厌氧氨氧化工艺处理低氨氮污水的影响因素研究

考察了厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺处理低氨氮污水的影响因素。结果表明,当进水NO2^--N浓度较低时,提高NO2^--N浓度可促进ANAMMOX反应的进行,而当NO2^-N浓度过高时（〉118．4mg／L）则会对该反应产生抑制作用,但此时ANAMMOX反应并没有停止,厌氧氨氧化菌仍保持较高的活性;适当增加进水的无机碳（IC）浓度可刺激厌氧氨氧化菌的生长,但过高浓度的IC会对厌氧氨氧化菌的生长带来不利影响;进水中总有机碳（TOC）的存在不利于厌氧氨氧化反应的进行;ANAMMOX菌的自养固定CO2过程会导致周边环境呈碱性,为保证反应的顺利进行,应当控制反应器中的pH值。     

无机碳源浓度对厌氧氨氧化的影响研究

通过试验,分析了ASBR反应器中无机碳源浓度对厌氧氨氧化的影响,指出当无机碳源浓度大于2 g/L时,厌氧氨氧化菌代谢受到严重抑制,但是这种抑制是可逆的;当无机碳源浓度恢复到1 g/L时,厌氧氨氧化菌的代谢恢复正常。     

厌氧氨氧化与反硝化耦合的研究

厌氧氨氧化反应在氮循环中起着非常重要的作用,对处理含高氨氮废水具有重大的潜在实际应用价值。高浓度有机碳源对厌氧氨氧化反应具有明显的抑制作用。如何在有机碳源存在的条件下实现厌氧氨氧化与反硝化的耦合,是实现厌氧氨氧化工程应用面临的巨大挑战。本文综述了有关厌氧氨氧化与反硝化耦合机理及环境影响因素研究进展,并对研究前景进行展望。     

高浓度Mg~(2+)对厌氧氨氧化菌的影响

采用序批式和连续流反应器,考察Mg~(2+)浓度对厌氧氨氧化菌脱氮性能和微生物形态的影响。结果表明,厌氧氨氧化菌的最适Mg~(2+)投量为0.4 mmol/L,抑制投加量为2.4 mmol/L。在相同的条件下,设置对照试验,控制进水Mg~(2+)浓度分别为0.4和2.4 mmol/L,经过119 d的运行,后者的TN去除负荷降至1.33 g/(gVSS·d),为0.4 mmol/L时的63.6%;NO~-_3-N生成量与氨氮去除量之比从0.2降至0.13,表明高浓度Mg~(2+)对厌氧氨氧化菌活性产生抑制,导致其脱氮效率和生长速率降低。扫描电镜图像表明,Mg~(2+)浓度为2.4 mmol/L环境中的厌氧氨氧化菌更容易发生团聚并形成团簇结构。FISH分析显示,当Mg~(2+)浓度过高时,一部分厌氧氨氧化菌因没有适应环境而死亡,导致DOC升高,厌氧氨氧化菌在总菌中的比例下降。另外,Mg~(2+)浓度从2.4 mmol/L降至0.4 mmol/L后的25 d内,厌氧氨氧化菌活性得到恢复。     

低温胁迫下包埋厌氧氨氧化污泥颗粒的脱氮性能

为解决在厌氧氨氧化反应进程中,厌氧氨氧化菌抗低温能力较差的问题,以聚乙烯醇-海藻酸钠为包埋剂包埋厌氧氨氧化污泥颗粒,采用UASB反应器研究了HRT对驯化过程中氨氮和亚硝态氮去除效果的影响,考察了温度变化对低温下包埋厌氧氨氧化菌颗粒脱氮效果的影响。结果表明,当进水氨氮浓度为50 mg/L,HRT为7 h时,投加15%包埋污泥后的UASB反应器具有较强的脱氮能力,对NH4+-N、NO2--N的去除率分别为95%和89%。相同条件下,水温从30℃阶梯式降低到14℃时,包埋厌氧氨氧化菌颗粒对NH4+-N的去除率从95%下降为70%,对NO2--N的去除率从89%下降为63%。在14℃下运行期间,调节水力停留时间为11 h可以提高脱氮效果,NH4+-N、NO2--N去除率分别在85%和79%左右。采用聚乙烯醇-海藻酸钠为包埋剂包埋厌氧氨氧化细菌,能大幅度提高低温胁迫下的脱氮性能。     

