反硝化聚磷菌脱氮除磷机理研究

目前水体中氮磷含量较高的问题逐渐严重,利用反硝化聚磷菌来进行脱氮除磷的反硝化除磷工艺为生物脱氮除磷提供了新的方向。本研究以反硝化聚磷机理为基础,采用动态的SBR反应器进行菌种的富集培养,驯化富集反硝化聚磷菌,同时跟踪富集过程中污染物的去除情况。实验结果表明,富集成功后SBR系统内除磷率达到80%以上,总氮及COD的去除率达到90%左右,系统稳定且脱氮除磷效果较好。通过吸磷实验、反硝化脱氮产气实验从富集的活性污泥中,筛选出来4株反硝化聚磷菌。     

不同碳源对4种亚硝化反硝化聚磷菌脱氮除磷的影响

为了更加深入地了解亚硝化反硝化聚磷菌(NDPAOs)对碳源的需求,对NDPAOs的葡萄球菌属(Sta.)、副球菌属(Par.)、克雷伯氏菌属(Kle.)和芽孢杆菌属(Bac.)通过纯培养的方式研究了不同碳源对其脱氮除磷的影响。结果表明,4种NDPAOs最容易利用的碳源均是葡萄糖。厌氧条件下,4种NDPAOs对COD的单位细胞降解量均是以葡萄糖为碳源时最高,降解量分别为3.9×10-6、3.5×10-6、2.2×10-6和2.6×10-6mg/cfu;其分别以丙酸钠、乙酸钠和蔗糖、乙酸钠以及丙酸钠为碳源时释放的磷酸盐最多,释放量分别为6.9×10-9、4.0×10-9、2.8×10-8和6.2×10-9mg/cfu。缺氧条件下,4种NDPAOs分别以丙酸钠、葡萄糖、葡萄糖和丙酸钠为碳源时消耗的亚硝酸盐最多,同时吸收的磷酸盐量最高,消耗的亚硝酸盐量分别为8.1×10-8、8.1×10-8、4.1×10-8和6.4×10-8mg/cfu,吸收的磷酸盐量分别为1.5×10-8、1.3×10-8、9.6×10-9和1.3×10-8mg/cfu。     

SUFR脱氮除磷系统中反硝化聚磷菌的性能研究

对螺旋升流式反应器(SUFR)脱氮除磷系统中高PHB及低PHB含量的污泥在有无外碳源及硝酸盐条件下的反硝化吸磷／释磷性能进行了试验研究。结果表明：(1)反硝化聚磷菌约占全部聚磷菌总量的72．4％,同时加入碳源和磷酸盐的反硝化速率高于只加入碳源的反硝化速率,约有37％～39％的脱氮作用是由反硝化聚磷菌完成的;(2)当有外碳源存在时,反硝化速率是无外碳源时的1.6倍左右,PHB含量高的污泥表现出反硝化吸磷现象,PHB含量低的污泥表现出反硝化释磷现象;(3)在缺氧条件下,吸磷量与消耗PHB的比值为0．71～0．86,低于在好氧条件下的1．08。     

传统生物除磷脱氮工艺和反硝化除磷工艺对比

介绍了传统生物除磷脱氮和反硝化除磷的机理,比较了几个有代表性的传统除磷脱氮工艺和反硝化除磷工艺。通过分析认为反硝化除磷菌(DPB)能够以硝态氮为电子受体,从而大大节省耗氧量,缓解常规工艺对外加碳源的需求。如何在不增加工艺流程复杂性的同时,在工艺中充分富集DPB是反硝化除磷的关键。     

氮磷比对一体化反硝化同时脱氮除磷的影响

基于反硝化同时脱氮除磷理论,设计了1套连续流一体化脱氮除磷反应试验装置,并实现了反应器的连续稳定运行.在COD为250～350mg·L-1、m(C)/m(N)为5～8的条件下,研完了不同NIP对一体化系统的影响.结果表明,在m(N)/m(P)=5～8的低值时,TP去除率仅有64%,COD、NilrN、TN的去除率分别可达到90%、980/0、90%;m(N)/m(P)在8～10时,COD、NHrN、TP和TN的去除率分别为91%、98%、90%和90%,达到了GB 18918--2002的一级A标准,处理效果最佳;而在m(N),m(P)=10～14的高值下,除COD的去除率可达到92%外,NH3-N、TP和TN的去除率仅为80%、60%和52%.     

