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。     

常温下低DO和高pH短程硝化过程研究

采用SBR反应器,用传统活性污泥作为种泥驯化污泥,以模拟生活污水为处理对象,进行动态试验并通过改变系统的DO和pH,考察DO和pH对系统典型周期中氮元素变化、NO2^--N积累率的影响及系统运行周期内氮的缺失原因。试验表明,系统稳定运行期间,降低DO和提高pH都可以提高系统的NO2^--N积累率：pH=7．5,DO=0．84mg·L^-1、0．52mg·L^-1时,氨氮降解速率没有明显变化,NO2^--N积累率分别为73％、90％;DO=0．52mg·L^-1,pH=7．5、8．5时,氨氮降解速率有所提高,NO2^--N积累率分别为90％、96％。系统周期中氮的缺失原因主要是反硝化作用,即系统短程硝化的同时发生了同步硝化反硝化。     

短程硝化反硝化影响因素研究

简要地介绍了短程硝化反硝化生物脱氮工艺机理,分析了温度、DO、pH、C/N、泥龄以及抑制性物质对短程硝化反硝化的影响。介绍了短程硝化动力学,并对今后的短程硝化反硝化试验研究提出了建议。     

短程硝化反硝化影响因素分析

通过介绍短程硝化反硝化的脱氮机理,分析了温度、DO浓度、游离氨浓度、游离亚硝酸浓度、pH值、泥龄及有机物浓度7个方面对于短程硝化反硝化的影响,探讨如何控制这些影响因素来达到亚硝酸盐的积累,最终实现短程硝化反硝化。提出了一些常用脱氮工艺进行短程硝化反硝化的控制参数,并展望了今后研究的发展方向。     

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.     

海水盐度对短程硝化反硝化的影响

采用SBR工艺研究了海水盐度对短程硝化反硝化影响,同时研究了不同海水盐度下,温度、pH、氨氮负荷对氨氮去除率的影响。试验结果表明:大生活用水范围内(海水占生活用水的比例在35%以内)的海水盐度情况下仍能实现短程硝化反硝化,但不同海水盐度情况下的氨氮去除率与氨氮负荷有关,随着海水占生活污水比例的增加氨氮负荷应逐渐减少。当短程硝化系统的单位MLSS氨氮负荷小于0.15kg/(kg·d)时,氨氮去除率仍可达到90%以上。升高温度有利于提高短程硝化脱氮效率,反应温度应保持在25～30℃。     

生物接触氧化法同步短程硝化反硝化影响因素研究

通过调控系统DO、HRT和p H,成功实现流化床生物接触氧化法同步短程硝化反硝化,并探讨各参数对系统亚硝态氮积累的影响规律。实验结果表明亚硝态氮累积率随着DO和HRT的增加而降低,随p H的升高先增加后降低,峰值出现在p H=7,系统实现同步短程硝化反硝化最佳参数为p H=7,DO=2.5 mg/L,HRT=4 h,且在最优参数条件下能稳定维持亚硝态氮累积率为78%,同时保证氨氮的去除率在90%以上。     

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。     

HMBR处理生活污水实现短程硝化反硝化研究

在DO质量浓度为1.5 mg/L、温度为28℃等条件下,NO2--N积累率>50%,系统实现短程硝化。硝化率为77.35%,反硝化率83.25%,SND率64.74%,HMBR实现同步短程硝化反硝化。COD平均去除率为91.61%,NH3-N去除率77.34%,TP去除率45.13%,且膜对COD、TP有截留作用。在系统实现耦合作用后对有机物有去除效果。     

MBR中溶解氧和污泥负荷对污泥产量的影响

采用MBR处理人工配制生活污水,考察反应器中可控因子溶解氧(DO)、污泥负荷(F/M)对系统污泥产率的影响。试验中分别考察了DO为1mg/L、3mg/L和5mg/L以及污泥负荷为0.3gCOD/gMLSS·d、0.6gCOD/gMLSS·d和0.9gCOD/gMLSS·d时系统的污泥产率变化情况。根据试验结果发现在相同污泥负荷条件下,随着MBR中DO的升高,污泥产率呈现降低的趋势;在同一个DO水平下,系统的污泥产率随着污泥负荷的升高而升高。以菌胶团内DO和基质浓度的分布为基础,对DO和污泥负荷影响系统污泥产率的现象进行了理论分析。     

炭布高温预处理对C/C复合材料摩擦磨损性能的影响

采用炭布叠层为坯体,经等温ＣＶＤ工艺制备Ｃ／Ｃ复合材料,并对其摩擦磨损性能进行初步探讨,结果表明,炭布高温预处理能改善Ｃ／Ｃ复合材料的摩擦磨损性能,随着刹车压力的增大,试样的磨损率增大而摩擦系数则减小。     

预制体孔隙结构对炭/炭复合材料ICVI制备工艺的影响

研究了预制体孔隙结构对ICVI工艺致密化过程及基体热解炭微观结构的影响。结果表明：2D针刺炭毡致密化速度高于炭布叠层预制体，1K炭布叠层预制体的致密化速度高于3K炭布叠层；在致密化过程中，热解炭均匀沉积在纤维表面，预制体AS／VR比值变化是导致热解炭微观结构发生改变的根本原因。     

