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相似文献
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1.
探讨了新型生物电化学-颗粒污泥反应器在不同进水氮浓度下的脱氮效能与产电性能,并从颗粒污泥的关键酶活性、胞外聚合物组分以及微生物群落分布等角度系统研究了其影响机制。结果表明,COD、NO3--N、NO2--N和溶解性甲烷在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段(进水NO3--N和NO2--N浓度分别为60 mg·L-1和20 mg·L-1、100 mg·L-1和40 mg·L-1、140 mg·L-1和60 mg·L-1、180 mg·L-1和80 mg·L-1)均得以有效去除,其中COD去除率在第Ⅳ阶段效果最佳,去除率达96%以上,NO3--N出水浓度在第Ⅱ阶段更为稳定,其去除率达99%以上,NO2--N去除率在各阶段均达99%以上;该反应器最大的功率密度与输出电压值为第Ⅳ阶段的4号格室,分别为471.2 mV·m-3和608.1 mV。污泥疏松型胞外聚合物(LB-EPS)中多糖与蛋白含量最高为第Ⅱ阶段的5号格室,分别为13.7 mg·g-1和14.7 mg·g-1;1号格室污泥中辅酶F420活性最低,进水氮浓度的增大提高了污泥中蛋白酶活性。由第Ⅰ阶段至第Ⅳ阶段,该反应器中变形菌门(Protebaoteria)相对丰度减少,而绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)和浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度增加;具有脱氮作用的陶厄氏菌属(Thauera)在1号格室减少了8.64%,但该反应器脱氮效果未受到影响;甲烷丝状菌属(Methanothrix)在4号格室相对丰度增至12.3%,表明产甲烷菌可在该反应器中与其他菌群联营共存。  相似文献   

2.
The performance of nitrogen removal and electricity generation of a novel bio-electrochemical-granular sludge reactor at different influent nitrogen concentration was investigated. The impact mechanism of granular sludge, key enzyme activity, extracellular polymer composition and microbial community distribution were systematically studied. The results showed that COD, NO3--N, NO2--N and dissolved methane were efficiently removed in stages Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ (Influent NO3--N and NO2--N concentrations were 60 and 20 mg·L-1, 100 and 40 mg·L-1, 140 and 60 mg·L-1, 180 and 80 mg·L-1, respectively). The removal efficiency of COD was the highest in stage Ⅳ, and it was above 96%. The effluent concentration of NO3--N was the most stable at stage Ⅱ, and the removal efficiency was over 99%. The NO2--N removal efficiency was above 99% in each stage. In stage Ⅳ, the maximum power density and output voltage was 471.2 mV·m-3 and 608.1 mV at the fourth compartment, respectively. The polysaccharide and protein content of LB-EPS was the highest in stage Ⅱ of the fifth compartment, 13.7 mg·g-1 and 14.7 mg·g-1, respectively. Coenzyme F420 activity was the lowest in the first compartment. The protease activity of the sludge was increased due to the increase of influent nitrogen concentration. From stage Ⅰ to stage Ⅳ, the relative abundance of Protebaoteria was decreased, while the relative abundance of Chloroflexi, Firmicutes and Planctomycetes were increased. Although Thauera with denitrification effect was decreased by 8.64% in the first compartment, the nitrogen removal was still well in the reactor. The relative abundance of Methanothrix was increased to 12.3% in the fourth compartment, indicating that Methanothrix could co-exist with other bacteria in the reactor.  相似文献   

3.
贾淑媛  王淑莹  赵骥  李夕耀  张琼  彭永臻 《化工学报》2017,68(12):4731-4738
在序批式(sequencing batch reactor,SBR)反应器中,通过分段厌氧-好氧(厌氧后排水)运行方式,在以葡萄糖为碳源、P/C比小于2/100的条件下,成功实现了聚糖菌(glycogen accumulating organisms,GAOs)的驯化富集,厌氧段磷酸盐的释放量(phosphorus release amounts,PRA)稳定在1.0 mg·L-1以内,胞内糖原(glycogen,gly)含量是初始阶段的1.2倍。驯化后的GAOs分别以NO2--N、NO3--N为电子受体经厌氧-缺氧运行方式,可进行内源反硝化反应过程。GAOs在内源反硝化过程中依次利用胞内的聚β-羟基戊酸酯(poly-β-hydroxyvalerate,PHV)、聚β-羟基丁酸酯(poly-β-hydroxyvalerate,PHB)和gly作为内碳源。在22℃时,反硝化聚糖菌(denitrifying glycogen accumulating organisms,DGAOs)以NO2--N、NO3--N为电子受体平均比内源反硝化速率分别为0.067 g N·(g VSS)-1·d-1、0.023 g N·(g VSS)-1·d-1,常温短程内源反硝化速率约是全程内源反硝化速率的3倍。  相似文献   

