单级自养脱氮生物膜SBR工艺的启动研究

于生物膜SBR反应器中接种普通好氧活性污泥和厌氧污泥,在温度为(30±2)℃、pH值为7.5~8.5、DO值为0.8~1.0 mg/L和HRT为24 h的条件下,进行了处理中低浓度氨氮(60~120 mg/L)废水的单级自养脱氮工艺的启动研究。结果表明,经过污泥驯化期、亚硝化选择期和污泥适应期三个较为典型的阶段后,亚硝化率达到了77%,脱氮能力为40%。异养菌被淘汰而自养型细菌开始富集时的特征污泥絮体为杆状,而稳定的亚硝化系统建立并具一定自养脱氮功能时的特征污泥絮体则呈花瓣状。     

DO对单级聚氨酯脱氮系统运行效果的影响

应用单级聚氨酯生物膜反应器处理实际生活污水,考察不同DO浓度下微生物群落结构与其处理效果的关系。经过160 d的稳定运行,在不同DO浓度下,聚氨酯生物膜系统内均发生了同步硝化反硝化。DO为0.5~1.0 mg/L时得到最大氮去除率(70.6%),其中的72.9%由同步硝化反硝化完成。通过分析氮浓度,亚硝酸盐氮的最大积累量发生在DO为0.5~1.0 mg/L时。对生物膜上功能微生物的分析表明,DO为1.5~2.5 mg/L时的微生物多样性要显著高于其他工况。PCR-DGGE分析结果表明,优势亚硝化菌和硝化菌分别以Nitrosomonas sp.和Nitrospira sp.为主,而反硝化菌则是Thauera sp.和Pseudomonas sp.占据优势。     

单级自养脱氮工艺及功能微生物研究进展

介绍了单级自养脱氮工艺的特点及其生物反应机理,并通过对该工艺所需的生化环境及污泥形态结构的分析研究,指出单级自养脱氮工艺具有高效低耗的优势,应用前景广阔。     

单级自养脱氮SBR处理消化污泥上清液研究

在瑞士联邦供水、废水处理及水资源保护研究所(Eawag)一个容积为400L的SBR中,对富合氨氮的消化污泥上清液进行了为期半年的自养脱氮(厌氧氨氧化)工艺稳定运行试验.结果表明,在同-SBR反应器中实现了亚硝化和厌氧氨氧化反应,在脱氮能力为680gN/(m3·d)及水力停留时间<1d的情况下,该反应器对氮的去除率>90%.试验结果还表明,该工艺可通过检测和控制电导率、pH或亚硝酸盐等参数达到稳定运行.     

全程自养脱氮新工艺

介绍了全程自养脱氮新工艺，分析了工艺实现条件及特点，并进一步从理论上阐述了全程自养脱氮和好氧颗粒污泥结合的可行性。     

单级生物脱氮技术的进展

综述了在一个反应器中同时进行硝化和反硝化的单级生物脱氮技术的进展,对活性污泥、生物膜和固定化细胞等单级生物脱氮工艺进行了评述。     

单级自养脱氮反应器效能与微生物群落结构的相关性

于稳定运行但效能有明显差异的2套序批式生物膜反应器单级自养脱氮系统,研究了微生物群落结构的PCR-DGGEr、eal-time PCR等现代分子生物学特点及其运行效能与之的相关性。结果表明:运行效能好的反应器活性污泥及生物膜浓度较高,微生物群落结构差异较大,二者相似性为58.3%,溶解氧在活性污泥及生物膜内的分布特点为各类微生物及其代谢创造了良好环境,系统中好氧氨氧化菌AOB及厌氧氨氧化菌ANAMMOXz在数量上绝对占优,各类细菌的协同代谢使系统总氮去除率达到80%以上。运行效能相对较差的反应器,由于在反应器启动过程中没有将亚硝酸氧化菌NOB完全"洗脱",系统中出现NO3-积累,且系统挂膜不理想,生物膜浓度低,生物膜与活性污泥微生物群落结构相似性为100%,优势功能菌单一,从而造成运行效能较低,总氮去除率仅为20%~30%。维持SBBR自养脱氮系统微生物群落结构的稳定及平衡性,生物膜是关键性因素。     

