(游离氨)、DO、pH等,探讨了短程硝化反硝化实现的主要工艺的途径。     

短程硝化反硝化影响因素研究进展

短程硝化反硝化是指将硝化过程控制在亚硝化阶段,随后在缺氧条件下进行反硝化的生物脱氮过程。以亚硝酸盐为电子受体的短程硝化反硝化,其关键是如何实现亚硝酸盐的积累。本文主要介绍了以亚硝酸盐为电子受体的短程硝化反硝化的机理,以及影响亚硝酸盐积累的多种因素,包括C/N、 FA （游离氨）、 DO、 pH等,探讨了短程硝化反硝化实现的主要工艺的途径。     

好氧反硝化生物脱氮机理分析及研究进展

传统生物脱氮包括好氧硝化和缺氧反硝化两个过程。针对传统生物脱氮工艺存在的不足,提出好氧反硝化技术优点,初步探讨了好氧反硝化的机理,并从不同角度做了理论分析。同时阐述了有关好氧反硝化脱氮的研究进展,对好氧反硝化的应用前景作了展望,提出了好氧反硝化今后的研究方向应重点放在对好氧反硝化菌的筛选和驯化上,并深入了解其反硝化特性,以对好氧反硝化生物脱氮提供有力的技术支持。(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090)     

短程硝化反硝化生物脱氮

对传统的完全硝化反硝化脱氮工艺和短程硝化反硝化的脱氮工艺进行了比较,分析了短程硝化反硝化脱氮工艺的优缺点以及要实现短程硝化反硝化所需要的条件,并介绍了一些国内外研究学者在这方面的研究进展,探讨实现短程硝化反硝化的工艺参数控制以及在实际工程应用中豹价值。     

污水生物脱氮除磷新技术

首先简单阐述了生物脱氮除磷机理,然后重点介绍了目前几种污水生物处理新技术:厌氧/缺氧/好氧MBR工艺、短程硝化反硝化工艺和倒置A2/O工艺等,最后对污水生物脱氮除磷技术的发展进行了展望,并提出了一些建议。     

生活污水不同生物脱氮过程中N_2O产量及控制

利用好氧-缺氧SBR反应器和全程曝气SBBR反应器处理生活污水,分别实现了全程、短程和同步硝化反硝化脱氮过程,研究了不同脱氮过程中N2O的产生及释放情况,同时考察了不同DO条件下同步脱氮效率及N2O产生量。结果表明,全程、短程生物脱氮过程中N2O主要产生于硝化过程,反硝化过程有利于降低系统N2O产量。全程、短程、同步硝化反硝化脱氮过程中N2O产量分别为4.67、6.48和0.35mg.L-1。硝化过程中NO2-N的积累是导致系统N2O产生的主要原因。部分AOB在限氧条件下以NH4+-N作为电子供体,NO2-N作为电子受体进行反硝化,最终产物是N2O。不同DO条件下同步硝化反硝化过程中N2O的产生表明:控制SBBR系统中DO浓度达到稳定的同步脱氮效率可使系统N2O产量最低。     

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。     

A/O-超滤膜组合工艺短程反硝化脱氮研究

以自配葡萄糖水为原水,采用A/O-超滤膜组合工艺进行短程反硝化脱氮,测定了不同溶解氧(DO)浓度下NO~-_2-N的积累率,考察了碳氮比(C/N)、DO浓度对短程反硝化脱氮的影响。结果表明,在C/N为3、DO浓度为0.8～1.0 mg·L~(-1)的工况下运行,脱氮效果最佳,出水TN含量达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准。与传统全程硝化反硝化工艺相比,短程反硝化具有脱氮效率高、碳源投加少、能耗低、污泥量少等优点。     