4.
Mixed strains Delftia sp.YH01 and Acidovorax sp.YH02, with capability of heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, were introduced into a two-stage aerobic sequencing batch reactor to enhance NO3-N removal. With optimal C/N of 8, efficient NO3-N removal was achieved at initial NO3-N concentration of 2000 mg·L−1. Meanwhile, the massive accumulation of NO2-N was avoided during the long operation. Compared to the one-stage aerobic sequencing batch reactor, the removal efficiency of NO3-N and TN in the two-stage aerobic sequencing batch reactor was increased by 36.5% and 42.7%, which respectively was 93.8% and 88.4%. Microbial community study showed that the mixed strains have the stronger viability and can synergistically denitrify with the indigenous microorganisms in system, such as Azoarcus, Uncultured Saprospiraceae, Thauera, Paracocccus, which could be major contributors for aerobic denitrification. The proposed technology was shown to achieve high-efficiency treatment of high NO3-N wastewater through aerobic denitrification.  相似文献   

5.
为了提高炼油废水生物处理装置的反硝化性能,从武汉石化污水处理厂的活性污泥中筛选出一株好氧反硝化菌AD10,经生理生化及16SrDNA序列分析,将其鉴定为假单胞菌属。通过单因素实验研究了该菌的最适培养条件:以丁二酸钠为碳源,C/N=14,温度30℃,初始pH=6.0,摇床转速200r/min。在此条件下,ρ(NO3--N)=556.81mg/L时72h的去除率为97.2%,且耐受的硝酸盐氮质量浓度达到654.00mg/L。菌株AD10培养11.5h,对ρ(NO3--N)=140.31mg/L和ρ(TN)=141.62mg/L的去除率分别为95.8%和93.9%,其反硝化速率高于大部分已发现的好氧反硝化菌,检测到的ρ(NO2-N)≤2.30mg/L,未出现明显的积累,菌株AD10能够进行完全反硝化。  相似文献   

6.
巩有奎  任丽芳  彭永臻 《化工学报》2019,70(4):1550-1558
在(20±2.0)℃ 条件下,以实际生活污水为处理对象,以碳纤维为填料(填充率35%),利用序批式生物膜(sequencing batch biofilm reactor,SBBR)反应器,通过限氧曝气,成功实现了亚硝酸型同步生物脱氮(simultaneous nitrification and denitrification,SND)过程。荧光原位杂交技术(fluorescence in-situ hybridization,FISH)半定量表明,氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria, AOB)是硝化系统中的优势菌种。微生物将外碳源以聚β–羟基烷酸酯(poly-β-hydroxyalkanoate,PHA)的形式储存在体内,作为后续反硝化过程所需内碳源。DO=0.5 mg/L,SBBR系统NH4 +-N和TN去除率分别为95%以上和80.4%,SND效率达77.9%。出水NO x --N小于10 mg/L,且以NO2 --N为主。DO=2.0、1.2和0.5 mg/L时,系统N2O释放量分别为1.38、2.39和1.65 mg/L。AOB的好氧反硝化过程和低氧条件下以PHA作为内碳源的NO x --N反硝化过程,都会导致N2O释放。低DO水平是实现亚硝酸型同步脱氮过程和降低N2O释放的关键因素。低DO促进了AOB的竞争优势,形成了良好的缺氧微环境,降低了COD降解速率,为反硝化过程提供外碳源作为电子供体,从而降低了N2O释放量。  相似文献   

