C/N值及碳源对CANON工艺污泥脱氮性能的影响

为提高对高氨氮污水的脱氮效果,通过批次试验研究了COD/NH_4~+-N值(C/N值)和碳源种类对CANON工艺中污泥厌氧氨氧化耦合脱氮性能的影响。试验结果表明,以乙酸钠为碳源,当C/N值为1、2、3、4和5时,厌氧氨氧化对NO2--N的去除量占NO_2~--N总去除量的百分比分别为69. 7%、62. 7%、55. 4%、49. 7%和34. 7%,当C/N值为1、2、3时,CANON工艺中污泥可实现良好的耦合脱氮,但C/N值较高时对污泥的脱氮效果产生了一定的抑制作用;控制C/N值为5,分别以蔗糖、淀粉、葡萄糖和乙酸钠为碳源,考察了不同碳源种类下厌氧氨氧化对NO_2~--N去除量占NO_2~--N总去除量的比例,当以蔗糖为碳源时,厌氧氨氧化对NO_2~--N的去除量占NO_2~--N总去除量的百分比为66. 9%,可见CANON工艺中污泥可以实现良好的耦合脱氮。     

不同氮源对一株溶藻弧菌好氧反硝化效率的影响

为研究溶藻弧菌Vibrio alginolyticusHA2同步硝化反硝化过程中氮的代谢产物,分别用以铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、亚硝态氮(NO_2~--N)为氮源的培养基培养溶藻弧菌HA2 120 h,测定不同时间段菌液浓度,以及NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、pH和发酵罐中气体(N_2、NO、N_2O)的含量,并且拟合菌株生长曲线。结果表明:溶藻弧菌对NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N降解率最高分别为99.97%、99.95%、36.87%;生长极限k值分别为4.769、5.477、5.567;培养基中的NH_4~+-N直接被氧化为NO_3~--N;试验中均未检测出NO、N_2O气体,各培养基中N_2量均有上升趋势;各培养基中pH均有增加趋势。研究表明,溶藻弧菌HA2具有开发为高效、环保、安全的硝化反硝化细菌的研究价值。     

碳源类型对短程同步硝化反硝化过程N_2O释放的影响

采用序批式气升环流生物反应器(SBAR)构建短程同步硝化反硝化(SND)体系,在此基础上,考察碳源类型对短程SND脱氮特性与N_2O释放的影响。研究发现,碳源类型可引起脱氮中间产物NO-2的积累率差异,从而导致N_2O释放的显著不同。分别以葡萄糖、乙酸钠、可溶性淀粉为碳源的反应器,在短程SND脱氮过程中,NO-2积累率分别为88.35%、93.67%和70.39%;以乙酸钠为碳源时,N_2O释放量及其转化率最高,其N_2O释放量约为葡萄糖和可溶性淀粉的1.5倍,N_2O转化率则比葡萄糖和可溶性淀粉高出约25%。污泥微观结构的SEM照片和SOUR结果表明,不同碳源所形成的好氧颗粒污泥中微生物组成与活性的差异,造成脱氮过程NO-2积累程度的不同,从而导致N_2O释放特征的差异。     

硫自养反硝化处理高硝态氮废水的运行特性研究

采用硫自养反硝化技术处理高浓度NO_3~--N废水,考察了其处理性能及微生物种群结构。在HRT为14 h、碳酸氢钠为碱度条件下,反应器脱氮负荷与脱氮量分别高达1.47 kg/(m~3·d)和800 mg/L。以石灰石作为碱度可有效降低处理成本,单级装置脱氮成本为0.814元/m~3,对于高浓度NO_3~--N废水可采取多级串联方式保证出水NO_3~--N浓度较低。解析微生物群落结构发现,在高浓度NO_3~--N条件下,系统微生物种群结构较单一,功能性微生物所占比例较高,其中脱氮硫杆菌Thiobacillus和反硝化硫单胞菌Sulfurimonas所占比例分别为37.61%和20.39%。     

基于ASM1变化模型的进展（下篇）

5反硝化模型(Denitrification Model) 废水处理系统中脱氮的反硝化过程就是将NO_3转变为N_2的过程,在这个变化过程中有三个中间产物产生,即NO_2、NO和N_2O。为了描述反硝化中间产物的反应过程,D.Wild于1995年推出两个反硝化数学模型。     

