同步硝化反硝化技术的提出及其影响因素分析

本文介绍了一种新型的生物脱氮技术--同步硝化反硝化技术,详细叙述了同步硝化反硝化的发展现状,并从微环境理论和微生物理论两个方面阐述了同步硝化反硝化作用的机理.论文结合目前的研究成果综述了同步硝化反硝化影响因素的研究.同时结合同步硝化反硝化技术在实际中的应用情况,提出目前同步硝化反硝化尚待研究解决的问题.     

生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中N2O的产生量及机理分析

为了考察生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中氧化亚氮(N2O)的释放量,以碳纤维为填料,采用SBR反应器研究了实际生活污水生物膜同步硝化反硝化过程中N2O释放量并对其产生机理进行了分析.在低溶解氧水平(0.2～1.5 mg/L)下系统同步硝化反硝化率维持在79%以上.在4个溶解氧水平0.2、0.4、1.0、1.5 mg/L下,每去除1 g氨氮N2O释放量分别为0.005、0.025、0.021、0.025 g,远低于短程硝化反硝化系统N2O释放量.1个反应周期内,N2O释放量随NH4+-N氧化而增加,NH4+-N氧化结束后,N2O释放量急剧减少.在曝气状态下,N2O释放速率与ρ(COD)呈现了较好的相关性.分析发现,生物膜同步硝化反硝化系统中N2O主要是由异养硝化和好氧反硝化产生.     

运用PCR-DGGE和克隆技术对串联附积床系统生物膜菌群的分析

采用PCR-DGGE﹑克隆等分子生物学手段研究了多级串联附积床同时硝化反硝化脱氮系统生物膜菌群的时间演变,并对生物膜菌群进行同源性分析和系统发育树构建,同时讨论了生物膜菌群对系统中有机物的去除及对同时硝化反硝化脱氮的贡献.结果表明,随着时间的推移,生物膜菌群发生了较大演变而且具有高度多样性.对DGGE图谱优势条带进行分析表明,优势菌群分为5个不同的细菌类群:β-变形菌类群(β-proteobacteria)﹑γ-变形菌类群(γ-proteobacteria)、未分类菌类群(unclassified bacteria)、α-变形菌类群(α-proteobacteria)、放线菌类群(Actinobacteria).β-变形菌类群不仅在数量上占有优势,而且在有机物的降解、营养物质的去除中起着重要作用.生物膜细菌中起硝化作用的主要是亚硝化单胞菌和硝化螺旋菌;起反硝化作用的主要是施氏假单胞菌.     

碳源对生物膜同步硝化反硝化脱氮影响

利用序批式移动床生物膜反应器研究了有机碳源对低碳氮比ρC/ρN(指ρCOD/ρTN,以下同)生活污水同步硝化反硝化脱氮的影响,结果表明,在无外加碳源时,同步硝化反硝化条件下TN去除率为59.8%,COD平均去除率为83.12%,NH+4-N去除率为94.9%(最高达到99.8%);分别以淀粉、葡萄糖和甲醇为外加碳源,ρC/ρN=7时,发现投加外碳源有利于有机物、NH+4-N和TN的降解和转化,NH+4-N转化受碳源种类影响不大,投加淀粉时有机物降解不完全导致系统有恶化趋势,投加甲醇碳源时系统脱氮效率最高,TN去除率达84.5%,投加葡萄糖时,TN去除率为80.55%,从安全和经济方面考虑,确定投加葡萄糖较为合适.     

生物膜法同步硝化反硝化影响因素的分析

研究了生物膜法同步硝化反硝化系统中曝气时间、溶解氧和进水COD负荷对COD及脱氮效率的影响 .研究结果表明 :在溶解氧浓度为 1.0～ 3.0mg/L范围内 ,随着反应器内溶解氧浓度的降低 ,总脱氮去除率提高 ,保持较好脱氮率的溶解氧浓度为 2 .0mg/L左右 ;在进水COD负荷为 0 .864～ 1.44 0kg/ (m3·d)范围内 ,保持较好脱氮率的最佳有机负荷为 1.15 2kg/ (m3·d) ,降低或提高有机负荷时总脱氮率均下降     

