UASB-生物膜反应器厌氧氨氧化反应的启动研究

以一套有效容积为3．2L的UAS＆生物膜系统，接种垃圾填埋场渗滤液处理活性污泥，以自配含NH4^＋-N和NO2^--N的废水为进水，对ANAMMOX反应过程的启动进行了研究。结果表明：在反应器运行的第56d，NH4^＋-N、NO2^--N、TN的去除率分别为99．8%、98．8％、90．2％，成功启动了厌氧氨氧化，且在随后的运行中处理效果稳定。ANANMMOX稳定运行时，去除的NH4^＋-N、NO2^-N和生成的NO3^-N的比例为1：1．61：0．25，出水pH稳定在8．3左右，进、出水碱度变化不大。获得的具有厌氧氨氧化活性的生物膜为褐色，并在反应器的下部形成了褐色和粉红色两种颗粒污泥。     

无纺滤布生物膜反应器对厌氧氨氧化脱氮负荷提高的实现

采用无纺滤布生物膜反应器,研究了厌氧氨氧化工艺脱氮负荷提高的可行性.研究结果表明,封存污泥经过15 d培养,可成功实现厌氧氨氧化活性恢复,氨氮去除率可以指示活性恢复程度.厌氧氨氧化无纺滤布ASBR反应器具有较高的脱氮潜能,试验阶段氮容积去除负荷最高可以达到2.06 kg/(m3·d).     

UAF反应器实现厌氧氨氧化反应的试验

目的研究UAF（升流式厌氧生物滤床）反应器实现厌氧氨氧化反应快速去除水中总氮问题．方法试验用水为人工配制,采用城市污水处理厂厌氧消化污泥作为接种污泥,在温度为35℃、pH为7．0～8．0的条件下,通过逐渐提高NH4^＋N与NO2^-N的负荷培养厌氧氨氧化细菌．结果反应器连续运行约156d后,NH4^＋-N和NO2^--N的去除率分别达到50％、55％,获得的具有厌氧氨氧化活性的污泥为棕红色,并在反应器的下部形成了颗粒污泥;试验末期通过向进水中投加消氧剂抗坏血酸,NH4^＋-N与NO2^--N的去除率分别提高到71％和73％．结论利用UAF反应器成功实现了厌氧氨氧化工艺的快速启动．     

厌氧氨氧化反应器的启动及其稳定性研究

以硝化污泥为接种污泥,采用含氮模拟废水,在进水pH值为8.0、温度为(30±0.5)℃的条件下运行120 d,成功启动了厌氧氨氧化生物膜反应器.结果表明:在水力停留时间为1.1 d、总氮容积负荷(以N计)为0.109 kg/(m3·d)时,总氮去除率约81.05%,NH 4-N和NO-2-N平均去除率分别为86.68%和96.04%,NH 4-N去除量、NO- 2-N去除量及NO-3-N生成量的比值为1∶1.16∶0.30.启动成功后,将反应器停止运行15 d,再以同样条件重新运行,仅用10 d即完全恢复了活性,表明厌氧氨氧化生物膜反应器具有良好稳定性.     

上向流厌氧氨氧化生物滤池的启动与脱氮性能

利用上向流陶粒滤池反应器进行了厌氧氨氧化工艺的启动与性能研究.以A/O除磷工艺出水为试验原水,先以自然挂膜的方法启动好氧硝化生物膜,再通过自然筛选和人工诱导的方式将其转化为厌氧氨氧化生物膜,7个月后实现了厌氧氨氧化工艺的启动,TN去除负荷达到了6.8 kg/(m³·d),微生物表观比生长速率为0.0018h^-1.试验表明,上向流的运行方式有利于提高厌氧氨氧化生物滤池的脱氮性能,最高TN去除负荷达到12.37 kg/(m³·d),比目前文献所报道的最高值还要高出很多.另外,试验滤池厌氧氨氧化过程的化学计量学和COD去除特性表明该过程中存在一定程度的异养反硝化过程,且对滤池的厌氧氨氧化脱氮有利.     

海绵作填料在上流式厌氧固定床反应器中厌氧氨氧化

为了研究以海绵作填料进行厌氧氨氧化反应的可行性,在某上流式厌氧固定床反应器中利用人工配制高NH4-N水进行了实验研究.结果表明,利用人工配制废水作为实验用水,在水力停留时间为3.1 h,容积负荷为3.5 kg/(m3.d)时,总氮的去除率可达到75%.稳态运行时,反应器内部呈碱性,NH4-N去除量、NO2-N去除量与NO3-N的生成量之间的比值为1∶1.21∶0.19.以海绵作填料,与其他填料(新型丙烯酸纤维、聚乙烯醇凝胶)相比,所需启动时间短,操作简便,并能在较短的水力停留时间内高效地处理高浓度的NH4-N废水.     