SBBR处理老龄化垃圾渗滤液的自养脱氮效能

针对老龄化垃圾渗滤液高氨低碳的水质特征,在序批式生物膜反应器(SBBR)中构建能承受高浓度氨氮的自养脱氮系统,探讨负荷及温度对该自养脱氮系统效能的影响,并考察两级SBBR自养脱氮系统的处理效能。结果表明:负荷及温度对反应器自养脱氮效能的影响显著。在温度为28℃、DO为5.0 mg/L、挂膜密度为60%、氨氮负荷为0.83 kg/(m3.d),反应器运行周期为进水0.25 h、反应23 h、沉淀0.5 h、出水0.25 h,以及进水氨氮、总氮、BOD5分别为3 330、3 435、120 mg/L的条件下,两级SBBR系统的出水氨氮和TN分别为110、434 mg/L,对氨氮及总氮的去除率分别为96.7%和87.4%,实现了高效脱氮。     

缺氧生物膜滤池的自养脱氮性能研究

在成功实现亚硝酸盐自养脱氮(厌氧氨氧化)的基础上,探讨了亚硝酸盐浓度对缺氧生物膜滤池脱氮性能的影响。结果显示,在一定范围内提高亚硝酸盐浓度可加快氨氮去除速率,当NO2--N为118.4 mg/L时氨氮去除速率达到最大;此后,进一步提高进水NO2--N浓度会对氨氮的去除产生明显的抑制作用,导致反应速率下降,但此时的厌氧氨氧化菌仍具有较高的活性;为获得良好的脱氮效果,应控制进水NO2--N/NH4 -N值为1.3。     

短程硝化/厌氧氨氧化一步法自养脱氮中试研究

一步法自养脱氮工艺在高氨氮废水处理中具有运行能耗低、不需外加碳源等优点。利用总容积为50 m3的SBR反应器处理高氨氮废水,成功实现了短程硝化/厌氧氨氧化一步法自养脱氮。反应器对不同氨氮浓度(350~4 300 mg/L)的废水均表现出良好的处理效果,对氨氮与总氮的平均去除率分别达到95%和90%以上。同时,还研究了反应器运行的主要影响因素、污泥粒径分布及微生物群落结构。结果表明,系统内形成了红色的厌氧氨氧化颗粒,且颗粒的比例随运行逐渐增加;而维持合理的溶解氧和氨氮浓度是实现高负荷脱氮的关键因素。     

溶解氧对NBIAS系统生物除磷脱氮的影响

通过溶解氧对一池无回流间歇曝气系统( NBIAS) 对除磷脱氮效果的影响的研究表明:在NBIAS 系统运行过程中DO 和NOt- N浓度的周期性变化使系统呈现明显的厌氧—好氧—缺氧交替变化过程;DO愈大,硝化反应速度愈快,NOt- N浓度愈高,即能有效抑制在缺氧过程中的磷的释放, 保证出水水质; 当SRT在18～22 天的情况下,DO= 3 mg/l时,NBIAS处理城市污水出水TP< 1 mg/l,TP去除率> 80% 。     

联氨对HABR全程自养脱氮系统的影响

为考察联氨作为自养脱氮系统菌群调节剂的可行性,以实验室内运行的HABRCANON反应器为试验装置,研究不同浓度联氨对自养脱氮系统脱氮效能和功能微生物的影响。结果表明,低浓度(1～4 mg/L)联氨可以抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性,促进厌氧氨氧化菌(AnAOB)的活性,从而提高脱氮效能;高浓度(10 mg/L)联氨对好氧氨氧化菌(AOB)和NOB的抑制作用明显;停止投加联氨后,CANON系统的脱氮效能可迅速恢复;高浓度(10 mg/L)联氨对HABR全程自养脱氮工艺的影响是可逆的,但对NOB的抑制不可逆。对生物膜样品中的优势菌种进行分析发现,AOB和AnAOB为主要的功能微生物。采用低-高-低的联氨投加方式,可以有效抑制自养脱氮反应器内NOB的生长,保证自养脱氮系统的稳定运行。     

低DO下曝气方式对分段进水脱氮工艺的影响

采用分段进水生物脱氮工艺处理小区生活污水,考察了在低DO条件下,不同曝气方式对硝化率及污泥沉降性能的影响。结果表明,在曝气量为0．27m^3／h、MLSS平均为2700mg／L左右、好氧区的DO为0．26～2．5mg／L的条件下,当进水氨氮为44～55mg／L时,对氨氮的去除率保持在95％以上,对COD的去除率〉90％;当控制好氧区第1、2格室的DO分别为0．5～0．7和1．0～1．2mg／L时,系统的硝化率维持在90％以上,出水中的氨氮〈2mg／L;在恒定曝气量下,向进水中投加有机碳源,当水质改变较快时,容易引起丝状菌污泥膨胀,但通过恒DO曝气控制,可使污泥的沉降性能得到改善。     