淀粉基可生物降解载体在同步硝化反硝化中的应用

针对污水生物脱氮过程低C／N的问题,采用淀粉基可生物降解载体进行生物膜脱氮研究,考察了pH、DO、温度等因素对同步硝化反硝化的影响。结果表明：在C／N=4时,淀粉基可生物降解载体可以为反硝化菌提供充足的有机碳源。在pH=8-8．5、DO=1mg／L、T=28℃时,氨氮及总氮去除率分别可以达到93％和76％。     

SBR反应器同步硝化反硝化影响因素及其特性

为进一步探讨同步脱氮机理和提高反应系统同步硝化反硝化效率,利用培养驯化出高效同步硝化反硝化活性污泥,研究有机物负荷、溶氧和温度等因素对SBR反应器同步硝化反硝化脱氮效能的影响.结果表明：当温度为25～30℃、pH为7～9时,系统脱氮效果较好;当碳氮比在1：1～8：1时,COD、氨氮、TN去除率随着碳氮比的升高而降低,分...     

淀粉基可生物降解载体在同步硝化反硝化中的应用

针对污水生物脱氮过程低C/N的问题,采用淀粉基可生物降解载体进行生物膜脱氮研究,考察了pH、DO、温度等因素对同步硝化反硝化的影响。结果表明:在C/N=4时,淀粉基可生物降解载体可以为反硝化菌提供充足的有机碳源。在pH=8~8.5、DO=1 mg/L、T=28℃时,氨氮及总氮去除率分别可以达到93%和76%。     

一株戴尔福特菌的异养硝化与好氧反硝化性能研究

通过在好氧反硝化培养基中添加氨氮和在异养硝化培养基中添加硝基氮,研究了从实验室SBR反应器中新分离的一株戴尔福特菌的异养硝化作用与好氧反硝化作用的相互影响．研究表明：加入氨氮后,24h后的硝基氮去除率最大可提高1．47％,48h后菌体生长较为旺盛,氨氮去除率则均在90％以上;同时发现加入硝基氮后,菌体生长推迟,但氨氮去除率最大可提高4．16％．异养硝化与好氧反硝化作用之间是相互促进的．此株戴尔福特菌可在同一条件下自身实现同步硝化反硝化．具有一定的工程应用价值．     

同步硝化反硝化脱氮技术

同步硝化反硝化生物脱氮技术与传统生物脱氮技术相比，具有节省碳源、减少曝气量、可实现单级生物脱氮等优点，故近年来受到水处理工作者的广泛关注．文章综合国内外对同步硝化反硝化的研究成果，阐述了同步硝化反硝化技术的原理、特点、实现条件及影响因素。同时，结合同步硝化反硝化技术在实际中的最新应用情况，对该技术需解决的问题及应用前景作了探讨。     

聚氨酯填料型曝气生物滤池(BAF)同步硝化反硝化

采用前置反硝化曝气生物滤池和聚氨酯填料进行高质量浓度生活污水的试验,控制进水在水力负荷0.64m3/(m2.h)、回流比1∶1的条件下,研究了不同气水比下的处理效果.结果表明,该装置处理效果好且稳定,当好氧段的气水比为20∶1时,去除效果最佳,具有明显的同步硝化反硝化特征,脱氮效果明显,去除率82.96%,出水质量浓度在10 mg/L以下.对好氧段沿层取样,结果表明总氮的去除主要发生在反应器底部0～0.6 m,表明此期间也就是溶解氧在1.5～2 mg/L下同步硝化反硝化作用明显,总氮去除率保持在80%以上.通过同时监测沿层氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP)的变化,确定出ORP在同步硝化反硝化过程可给出控制信号且反应灵敏稳定.可根据ORP的变化情况,优化调节曝气量,以达到高效节能的效果.     

