低C/N比异养硝化-好氧反硝化菌筛选及硝化特性

针对生物法处理低C/N比废水存在碳源不足、脱氮效率不高问题,从石化废水处理厂活性污泥中分离得到一株低C/N比异养硝化-好氧反硝化菌株WUST-7。通过形态学观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析,鉴定其为假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。通过单因素实验,考察碳源种类、培养温度、初始pH和摇床转速对菌株硝化性能的影响,确定最优异养硝化培养条件为：丁二酸钠为碳源、培养温度30～35℃、初始pH8.0～9.0、摇床转速150～200r/min。在最优异养硝化条件下培养9h,可将初始浓度为107.52mg/L的氨氮去除90.64%,并且在整个培养过程中没有亚硝酸盐氮的积累,硝酸盐氮含量也始终低于3.5mg/L,总氮的去除率达88.63%。实验结果表明,菌株WUST-7在利用氨氮进行硝化反应的同时,还可以利用硝酸盐氮进行反硝化,具有良好的同步硝化反硝化潜能。     

一种复合碳源对低m(C)∶m(N)城镇污水处理效果的评价

采用模拟废水，评价一种复合碳源的脱氮效果，结果显示，该复合碳源在反硝化过程中，存在轻微的亚硝酸盐氮积累和氨氮的生成，最高积累量为ρ(亚硝酸盐氮)=0.08 mg/L,最高生成量为ρ(氨氮)=4.51 mg/L;全部反应过程中m(C)∶m(N)=5.18～10.24;该碳源对总氮和硝酸盐氮均表现良好的去除能力，总氮的去除率超过90%;反硝化过程t<205 min,出水COD、ρ(总氮)和ρ(氨氮)均达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。     

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。     

含盐废水SBR工艺短程硝化试验

采用SBR工艺对含盐废水进行了长期实验室试验,探讨了NaCl浓度、pH值、碳氮(C/N)比等因素对含盐废水短程硝化的影响。结果表明:逐步提高废水中NaCl浓度,SBR工艺能够实现短程硝化。在温度30℃和NaCl浓度10g/L的条件下,含盐废水实现短程硝化的最适pH值范围为7.0～8.0。当C/N比为7.53时,亚硝态氮累积量最大,达到86.13mg/L,含盐废水的短程硝化反应应选择低C/N比条件下进行。     

碳氮比与氨氮负荷对序批式活性污泥法同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮的效率,研究采用序批式活性污泥法(SBR工艺)考察碳氮质量比w(C/N)与氨氮负荷对同步硝化反硝化的影响。结果表明:当w(C/N)为5.6,氨氮负荷为0.024 g/(g.d),碳源快速消耗,SBR工艺较难实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率只能够达到0.76%。当w(C/N)为10.5,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,SBR系统能够实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率达到97.6%,NH4+-N和COD去除率均接近100%;当w(C/N)为16.3,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,同步硝化反硝化率为94.5%,增加外加碳源的成本。同步硝化反硝化可以取代二段独立的硝化和反硝化过程,节省运行费用。     

反硝化颗粒污泥处理不锈钢酸洗废水研究

采用以厌氧絮状污泥作为接种污泥的上流式厌氧反应器，通过调整其水力停留时间和水力条件等关键因素培养反硝化颗粒污泥，开展其对不锈钢酸洗废水脱氮研究。研究结果表明，上流式厌氧反应器以甲醇作为碳源运行42 d后，形成了成熟的反硝化颗粒污泥；成熟的反硝化颗粒污泥边缘清晰、表面包裹大量杆菌，单颗污泥沉降速率可达198～273 m/h，粒径为1～6 mm，反硝化速率最高可达2.79 gN/(gVSS·d)；在反应器NO₃^--N容积负荷为2.0～2.44 kg/(m³·d)时，NO₃^--N平均去除率为98.03%,NH₄⁺-N平均去除率为89.76%,TN平均去除率为97.81%；最终出水的氨氮及总氮可同时满足《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456-2012)的间接排放标准和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)的C级排放标准。本工艺相比传统反硝化工艺能够节约碳源30%左右。     

复合式SBR工艺同步硝化反硝化的研究

复合式SBR工艺是在SBR工艺基础上改进,反应器内布置填料而成。试验研究了不同的DO、C／N和MESS对COD、总氮、氨氮和同步硝化反硝化的影响。实验证明：在DO=1mg／L时,系统的同步硝化反硝化效果最好;氨氮和总氮的去除率随着C／N的增而增大,当C／N=15时,同步硝化反硝化效果最好;MLSS越大,总氮的去除率越大,同步硝化反硝化效果越好。在反应器内应保持适当的DO浓度,对于碳源不足的水质,不宜采用同步硝化反硝化,通过控制适宜的MLSS和缩短曝气时间,可能达到降低运行成本的目的。     

