固定床复合生物反应系统处理生活污水同时硝化反硝化的研究

文章以固定床复合生物反应系统为基础,模拟小城镇生活污水为处理对象,研究了复合式膜生物反应器的同时硝化反硝化特性;同时对该系统的同时硝化反硝化机理进行了研究。实验结果表明:复合式膜生物反应器中DO在1.5~2.5 mg/L范围时,有利于系统的硝化反硝化同时顺利进行,另外,系统内碳源和溶液pH对硝化反硝化的进行有较大影响。     

填料对膜生物反应器处理高氨氮废水的影响

变电站高氨氮含量废水环境危害大，是水处理领域亟待解决的问题。在缺氧-好氧管式膜膜生物反应器建立短程硝化反硝化过程处理高氨氮含量废水，系统考察了膜生物反应器中聚氨酯填料投加的强化脱氮效果及对膜污染的控制。结果表明：填料可以提高好氧池生物量，改善硝化过程，并通过填料内部的厌氧微环境实现同步硝化反硝化。在填料填充10%、回流比200%时，氨氮和总氮去除率达到92%和68%，同步硝化反硝化对总氮去除贡献约10%，膜清洗间隔可延长至11 d。     

MBR处理垃圾渗滤液的短程硝化研究

研究了膜生物反应器处理垃圾渗滤液的现象及机理,研究表明,反应器内存在较好的短程硝化效果。考察了DO、Ph、C/N等对有机物和氨的去除效果以及对同步硝化反硝化的影响。试验结果表明,在pH值为7.0～8.5,温度为25℃,DO为0.75 mg/L的条件下,短程效果最好,亚硝态氮的积累稳定在90%左右,氨氮去除率可达95%以上,但总氮去除率仅有50%,其原因是碳源不足。     

MBR处理高浓度氨氮废水中生物脱氮问题的探讨

在以好氧膜生物反应器(MBR)处理高浓度氨氮废水的试验研究中,针对系统获得极高生物硝化率(氨氮的去除率基本保持在99%以上)的原因、试验初期出现的亚硝态氮积累现象、试验中期总氮去除效果高于理论值的原因三个方面进行了详细分析,结果表明,MBR的运行特点是其实现完全硝化的重要保证,高浓度氨条件下的亚硝化过程是不稳定的,微生物合成代谢对总氮的去除有一定贡献。     

溶解氧对膜生物反应器硝化反硝化的影响

实验采用一体式膜生物反应器处理生活污水,考察了溶解氧对膜生物反应器同步硝化反硝化作用的影响,同时对膜生物反应器中同步硝化反硝化机理进行了详细的分析。结果表明,反应器对NH3-N、TN的去除率受DO的影响较大,当HRT为6h,进水pH值为7．0～8．5,反应器温度为7-13℃,DO为1.5mg／L左右时,系统对NH3-N、TN的去除率分别在97％和92％以上,达到了同步硝化反硝化的运行条件。     

混凝土生态膜法同步硝化反硝化脱氮研究

采用自制的低成本混凝土生态膜及其膜反应器,研究反应器中同步硝化反硝化过程中各种影响因素及其发生的机理。试验表明,在自然复氧条件下,常温常压下,进水COD浓度为200mg·L^-1,碳氮比为8,HRT为3h,pH为7．5左右时,反应器中SND脱氮保持良好的效果,溶解氧在反应器和生物膜体中分布不均匀是SND脱氮机理的主要原因。     

复合式膜生物反应器内的同步硝化反硝化研究

研究了半软性填料膜生物反应器内的同步硝化反硝化现象及机理,考察了DO,C/N对有机物和氨的去除效果以及对同步硝化反硝化的影响.试验结果表明,反应器内存在较好的同步硝化反硝化效果.进水COD为800 mg/L左右,pH为7.0～8.0,HRT为10h,温度为25℃时,D0为2.5 mg/L左右,C/N为20左右的条件下同步硝化反硝化效果最好,且COD,NH 4-N,TN去除率都可以达到90%以上.     

复合式膜生物反应器内的同步硝化反硝化研究

研究了半软性填料膜生物反应器内的同步硝化反硝化现象及机理,考察了DO,C/N对有机物和氨的去除效果以及对同步硝化反硝化的影响。试验结果表明,反应器内存在较好的同步硝化反硝化效果。进水COD为800mg／L左右,pH为7．0-8．0,HRT为10h,温度为25℃时,DO为2．5mg／L左右,C／N为20左右的条件下同步硝化反硝化效果最好,且COD,NH4^＋-N,TN去除率都可以达到90％以上。     

膜生物反应器同步硝化反硝化系统的研究

设计结构合理的膜生物反应器,驯化培养硝化污泥,复配反硝化细菌,构建了具有同步硝化反硝化功能且能去除COD的膜生物反应器系统。MLVSS的增高和污泥结构的改善为同步硝化反硝化提供条件。进水氨氮浓度在50mg／L,MLVSS为8g／L时,最佳HRT为4～6h,气量控制在0．5m^3／h左右,TN去除率达80％以上。系统承受负荷变化范围0～0．36kgN／（ma·d）,TN去除率均能保持80％左右,COD去除率稳定在90％。     