A2/O+MBBR系统的快速启动及反硝化除磷特性

本研究针对A2/O +移动床生物膜反应器 (A2/O + MBBR) 双污泥系统,考察启动过程的污泥特性和反硝化除磷特性,建立系统的快速启动策略。研究结果表明：启动过程21 d完成,污泥结构稳定且具有较好的污泥沉降性和生物活性;SVI值在95 mL/gMLSS以下,反硝化聚磷菌(DNPAOs)占聚磷菌(PAOs)的百分比从接种污泥时的10.87%增加到25.46%。在平均进水C/N为3.44的运行条件下,A2/O + MBBR系统可实现有机物、氮、磷等污染物的同步高效去除,稳定运行阶段出水COD、NH4+-N、TN和PO43--P浓度分别为38.5,1.15,14.2,0.15 mg/L,COD、TN和PO43--P去除率分别为82.23%,74.72%和96.80%。DO、pH和ORP等实时控制参数的联合调控有利于促进系统的快速启动和稳定运行。     

序批式MBBR中反硝化聚磷菌的选择与富集

采用序批式移动床生物膜反应器(MBBR),研究了以硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌(DPB)的选择和富集.结果表明,采用3个阶段进行选择和富集,DPB占全部聚磷菌(PAOs)比例约从11.77%提高到66.07%;第3阶段培养末期,COD和TP去除率平均值分别为68.78%和69.02%,缺氧所耗ρ(NO3--N)达到23.91 mg/L;对反应器中生物膜进行直接染色发现,在厌氧放磷阶段能观察到聚磷菌体内有大量聚-β-羟丁酸(PHB)出现,而在缺氧吸磷阶段则有大量聚磷颗粒(Poly-p)出现,故可尝试采用聚磷生物膜的直接染色方法观察聚磷微生物细胞内PHB和Poly-p颗粒的变化,来判断生物除磷过程及效果.     

溶解氧对膜生物反应器处理生活污水的影响研究

论文研究了溶解氧(DO)对同步硝化反硝化膜生物反应器(SNdNMBR)处理生活污水过程脱氮除磷的影响.在一定的条件下控制DO浓度于不同的范围,考察MBR内同步硝化反硝化过程及对COD的去除效果.试验结果表明:当水力停留时间(HRT)在6 h左右、C/N(浓度比)约为8和pH在微碱性范围内时,反应器进行低氧曝气且将DO控制在1.0 mg/L左右,系统表现出良好的SNdNMBR过程脱氮除磷效果,膜生物反应器系统对COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别达到89.43%、80.5%、75.72%和76.37%.     

Nitrogen removal from municipal wastewater by limit-oxic/anoxic/oxic biological aerated filter system

In this study,a three-stage biological aerated filter(BAF) system was proposed for the enhancement of nitrogen removal in the treatment of low carbon-to-nitrogen ratio(C/N ratio) municipal wastewater.Operational parameters were studied for each process for maximum nitrite accumulation in the nitrification step and nitrite adaptation in the denitrification step.Nitrite accumulation during nitrification could be controlled by the dissolved oxygen(DO) concentration,presenting a mean value of 40% at around 1.0 mg DO/L.Denitrification could be adapted to nitrite and the process was stable if nitrite in the reactor was keep low.Once the operational parameters were established,the process was stable and a steady state was maintained for over 30 days,and the various indexes of discharged water were up to the Discharge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant(GB18918-2002) Level-one A.It was concluded that the three-stage BAF system proposed in this study was excellent in nitrogen removal performance by employing three-column functioning as short-cut nitrification,short-cut denitrification and secondary nitrification,respectively.     

非单一因素控制条件下短程硝化反硝化的系统稳定性研究

采用SBR工艺以水产品加工废水为研究对象,控制进水游离氨（FA）浓度为4.61 mg/L,研究高游离氨条件下短程硝化反硝化过程,对比试验结果表明：1号反应器只控制进水游离氨浓度,在运行70 d以后,转变为全程硝化,说明单一因素控制短程硝化反硝化并不稳定;2号反应器高进水游离氨条件下,控制DO为1～2 mg/L和进水pH为8.4±0.1,亚硝酸盐积累率稳定在92%以上,现已运行130 d以上,短程硝化反硝化运行稳定,表明通过非单一因素控制可实现短程硝化反硝化稳定运行.     

单级生物膜法脱氮机理及影响因素

文章结合近年来在脱氮机理上的研究与发展,主要介绍了单级生物膜法脱氮中的同步硝化-反硝化以及短程硝化-反硝化机理;重点讨论了两种脱氮机理发生的条件及各种影响因素;以期说明单级生物膜法的极具发展潜力的脱氮工艺.