低C/N摩尔比好氧反硝化菌的筛选及脱氮特性

从石化废水处理厂活性污泥中分离得到1株低C/N摩尔比的好氧反硝化菌株AD-7,通过形态学观察、生理生化试验及16S rD NA测序,确定其为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。通过单因素实验确定菌株适宜的好氧反硝化培养条件为:丁二酸钠为碳源、培养温度为30～35℃、初始pH 6. 0～7. 0、摇床转速为150～200 r/min。在适宜的好氧反硝化培养条件下,研究了菌株生长情况与反硝化脱氮特性。结果表明,菌株生长与反硝化脱氮基本同步,并且在菌株培养12 h时,硝酸盐氮和总氮的去除率分别高达90. 47%和86. 06%,未出现亚硝酸盐氮的明显积累。因此,菌株AD-7能够通过完全反硝化实现总氮的有效脱除,在低C/N摩尔比废水脱氮方面具有潜在应用价值。     

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。     

不同有机碳源对SBR工艺同步硝化反硝化影响

采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟废水,在pH值7.0～8.0、温度30～32℃、DO浓度0.5～1mg/L、MLSS(4000±300)mg/L、NH4+-N35～45mg/L条件下,考察乙酸钠、淀粉和葡萄糖作为碳源对SBR工艺同步硝化反硝化效果的影响。结果表明:投加葡萄糖时,COD去除率达到93.95%,出水硝酸盐浓度为7mg/L;投加淀粉时,COD去除率仅70%,出水硝酸盐浓度为12mg/L;采用乙酸钠作为碳源时,COD去除率为88.34%,出水硝酸盐浓度为4mg/L。COD/NH4+-N为12,分次投加乙酸钠时,氨氮去除率高于95%,总氮去除率高于90%,实现了同步硝化反硝化。在同步硝化反硝化SBR系统中,乙酸钠比淀粉和葡萄糖更适合作为碳源。     

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。     

污泥双回流-厌氧/好氧/缺氧强化内源反硝化深度脱氮

目前,如何经济有效地实现低C/N生活污水深度脱氮仍是污水处理厂面临的一个重大挑战。理论上后置反硝化可以实现深度脱氮效果,但往往由于缺乏外碳源难以同时满足经济高效脱氮。本研究建立的新型污泥双回流-厌氧/好氧/缺氧(AOA)工艺有利于富集培养以Candidatus Competibacter为主的反硝化聚糖菌(DGAOs),能够开发与利用内碳源脱氮。该系统长期处理低C/N (3.2)实际城市生活污水,TIN去除率达91.81%,出水TIN浓度为4.36 mg·L^-1。此外,提高第二污泥回流量增加了缺氧区的MLSS同时提升了比内源反硝化速率,是深度氮去除的主要原因。随着去除效果的提升,充分的厌氧环境使得内碳源贮存量升高,脱氮效果呈现正向循环。二沉池底部产生的额外碳源随第二回流引入系统进一步强化脱氮。本研究阐明了污泥双回流-AOA系统节碳脱氮的原理与关键,为低C/N城市污水的脱氮效率提供了一种可行性。     

铁型反硝化:一种新型废水生物脱氮技术

生物脱氮是一类经济有效的废水脱氮技术。反硝化作为废水生物脱氮的重要环节,常常需要额外添加有机物（乙酸钠、甲醇等）作为电子供体。基于有机物的反硝化具有高活性、易操作等优点,但存在运营成本高、产生大量活性污泥和温室气体、易引发二次污染等问题。寻求新型反硝化电子供体是解决上述难题的有效手段。铁型反硝化技术是以零价铁或二价铁替代有机物作为反硝化过程电子供体的新型废水脱氮技术。该技术具有环境友好、经济高效、产物多效等优点,可有效破解我国低C/N废水脱氮难题。本文从现象提出、化学反应原理、生物反应机理3个角度简述了铁型反硝化的发展起源及反应原理;从技术效能、技术参数、技术强化3个层次介绍了目前铁型反硝化技术的研究进展;从环保性、经济性、产物多效性3个方面分析了铁型反硝化技术的优势。本文涵盖了铁型反硝化的历史起源、现今状况和未来发展等三方面内容,以期推进铁型反硝化技术的实验室研发工作,推动铁型反硝化技术在水处理领域的应用。     

低碳氮比条件下外加铁源对生物脱氮性能与机理的研究

针对高氨氮废水,通过投加微量元素Fe2+强化微生物活性,研究低碳源(碳氮比不超过3)条件下外加铁源对活性污泥脱氮性能的影响以及主要反硝化功能基因的变化.结果表明:在低碳氮比(碳氮比为3)条件下,A反应器(ρ(Fe2+)=2 mg/L)的TN去除率比B反应器(ρ(Fe2+)=0 mg/L)提高了10.4％.持续投加Fe2...     

