间歇生物反应器中氮的赋存状态与转化规律研究

目前废水生物脱氮技术着重于对氨氮的去除,很难达到去除总氮的目的。为了更好的去除氨氮及总氮,实验研究了不同进水pH、溶解氧浓度、进水C/N比及不同温度条件下间歇生物反应器中氮的存在状态及其转化规律。结果表明：在生物反应器运行初期氨氮、总氮浓度均有明显的下降;进水氨氮浓度在30～70 mg/L的污水,优化处理操作参数为pH值8.0±0.5,溶解氧（4.2±0.5）mg/L,温度20～26℃,C/N为6,曝气时间6 h,沉淀2 h,氨氮去除率可达到90％,总氮去除率接近60％。     

萃取法去除油页岩干馏污水中酚类物质的研究

采用乙酸丁酯萃取油页岩干馏污水中的酚类物质,考察了pH、油水比、温度、搅拌强度、搅拌时间、萃取剂的重复使用次数对除酚效果的影响.试验结果表明,采用乙酸丁酯对油页岩干馏污水进行处理是可行的,其最佳处理条件为:pH值为6.50、油水比为1:5、温度为30～40℃、搅拌强度为200～300 r/min、搅拌时间为10～20 min,在此条件下平均除酚率可达90%以上.用乙酸丁酯萃取油页岩干馏污水,不但萃取时间短、除酚效率高,还为后续生化处理创造了条件.     

中温短程硝化反硝化的影响因素研究

通过中温条件下生活污水的SBR法短程硝化反硝化试验发现，当温度为20－30℃时控制进水的pH值可造成硝化过程中亚硝态氮的积累，且平均亚硝化率达95％以上，并得出在温度为20、25和30℃时亚硝化菌的比增长速率分别为0．0113、0．0190、0．0366d^-1。此外，还就氨氮负荷对短程硝化反硝化的影响进行了研究，探索了脱氮过程中的pH值变化规律。     

贝壳填料曝气生物滤池的硝化特性研究

贝壳粗糙的表面及其合有的大量碳酸钙，可作为生物膜的载体及硝化反应的碱度来源。以海产弃物贝壳为生物膜载体，通过改变进水氨氮浓度及pH值，考察了贝壳填料曝气生物滤池的硝化脱氮规律。结果表明：对于氨氮〈120mg／L的原水，贝壳溶解提供的碱度能够满足硝化反应的需要，因此硝化反应进行得比较完全，对氨氮的去除率不受进水氨氮浓度的影响，可达90％以上；而当进水氨氮浓度达240mg／L时，因贝壳溶解提供的碱度不能完全满足硝化反应之所需，硝化反应将停滞，但对氨氮的去除率仍可达65％左右。此外，进水pH值对贝壳填料曝气生物滤池去除氨氮的效果及出水pH值基本没有影响。     

海水冲厕污水的短程硝化试验研究

采用SBR工艺处理模拟海水冲厕污水，研究了海水盐度、pH值、温度、氨氮负荷对模拟海水冲厕污水短程硝化的影响。结果表明，当城市生活污水中含有30％的海水时能够导致亚硝酸盐的积累从而实现短程硝化反应，亚硝酸盐的积累率可达94％，pH值和温度分别从6．5～7．5和25℃提高到8．3和28℃时，含30％海水的生活污水的亚硝酸盐积累率从65％提高到93％；原水中氨氮浓度越高则亚硝酸盐的积累量越大，在试验给定的条件下，进水氨氮浓度分别为31．1、55．43、98．48和135．07mg／L时，一个硝化周期结束时的亚硝态氮浓度分别为6、18、24和33．5mg／L。     