重金属离子及部分非金属离子对厌氧氨氧化工艺脱氮性能的影响

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺因其能耗低且无需外加有机碳源等特点在废水生物脱氮领域具有广阔的应用前景.但该工艺对环境条件十分敏感,尤其对重金属.废水中存在的重金属对Anammox菌产生抑制制约了该工艺的推广应用.文章对目前所报道的重金属离子对厌氧氨氧化菌产生抑制甚至毒害作用的情况进行了总结,比较了各金属离子对Anammox菌脱氮效能的影响及活性恢复效果.     

厌氧氨氧化在废水处理中的研究及应用进展

针对传统脱氮技术的高能耗、低效率,厌氧氨氧化技术凭借其高效率、低能耗应运而生,成为未来废水生物脱氮处理行业里的新星。较为全面地介绍了厌氧氨氧化菌菌种,详细阐述了生物菌群的生态分布、多样性以及这两者与环境因素(温度、盐度、基质浓度等)的关系,同时对厌氧氨氧化脱氮效率的影响因素及受业界认可的工程应用等进行了分析说明。最后,对我国如何实现传统工艺向新兴高效工艺的实践应用转型提出一些建议思考。     

厌氧氨氧化与反硝化的协同作用特性研究

在已稳定运行7个月的自养脱硫反硝化反应器中成功富集厌氧氨氧化菌后,利用反硝化菌的不完全反硝化作用为厌氧氨氧化菌提供NO2--N。以NH4+-N、NO3--N和有机物为基质,研究厌氧氨氧化与反硝化的协同作用,并探讨了其最适协同作用条件。反应器的有效容积为2L,遮光放置,通过恒温水浴维持反应器内温度为(33±0.5)℃,并投加活性炭作为填料。结果表明,厌氧氨氧化菌能与反硝化菌共存,反应器可实现厌氧氨氧化与反硝化的协同作用,且最适协同作用条件是:COD/TN=1.46、pH=7.55。     

厌氧氨氧化菌快速富集培养及微生物机制解析

为快速筛选培养高丰度的厌氧氨氧化污泥,解决厌氧氨氧化菌培养难、倍增速率慢的难题,采用UASB反应器富集培养厌氧氨氧化污泥,并对群落结构的演替进行了解析。通过进水除氧和逐步提高容积负荷的方法富集厌氧氨氧化菌,当总氮容积负荷在0.96 kg/(m~3·d)时,总氮去除率和去除负荷分别约为84.63%和0.817 kg/(m~3·d)。扫描电镜发现反应器中的污泥群落由短杆菌和粘性物质逐步转变成以球菌聚集体为主,呈球形或卵形,直径在0.8~1μm之间。采用高通量测序法对菌群结构进行检测后发现,随着厌氧氨氧化菌富集程度的增加,浮霉菌门(Planctomycetes)含量从13.1%提高到54.7%,而变形菌门(Proteobacteria)则从58.3%降低至24.8%。在55 d中厌氧氨氧化菌Candidatus Kuenenia丰度从4.7%提高至48.8%,实现了快速高效富集。     

磁性颗粒对厌氧氨氧化启动过程的影响

为探究磁性颗粒对厌氧氨氧化启动过程的影响,采用2个ASBR反应器进行实验,其中一个反应器不添加磁性颗粒,另一个反应器添加磁性颗粒,初步探明了磁场对ASBR反应器内氮转移过程的影响机理。通过小试方式对比研究了不同磁性颗粒投加量对于反应周期内氨氮和亚硝态氮去除效能以及脱氢酶活性的影响。结果表明,磁场的存在能够促进厌氧氨氧化启动过程中的优势菌落演替以及厌氧氨氧化菌的富集,有效缩短厌氧氨氧化的启动周期;投加30 g/L磁性颗粒可以有效提升微生物的活性,提高反应速率。     

