基质混配地下渗滤系统脱氮除磷机理研究

为更好地去除生活污水中的氮、磷元素,将腐熟牛粪、粉煤灰与土壤混配,设置分层装填(系统1)和混合装填(系统2)2种渗滤系统模拟农村生活污水净化研究。结果表明,2个系统出水TP含量均能达到GB 3838-2002的Ⅲ类限值,单因素方差分析,2个处理系统差异性极显著(P0.01)。系统1和系统2对TN平均去除率分别为75.1%和71.3%;2个系统对NO_3--N的净化效果差异显著,系统1、系统2出水NO_3--N的质量浓度平均分别为3.11、4.94 mg/L,但均能达到GB 3838-2002的III类。综合考虑,腐熟牛粪与粉煤灰混配,能够提高系统的脱氮除磷能力,且分层装填净化性能要优于混合装填。     

前置反硝化-BAF工艺反硝化池脱氮效能研究

为进一步提高反硝化(DN)池的反硝化效能,分别考察了进水温度、HRT、C/N以及反洗周期等因素对前置反硝化曝气生物滤池(BAF)组合工艺DN池的脱氮效能的影响。结果表明,反硝化效能会随温度的升高而升高,在25℃时NO_3~--N去除率为91.3%;水力停留时间对反硝化作用的影响主要原于HRT的减少缩短了反硝化作用的反应时间,从而使反硝化过程中所消耗的COD降低;COD/ρ(NO_3~--N)小于15时,COD/ρ(NO_3~--N)是DN池脱氮效能的决定性因素,当COD/ρ(NO_3~--N)大于15时,NO_3~--N的含量变化趋于平缓;同一反洗周期内DN池的反硝化效能会持续增加,下一反洗周期开始前NO_3~--N的质量浓度降低至1.9 mg/L,此时脱氮效能达到最大。     

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。     

反硝化深床滤柱深度脱氮效果及反硝化功能基因分析

采用石英砂、活性炭双层滤料反硝化深床滤柱处理城镇污水处理厂二沉池出水中硝酸盐氮（NO₃^--N）,研究了深床滤柱反硝化脱氮性能以及主要反硝化功能基因对进水碳氮比（化学需氧量/总氮,即COD/TN,简称C/N）的响应。结果表明,NO₃^--N平均转化率随着C/N升高,由46.5%升高至90.0%,化学需氧量（COD）平均去除率由97.2%降至76.5%。低碳氮比（C/N<6）条件下,出水亚硝酸盐氮（NO₂^--N）出现明显的积累,在C/N=4.2时,积累率达41.5%,在高碳氮比（C/N ≥ 6）条件下,NO₂^--N积累量逐渐减少,直至出水无NO₂^--N。研究表明,反硝化深床滤柱对污染物的转化主要发生在前35cm滤料深度,COD去除率和NO₃^--N转化率分别为94.0%、81.2%。采用荧光实时定量PCR技术在C/N分别为4.2、6和7条件下,对深床滤柱中反硝化功能基因napA、narG、nirK、nirS和nosZ数量进行分析,结果表明,随着C/N升高,各反硝化功能基因拷贝数也随之升高,说明增加碳源投加量可以为反硝化细菌提供更好的生长环境,有利于其生长繁殖,促进反硝化过程的进行;当narG基因拷贝数大于（nirS+nirK）基因拷贝数时,NO₂^--N会产生积累。     

不同填料对地下渗滤系统脱氮效果的影响

为改善地下渗滤系统(SWIS)脱氮效果,以煤渣和生物基质为填料,构建了1~#、2~#、3~#3套装置,研究水力负荷对地下渗滤系统脱氮效果的影响。结果表明,当水力负荷为10 cm/d时,1~#装置对NH_4~+-N、TN平均去除率分别为92.78%、54.77%,但当水力负荷为20 cm/d时装置因渗透性较差无法正常运行。2~#、3~#装置分别在水力负荷为10、20cm/d下运行时,对NH_4~+-N平均去除率分别下降了24.26个和14.57个百分点,对TN平均去除率分别下降了13.37个和8.13个百分点;TN的去除率变化较大,但其脱氮能力有所提高。2~#装置脱氮效果最好。适当添加生物基质可有利于TN的去除,并保持着良好的渗透性能。因此,为保证改良的SWIS在水力负荷为20 cm/d下正常长期运行,则与渗透性能较好的煤渣配比时生物基质的量应保持适当的比例。     

高滤速、低滤层下的反硝化深度脱氮研究

针对浙江绍兴柯桥江滨污水处理厂气浮池出水TN难以达标的问题,提出采用高滤速、低滤层的反硝化生物滤池（DNBF）中试装置进行深度脱氮处理。考察了上升流速、碳氮比及碳源种类对DNBF脱氮效果的影响。结果显示：历时14 d即完成滤池的挂膜启动,滤速以18～19 m/h为最佳,投加C/N以3.92～4.17为宜;相对于乙酸钠,甲醇为碳源时,COD出水低于进水的概率更高,调控全过程中出水TN均达标排放。为实际污水厂的提标改造和反硝化深度脱氮工艺提供了参考。     