城镇污水处理厂A~2/O工艺脱氮除磷潜力的研究

考察了前置预缺氧池的A~2/O工艺系统的脱氮除磷效果及其污泥浓度的影响。结果表明,缺氧池内存在反硝化除磷作用,对PO_4~(3-)-P的去除率高达86.4%,除磷潜力较大;而前置预缺氧池内的反硝化作用明显,对NO_3~--N的去除率高达81.2%,脱氮潜力较大。与污水厂生产运行的污泥浓度(2 000 mg/L左右)相比,将污泥浓度提高1倍,好氧池的硝化反应时间可缩短33%,NO_3~--N增加率提高10.9%;缺氧池的反硝化除磷时间可缩短43%,PO_4~(3-)-P去除率提高17.2%,反硝化脱氮时间可减少44%,NO_3~--N去除率提高27.1%,但对好氧硝化速率、缺氧反硝化除磷速率和脱氮速率的影响不大。     

污水生物脱氮过程中N_2O的产生和减量化控制

N2O是一种重要的温室气体,研究表明污水处理的硝化和反硝化过程是N2O的一个重要产生源.为此,介绍了污水生物脱氮硝化反硝化过程中N2O可能的产生机理和控制N2O减量的运行工况条件.目前污水脱氮过程中可能产生N2O的环节包括羟氨的氧化过程、硝酰基(NOH)的非生物反应、硝化菌反硝化过程、好氧反硝化菌作用和异养菌硝化过程.据研究,硝化过程中的高溶解氧(＞0.5 mg/L)、反硝化过程中尽量避免溶解氧的存在、高COD/N值(＞3.5)、较大的SRT(＞10 d)和适当的pH值(6.8～8)可以减少N2O的产生.另外,从污水处理运行工况和微生物种群优化两个角度提出了N2O的减量化控制策略.     

新型短程硝化反硝化工艺处理高浓度氨氮废水

研发了一种新型短程硝化反硝化工艺——ANITATMShunt,它通过特殊的自控系统来控制N2O的释放。采用500 L的SBR中试装置处理消化污泥脱水上清液,经过18个月的稳定运行表明:通过短程硝化反硝化途径可以实现90%的脱氮率,并且释放的N2O不足总脱氮量的0.7%。将通过pH值、温度和在线监测的NO-2-N浓度实时计算的亚硝酸浓度与亚硝酸浓度设定值进行比对,以便对曝气过程进行调控,从而抑制了N2O的释放并实现了对SBR短程硝化反硝化工艺的自动控制。同时证实了在低溶解氧条件下,由氨氧化菌(AOB)在短程硝化反硝化过程中产生的N2O并非与高亚硝酸盐浓度有直接关系,而是与游离亚硝酸浓度有关。     

SBR生物脱氮过程中N_2O释放的影响因素研究

采用SBR反应器研究了在生活污水的生物脱氮过程中pH、DO和投加碳源对N2O释放的影响,并对各条件下N2O的产生特点进行了分析。结果表明,当控制初始pH值为6～9时,N2O释放的峰值均出现在曝气前期、对氨氮的去除率为30%～40%的阶段,当对氨氮的去除率达70%时,N2O的释放量显著下降;初始pH值为8时N2O的产生量最小,且N2O的释放量与硝化强度呈负相关。随DO浓度的增大,硝化过程中N2O的释放量逐渐降低。在硝化过程中将体系的DO控制在不同水平时,N2O的释放会呈现不同的特点:当DO为1.2～1.5mg/L时,N2O主要产生于硝化阶段,释放量明显大于反硝化阶段的;当DO为1.8～2.3mg/L时,硝化和反硝化阶段的N2O产生量相当;当DO为2.6～3mg/L时,N2O主要产生于反硝化前期。在反硝化开始时补充碳源(葡萄糖)可有效提高对总氮和硝酸盐氮的去除率,但同时会引起N2O释放量的显著上升。     

自(异)养脱氮在低C/N污水处理厂的应用实践

低C/N污水处理厂面对碳氮高标准尾水提标要求时,宜采用异养反硝化与自养脱氮滤池的串级。自养脱氮滤池的脱氮效率易受系统进水水温、DO、NO_3~--N负荷等影响,当进水水温为25～30℃、NO_3~--N15 mg/L、HRT20 min时,滤池脱氮负荷达到0.56 kgTN/(m~3·d),脱氮率约60%,对应活性滤料消耗量与TN削减量之比为3.9,进水DO超过2 mg/L时会导致部分硫核滤料被氧化而无效消耗,可辅助投加Na_2S_2O_3作为电子供体。选用粒径为2.0～3.5 mm的改性硫核活性滤料,辅以适量砂料的双料复合滤层,以确保TN和SS的协同削减,且自养滤料节药效益明显。自养脱氮滤池需长期关注低水温时的脱氮效率,以及SO_4~(2-)、H_2S、NO_2~--N等副产物是否积累。自养滤料的微生物优势菌落为Thiobacillus和Sulfurimonas两类硫杆菌,二者丰度之和超过50%。     