不同构型湿地氧分布及脱氮效果对比

通过2组对比试验(垂直流与水平流湿地、单段式与三段式水平流湿地), 考察了不同构型湿地中溶解氧的分布情况及脱氮效果。结果表明: 不同构型人工湿地水力流态的区别,导致了床体溶解氧分布和脱氮效果的差异。垂直流人工湿地独特的结构设计和水力流态更有利于湿地内部的供氧, 局部氧浓度可比水平流湿地高0.17 mg/L;脱氮效果优于相同运行条件下的水平流湿地, NH+4-N、TN去除率分别可提高约9%、5%。三段式水平流湿地通过接触槽内复氧, 有效改善了溶解氧分布, 利于硝化反应进行, NH+4-N去除率最高达66%, TN去除率最高达71%, 分别比单段式湿地提高约8%和5%。此外,三段式湿地在较低水位下运行仍能取得较好的脱氮效果,其最佳停留时间的范围也得以延展。     

DO对A/O同步脱氮除磷工艺的影响研究

采用A/O同步脱氮除磷工艺处理模拟城市污水,考察了好氧段DO浓度对该工艺处理效果的影响.结果表明,好氧段DO浓度对系统脱氮除磷效果的影响显著,当DO控制在1.5mg/L左右时,系统的处理效果最佳,可实现同步硝化反硝化和反硝化除磷,对NH4+-N、TN、TP、COD的去除率分别为99.12%、94.61%、92.85%、96.10%,平均出水NH4+-N、TN、TP、COD分别为0.25、0.68、0.5和10 mg/L.     

一体式膜生物反应器的脱氮除磷效能研究

采用一体式膜生物反应器处理城市生活污水,考察了不同溶解氧浓度下的脱氮除磷效果.结果表明,在低溶解氧条件下,膜生物反应器在有效去除有机物的同时还取得了较好的脱氮除磷效果.当控制反应器内溶解氧为0.5 ms/L左右时,进水COD为342～2 500 mg/L.出水COD平均为31.71 mg/L,对COD的去除率可达95%以上;进水TP为4.08～31.45 mg/L,出水TP70%.当溶解氧>2 mg/L时,进水COD为161.3～453.4 mg/L,出水COD为8.32～21.9 mg/L,去除率最高可达99.08%;进水TN为22.52～57.9 mg/L,出水TN为16.3l～24.49 mg/L,对TN的去除率大多为30%～40%;进水TP平均为4.48 mg/L,出水TP大部分在1.0 ms/L以上,去除率为48.07%～93.22%.     

溶解氧对一体式悬浮载体膨胀床生物脱氮的影响

以城市污水为处理对象，研究了一体式悬浮载体膨胀床（ISCEB）反应器中回流液的溶解氧浓度随时间的变化规律，同时考察了消除回流液中溶解氧的方法及其影响因素。结果表明，采用污水与回流液混合的方法可降低混合液中溶解氧的浓度，但其浓度〉0．5mg／L，不能满足反硝化脱氮的要求；向缺氧区中投加污泥可大幅降低溶解氧的含量，在污泥投量与混合液的体积比为1：250、回流比为200％、回流液中溶解氧浓度为3．0mg／L时，缺氧区中溶解氧浓度〈0．5mg／L，此时对氮的去除效果较好，对NH4^＋-N的去除率达94％，对TN的去除率达70％。     

内循环强化曝气生物滤池脱氮性能的研究

为了提高单级升流式陶粒曝气生物滤池（UBAF）的脱氮效果,对其进行了局部改造并增加了出水内循环。处理灰水的中试结果表明,出水内循环可以明显强化脱氮效果。最佳内循环比为100％,此时对TN的去除率可达82％,与没有内循环时（54％）相比则去除率提高了28％。填料层沿程的DO呈山谷形分布,谷底位于填料层70cm处,其既是反硝化的拐点,又是反硝化与硝化的分界点。     

新型一体化生物反应器的同步脱氮除磷影响因素研究

为了提高对污水的处理效能,设计了一种新型一体化生物反应器并采用其处理生活污水,研究了DO和HRT对同步脱氮除磷效果的影响,并探讨了其实现机理。试验结果表明：在进水COD为290～510mg／L、MLSS为2500mg／L、污泥龄为15d以及好氧区和缺氧区的溶解氧分别为2mg／L和0．2mg／L时,系统的脱氮除磷效果较好,对TN、TP的去除率分别可达80％和90％,DO过高或过低都会影响同步脱氮除磷的效果。控制DO为最优值,并保持其他操作条件相同,当HRT为12h时对总氮和总磷的去除率均在80％以上,随着HRT的延长,同步脱氮除磷效果反而下降。该一体化反应器集厌氧、缺氧和好氧区为一体,在一定的运行条件下能够实现同步脱氮除磷,是处理生活污水的有效方法。