镉离子对厌氧氨氧化脱氮性能的影响

采用批次试验,研究镉离子对厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应的短期影响。结果表明,镉离子浓度2 mg/L时,对厌氧氨氧化的脱氮性能影响较低;超过2 mg/L时,镉离子浓度的增加对厌氧氨氧化脱氮性能的抑制作用逐渐增大。采用模拟废水,以上流式厌氧污泥床(UASB)反应器实现厌氧氨氧化,研究镉离子对厌氧氨氧化反应器脱氮性能的长期影响。近150 d的连续培养发现,当镉离子浓度5 mg/L时,其厌氧氨氧化脱氮性能不受影响;当镉离子浓度≥10 mg/L时,厌氧氨氧化脱氮性能显著降低;经过约25 d的恢复培养,厌氧氨氧化脱氮性能得到恢复。     

电气石对厌氧氨氧化菌及厌氧氨氧化反应的影响

以模拟高氨氮废水为进水,研究了电气石对水溶液p H值、厌氧氨氧化菌活性及厌氧氨氧化反应动力学的影响。结果表明:电气石可有效调节水体p H值至弱碱性,并提高厌氧氨氧化菌的脱氢酶活性,当电气石投加量达到5 g/L时,AMX脱氢酶活性提高到0.68 mg TF/(L·h),较未投加电气石的对照组提高了65.85%。通过改变培养基的p H值发现,在电气石作用下,厌氧氨氧化菌活性不受p H值的影响,亚硝酸盐的vmax由1.16 kg N/(kg VSS·d)提高到2.16 kg N/(kg VSS·d),提高了86.2%;氨氮的vmax由0.92 kg N/(kg VSS·d)提高到1.85 kg N/(kg VSS·d)。亚硝酸盐和氨氮对厌氧氨氧化反应的KI也分别由6.52和376.51 mmol/L提高到54.02、835.32mmol/L。     

厌氧氨氧化工艺的机理及研究进展

近年来我国经济发展迅速,与此同时经济带来的弊端就是对环境的污染。氮素过高是水体富营养化的主要原因,虽然氮是生物的必须元素,但含量过高就会污染水体,使水体富营养化,对人们的生产生活造成不便。厌氧氨氧化工艺作为新型脱氮工艺近年来发展迅速,在现阶段属于新型污水处理技术的研究热点,其作用对污水脱氮技术的革新有着重大意义。厌氧氨氧化工艺具有传统脱氮工艺不具备的优势,节能、绿色、高效,目前在国内外应用广泛。但是厌氧氨氧化工艺存在着许多问题,世代周期长,反应速度慢,菌种较为敏感,反应条件较为苛刻。综述了厌氧氨氧化的机理,菌种的分类,以及厌氧氨氧化的基本生理参数和影响因素,最后总结了国内外厌氧氨氧化工程实例应用的现状。     

厌氧氨氧化工艺及其影响因素

厌氧氨氧化工艺相比于传统脱氮工艺有明显的优越性,但由于工艺需要严格的条件控制,目前还没有广泛的应用。本文介绍了厌氧氨氧化工艺,探讨了其影响因素及在实际应用中会面临的问题,发现硝酸盐、醇类、DO和NO对厌氧氨氧化工艺都有抑制作用。通过研究者的大量研究,厌氧氨氧化工艺必将成为有前景的生物脱氮工艺。     