老龄化垃圾渗滤液的短程硝化效能研究

老龄化垃圾渗滤液具有高氨低碳的水质特征.以构建能承受高氨氮浓度的自养生物脱氮系统为目标,考察了DO、负荷、pH及挂膜密度对该系统短程硝化效能的影响.结果表明:在温度为30℃、DO为2.5 mg/L、氨氮负荷为1.0 kg/(m3·d)、pH值为8.0、挂膜密度为30%、反应器运行工况为进水0.25 h/反应23 h/沉淀0.5 h/出水0.25 h、进水氨氮为2 000 mg/L的条件下,系统能够获得87.7%的氨氮去除率及77.4%的亚硝态氮积累率.挂膜密度对系统自养脱氮效能的影响显著,在挂膜密度为60%时,系统对总氮的去除率为55.5%,其中自养脱氮的分担率约为76.6%.     

温度和pH值对CANON工艺脱氮效率的影响研究

采用2组序批式生物膜反应器(SBBR)研究了进水氨氮浓度为140mg/L、DO浓度为2.0~2.5mg/L(曝气)/0.2~0.5mg/L(停曝)且曝停比为0.5h:0.5h、水力停留时间为24h时,温度和pH值对全程自养脱氮工艺(CANON)的影响。结果表明,当温度处于30~35℃时,CANON反应能够正常进行,最适宜的温度为30℃;当pH值为8时,其氨氮与亚硝酸盐的去除率均达到最高,去除效果最好。当pH值下降到6或升高至9时,厌氧氨氧化反应受到抑制,最适宜的pH值为8.0。     

沸石法去除生活污水中氨氮的研究

分别用沸石柱及沸石微生物柱处理生活污水中的氨氮,并研究沸石质量、pH值、吸附时间对沸石去除氨氮的影响.研究表明:沸石投加量越大,氨氮去除效果越好,沸石的吸附容量越小;pH值对氨氮的去除影响较大,pH在8附近时氨氮去除效果最好;随时间的延长能增加沸石对氨氮的去除.对于进水氨氮为60.34mg/L的生活污水,沸石柱去除效率最低可达77.43%,沸石微生物柱的去除效率最低可达87.32%.     

吹脱法去除ADU母液中氨氮的研究

对吹脱法处理除铀、除氟后的ADU母液进行了研究,考察了吹脱p H值、时间、气液比、温度对氨氮去除效率的影响。结果表明:在p H值为12,吹脱温度为30℃,气液比为6000,控制吹脱时间为210min,可将氨氮浓度从3325mg/L降至212mg/L。采用硫酸吸收尾气,避免了二次污染。     

A/O—MBR处理高氨氮废水的短程硝化研究

采用A/O—MBR工艺处理模拟高氨氮农药生产废水,考察了系统对氨氮的去除效果。通过对pH值、温度、DO的控制实现了短程硝化,并研究了该过程的影响因素。A/O—MBR工艺在25～28℃、pH值为7.5～8.5、进水氨氮为120～1 500 mg/L、DO为2.5 mg/L时具有较为稳定的短程硝化效果,亚硝态氮的积累率平均为58.9%,对氨氮的平均去除率为93.2%。维持其他参数不变,当DO为1.5 mg/L时短程硝化效果最好,亚硝态氮的积累率在90%以上,但对氨氮的去除率降至87.5%。     

城镇高氨氮污水的吹脱除氮试验研究

针对高浓度氨氮废水进入城镇市政管网所造成的污水厂脱氮效果较差的情况,提出了采用吹脱除氮法作为污水厂的二级生物处理或一级强化处理的预处理,并进行了试验研究,考察了污水pH、吹脱气水比、进水氨氮浓度、水力负荷等因素对吹脱效果的影响。结果表明,污水最佳pH值为10.511,增加水力停留时间可提高对氨氮的去除率,水温为15℃时气水比应控制在3 360∶1以上,水力负荷可选择在2.04~3.57 m3/(m2.h)。试验表明吹脱法除氮处理工艺可作为脱氮除磷二级生物处理或一级强化处理的预处理。     