前置反硝化-曝气生物滤池低温脱氮效能中试研究

当污水温度低于15℃时,对生物脱氮的硝化和反硝化环节都会产生显著的抑制作用。理论上,延长污泥龄有利于提高胁迫条件下生物脱氮效率。以采用沈阳仙女河污水处理厂初沉池出水为原水,构建了1.5 m~3/h前置反硝化-曝气生物滤池中试规模工艺体系,在越冬时节(进水温度11~20℃)运行了114 d。研究发现,当气水比为6:1,回流比为150%,乙酸钠投加量为50 mg/L时,前置反硝化-曝气生物滤池出水的化学需氧量(COD)、NH_4~+-N、总氮(TN)和悬浮物浓度(SS)能够达到我国现行的城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级A标准,并具有低耗运行的潜力。     

前置+后置反硝化滤池强化脱氮效果研究

通过中试实验研究了三级组合生物滤池强化脱氮效果,考察了第二级好氧滤柱回流比对工艺前置反硝化的影响,第三级滤池外加碳氮比对后置反硝化强化脱氮效果的影响。结果表明,在进水流量为0.5 m~3/h,水温为18℃左右,第二级好氧滤柱气水比为3:1时,在回流比为100%时,前置反硝化脱氮能达最佳效果,TN去除率为54.07%,出水TN浓度平均值为19.94 mg/L,不同回流比下,COD、NH_4~+-N均有较高去除率。为进行强化脱氮,在第三级缺氧滤柱前投加碳源,碳氮比为7:1时,第三级对TN去除率为40.7%,出水TN平均值为11.84 mg/L。三级组合生物滤池结合前置和后置反硝化工艺对TN有很好的去除效果,稳定运行后,系统对TN平均去除率达到72.96%。     

生活污水自养反硝化滤池深度脱氮研究

针对污水处理厂二级生化出水硝酸盐氮浓度高的问题,选用高效硫自养反硝化菌,构建以生物陶粒为填料的自养反硝化滤池,模拟生活污水二级生化出水,调节运行参数,考察脱氮效果。结果表明,滤池经过10 d 200 mg/L NO_3~--N培养液的间歇培养和15 d 100 mg/L NO_3~--N连续进水驯化后挂膜成功,NO_3~--N去除率稳定在90%以上;在HRT为12 h下,滤池对进水NO_3~--N质量浓度为30 mg/L去除效果最好,NO_3~--N和TN去除率分别达到96%、93%,出水NO_2~--N含量1 mg/L以下,但硫酸盐浓度为500~600 mg/L;进水NO_3~--N质量浓度30 mg/L,HRT为2~12 h时,滤池对NO_3~--N去除率均可达85%以上,HRT2 h脱氮性能下降,最佳HRT为2 h;滤池反硝化脱氮率沿填料厚度的增加而逐渐增加,HRT为12 h时在填料高度5 cm处即可达到70%的NO_3~--N去除率。     

短程硝化-反硝化脱氮及影响因素研究

短程硝化生物脱氮技术是近年来国内外水处理研究的一个热点。本文介绍短程硝化反应机理,分析影响亚硝酸累积的主要因素,重点探讨通过控制游离氨和pH达到亚硝酸根积累以实现短程硝化的途径。     

移动床生物膜系统同步硝化反硝化脱氮研究

采用移动床生物膜系统,分析单个代表性周期内同步硝化反硝化过程,并研究C/N比对实际生活污水处理效果的影响.结果表明,DO控制在2.5mg·L-1左右时,反应器内发生了同步硝化反硝化现象.投加淀粉调整C/N比,系统能取得良好的脱氮效果,氨氮的去除率均在93%以上,随着C/N比的增加,TN的去除率也逐渐的增大,当C/N为10时,TN最高去除率能达到80.81%,但当C/N增大到12时,TN的去除率不再增大,只是稳定在75%左右.     