DO对好氧/缺氧生物滤池脱氮过程N_2O产生的影响

N_2O是一种强温室气体,对温室效应的贡献远大于CO2和CH4。研究表明,污水处理的硝化和反硝化过程是N_2O产生的主要人为释放源。采用两段式生物滤池工艺,将好氧池和缺氧池串联起来,使硝化和反硝化过程分别在好氧池和缺氧池进行,重点考察DO为2、4、6 mg/L时,硝化和反硝化过程N_2O的产量。结果表明,当DO为2 mg/L时硝化过程的N_2O产生量最高,达到1.850 mg/g COD。随着DO浓度的升高,N_2O的产生量迅速减少,当DO为4和6 mg/L时N_2O产生量分别降为0.742和0.504 mg/g COD;而DO浓度过高又会促进反硝化过程中N_2O的生成,当DO为6 mg/L时N_2O产量最大为0.600 mg/g COD。综合硝化、反硝化过程的N_2O总产生量可以发现,当DO4 mg/L时,继续提高DO浓度,N_2O释放量减小缓慢,因此结合节能降耗考虑控制DO为4mg/L较为适宜。     

生物活性炭对SBR生物脱氮过程中N_2O产生的影响

为考察生物活性炭(BAC)对不同C/N值废水脱氮过程中N_2O产生的影响,在序批式活性污泥反应器(SBR)中加入活性炭形成SBR_(BAC),并与活性污泥SBR(SBR_(AS))进行了比较。以甲醇为碳源配制人工废水,控制进水C/N值分别为3、6和9,在室温(15～27℃)条件下同步运行两个反应器,并测定N_2O、NH~+_4-N、NO~-_3-N、NO~-_2-N和TN浓度变化,分析BAC影响N_2O产生的机制。在控制混合液DO为2.0～3.0 mg/L条件下,C/N值为3时BAC对N_2O的产生没有影响,C/N值为6时BAC可以减少N_2O产生,C/N值为9时BAC导致N_2O浓度增加;BAC的存在促进了同步硝化反硝化(SND)的进行,进而影响N_2O的产生;C/N值是影响脱氮效果和N_2O产生的重要因素,COD下降拐点处复杂的反应环境为SND提供了必要条件,BAC能够强化该拐点处的反应条件。     

ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器的启动特性研究

向成功启动并已稳定运行2年的ANAMMOX反应器中连续添加有机物(葡萄糖),研究ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器的启动特性.结果表明,在短期内(35 d)可成功启动ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器.启动过程可分为迟滞、适应和稳定运行三个阶段,在稳定运行阶段反应器对NH_4~+-N、NO_2~-—N、TN和COD的去除率分别高达95%、99%、94%和93%,NH_4~+-N去除量、NO_2~--N去除量与NO_3~--N生成量的比值为1:1.32:0.03,出水碱度和pH均略高于进水.     

盐度阶段性提升驯化耐盐活性污泥技术研究

取盐度(污水中NaCl的质量分数)为0%的活性污泥进行驯化培养,按照质量分数为1%、2%、3%的梯度逐渐提升盐度,考察了盐度阶段性提升对活性污泥去除效果的影响,为深入研究高盐废水脱氮提供数据支撑。试验结果表明,NO_2~--N和NO_3~--N的出水浓度受盐度提升的影响较大,当盐度为3%时,NO_2~--N和NO_3~--N的出水浓度分别为50mg/L和4mg/L左右。COD受盐度提升放入影响较小,NH4+-N的去除率在盐度提升初期波动较大,待系统稳定后,NH_4~+-N的去除率依然稳定在90%以上。     

出水水位对垂直潜流湿地脱氮效果及N_2O释放的影响

开展了不同出水水位下垂直潜流湿地脱氮效果和N2O释放的对比研究,并分析了出水水位对湿地中脱氮微生物分布的影响。结果表明,出水水位可影响垂直潜流湿地的脱氮效果及湿地中N2O的释放通量,当系统水力负荷(HLR)设定为0.20 m3/(m2·d)且出水水位为50 cm时,垂直潜流湿地对TN的平均去除率可达78.24%,湿地中N2O的释放通量则随出水水位的降低而增大,即当出水水位由100 cm降至10 cm时,湿地系统的N2O释放通量由3.75~14.07μg/(m2·h)增至26.96~35.52μg/(m2·h)。出水水位亦可影响垂直潜流湿地中脱氮微生物的分布,合适的出水水位可实现脱氮微生物的合理分配,强化系统的硝化与反硝化作用,提高系统的脱氮能力并有效降低N2O的释放通量。因此,选择合适的出水水位可实现垂直潜流湿地对生活污水的高效低耗处理。     