碳源对SBR系统短程硝化/反硝化除磷影响的比较研究

2个实验室规模的序批式反应器在厌氧/好氧/缺氧交替条件下运行,以比较表面活性剂SDBS促进剩余污泥发酵产生的发酵液(S-SBR)与乙酸(A-SBR)分别作碳源对同时生物除磷脱氮系统的影响.结果表明,2个SBR反应器中均发生部分短程硝化反硝化,好氧段,S-SBR中亚硝态氮累积的VSS最高浓度为3.5mg·g-1,累积率达到70.0%,分别为A-SBR的2.3倍和1.7倍;A-SBR中的磷主要通过好氧聚磷去除,而S-SBR中除了好氧聚磷外,另有13.0%的磷通过反硝化除磷去除,使得S-SBR中总氮和磷的去除率(分别为94.7%和100.0%)比A-SBR(分别为79.2%和73.4%)高,因此,以剩余污泥发酵液作碳源与乙酸相比有助于生物脱氮除磷系统保持较好的脱氮、除磷效果.     

污泥厌氧水解与短程硝化反硝化耦合工艺处理低碳氮比城市污水

为处理低碳氮比城市污水,在30~35℃、不调节pH值(7.01~8.33)的条件下,通过人为添加氨氮控制游离氨浓度(25mg·L-1),在SBR中6d内成功启动了短程硝化反硝化。对比实验结果表明,短程硝化反硝化在处理低C/N比城市污水时的总氮脱除效果要优于传统的全程硝化反硝化,当反应器运行稳定后,溶解氧的浓度和高游离氨不再是影响NO2--N浓度累积的主要因素,NO2--N/NOx--N始终保持在80%以上。为了进一步提高短程硝化反硝化的脱氮效率,利用污泥厌氧水解产物替代10%进水,为反硝化阶段提供附加的部分碳源,两工艺联合后处理效果良好,出水TN平均浓度和去除率分别为13.39mg·L-1和74.9%,出水水质符合排放标准的要求。     

金属膜生物反应器中膜污染清洗方法

采用浸没式平板金属膜生物反应器(MBR)处理模拟城市污水,考察好氧和缺氧/好氧(A/O)2种运行模式下离线药洗、机械清洗、在线药洗、曝气清洗及滤液反洗等清洗方法对膜污染的控制效果。结果表明:机械清洗后再进行NaOCl浸泡清洗,能有效去除膜污染,NaOCl溶液pH值和浸泡时间对去除效果有明显影响;机械清洗和在线药洗能有效去除好氧模式下的滤饼层污染,但对A/O模式下的膜内部污染控制效果不佳;机械清洗和空曝气清洗因为可操作性较差,只作为去除金属膜污染的辅助手段使用;滤液反洗能有效减缓膜污染的发展,但应综合考虑系统产水率、膜材料强度等因素。     

MUCT工艺处理生活污水短程脱氮的实现及硝化菌群动态变化

采用连续流MUCT工艺处理实际生活污水,研究短程生物脱氮的实现,并采用实时荧光定量PCR方法(quantitative real time PCR,QPCR)分析全程脱氮向短程脱氮转变过程中氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和亚硝酸盐氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)的动态变化。通过降低溶解氧浓度为0.5mg·L^-1和缩短水力停留时间为6h,实现短程硝化,亚硝酸盐积累率达到90%。在短程硝化稳定运行阶段总氮去除率高达90%以上,远远大于全程阶段的74%。QPCR结果表明全程脱氮阶段水力停留时间的缩短使AOB细胞数呈现下降的趋势,NOB细胞总数稳定维持在10⁸cells·(g dried sludge)^-1。短程脱氮阶段,AOB细胞数小幅度上升,由3.17×10⁶cells·(g dried sludge)^-1增长到1.32×10⁷cells·(g dried sludge)^-1,同时AOB占全菌的比例也小幅度增长。NOB的细胞数在5.9×10⁷~1.78×10⁸cells·(g dried sludge)^-1之间波动。NOB占全菌的比例由1.44%下降到0.47%。因此,MUCT工艺处理实际生活污水的系统中NOB丰度降低及活性抑制是实现并维持短程生物脱氮的重要原因。短程脱氮运行期间由于控制低溶解氧浓度和短的水力停留时间,AOB丰度及相对含量没有显著增加,甚至下降,但不会影响氨氮和总氮的去除。     