一体式膜生物反应器处理蛋白类废水研究

以一体式膜生物反应器 ,对较高浓度的蛋白类有机废水进行处理。结果表明 ,一体式膜生物反应器处理蛋白类废水效率高 ,不受负荷影响 ,进水COD在 6 2 3.4— 2 313.5mg/L之间 ,稳定运行条件下 ,COD的去除率可达 95 .0 %以上、TN的平均去除率为 6 1.8%、浊度的去除率可达 98.8%。通过密闭反冲洗系统、曝气紊流条件 ,可有效缓解膜通量的衰减 ,同时防止反应器内硝化抑制作用的产生。实验还表明 ,MLSS是制约膜水通量和废水处理效果的关键因素     

两段式曝气工艺的短程硝化反硝化特性

在常温(20~23℃)条件下,采用SBR反应器处理生活污水,通过两段式曝气的方法,控制氨氧化细菌(AOB)的比增长速率高于亚硝酸盐氧化细菌(NOB),经过80个周期的运行实现了短程硝化的快速启动并稳定运行。当COD降解过程结束后,比耗氧速率(SOUR)可以直观反映AOB比增长速率的变化规律。短程硝化实现前后的扫描电镜(SEM)图片表明,在短程硝化实现过程中,污泥中的杆状菌逐渐减少,球状和椭球状细菌逐渐增加。对克隆文库的结果进行分析,发现污泥中的细菌分属8个不同的细菌类群,种类比较丰富,其中优势菌群为β-变形菌和拟杆菌门。     

高亚硝态氮钝化清洗废水的生物处理及过程控制

钝化清洗废水含有高浓度亚硝态氮,采用普通活性污泥难以进行生物处理。采用亚硝态氮废水富集亚硝态氮氧化菌（NOB）,以富含NOB污泥的SBR装置处理模拟化学清洗钝化废水,并提出了该处理工艺的过程控制策略。结果表明：该工艺可以在300 min内完全氧化亚硝态氮浓度高达2000 mg·L^-1的钝化废水,高浓度亚硝态氮没有对生物降解过程产生明显抑制;反应过程中DO浓度的变化与亚硝态氮氧化过程存在相关性,溶解氧浓度的移动斜率变化（DO-MSC）可作为亚硝态氮氧化过程控制参数;当DO-MSC >0.02时,亚硝态氮氧化过程结束,此时可停止曝气。批次试验结果显示在不同曝气量（0.02～0.125 m³·h^-1）和不同温度条件（15～30℃）下,DO-MSC指数均可有效指示亚硝态氮氧化终点。     

限氧条件下亚硝化的稳定运行及动力学

采用高氨氮人工配水和序批式反应器,在限氧(0.2～0.3mg/L)条件下,研究了进水氨氮负荷、游离氨和游离亚硝酸对氨氮转化率、亚硝化率和亚硝氮生成速率的影响及游离氨对氨氧化菌的基质抑制动力学。结果表明,在进水氨氮负荷逐步提升过程中,由于高浓度游离氨的抑制作用及负荷冲击的影响,亚硝化效果易出现波动,且负荷越高,亚硝化性能恢复的时间越长。反应系统最终可达到的氨氮容积负荷为3.60kg/(m³·d),亚硝氮生成速率为2.98kg/(m³·d),亚硝化率始终维持在85%左右。反应体系中较高的游离氨浓度(24.4～85.8mg/L)和低浓度溶解氧是维持亚硝化工艺稳定运行的主要因素。游离氨对氨氧化菌的抑制动力学符合Haldane模型,拟合得到最大氨氧化速率为6.71gN/(gVSS·d),游离氨半饱和常数和抑制常数分别为3.2mg/L和27.8mg/L。     

SBR工艺实现长期稳定的部分短程硝化

采用SBR工艺以实际生活污水为研究对象,通过3组预实验得出实现部分短程硝化(部分NH₄⁺-N转化为NO₂^--N)的最佳曝气量和曝气时间,启动长期运行的部分短程硝化序批式反应器(PNSBR),在好氧阶段以最佳曝气量[7.2~12L·(h·L)^-1]和曝气时间(2~3h)曝气,持续运行110多天(450多个周期)。结果显示,出水亚硝态氮积累率稳定维持在94%~100%,表明了长期稳定的短程硝化效果;出水NO₂^--N与NH₄⁺-N的比值大部分集中在2~4之间。进一步的分析得出,在PNSBR长期运行中,一方面通过控制曝气量和曝气时间使得好氧阶段溶解氧较低,更利于AOB的生长代谢而抑制NOB的活性;另一方面排水后剩余的亚硝态氮通过利用进水中的碳源反硝化去除(本周期的内源反硝化和下周期的外源反硝化),避免了为NOB提供底物的可能,从而实现了稳定的部分短程硝化。同步厌氧氨氧化和反硝化(SAD)工艺广泛存在,PNSBR反应器作为SAD的前置反应器,可提供满足SAD运行的进水,因此部分短程硝化是一项有潜力的工艺。     

两种不同硝化类型反应器中固定化硝酸菌的群落分析

该试验从亚硝化和全程硝化两种不同硝化类型的好氧流化床反应器的固定化包埋颗粒中提取细菌总基因组DNA,采用聚合酶链式反应一变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对系统中的氨氧化菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和亚硝酸盐氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB...     