炭载体前处理对Pt-Ru/C催化剂性能影响

为研究水蒸气处理后热处理对炭黑表面特性的影响,提高DMFC阳极催化剂的催化活性,利用先水蒸气处理后热处理的Vnlcan XC-72炭黑为载体制备Pt-Ru/C催化剂,与水蒸气处理的和未经处理的炭载体制备Pt-Ru/C催化剂的性能进行比较.采用XPS和BET测试了处理后的炭粉表面的含氧浓度和比表面,结果表明：水蒸气处理后,炭载体比表面积增大,含氧浓度降低;水蒸气处理后热处理,炭载体比表面积进一步减小,含氧浓度增加.用XRD对催化剂的结构进行了表征,结果表明：水蒸气处理后热处理的炭黑为载体制备Pt-Ru/C催化剂结晶状态良好,催化剂颗粒较小.在0.5mol/L CH3OH和0.5mol/L H2SO4混合溶液中,利用玻炭电极测试了循环伏安曲线和阶跃电位曲线,结果表明：用先水蒸气处理后热处理的炭粉为载体制备的催化剂比仅水蒸气处理和未经处理的炭粉为载体制备的催化剂的活性最高.     

沉积电压对碳/碳复合材料表面羟基磷灰石涂层相组成及显微结构的影响

采用水热电沉积法在碳/碳复合材料表面制备了羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAp)涂层,用X射线衍射、扫描电子显微镜,万能材料试验机等测试手段对涂层进行了表征,研究了沉积电压对HAp涂层晶相和显微结构的影响.结果表明:随着沉积电压的升高,HAp涂层的衍射峰强度有所增加,涂层结晶程度变好,涂层更加致密和均匀;涂层的沉积量和结合强度随着沉积电压的升高而增加.在沉积电压为10V时,涂层的厚度达到了60μm,结合强度为19.8 MPa.     

沉积温度对碳/碳复合材料密度均匀性的影响

采用快速化学液相气化渗透法制备了二维碳／碳复合材料。用Leica定量金相分析仪及Archimedes排水法测定了不同沉积温度制备的样品沿径向的孔隙率及密度分布，同时用扫描电子显微镜观察了样品的低倍形貌及孔隙率分布。实验结果表明：定量金相观察计算得到的孔隙率值略大于排水法测得的孔隙率值；当沉积温度≤1200℃，随着沉积温度的升高，沉积得到的材料残留孔隙率降低，密度升高，样品沿径向密度分布比较均匀，基本上不存在密度梯度或分布不均匀现象。沉积温度为1250℃时，孔隙分布也比较均匀，但样品内残留孔隙较多且大。     

毡体热处理对炭/炭复合材料氧化行为的影响

将炭纤维毡体进行两组不同温度的高温热处理，然后采用化学气相沉积工艺制备炭／炭复合材料，考察了两组材料在不同温度、时间下的氧化失重率，利用X射线衍射技术分析了炭纤维的石墨化度，采用扫描电子显微镜观察了氧化前、后炭／炭复合材料的形貌，探讨了两组材料的氧化反应过程及其氧化行为差异的原因。     

炭/炭复合材料的抗氧化研究

从材料特性出发，分析了炭／炭复合材料抗氧化问题，探讨了提高复合材料抗氧化能力的方法。     

炭/炭复合材料在 X射线下可视化处理研究

炭／炭复合材料作为种植体在X射线下几乎是透明的，通过在炭／炭复合材料中添加金属钨可以解决炭／炭复合材料在X射线下的可视化问题。用浸渍法将可溶性钨酸盐浸渍到炭／炭复合材料的孔隙中，300℃下将钨酸盐转变成三氧化钨，在540～660℃下、氢气气氛中将三氧化钨还原成金属钨。研究结果表明，用浸渍法可将可溶性钨酸盐浸渍到炭／炭复合材料的孔隙中，将浸入炭／炭复合材料中的钨酸盐还原成金属钨可以在一定程度上改善炭／炭复合材料在X射线下的可视性。经过10次可溶性钨酸盐浸渍处理后，炭／炭复合材料中的金属钨含量可达到3．23％．在X光片中表现出的密度与人牙标本的根部近似。     

石墨化处理对高压浸渍碳化碳/碳复合材料抗氧化性能的影响

用超高压液相浸渍和碳化,经石墨化处理制备了毡基碳／碳复合材料。采用等温氧化实验,系统研究了所得试样在不同温度(773～1 173 K)条件下的氧化动力学行为;用X射线衍射和扫描电子显微镜检验观察了石墨化处理前后毡基碳／碳复合材料的氧化形貌和微观结构。结果表明：石墨化处理可明显的提高毡基碳／碳复合材料的抗氧化性能;毡基碳／碳复合材料的基体在氧化反应中优先氧化,氧化反应速率随温度的升高而增大;在高于或低于临界温度973 K时,毡基碳／碳复合材料的氧化反应分别受2种不同的机制控制,其反应活化能E,在石墨化前分别为7.91×10~4 J／mol和2.80×10~4J／mol,石墨化后分别为1.08×10~5J／mol和4.42×10~4J／mol。