温度和pH对海水曝气生物滤器硝化性能的影响

为研究不同环境因子对曝气生物滤器硝化作用的影响,采用人工模拟海水养殖废水,研究了在不同温度(10、15、20、25、30℃)与不同pH值(7.0、7.5、7.7、8.0、8.5)条件下,生物滤器(玻璃材质,高60 cm,内部直径10 cm)对总氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮(NO_2^--N)的处理情况。结果表明:在温度为10～25℃时,生物滤器对TAN、NO_2--N)的处理情况。结果表明:在温度为10～25℃时,生物滤器对TAN、NO_2^--N的去除速率随着温度的上升不断增加;当温度为25℃、pH为7.7时生物滤器对TAN的体积去除速率最大,达到(0.793 1±0.023 1)mg/(L·h);当温度为25℃、pH为7.5时,生物滤器对NO_2--N的去除速率随着温度的上升不断增加;当温度为25℃、pH为7.7时生物滤器对TAN的体积去除速率最大,达到(0.793 1±0.023 1)mg/(L·h);当温度为25℃、pH为7.5时,生物滤器对NO_2^--N的去除速率明显高于其他处理组,并在150 min左右完成对NO_2--N的去除速率明显高于其他处理组,并在150 min左右完成对NO_2^--N的去除;试验过程中各处理组均存在不同程度的NO_2--N的去除;试验过程中各处理组均存在不同程度的NO_2^--N积累现象,在温度为10～25℃、pH为7.0～8.5时这种现象随着温度和pH值的升高不断加剧。研究表明,相较于亚硝酸盐氧化菌(NOB),氨氧化菌(AOB)对环境温度、pH值变化适应能力更强,该研究结果可为曝气生物滤器的高效及稳定运行提供理论指导。     

DN/CN强化脱氮技术在污水厂提标改造中的应用

以某市城镇污水处理厂NO_3~--N浓度较高的生化出水为研究对象,采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池(DN/CN)工艺,研究了碳氮比(C/N值)、进水负荷、温度等对TN去除效果的影响。结果表明,当增加的C/N值为3. 6、水力负荷≤9. 44 m~3/(m~2·h)[NO_3~--N最大负荷为4. 8 kg/(m~3·d)]时,出水TN满足国标要求(≤10 mg/L);去除单位质量TN需3. 7倍COD,碳源不足会导致NO_2~--N积累和碳源单耗升高; 14℃时的TN去除率较19℃时下降了约15%;反硝化过程中pH值增量和TN去除量存在一个对应关系,可用于反硝化滤池处理效果的辅助判断。     

短程硝化系统的启动研究

为匹配厌氧氨氧化工艺,本试验探索了短程硝化反应器的启动情况。试验结果表明,在保证温度为(35±1)℃,溶解氧阶段性调整,p H值为7.5~8.5,NH+4-N浓度为30~40 mg·L~(-1)的条件下~([1]),经过50天的运行调试,间歇曝气与连续曝气两组装置启动成功:NH_4L~+-N去除率分别达到92.90%和94.24%;NO_2~--N的积累率分别达到95.42%与92.25%,出水浓度分别可以达到2.63 mg·L~(-1)和2.06mg·L~(-1),并且在恢复到室温条件下依然能稳定运行。结合NH+-4-N去除率和NO_2~--N的积累率来看,间歇曝气要优于连续曝气。     

中试SBBR内厌氧氨氧化的快速启动及微生物特性

采用中试规模的序批式生物膜反应器(SBBR),在温度为25～32℃、pH值=7. 6～8. 3、投加少量厌氧氨氧化(Anammox)菌的条件下,经过120 d的培养,成功启动Anammox工艺。反应器稳定运行期间,对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率分别为81. 45%和99. 00%,平均总氮去除负荷达0. 41 kgN/(m~3·d)。NH_4~+-N、NO_2~--N去除量与NO_3~--N生成量之比为1∶1. 39∶0. 25,与理论值接近。反应器中以Anammox反应为主导作用并伴有微弱的亚硝酸盐反硝化,Anammox速率达0. 103 kgN/(kgVSS·d)。填料上生物膜的Anammox菌联氨氧化酶活性明显高于反应器中的悬浮污泥,表明填料对Anammox菌具有较好的富集效果。经过驯化培养,SBBR内污泥群落结构及丰度发生明显变化,稳定运行阶段Anammox菌属含量达23. 57%,成为反应器中的优势菌种。     

载体填料高度对生物滤器处理高浓度含氮海水效果的影响

在曝气生物滤池(BAF)中,微生物沿填料层高度有不同分布,参与氧化分解有机物的好氧异养菌和硝化菌之间存在着对生物膜表面空间、溶解氧以及营养盐的竞争,从而使得在生物滤池不同高度处对有机物和NH4-N的去除能力不同.为确定BAF在实际运行的最佳填料高度,本实验采用以竹球、悬浮填料以及陶粒为填料的曝气生物滤池处理高浓度含氮海水.实验结果表明,当流速为1 m/h、温度为18～28 ℃、气水比为1～3∶1以及pH为7.0～8.5时,以竹球、悬浮填料及陶粒为填料的曝气生物滤池的最佳填料高度为60 cm,出水完全达到养殖水水质要求.     