短程硝化反硝化生物脱氮的影响因素分析

介绍了短程硝化反硝化生物脱氮的反应机理,从温度、pH值、游离氨、DO、污泥龄和有害物质等几个方面分析对短程硝化反硝化过程中的影响,提出了目前短程硝化反硝化的研究中应当解决的问题。     

Modeling of the Temperature Variation Effects on the Polymerization Reactions of Phenolics on Granular Activated Carbon

Abstract

The effect of temperature variation on the kinetics of adsorption and adsorption-reaction combination of phenol and o-cresol on granular activated carbon (GAC) was evaluated throughout this study. Batch experiments were performed under oxic and anoxic conditions at temperatures of 8, 21, and 35°C. The results showed that the equilibration time for physical adsorption increased with the decrease in temperature and occurred in the time range of 7.5–11 days for the adsorption-reaction combination (oxic cases). The polymerization reactions lagged by about 10 hours under all of the temperature values. Diffusivity coefficients in the anoxic cases increased proportionally with temperature, with the highest difference between oxic and anoxic diffusivities at a temperature 35°C. The homogeneous surface diffusion model (HSDM) accurately predicted the anoxic batches and deviated from the oxic data. Temperature increases the adsorption and polymerization reaction rates, and thus the predictivity of the HSDM for both oxic and anoxic batches improves. Under controlled dissolved oxygen (DO) and temperature conditions, the isotherm and batch equilibrium capacities matched with a maximum deviation of 4%. The effect of temperature on the rate of the DO-induced enhancement was found to follow a self-retardant reaction model. The developed model showed strong predictive capability for the temporal formation of polymers.     

短程硝化反硝化生物脱氮技术的探讨

短程硝化反硝化技术是将硝化反应控制在亚硝酸盐阶段,不进行亚硝酸盐至硝酸盐的转化,直接进行反硝化反应。文章阐述了短程硝化反硝化的形成机理,理论研究进展,系统介绍了短程硝化反硝化影响因素与控制分析,并探讨了短程硝化反硝化生物脱氮技术需深入研究的要点     

模糊控制A/O脱氮工艺内循环回流量和外碳源投加量

Nitrogen and phosphorous concentrations of effluent water must be taken into account for the design and operation of wastewater treatment plants. In addition, the requirement for effluent quality is becoming strict.Therefore, intelligent control approaches are recently required in removing biological nutrient. In this study, fuzzy control has been successfully applied to improve the nitrogen removal. Experimental results showed that a close relationship between nitrate concentration and oxidation-reduction potential (ORP) at the end of anoxic zone was found for anoxic/oxic (A/O) nitrogen removal process treating synthetic wastewater. ORP can be used as online fuzzy control parazneter of nitrate recirculation and external carbon addition. The established fuzzy logic controller that includes two inputs and one output can maintain ORP value at-86 mV and -90 mV by adjusting the nitrate recirculation flow and external carbon dosage respectively to realize the optimal control of nitrogen removal, improving the effluent quality and reducing the operating cost.     

缺氧-厌氧-好氧工艺处理城市污水

以缺氧、厌氧及好氧工段单元试验研究为基础,以城市污水为研究对象,将传统A2/O工艺厌氧/缺氧工段倒置,取消内回流,进行生物脱氮除磷的研究。考察了最佳工艺条件下,本工艺对城市污水中氮、磷及COD等污染物的去除状况。相对于A2/O工艺,本工艺的运行费用大大降低。从系统运行状况来看,经处理后的城市污水,其出水氮、磷及COD指标达到国家城市污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级标准,为更大规模的试验提供了基本的试验数据。