七种亚硝化反硝化聚磷菌的生长特性研究

亚硝化反硝化聚磷菌(NDPAOs)以亚硝酸盐为电子受体,具有同时脱氮除磷的特点,能够最大程度地减少碳源和氧气需求,因此可以大大减少能耗,节约成本。试验研究了7种NDPAOs——肠杆菌属(Ent.)、葡萄球菌属(Sta.)、副球菌属(Par.)、泛菌属(Pan.)、克雷伯氏菌属(Kle.)、芽孢杆菌属(Bac.)和莫拉氏菌属(Mor.)的释磷特性,并以纯培养的方式研究了它们的生长特性。结果表明,缺氧反应20 h后,Sta.、Bac.、Par.、Kle.、Pan.、Ent.和Mor.的单位细胞吸磷量分别为1.98×10-11、1.64×10-11、1.43×10-11、1.13×10-11、9.59×10-12、7.72×10-12和6.28×10-12mg/cfu。Ent.、Kle.、Bac.、Pan.、Par.、Sta.和Mor.的缓慢期几乎都处于0～6 h之间,对数期分别为6～144、6～72、6～96、6～52、6～31、6～96和6～72 h。Par.、Sta.、Pan.和Mor.的对数期的生长速率较Ent.、Bac.和Kle.的小。不同菌属的亚硝化反硝化聚磷菌的生长特性也不完全相同,特别是对数期的生长速率以及维持的时间相差较大。     

一株反硝化聚磷菌生长及脱氮除磷特性

为进一步探讨反硝化除磷机理,试验采用前期分离一株典型的反硝化聚磷菌,研究其生长及除磷脱氮特性。利用纯菌和反应器静态模拟试验考察了不同电子受体对脱氮除磷效率的影响。该反硝化聚磷菌的生长曲线比较典型,其潜伏期不足1h,对数生长期约为14h,菌株除磷过程中吸磷与硝氮去除呈良好的线性关系,对硝氮和亚硝氮两种电子受体都能利用,该菌株相对亚硝酸盐敏感性低,不同的电子受体并未对菌株除磷效果有明显的影响,吸磷率都达到60%以上。反应器静态模拟实验验证了在反应器内存在的主要优势DPB菌对两种不同电子受体都能利用,与菌株实验结果一致。     

脱氮除磷新途径--反硝化除磷

介绍反硝化除磷的原理和两种反硝化除磷新工艺。反硝化除磷缓解了传统脱氮除磷工艺中存在的碳源紧张的矛盾 ,反硝化菌利用硝酸盐替代氧气作为电子受体进行聚磷 ,可节省曝气量、降低运行成本 ,是一种有前途的脱氮除磷途径     

反硝化除磷理论及运用现状

在介绍反硝化除磷理论的基础上,对反硝化除磷机理和工艺作了综合概括,并与传统好氧除磷进行了比较,重点说明了反硝化聚磷菌的研究现状和最新反硝化除磷工艺的特点.     

厌氧释磷量和温度对反硝化聚磷的影响

为了提高双污泥系统的脱氮除磷效率,以反硝化除磷污泥为研究对象,采用静态试验进行对比研究,考察了厌氧释磷量和温度对缺氧反硝化聚磷的影响。结果表明:在试验范围内,随着厌氧释磷量的增加,反硝化聚磷量、净聚磷量和硝氮去除效率增加,聚磷量与释磷量之比基本不变。在8、16、28℃三种情况下,均在约260min时结束反硝化聚磷,低温下反硝化聚磷效果显著下降。在各试验条件下,NO-3-N去除量与PO34--P去除量均呈良好的线性关系,系数为1.002~1.044,体现了系统中污泥的固有特性。     

反硝化除磷菌的培养及驯化

针对广州地区城市污水碳量严重偏低、碳氮磷比例失调的特点,以模拟的广州污水为处理对象,采用SBR反应器,对以硝酸盐为电子受体的反硝化除磷菌的培养及驯化进行研究。试验结果表明：反硝化除磷菌存在于传统生物除磷体系中。经过两个阶段试验的培养驯化,反硝化除磷菌在聚磷菌中的比例从29．8％上升到852％。稳定运行的反硝化除磷系统具有良好的反硝化脱氮除磷性能,系统出水磷〈1．0mg／L,COD、TN、TP的平均去除率分别为90％,82％,97％。     