全程氨氧化菌（Comammox）在污水生物脱氮中的应用进展

探索高效污水生物脱氮技术一直是污水处理领域的热点问题，而对具有将氨氮直接氧化为硝酸盐氮能力的全程氨氧化菌（Complete ammonia oxidizers, Comammox）的发现重新定义了人们对氮循环的认识。如何将全程氨氧化应用于污水处理厂的生物脱氮可能是未来研究需要重点解决的问题。为此，系统地阐述了Comammox菌的微生物学分类、生化特性和代谢机制，分析了Comammox菌与其他脱氮功能微生物的相互作用，总结了Comammox的影响因素。最后提出了基于Comammox-厌氧氨氧化协同实现城市污水主流脱氮的初步设想，并对Comammox的未来研究方向进行了展望。     

可降解硝态氮的歧化厌氧氨氧化颗粒污泥的驯化

向SBR反应器中接种成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥,在氨氮、亚硝态氮浓度均为100mg/L的条件下,按C/N值=0.1添加乙酸钠,研究乙酸钠对厌氧氨氧化菌去除氮素的影响。结果表明,在存在乙酸钠的条件下,出水硝态氮生成量为没有乙酸钠情况下的45%,对总氮的去除率提高到90%以上,有利于出水总氮浓度达到一级A标准。验证了在C/N值=0.1条件下,厌氧氨氧化反应是反应器中的主体反应,没有被反硝化反应取代。厌氧氨氧化菌可利用乙酸钠和硝态氮的代谢机制也为降低短程硝化控制难度提供了一种思路。     

厌氧氨氧化与反硝化耦合反应的研究

厌氧氨氧化的发现很大程度上提高了人们对氮循环的理解,厌氧氨氧化为高氨氮废水的去除带来很大希望。然而,有机碳源的存在会对该过程产生不利影响。在实际废水中,会不可避免地存在有机碳及氮。厌氧氨氧化与反硝化耦合反应可实现在单一系统中同时脱氮除碳。由于该工艺为生物脱氮过程,温度是影响微生物的主要因素,所以温度及有机物都会对厌氧氨氧化与反硝化耦合反应产生重要影响。本文综述了有机物及温度对厌氧氨氧化与反硝化耦合反应的影响,提出了当前研究存在的问题,展望了未来研究的重点。     

纳米颗粒对厌氧氨氧化污泥毒性效应与作用机制研究进展

纳米颗粒(NPs)因其独特的物理化学特性被广泛应用于各种工业产品,但在生产、运输、消费和处置过程中不可避免地被排放到废水处理厂.厌氧氨氧化工艺是一种高效、经济的新型生物脱氮工艺,应用广泛,有必要评估NPs对厌氧氨氧化工艺中功能菌的影响.介绍了纳米颗粒的作用机制,及其对厌氧氨氧化细菌的毒性效应等方面的研究进展,并对未来的...     

氨氧化菌在污水生物处理中的作用

细菌分类学研究结果表明，除了Mitrsococcus oceanus以外，其他所有氨氧化细菌同属于proteobacteria科β-亚纲；对氨氧化茵中氨单加氧酶(AMO)、羟胺氧化酶(HAO)和某些还原酶性质的研究表明，氨氧化菌具有多种代谢途径的能力；在天然水体、土壤和污水处理过程中发现的好氧／厌氧氨氧化现象以及反硝化现象证明了氨氧化菌能在不同环境条件下利用多种基质。此外，氨氧化菌与其他菌种间存在协作和竞争的关系。氨氧化菌代谢途径的多样性为污水生物处理技术的发展提供了新的理论和思路。     

金属离子对厌氧氨氧化反应器效能的影响

以序批式生物膜反应器(SBBR)实现厌氧氨氧化,考察了铁、锰离子对厌氧氨氧化效能和细菌混培物生长的影响。经过180 d的培养发现,增加金属离子浓度可以提高反应器的脱氮效率,铁离子浓度为0.08 mmol/L或锰离子浓度达到0.05 mmol/L时,反应器对NH4+-N和NO2--N的去除率均稳定在95%以上;两反应器的VS值分别提高了1.33倍和1.57倍。表明添加金属离子可以促进厌氧氨氧化菌混培物的生长,这对于厌氧氨氧化工艺的运行有着重要的指导意义。