7.
张建华  彭永臻  张淼  王淑莹  王聪 《化工学报》2015,66(12):5045-5053
以A2/O-生物接触氧化(biological contact oxidation,BCO)系统反硝化除磷活性污泥为研究对象,通过投加不同浓度的NO2--N和NO3--N(30 mg·L-1),考察了反硝化聚磷菌(denitrifying polyphosphate accumulating organisms,DPAOs)在不同电子受体配比(NO2--N:NO3--N0, 0.2:0.8, 0.4:0.6, 0.5:0.5, 0.6:0.4)条件下的脱氮除磷特性。结果表明:乙酸钠为DPAOs用于反硝化除磷的理想碳源,且其浓度为200 mg·L-1时最佳;仅以NO3--N为电子受体进行缺氧吸磷反应时,NO3--N的投加量为30 mg·L-1时较为合适;以NO2--N作为电子受体,未经 驯化的DPAOs,短时间内很难利用NO2--N,但低浓度的 (6 mg·L-1)不会影响DPAOs以 作电子受体进行反硝化除磷;同时,NO2--N对于DPAOs吸磷作用的抑制程度明显强于 反硝化作用,当NO2--N浓度达到18 mg·L-1时,吸磷反应基本停止;此外,较高浓度的NO2--N不仅会抑制聚羟基脂肪酸酯(poly-β-hydroxyalkanoate,PHA)的分解利用,且会使PHA分解产生的能量较多地用于储存糖原(glycogen,Gly),而所分解利用的PHA中90%以上为聚-β-羟基丁酸酯(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)。  相似文献   

8.
构建新型厌氧水解酸化(AnHA)-短程反硝化厌氧氨氧化(PD/A)工艺,实现了低碳氮比模拟生活污水和低浓度硝酸盐模拟废水的同步和高效处理。通过控制进水NO3--N/NH4+-N=1.2、COD/TN=2.36,调控生活污水分段进水比为3∶7,AnHA反应器HRT=3.2h,AnHA-PD/A系统实现了94.78%TN去除,相应出水TN浓度仅为5.47mg/L,远低于我国城镇污水处理厂一级A排放标准。稳定运行期间,PD-Anammox过程作为AnHA-PD/A系统内最为主要的氮素去除过程,其对系统TN去除贡献率高达95.87%。气相色谱结果表明,乙酸作为AnHA出水主要有机成分(43.65%),即优质碳源供给极大地促进了PD/A系统内NO2--N供给过程。微生物高通量测序表明,Commamonas和Omatilinea作为AnHA系统内相对丰度最高的水解和酸化菌属,在大分子有机物的降解产酸过程中发挥重要作用,相应丰度分别为2.97%和3.74%;PD/A系统...  相似文献   

9.
刘灵婕  季民  王芬  孙未  翟思媛  王阳 《化工进展》2018,37(12):4917-4923
采用石英砂、活性炭双层滤料反硝化深床滤柱处理城镇污水处理厂二沉池出水中硝酸盐氮(NO3--N),研究了深床滤柱反硝化脱氮性能以及主要反硝化功能基因对进水碳氮比(化学需氧量/总氮,即COD/TN,简称C/N)的响应。结果表明,NO3--N平均转化率随着C/N升高,由46.5%升高至90.0%,化学需氧量(COD)平均去除率由97.2%降至76.5%。低碳氮比(C/N<6)条件下,出水亚硝酸盐氮(NO2--N)出现明显的积累,在C/N=4.2时,积累率达41.5%,在高碳氮比(C/N ≥ 6)条件下,NO2--N积累量逐渐减少,直至出水无NO2--N。研究表明,反硝化深床滤柱对污染物的转化主要发生在前35cm滤料深度,COD去除率和NO3--N转化率分别为94.0%、81.2%。采用荧光实时定量PCR技术在C/N分别为4.2、6和7条件下,对深床滤柱中反硝化功能基因napAnarGnirKnirSnosZ数量进行分析,结果表明,随着C/N升高,各反硝化功能基因拷贝数也随之升高,说明增加碳源投加量可以为反硝化细菌提供更好的生长环境,有利于其生长繁殖,促进反硝化过程的进行;当narG基因拷贝数大于(nirS+nirK)基因拷贝数时,NO2--N会产生积累。  相似文献   

10.
傅金祥  罗迪  柳溪若  钱杰  由昆  张黎 《水处理技术》2021,47(3):110-113,118
通过批次实验和UASB反应的连续实验考察了在不同缺乏外源磷的程度时,厌氧氨氧化颗粒污泥对基质氮的去除情况以及出水磷含量的变化.结果表明,批次实验中,PO43--P的质量浓度在2.3?0mg/L对厌氧氨氧化顆粒污泥的脱氮效能没有明显的消极影响,而当P043--P的质量浓度为1.0mg/L时基质去除率93.160%比进水P...  相似文献   