回流比对单级UASB-A/O处理晚期垃圾渗滤液短程脱氮的影响

采用"单级UASB-A/O组合工艺"处理实际晚期高氨氮城市生活垃圾渗滤液,在获得稳定的有机物与氮同步去除的前提下,重点考察了不同回流比条件下(100%～600%),UASB与A/O中的污泥分布、DO浓度,UASB中同时反硝化与产甲烷的活性,A/O中亚硝酸积累率的变化,组合工艺系统氮与有机物的转化与去除.结果表明,当回流...     

MUCT工艺处理实际生活污水实现亚硝酸型硝化

采用MUCT工艺处理低C/N比实际城市生活污水,研究在连续流工艺中实现亚硝酸型硝化的调控措施。试验在常温下共进行了121 d,结果表明：经过87 d的启动期,最终在水力停留时间（HRT）8h,溶解氧浓度（DO）0.3～0.5 mg·L^-1,污泥回流比80%,缺氧回流比120%,硝化液回流比300%的条件下,成功启动了短程硝化,并稳定维持了35 d。 短程硝化期间,好氧区亚硝酸盐积累率平均62%,最高达到80%;氨氮去除率65%,最高达87%。短程硝化影响因素的分析表明：pH值,游离氨（FA）,游离亚硝酸（FNA）对本试验短程硝化无影响;温度和污泥停留时间（SRT）影响较小;HRT和DO是短程硝化实现的控制因素。荧光原位杂交（fluorescence in situ hybridization, FISH）试验结果表明：当系统由全程硝化状态转为短程硝化状态后,氨氧化细菌（ammonia oxidizing bacteria, AOB）的比例明显提高,最高达到9.3%;亚硝酸盐氧化细菌(nitrite oxidizing bacteria,NOB)以Nitrospira为主,其所占比例明显下降。     

缺氧FNA对氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的选择性抑菌效应

为了研究缺氧条件下游离亚硝酸（FNA）对氨氧化菌（AOB）和亚硝酸盐氧化菌（NOB）的选择性抑菌效应,通过批次试验考察活性污泥经缺氧FNA（0.27 mg HNO₂^--N·L^-1）处理6 h后,其氨氧化速率与亚硝酸盐氧化速率的变化及AOB和NOB活性恢复情况。结果表明：经缺氧FNA处理的活性污泥,NOB活性下降83.57%,而AOB的活性仅下降22.34%。此污泥在正常条件下运行34个周期后,NOB的活性仍未得到恢复,且硝化过程中亚硝酸盐积累率逐渐增加,最后稳定在90%以上。典型周期内氮化合物浓度变化研究表明,即使在过曝气2 h的条件下,亚硝酸盐积累并未遭到破坏。上述试验结果表明基于缺氧FNA选择性抑菌效应有望稳定实现城市污水短程硝化,为城市污水短程硝化厌氧氨氧化提供基础。     

氨氧化细菌富集培养的实验研究

建立了一种氨氧化细菌的富集培养方法.采用该技术培养30 d,氨氧化细菌能够富集达到90%的亚硝酸盐累积率.同时进行了扩大规模的实验,结果也验证了该技术的可行性,为短程硝化-反硝化的实际应用提供了依据.     

盐度对缺氧–好氧SBBR微生物活性及N2O释放的影响

含盐废水硝化过程常常出现亚硝酸盐积累,从而导致强温室气体N2O的产生。利用序批式生物膜反应器(SBBR),考察了含盐生活污水同步脱氮过程不同菌群活性变化及N2O释放过程。结果表明,盐度增加,各菌群活性受抑制程度依次为亚硝酸盐氧化菌(Nitrite Oxidizing Bacteria, NOB)?氨氧化菌(Ammonia Oxidizing Bacteria, AOB)?碳氧化菌。实验盐度范围内(0~20 g NaCl/L),COD出水约稳定在50.0 mg/L,平均NH4+去除率由98%以上降至约70.5%,TN去除率由42.4%降至16.9%,N2O平均产率由3.9%增至13.3%。与SND变化类似,微生物体内聚-β-羟基脂肪酸酯(PHA)和糖原(Gly)积累随盐度增加呈先增加后减少趋势。N2O主要产生于AOB好氧反硝化过程和硝化后期内源反硝化过程。低盐度(≤10 g NaCl/L)下,SBBR内缺氧区有助于减少N2O释放;盐度增加,高盐度耦合低内碳源合成,加剧了内源反硝化阶段各还原酶之间电子竞争。高盐度导致微生物胞外聚合物(EPS)分泌增加,多聚糖(PS)比例上升,膜内缺氧区域减少,抑制N2O还原过程。