低氨氮条件下厌氧氨氧化生物滤池快速启动

在14.2~23.9℃下,将厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌颗粒污泥接种于火山岩填料生物滤池,以期缩短其启动时间.启动初期,当进水ρ(NH₄⁺-N)=70 mg/L、ρ(NO₂^--N)=90 mg/L时,TN去除负荷为0.12 kg/(m³·d);自启动第105天,TN去除负荷达到2.22 kg/(m³·d),实现了厌氧氨氧化生物滤池的快速启动.结果表明,根据氮气产量、生物膜表观颜色、脱氮速率和pH值的变化,可将启动过程分为ANAMMOX菌的驯化与快速扩增2个阶段.     

厌氧氨氧化菌代谢有机物研究

以厌氧氨氧化菌(ANAMMOX菌)为基础开发的工艺被认为是最为简捷的生物脱氮过程.由于绝大多数废水中含有有机物,有必要研究有机物对ANAMMOX菌产生的影响.在ANAMMOX反应器内,大量有机物的引入会抑制ANAMMOX菌的活性,但是这种抑制作用往往是可逆的.此外在所有已被发现的5个ANA-MMOX菌属中,有4个属能不同程度地代谢小分子有机物(如甲酸、乙酸、丙酸等).综述了国内外在有机物对ANAMMOX菌及其工艺的影响研究领域所取得的成果,分析近5年对ANAMMOX菌代谢有机物的研究,从而为高氮低碳废水处理新途径提供新思路.     

废水生物脱氮新技术——氨的厌氧氧化（ANAMMOX）

介绍了废水单级脱氮技术－ANAMMOX工艺的原理，特点，并就该工艺研究和应用的最新进展－SHARON工艺，SHARON－ANAMMOX联用工艺，SBR作为ANAMMOX反应器的处理效能进行了分析，指出了今后的研究方向。     

pH值和DO对厌氧氨氧化脱氮性能的影响

目的 研究pH和DO对厌氧氨氧化脱氮性能的影响,考察在pH和DO的变化下NH4+-N、NO2--N的去除情况.方法 控制反应器的温度为30℃,HRT为48 h,保证进水NH4+-N的质量浓度为100 mg/L、NO2--N质量浓度为132 mg/L.结果 当pH=8时为最适值,氨氮和亚硝态氮的去除率最高为84.31％和88.43％;一定量的DO对厌氧氨氧化反应脱氮性能的抑制作用是可逆的,DO浓度不会对厌氧氨氧化菌造成破坏性的伤害,只是抑制了其活性.结论 厌氧氨氧化反应是一个致碱反应,出水的pH值与进水pH值相接近,而且DO对厌氧氨氧化反应脱氮性能的抑制作用是可逆的,这为厌氧氨氧化反应能够高效脱氮的推广和提供了理论依据,为实际的工程应用提供了参考条件.     

Anammox反应器启动过程中菌群群体感应现象

为了解决由于Anammox菌生长缓慢、倍增时间长而导致厌氧氨氧化反应器启动时间长的瓶颈问题,对序批式厌氧氨氧化反应器启动过程中的脱氮性能、高活性Anammox菌的诱导作用以及Anammox倾向于\     

电气石处理重金属离子废水实验研究

研究了处理重金属离子溶液时电气石用量、溶液pH值、反应时间、溶液初始浓度对重金属离子去除率的影响,结果表明,在电气石用量2g、pH值为6、反应时间50min、溶液初始浓度1mmol/L条件下处理效果最佳,重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd2+去除率分别为97.5%、94.6%、95.3%,取得了良好的效果。     

新加坡最大回用水处理厂污水短程硝化厌氧氨氧化脱氮工艺

总结了新加坡樟宜回用水处理厂4次采样的结果,该厂日处理城市污水80万t.在好氧区很好地实现了部分硝化和亚硝酸盐积累,其中好氧氨氧化率平均为72.2%,亚硝酸盐积累率平均为76.0%.在缺氧区氨氮和亚硝酸盐得到了同步去除(厌氧氨氧化).物料衡算结果表明:初沉池的出水总氮的37.5%是通过自养脱氮去除,27.1%是通过传统的硝化/反硝化脱氮去除,其余部分总氮则存在于活性污泥和出水中.微生物和动力学研究表明:短悬浮或游离的厌氧氨氧化菌可存在于污泥龄较短的污水处理系统.最后从出水氮质量浓度、pH、碱度、曝气能耗及反应器容积等方面,将樟宜回用水处理厂的分段进水活性污泥法工艺与新加坡其他3个回用水处理厂的MEL/LE工艺进行了对比分析.     