亚硝化反硝化生物脱氮

对影响亚硝化及反硝化生物脱氮的研究结果进行了总结和评述。内容包括游离氨、温度、pH、溶解氧、酚、氯酸钠等因素对亚硝化型硝化的影响,以及HNO2对反硝化速率的影响和酚、氨在反硝化过程中充当电子供体的研究。     

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。     

低氮浓度下的硫自养反硝化深度脱氮研究

构建硫自养反硝化反应器分别探究污水处理厂二级出水的深度脱氮与尾水的极限脱氮。研究结果表明,在DO的质量浓度低于0.5 mg/L, HRT为15 min的条件下,二级出水TN的质量浓度由10 mg/L左右稳定降至5 mg/L以下,出水TN可达到昆明市地方标准DB5301/T 43—2020《城镇污水处理厂主要水污染物排放限值》中A级标准;在DO的质量浓度低于0.5 mg/L, HRT为20 min的条件下,尾水TN的质量浓度由6 mg/L左右稳定降至1 mg/L以下,出水TN可达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水标准。采用高通量测序对反应器内微生物群落结构进行分析,结果表明在属水平上硫自养反硝化优势菌群有Thiobacillus和Sulfurimonas。     

以硫-铁为基质的自养反硝化深度脱氮性能研究

通过静态批次实验,探讨了硫自养反硝化、铁自养反硝化和硫铁协同脱氮系统的脱氮性能。实验结果表明,单质硫自养反硝化过程中pH由8.46降至5.46,反应前期NO₂^--N发生积累,最高达7.14 mg/L。TN和NO₃^--N随反硝化的进行呈不断降低趋势。反应5 d时TN去除率可达100%。零价铁粉的加入可以有效起到缓冲pH的作用。在硫铁协同脱氮系统中,硫铁体积比为2∶1、1∶1时,反应体系的pH可维持在6.54～7.12之间。硫铁体积比为2∶1时脱氮效果最佳,反应72 h时TN去除率可达98.5%,NO₃^--N去除率可达100%。在铁自养反硝化过程中,pH呈缓慢升高后逐渐稳定的趋势,由8.46增至10.02。与硫自养反硝化系统和硫铁协同脱氮系统相比,铁自养反硝化系统的脱氮性能最差,反应9 d时TN和NO₃^--N的去除率分别为40.52%、48.96%,且在该体系中NH₄⁺-N...     

短程硝化反硝化生物脱氮研究现状

1975年Voet发现了在硝化过程中亚硝氮积累的现象,首次提出了短程硝化反硝化生物脱氮理论,1986年Sutherson等证实了短程硝化的可行性。相比于传统硝化反硝化工艺,短程硝化反硝化可减少需氧量和有机碳源,缩短系统水力停留时间,降低污水处理运行费用和基建投资等。鉴于短程硝化反硝化的诸多优点,该工艺引起了污水处理领域的广泛关注,本文对短程硝化反硝化的原理、优点以及国内外应用现状进行了简要概述。     

同步硝化反硝化强化黑水处理系统脱氮性能研究

在生产规模的活性污泥法(AS)+膜生物反应器(MBR)系统中,进行了黑水处理研究。结果表明,当DO的质量浓度为3.5~4.0 mg/L时,系统TN去除率仅为76.1%,好氧区无SND现象;而当DO的质量浓度降低至0.6~0.75 mg/L时,系统TN去除率升高至90.6%,好氧区同步硝化反硝化TN去除率(η(SNDTN))可达56.1%。当内回流体积比由3降低至2时,TN去除率从90.2%降低至83.7%,SND效果变化不大;而当内回流体积比增加至5时,TN去除率进一步降低至82.8%。随着好氧区MLSS的质量浓度从(9.0±0.3)g/L降低至(6.0±0.3)g/L,SND效率显著降低的同时系统脱氮性能变差,η(SNDTN)由58.8%降低至8.1%,而TN去除率从88.8%下降至76.0%。     

自养-异养反硝化协同作用强化污水深度脱氮研究进展

针对城镇污水处理厂二级出水中可生物降解的有机物含量低,其本身所能提供的碳源不能满足生物反硝化的要求,传统深度脱氮工艺存在外加碳源量大、成本高、运行不稳定等实际问题,总结了单独异养反硝化脱氮、单独自养反硝化脱氮的反应机理,并分析了其在实际应用中的优缺点。归纳国内外自养和异养反硝化相结合强化脱氮的应用现状,提出应进一步从3个方面进行研究:不同电子供体条件下自养-异养反硝化协同作用下的微生物群落变化和代谢机制;体系的电子传递机制;反硝化动力学,为自养-异养协同反硝化实际应用提供技术指导。以期为深度脱氮技术提供新思路。     

OGO工艺同步硝化-反硝化生物脱氮特性

OGO工艺是一种在OCO基础上改进形成的新型环流循环污水处理技术,具有良好、稳定的生物脱氮效果。OGO系统在处理中浓度生活污水时,出水TN、NH3-N浓度分别为7.03～12,88mg／L和4.32～9.01mg／L,系统对TN和NH3-N的平均去除率分别达到74．04％和81．14％,环区内TN的去除约占整个系统生物脱氮的57％。环区各检测点硝态氮浓度均小于3mg／L,且无明显差异,同步硝化反硝化作用为OGO系统生物脱氮的主要途径之一,而主反应器内显著的DO浓度梯度,部分活性污泥絮体的团块化,以及系统中存在部分具有反硝化能力的好氧菌属,是系统发生同时硝化反硝化实现生物脱氮的重要原因。