电絮凝-半短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理裂化催化剂废水

裂化催化剂生产过程中产生的高盐度、高浊度、高氨氮、低C/N比废水难以处理。构建了电絮凝-半短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺,考察了该组合工艺对实际裂化催化剂废水的处理效果以及处理稳定性。结果表明组合工艺处理裂化催化剂废水具有较好的稳定性,出水水质稳定在以下水平:浊度< 30 NTU,NH₄⁺-N< 10 mg·L^-1,NO₂^--N< 3 mg·L^-1, NO₃^-< 40 mg·L^-1,COD< 100 mg·L^-1;通过进水氨氮浓度确定曝气时间的方式可以保证长期稳定的半短程硝化过程,出水NO₂^-/NH₄⁺-N比值维持在0.9～1.4之间,满足厌氧氨氧化反应器的进水要求;同时在裂化催化剂废水的高盐度胁迫下厌氧氨氧化工艺能够表现出显著的厌氧氨氧化效果。     

Biological Nutrient Removal in a Full Scale Anoxic/Anaerobic/Aerobic/ Pre-anoxic-MBR Plant for Low C/N Ratio Municipal Wastewater Treatment

A novel full scale modified A2O （anoxic/anaerobic/aerobic/pre-anoxic）-membrane bioreactor （MBR） plant combined with the step feed strategy was operated to improve the biological nutrient removal （BNR） from low C/N ratio municipal wastewater in Southern China. Transformation of organic carbon, nitrogen and phosphorus, and membrane fouling were investigated. Experimental results for over four months demonstrated good efficiencies for chemical oxygen demand （COD） and NH4^＋-N removal, with average values higher than 84.5%and 98.1%, re-spectively. A relatively higher total nitrogen （TN） removal efficiency （52.1%） was also obtained at low C/N ratio of 3.82, contributed by the configuration modification （anoxic zone before anaerobic zone） and the step feed with a distribution ratio of 1：1. Addition of sodium acetate into the anoxic zone as the external carbon source, with a theoretical amount of 31.3 mg COD per liter in influent, enhanced denitrification and the TN removal efficiency in-creased to 74.9%. Moreover, the total phosphate （TP） removal efficiency increased by 18.0%. It is suggested that the external carbon source is needed to improve the BNR performance in treating low C/N ratio municipal waste-water in the modified A^2O-MBR process.     

厌氧氨氧化包埋填料处理稀土尾矿废水的中试脱氮和优化

针对稀土尾矿废水的成分复杂和低化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的水质条件,采用厌氧氨氧化包埋填料进行处理。首先进行了厌氧氨氧化包埋填料的适应和驯化,然后分别探究了厌氧氨氧化包埋填料单独处理稀土尾矿废水和耦合反硝化包埋填料处理稀土尾矿废水的脱氮性能。结果表明,厌氧氨氧化包埋填料对稀土尾矿废水有良好的适应性,采用阶梯式底物和缩短水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)的运行策略进行适应和驯化后,总氮去除负荷(nitrogen removal load rate,NRR)最高可达0.99kg N/(m³·d),较适应和驯化前提高了8.39倍。高通量测序结果表明,厌氧氨氧化优势菌属(Candidatus Kuenenia)的相对丰度从5.53%上升至35.67%,实现了有效富集,而适应和驯化前的优势菌属(Candidatus Brocadia)不适应环境被淘汰。面对原水氨氮浓度波动时,厌氧氨氧化包埋填料单独处理稀土尾矿废水的NRR最高可达1.02kg N/(m³·d),出水氨氮的平均浓...     

温度对序批式生物反应器工艺同步硝化反硝化的影响

为了考察不同温度下碳氮质量比w(C/N)和污泥龄(SRT)对同步硝化反硝化(SND)的影响,研究采用序批式生物反应器(SBR)对模拟废水进行了长期连续实验.结果表明:在pH值为7.5-8的条件下,温度为(5±1)℃,当w(C/N)为8、污泥龄为20 d时,总氮反应速率为1.25 ms/(L·h),COD去除率达到60%...