电子受体和MLSS对反硝化除磷的影响

采用序批式活性污泥法进行污水处理试验,考察电子受体的浓度和种类、MLSS对反硝化聚磷污泥脱氮除磷效果的影响。结果表明硝酸盐浓度的提高有利于除磷,但过高的硝酸盐浓度（40 mg/L）,会导致脱氮效果降低,进而影响下一周期的厌氧释磷效果;在较低的亚硝酸盐浓度下（5 mg/L）,有少量摄磷;当亚硝酸盐浓度大于20 mg/L时,对反硝化除磷有明显的抑制作用;随着MLSS增加,厌氧释磷量和缺氧摄磷量均增加;单位MLSS释磷量和单位MLSS摄磷量均与MLSS变化趋势相反;当MLSS大于11．3 g/L时,MLSS的增加对厌氧释磷量和缺氧摄磷量影响不大。     

反硝化除磷技术分析及展望

目前水体富营养化情况相当严重,其主要原因是磷含量的增加,因此废水的除磷技术十分重要.反硝化除磷技术利用厌氧、缺氧交替的环境,通过反硝化聚磷菌的作用,同时完成过量吸磷和反硝化过程,应用前景广阔.简述了反硝化除磷技术的机理,介绍了单污泥系统反硝化除磷工艺(BCFS工艺)及双污泥系统反硝化除磷工艺(A2N工艺、DEPHANO...     

生物废水处理中除磷机理及工艺分析

介绍了生物废水处理的PAO除磷机理和DPB除磷机理,讨论了基于这两种机理的几种典型工艺,分析了其优缺点,提出了生物废水除磷技术在实际应用中有待进一步研究和解决的问题,展望了生物废水除磷工艺的发展方向.     

Identification and Metabolic Mechanism of Non-fermentative Short-cut Denitrifying Phosphorus-removing Bacteria

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.     

Denitrification and Dephosphatation by Anaerobic/Anoxic Sequencing Batch Reactor

Removal of denitrifying phosphorus was verified in a laboratory anaerobic/anoxic sequencing batch reactor (A/A SBR). The results obtained demonstrated that the anaerobic/anoxic strategy can enrich the growth of denitrifying phosphorus removing bacteria (DPB) and take up phosphate under anoxic condition by using nitrate as the electron acceptor. The phosphorus removal efficiency was higher than 90% and the effluent phosphate concentration was lower than lmg·L-1 after the A/A SBR was operated in a steady-state. When the chemical oxygen demand(COD) of influent was lower than 180mg·L-1, the more COD in the influent was, the higher efficiency of phosphorus removal could be attained under anoxic condition. However, simultaneous presence of carbon and nitrate would be detrimental to denitrifying phosphorus removal. Result of influence of sludge retention time (SRT) on denitrifying phosphorus removal suggested that the decrease of SRT caused a washout of DPB and consequently the enhanced biological phosphorus     

城市污水除磷及其控制要点

《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)规定了总磷的排放标准:当污水排放达到一级A标准时,在2005年12月31日前建设的污水厂为1 mg/L,2006年1月1日起建设的污水厂为0.5 mg/L。现在化学除磷辅助生物除磷成了所有新建污水厂除磷工艺的选择,本文在介绍生物和化学除磷机理的基础上,对生物除磷和化学除磷的控制要素作了相关的分析和论述。     

新型生物脱氮除磷技术的研究进展

对同时硝化反硝化、短程硝化反硝化、好氧反硝化、厌氧氨氧化及反硝化除磷脱氮等生物脱氮除磷新技术的研究和开发进行综述和讨论,分析了新技术的机理、特点和开发应用的前景.通过与现有的传统生物脱氮除磷工艺进行比较,认为今后应加强对生物脱氮除磷,尤其是反硝化除磷机理更深入的研究,大力开发技术成熟、高效经济又符合我国国情的新工艺.     

改性沸石去除废水中氮和磷的机理与应用

沸石不仅在自然界中广泛分布,而且在水和废水处理中也得到广泛的应用。该文介绍了天然沸石的几种主要改性方法,包括物理改性、酸改性、碱改性、盐改性、稀土改性和有机阳离子表面活性剂改性。讨论了应用以上改性沸石去除废水中氮和磷的机理,回顾了改性沸石强化废水脱氮除磷效果的性能研究,并展望了改性沸石今后进一步的研究方向和应用前景。