11.
To investigate the characteristics and metabolic mechanism of short-cut denitrifying phosphorus-removing bacteria (SDPB) that are capable of enhanced biological phosphorus removal (EBPR) using nitrite as an electron acceptor, an aerobic/anoxic sequencing batch reactor was operated under three phases. An SDPB-strain YC was screened after the sludge enrichment and was identified by morphological, physiological, biochemical properties and 16S rDNA gene sequence analysis. Denitrifying phosphorus-removing experiments were conducted to study anaerobic and anoxic metabolic mechanisms by analyzing the changes of chemical oxygen demand (COD), phosphate, nitrite, poly-β-hydroxybutyrate (PHB), and glycogen. The results show that strain YC is a non-fermentative SDPB similar to Paracoccus denitrificans. As a kind of non-fermentative bacteria, the energy of strain YC was mainly generated from phosphorus release (96.2%) under anaerobic conditions with 0.32 mg P per mg synthesized PHB. Under anoxic conditions, strain YC accumulated 0.45 mg P per mg degraded PHB, which produced most of energy for phosphate accumulation (91.3%) and a little for glycogen synthesis (8.7%). This metabolic mechanism of strain YC is different from that of traditional phosphorus-accumulating organisms (PAOs). It is also found that PHB, a kind of intracellular polymer, plays a very important role in denitrifying and accumulating phosphorus by supplying sufficient energy for phosphorous accumulation and carbon sources for denitrification. Therefore, monitoring ΔP/ΔPHB and? ΔNO2--N/ΔPHB is more necessary than monitoring ΔP/ΔCOD,?ΔNO2--N/ΔCOD, or ΔNO2--N.  相似文献   

12.
SBR工艺实现长期稳定的部分短程硝化   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
赵梦月  彭永臻  王博  郭媛媛 《化工学报》2016,67(6):2525-2532
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。  相似文献   

13.
在好氧条件下,构建了蜂窝填料三相流化床,研究了三相流化床去除城市污水中总氮的效果以及氨态氮、亚硝酸盐和硝态氮转化规律.结果表明,当HRT为3h时,三相流化床对总氮去除率为52.61%.氨氮去除率为45.71%,进、出水中的亚硝酸盐和硝酸盐氮质量浓度均较低(进水低于1.12 mg/L,出水低于4.52 mg/L).对剥落...  相似文献   

14.
张建华  彭永臻  张淼  孙雅雯  王淑莹  王聪 《化工学报》2016,67(11):4817-4824
以低C/N比实际生活污水为处理对象,聚氨酯海绵填料为生物载体(填料填充率25%),采用逐步提高氮负荷的方式,在较短的时间内(98 d)成功启动了同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,SND)的序批式生物膜反应器(sequencing batch biofilm reactor,SBBR)。实时定量PCR(real-time qualitative polymerase chain reaction,real-time qPCR)结果表明系统内硝化菌得到富集。在稳定运行期间,系统对有机物及氮的去除效果良好,平均出水COD、NH4+-N、TN分别为38.28 mg·L-1、1.23 mg·L-1、8.23 mg·L-1。微生物将大部分碳源以聚羟基脂肪酸酯(poly-β-hydroxyalkanoate,PHA)的形式储存至体内,系统内NO3--N的去除主要通过内源反硝化作用,且反硝化过程基本无NO2--N积累,平均SND率为70.57%,TN去除率高达82.95%。由于硝化反应和反硝化反应在同一反应器内同时进行,反硝化过程产生的碱度可补充硝化过程消耗的碱度,维持系统内pH的相对稳定。此外,可以通过DO和pH的变化判断SND的进行状态,有效地控制反应时间,节省动力消耗。  相似文献   

15.
巩有奎  李美玲  孙洪伟 《化工学报》2021,72(3):1675-1683
采用厌氧/缺氧/好氧运行的序批式生物反应器(An/A/O-SBR),经不同NO3-浓度(10,20,30和40 mg/L,以氮计)长期驯化,考察了不同NO3-条件下An/A/O-SBR脱氮除磷及N2O释放特性,基于不同微生物降解特性分析,确定了不同NO3-浓度下SBR系统内反硝化聚磷菌(denitrifying phosphorus accumulating organisms,DPAOs)和聚糖菌(glycogen-accumulating organisms, GAOs)竞争关系。结果表明:随NO3-浓度增加,总氮(TN)去除率由90%以上降至41.3%,TP去除率呈先增高后降低的趋势,N2O产率(N2Oemission/NOx-removal)分别为1.68%、4.17%、8.92%和14.28%。An/A/O-SBR内微生物呈PAOs和GAOs共存的污染物降解特性,高浓度NO3-缺氧吸磷过程出现NO2-积累,抑制DPAOs活性,GAOs碳源竞争能力增强,NO3--N由10 mg/L增至40 mg/L,厌氧阶段PAOs的COD耗量比例由33.5%降至25.1%,相应GAOs的COD耗量由59.3%增至74.1%。DPAOs-GAOs共生体系内,反硝化过程NO2-/HNO2积累耦合反硝化聚糖菌比例增加,加剧了高NO3-下An/A/O-SBR内N2O释放。  相似文献   