SBR工艺同步硝化反硝化现象及其脱氮效果

采用内径为300mm、高为650 mm的圆柱形SBR反应器进行试验,采用鼓风曝气,用温控仪控制水温在要求的范围内,由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程,用DO仪和pH计分别在线判断SBR反应器的运行状况,研究SBR系统对有机物和氮的去除过程及其脱氮效果,同时结合试验数据对有氧条件下反硝化及异养硝化菌进行较深入的分析.结果表明DO浓度控制在3～5 mg/L时,其同步硝化反硝化现象明显,脱氮效果最佳,总氮去除率可达80%,COD的去除率达90%.采用同步硝化反硝化脱氮还可以克服污水中碱度不足的现象,由于反硝化不断产生碱度,补充了微生物对有机物和含氮化合物的降解引起水中pH值的下降.当温度为18～25℃时,SBR系统氨氮的去除比较稳定,说明SBR工艺可实现常温同步硝化反硝化.     

用于城市污水脱氮的新型生态陶粒混凝土挂膜特征

以粉煤灰陶粒为粗骨料,辅以水泥、高效减水剂等制成新型生态陶粒混凝土,作为自行构建的交替好氧缺氧生物膜反应器(简称ECCBR)的载体,用于城市污水脱氮.采用间歇运行和间歇曝气方式,在不同DO、C/N值等条件下进行挂膜试验,结果显示,挂膜周期主要受水温影响,25 ～31℃时为8～10d,15 ～17℃时为13～15 d;DO对去除污染物的影响较其他因素明显,浓度宜控制为1.5 mg/L;生物膜成熟时,对COD、氨氮和总氮的最高去除率分别为96.4％、94.0％和81.4％,出水浓度均在《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准以内,此时进水COD、氨氮和总氮浓度分别为200、18.1和19.9 mg/L,循环水流量为667 L/h; SOUR沿程变化甚微,反应器末端依然可以维持较高的微生物活性.新型生态陶粒混凝土投资低、挂膜周期短、脱氮率较高、抗冲击负荷,通过进一步开发可作为城市污水高效低耗脱氮的又一生物膜载体.     

膜生物反应器去除城市污水中有机物和氮的研究

研究了浸没式膜生物反应器（SMBR）对城市污水中不同分子质量有机物的去除特性,探讨了不同工艺参数对氮去除效果的影响。在连续进水、间歇曝气、间歇出水的运行条件下,SMBR对城市污水中有机物和氨氮的去除效果较好。当HRT为4 h、曝气/停曝时间为90 min/30min时,SMBR对小分子质量有机物（〈4 ku）的去除率为44%,对中等分子质量有机物（4～30 ku）的去除率〉90%,高分子质量有机物（〉30 ku）因可被微滤膜高效截留而在反应器中发生一定程度的积累。影响脱氮效果的因素包括DO、HRT、曝气/停曝时间等。当DO为3.2 mg/L时,总氮可通过同步硝化反硝化作用被去除。当曝气/停曝时间周期为120 min、HRT为4 h时,脱氮较适宜的曝气/停曝时间为90 min/30 min。     

进水氨氮对厌氧同步脱氮除硫工艺的影响

通过比较含氨氮和不含氨氮两种进水水质条件下接种物不同的两个反应器的脱氮除硫特性,研究进水氨氮对厌氧同步脱氮除硫性能的影响。结果表明,进水未加氨氮的反应器对硫化物和硝态氮的去除率均高达95%,当加入氨氮后,仅有40%～50%的硝态氮被去除,消耗1 g硫化物所还原的硝态氮量减少,去除硝态氮的能力降低了近50%,然而对硫化物的去除率仍维持在90%左右,表明脱氮过程比脱硫过程受进水氨氮的影响大。扫描电镜观察结果证实,当进水中存在氨氮时硫化物的毒性增大,杀死了大量的脱氮硫杆菌,降低了硫化物转化为单质硫的能力,干扰了系统的反硝化脱氮过程,这是导致体系脱氮能力降低的主要原因。     