不同氮源对一株溶藻弧菌好氧反硝化效率的影响

为研究溶藻弧菌Vibrio alginolyticus HA2同步硝化反硝化过程中氮的代谢产物,分别用以铵态氮(NH_4⁺-N)、硝态氮(NO_3+-N)、硝态氮(NO_3^--N)、亚硝态氮(NO_2--N)、亚硝态氮(NO_2^--N)为氮源的培养基培养溶藻弧菌HA2 120 h,测定不同时间段菌液浓度,以及NH_4--N)为氮源的培养基培养溶藻弧菌HA2 120 h,测定不同时间段菌液浓度,以及NH_4⁺-N、NO_3+-N、NO_3^--N、NO_2--N、NO_2^--N、pH和发酵罐中气体(N_2、NO、N_2O)的含量,并且拟合菌株生长曲线。结果表明:溶藻弧菌对NH_4--N、pH和发酵罐中气体(N_2、NO、N_2O)的含量,并且拟合菌株生长曲线。结果表明:溶藻弧菌对NH_4⁺-N、NO_3+-N、NO_3^--N、NO_2--N、NO_2^--N降解率最高分别为99.97%、99.95%、36.87%;生长极限k值分别为4.769、5.477、5.567;培养基中的NH_4--N降解率最高分别为99.97%、99.95%、36.87%;生长极限k值分别为4.769、5.477、5.567;培养基中的NH_4⁺-N直接被氧化为NO_3+-N直接被氧化为NO_3^--N;试验中均未检测出NO、N_2O气体,各培养基中N_2量均有上升趋势;各培养基中pH均有增加趋势。研究表明,溶藻弧菌HA2具有开发为高效、环保、安全的硝化反硝化细菌的研究价值。     

耦合反硝化的CANON工艺实时控制策略研究

为实现高氨氮污水的深度脱氮处理,给CANON工艺提供一种有效的控制模式,以某城市污水处理厂初沉池出水为基础,人工配制高氨氮废水,同时利用在线仪表监测脱氮过程中DO、ORP和p H值的变化规律。结果表明,在前置缺氧搅拌阶段可通过ORP曲线一阶导数为零的特征点指示反硝化反应结束,后置好氧曝气阶段可通过DO达到设定值(4.0 mg/L)且保持5 min指示短程硝化/厌氧氨氧化自养脱氮反应的完成;反应过程中ΔNO_3~--N/ΔNH_4~+-N值始终小于理论值(0.11)。通过实时控制,反应器可在DO为2.04~2.62 mg/L下长期稳定运行,平均总氮去除负荷达0.68 kg/(m~3·d),平均总氮去除率90%,平均出水总氮为33.01 mg/L,平均出水氨氮低于3 mg/L。     

关于布吉污水处理厂高污泥浓度对脱氮除磷的影响

通过布吉污水处理厂调试运行中发现在AA/O工艺中高污泥浓度有利于提高脱氮除磷效率。本文主要介绍了污泥浓度高脱氮除磷过程中的有利因素。具体从反应速率、回流溶解氧、有机碳源分配、同程反硝化等方面进行解释。从而得出在处理设施允许的条件下应尽量提高污泥浓度来提高系统的脱氮除磷效率的观点。     

西安市第四污水处理厂A~2/O工艺的脱氮性能评价

通过对西安市第四污水处理厂A~2/O工艺中生物反应池(厌氧池、缺氧池、好氧池)以及二沉池中氮的组分及污泥硝化活性的测定,评价A~2/O工艺的脱氮性能。结果表明,二沉池作为A~2/O系统的分离单元,对总氮去除的贡献率高达13%～60%,脱氮机理主要是内源反硝化;污泥浓度对TN去除效果具有重要影响,当污泥浓度较高时,TN平均去除率为89%,当污泥浓度较低时,TN平均去除率为69%。二沉池中的内源反硝化脱氮可为我国城市污水处理厂高效生物脱氮工艺的设计、运行及提质增效提供参考。     

晋中市污水水质及低C/N值进水反硝化特征

针对城市污水处理厂出水总氮浓度超标和低C/N值(C/N值4)的现象,以晋中市某污水处理厂为研究对象,深入分析其污染物指标分布概率和污水水质特征。采用间歇式反硝化试验,对比了以沉砂池、初沉池出水为进水的反硝化过程中,对NO_3~--N及COD的去除效果,并用动力学方法分析两种进水反硝化特征的差异。试验结果表明,沉砂池出水和初沉池出水的反硝化过程均可分为快速反应期、减速反应期和慢速反应期。碳氮比较低条件下,反硝化过程呈一级动力学反应。取消初沉池后,对NO_3~--N的去除率可提高9%,颗粒性有机物碳源(CODSS)可起到增加外碳源的作用。同时表明,取消初沉池为反硝化微生物提供颗粒性有机碳源的工艺思路合理可行,对实际城市污水处理具有指导意义和应用价值。