16.
生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
部分短程硝化和厌氧氨氧化技术的研究主要集中在高氨氮废水方面,对低氨氮浓度生活污水的研究相对较少。使经过除碳和部分短程硝化后的实际生活污水进入厌氧氨氧化UASB反应器,探究生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响。结果表明,当厌氧氨氧化UASB反应器的进水由配水变为生活污水后,反应器出水中氨氮浓度可降到5 mg·L-1以下,亚硝态氮浓度可降到1 mg·L-1以下,但是硝态氮的生成量高于理论值,可能是溶解氧被带入UASB反应器使硝化作用增强。UASB反应器内厌氧氨氧化污泥颜色由红色变为红黑色,T-EPS含量减少,PN/PS由1.13增大到3.66,沉降性变好,反应器内污泥中厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia所占比例由17.7%减少为14.4%,系统内AOB和NOB菌的含量增加,如果能够降低进入UASB反应器的溶解氧,有可能会减少出水硝氮,达到较好总氮去除效果。  相似文献   

17.
基于H2-MBfR(氢基质生物膜反应器)研究pH、进水硝态氮(NO3--N)、亚硝态氮(NO2--N)以及回流比对同步去除溴酸盐(BrO3-)和高氯酸盐(ClO4)的影响.结果表明:提高进水pH,BrO3和ClO4的去除率呈现先升高后降低的趋势,溴酸盐与高氯酸盐的去除率在pH为7时达到最高值93.9%和91.6%.提高...  相似文献   

18.
向厌氧氨氧化反应器内投加填料形成生物膜有利于污泥的持留,然而有关填料本身的不同特点对厌氧氨氧化生物膜生长影响的报道较少。将两种不同密度的悬浮塑料填料和两种不同密度的海绵填料置于同一反应器内,进行厌氧氨氧化污泥的挂膜,结果发现海绵填料的单个填料氨氮平均去除速率和亚硝态氮平均去除速率整体高于悬浮塑料填料,所挂污泥的EPS含量整体也高于悬浮塑料填料,并且挂膜速度也相对较快。在挂膜30 d后,单个小密度海绵填料便可检测出氨氮和亚硝态氮去除速率,且Δ(NO2--N)/(NH4+-N)值接近1.32。在挂膜105 d后,单个小密度海绵填料的氨氮平均去除速率为0.123 mg·L-1·h-1,亚硝态氮平均去除速率为0.160 mg·L-1·h-1,值为1.30,最为接近理论值1.32,厌氧氨氧化活性为最佳,并且其所挂污泥的厌氧氨氧化菌丰度值在4种填料中最大,为1.73×1010 copies·(g dry sludge)-1,总体来看小密度海绵填料的挂膜效果更好。  相似文献   

19.
张瑞娜  刘颖  刘春  张静  陈晓轩  张磊 《水处理技术》2021,47(2):65-70,86
单宁酸铁(TA-Fe)具有吸附催化脱氮性能,包埋型TA-Fe可解决其固液分离问题。采用海藻酸钠(SA)制备包埋型SA/TA-Fe,并对其特性进行表征,同时评价SA/TA-Fe的吸附催化脱氮性能,以及制备条件对SA/TA-Fe的吸附催化脱氮性能的影响。结果表明,SA/TA-Fe具有明显孔隙结构且TA-Fe存在于孔隙表面,但比表面积明显下降。SA/TA-Fe对NH4+-N和NO2--N均具有吸附能力,但吸附能力低于TA-Fe,同时对NH4+-N的吸附能力大于NO2--N。包埋后TA-Fe对吸附NO2--N的影响更为显著。SA/TA-Fe对NH4+-N和NO2--N具有吸附催化能力,可同步提高NH4+-N和NO2--N的去除量。采用20 g/L的SA溶液,按照TA-Fe和SA质量比为2:1,交联时间为12 h,制得的SA/TA-Fe对NH4+-N和NO2--N的吸附催化去除效果最佳。  相似文献   

20.
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。  相似文献   

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