分段进水A/O工艺在低DO下处理生活污水研究

采用小试规模的三段进水A／O生物脱氮工艺，在低DO下处理低COD／TN值（2～3）的小区生活污水，考察了对COD、氨氮和TN的去除效果以及污泥的沉降性能。结果表明，系统对COD的去除效果稳定，平均去除率为87．9％。当系统的水力停留时间（HRT）为10h时，对氨氮的去除率〉98％；将HRT缩短至8h后，对氨氮的去除率仍大于95％，出水氨氮〈5mg／L。由于系统内形成了稳定的同步硝化反硝化（SND），使得在进水COD／TN值仅为2～3的条件下，系统对TN的去除率仍可达80％以上，平均去除率为72．4％。此外，在90d的运行中污泥的沉降性能较好，镜检未发现丝状菌。     

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。     

CAST工艺处理城市污水的强化脱氮研究

介绍了镇江征润州污水处理厂CAST工艺的运行情况，结合该厂实际运行状况开展了强化脱氮效果的生产性试验研究。结果表明，该工艺对COD、SS和TP的去除率均能维持在80％以上，但对氨氮的去除效果较差；在该厂运行模式下，控制进水／曝气前30min的DO〈0．5mg／L、进水／曝气后30min的DO浓度在1．0-3．0mg／L、纯曝气DO浓度在2．0-3．0mg／L，可以实现同步硝化反硝化和硝化／反硝化作用下的共同脱氮，使脱氮效率提高了57％左右；在控制进水／曝气后DO〈0．5mg／L、纯曝气DO浓度在1．0-3．0mg／L的条件下，可以实现同步硝化反硝化作用下的脱氮，但较难实现理想的脱氮效果。     

A/A/O-MBR组合工艺强化去除氨氮及其硝化速率

将PVDF帘式中空纤维膜组件与A/A/O工艺结合,构建"A/A/O-MBR"强化生物脱氮的中试系统,用于处理太湖流域城镇污水。针对组合工艺的脱氮效果,以组合工艺MBR池内活性污泥的硝化速率为研究对象,分析了溶解氧(DO)浓度、进水氨氮浓度和温度对硝化速率的影响。结果表明,组合工艺在夏季和冬季的氨氮平均去除率分别稳定为96.56%和96.68%;低温(T15℃)条件下,进水氨氮浓度对硝化速率影响不大;温度升高硝化速率加快,温度为30.5℃时组合工艺的硝化速率为11.8℃时的2.6倍;与常规工艺相比,组合工艺的硝化速率是氧化沟工艺的2.3倍。组合工艺两级硝化空间形成的较长水力停留时间和MBR内膜的截留作用补偿了低温对硝化速率的影响。     

温度对高氨氮废水单级自养脱氮系统效能的影响

现有单级自养脱氮系统通常在中温(25～35℃)条件下运行,温度控制成为该技术应用的瓶颈。以高氨氮(2 000 mg/L)废水为研究对象,采用序批式生物膜反应器,探究了温度为30、15℃时,高氨氮废水单级自养生物膜脱氮系统的构建方法,以及温度对系统脱氮效能的影响。结果表明,当温度为30℃时,采用逐步提高进水氨氮负荷的方法,反应器运行118 d,进水氮负荷达到0. 50 kgN/(m~3·d),TN去除率达到91. 9%,系统构建成功;在此基础上,采用逐步降低温度(每次降低2. 5℃)至15℃,进水氮负荷降为0. 25 kgN/(m~3·d),经过260 d的运行,低温系统构建成功,TN去除率为87. 0%。温度对单级自养脱氮系统效能的影响显著,在氮负荷为0. 50 kgN/(m~3·d),温度分别为35、30、25、20℃时,TN平均去除率分别为93. 1%、91. 6%、88. 0%、81. 7%;而直接采用15℃运行时系统崩溃。