温度和pH值对CANON工艺脱氮效率的影响研究

采用2组序批式生物膜反应器(SBBR)研究了进水氨氮浓度为140mg/L、DO浓度为2.0~2.5mg/L(曝气)/0.2~0.5mg/L(停曝)且曝停比为0.5h:0.5h、水力停留时间为24h时,温度和pH值对全程自养脱氮工艺(CANON)的影响。结果表明,当温度处于30~35℃时,CANON反应能够正常进行,最适宜的温度为30℃;当pH值为8时,其氨氮与亚硝酸盐的去除率均达到最高,去除效果最好。当pH值下降到6或升高至9时,厌氧氨氧化反应受到抑制,最适宜的pH值为8.0。     

低温条件下曝气生物滤池脱氮试验研究

曝气生物滤池系统处理中小城镇污水冬季实验表明，在低温下(13℃)曝气生物滤池挂膜启动，稳定运行后，温度变化对COD，SS的去除影响不明显，水力停留时间2．5h，NH4^ -N的去除率在85％以上，TN的去除率在60％以上。结合实验中亚硝酸盐积累现象，探讨了亚硝酸盐积累的机理。     

C/N值及碳源对CANON工艺污泥脱氮性能的影响

为提高对高氨氮污水的脱氮效果,通过批次试验研究了COD/NH_4~+-N值(C/N值)和碳源种类对CANON工艺中污泥厌氧氨氧化耦合脱氮性能的影响。试验结果表明,以乙酸钠为碳源,当C/N值为1、2、3、4和5时,厌氧氨氧化对NO2--N的去除量占NO_2~--N总去除量的百分比分别为69. 7%、62. 7%、55. 4%、49. 7%和34. 7%,当C/N值为1、2、3时,CANON工艺中污泥可实现良好的耦合脱氮,但C/N值较高时对污泥的脱氮效果产生了一定的抑制作用;控制C/N值为5,分别以蔗糖、淀粉、葡萄糖和乙酸钠为碳源,考察了不同碳源种类下厌氧氨氧化对NO_2~--N去除量占NO_2~--N总去除量的比例,当以蔗糖为碳源时,厌氧氨氧化对NO_2~--N的去除量占NO_2~--N总去除量的百分比为66. 9%,可见CANON工艺中污泥可以实现良好的耦合脱氮。     

A/O生物接触氧化反应器的挂膜与启动

采用生活污水,研究了A/O生物接触氧化反应器的挂膜启动及对COD、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和NO_3~--N的去除性能。在平均进水COD、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和NO_3~--N浓度分别为179、45.8、3.61和0.93 mg/L,水温为22~25℃,DO为2~3 mg/L的条件下,采用连续流人工接种挂膜,22 d后生物膜成熟。第6天,HRT为12 h时,对COD、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别为64.29%、38.38%和18.25%,出水NO_3~--N为16.21 mg/L;第15天时HRT为9 h,开始排泥使SRT保持在30 d,对COD、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别为78.51%、67.71%和36.49%,出水NO_3~--N为17.67 mg/L,填料表面附着一层黄褐色的生物膜;第22天时HRT降至6 h,达到设计值,SRT为10 d,对COD、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别为86.84%、78.20%和73.79%,出水NO_3~--N浓度为10.79 mg/L,生物膜增厚呈深褐色,表明系统启动成功。     

氧化沟工艺污水处理厂的活性污泥特性分析

结合某氧化沟工艺污水厂对主要污染物的去除效果,对其活性污泥特性进行了分析。结果表明:系统中活性污泥在厌氧搅拌前0.5 h的平均比厌氧释磷速率为1.10 mg PO_4~(3-)-P/(g MLVSS·h),厌氧释磷效果较差;平均比好氧吸磷速率为6.30 mg PO_4~(3-)-P/(g MLVSS·h),比缺氧吸磷速率为2.83 mg PO_4~(3-)-P/(g MLVSS·h),反硝化聚磷菌占总聚磷菌的比例为44.9%;比硝化速率为7.55 mg NH_4~+-N/(g MLVSS·h),硝化效果良好;比反硝化速率存在明显的3个变化阶段,其中第1阶段比反硝化速率最大,为5.79 mg NO_3~--N/(g MLVSS·h),第2阶段比反硝化速率次之,为2.23 mg NO_3~--N/(g MLVSS·h),第3阶段的最小,为0.82 mg NO_3~--N/(g MLVSS·h),活性污泥的比反硝化速率总体较低。为此,建议将原连续非限制曝气运行方式改为间歇曝气方式,并在缺氧区投加适量碳源,以提高系统的脱氮除磷效果。