厌氧氨氧化污泥包埋固定化及其脱氮效能

为维持水中厌氧氨氧化菌生物量,采用水性聚氨酯(WPU)对厌氧氨氧化污泥进行包埋固定化,同时对比聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)以及PVA-SA包埋后颗粒的机械稳定性和厌氧氨氧化性能.结果显示:4种包埋颗粒均表现出良好的厌氧氨氧化性能,WPU颗粒生物活性最好,机械稳定性最高,相比其他几种材料具有明显的优势,适合作为厌氧氨氧化包埋材料.在WPU包埋颗粒的连续流实验中,通过不断降低水力停留时间(HRT)的方式增加容积负荷,当容积负荷为1.697 kg/(m³·d)时,WPU包埋颗粒仍能达到80%总氮(TN)去除率,并且在100 d内没有观察到出水SS增加和颗粒碎裂的现象,表明WPU包埋颗粒具有很强的抗负荷冲击能力和厌氧氨氧化性能,并且在长期运行中能保持良好的污泥截留能力和稳定性.通过16S r DNA-Cloning分析发现:WPU包埋颗粒内厌氧氨氧化菌主要是Candidatus Brocadia fulgida(JX243641.1),包埋材料作为载体,起到保护厌氧氨氧化菌和提高生物量的作用,但对菌体本身和菌群结构没有影响.     

流化床接种优势菌种处理屠宰废水启动研究

从若干菌群中选育分离出高效降解屠宰废水的优势菌种,将低温保存的优势菌种活化与流化床内的载体混合,在启动过程中逐步提高进口浓度、水力停留时间、空气流量来完成流化床载体接种优势菌种形成生物膜.结果表明：表观气速不超过1.08 cm/s、水力时间不超过4h有利于活性炭挂膜;启动成功后,有机容积负荷达6.34 kg COD/（m3 ＆#183;d）,COD去除率保持在85％以上.     

基质质量浓度对不同载体UAF B-Anammox反应器脱氮性能的影响

为了研究厌氧氨氧化膜生物反应器运行的稳定性,利用3个分别以组合填料、聚氨酯泡绵和立体弹性纤维作为填料的上流式固定床(up-flow anaerobic fixed bed,UAFB)生物膜反应器,以人工配水为研究对象,考察了进水基质(NH_4~+-N、NO_2~--N)质量浓度对不同生物载体反应器脱氮效能及挂膜效果的影响.结果表明:与聚氨酯泡绵和立体弹性纤维相比,添加组合填料的反应器耐基质质量浓度冲击能力最强.随着基质质量浓度的增加,其对NH_4~+-N及NO_2~--N的去除率呈先降低后上升的趋势.当基质质量浓度均达226 mg/L时,两者的去除率分别为76.37%和77.53%,氮去除负荷为1.32kg·N/(m~3·d).含聚氨酯泡绵填料的反应器在最大基质质量浓度下NH_4~+-N和NO_2~--N去除率仅为44.90%和41.41%.添加立体弹性纤维填料的反应器的脱氮稳定性介于前两者之间.组合填料具有较高的比表面积和较好的亲水性,易于微生物附着生长且不易脱落;而聚氨酯泡绵填料比表面积及表面粗糙度均低于组合填料,且微生物截留能力较低,导致其受到冲击后生物膜易脱落,故其耐基质质量浓度冲击能力最差;立体弹性纤维表面粗糙度高利于微生物附着,但亲水性差且对微生物亲和性低,易发生膜损失.     

电气石改性聚乳酸切片的制备及分析

以聚乳酸母粒为原料,通过添加不同含量的电气石制备聚乳酸改性切片,利用SEM、DSC和毛细管流变仪分别对其表观形貌、热学性能和熔体的流动性能等进行研究。结果表明：改性切片中电气石颗粒的分散较为均匀;结晶度从27％提高到36％,熔点基本不变;随着温度的升高,熔体的表观粘度降低,非牛顿指数增大,并且在同一温度下,流体的表观粘度随着电气石含量的增加呈现先减小后增大的趋势。     

Anammox反应器运行稳定性及其机理研究

采用模拟废水研究了厌氧氨氧化UBF(upflow biofilm filter)的运行性能。结果表明,在高负荷工况下,厌氧氨氧化反应器的稳定性较差。当容积负荷超过反应器的最大转化潜能时,反应器性能恶化。厌氧氨氧化反应是致碱反应,引起反应器内pH值长期维持在8.50~9.05,超出了厌氧氨氧化菌生长的最适pH范围(6.70~8.30),直接抑制厌氧氨氧化菌的生长和代谢,导致厌氧氨氧化反应器失稳。pH值过高引起反应器内游离亚硝酸浓度（free nitrous acid, FNA）降低至(1.9±4.3)×10-5 mg•L-1~(2.2±2.5)×10-5 mg•L-1,低于Anammox菌FNA半速率常数(KS,FNA),会造成亚硝酸“饥饿”。pH升高还可引起游离氨浓度（free ammonia, FA）升高至178.1 mg•L-1,超过了Anammox菌FA半抑制常数KI,FA,严重抑制Anammox菌的生长和代谢,并加剧反应器性能恶化以致失稳并且不能自行恢复。反应器性能失稳后,应及时用清水从反应器内洗出残余基质,反应器功能可快速恢复。