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相似文献
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1.
巩有奎  彭永臻 《化工学报》2019,70(6):2289-2297
以实际生活污水为处理对象,利用序批式生物膜反应器(sequencing batch biofilm reactor,SBBR),碳纤维为填料(填充率35%),在(20±2.0)℃条件下,分别通过低氧和间歇曝气两种运行方式,成功实现了亚硝酸型同步生物脱氮(simultaneous nitrification and denitrification, SND)过程。120 d后,氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria, AOB)成为硝化系统中优势菌种。AOB具有的“饱食饥饿”特性保证间歇曝气下能快速实现亚硝积累。生物膜能够吸附大量有机物并以聚β–羟基烷酸酯(poly-β-hydroxyalkanoate, PHA)的形式储存在微生物体内,用作后续同步反硝化过程所需碳源。低氧(DO=0.5 mg/L)和间歇曝气条件下,SBBR反应器氨氮去除率均达95%以上,同步脱氮效率分别为77.9%和87.1%,出水以 N O 2 - -N为主,N2O产率分别为4.38%和3.65%。低DO和间歇曝气均能降低COD降解速率,为同步反硝化过程节省外碳源作为电子供体,降低N2O释放量。低氧条件下,AOB的好氧反硝化过程和以PHA作为内碳源的异养菌反硝化过程,都会导致N2O释放增加。间歇曝气条件下交替存在的缺氧环境降低了好氧反硝化底物,有利于减少N2O释放量。  相似文献   

2.
王琦  赵骥  但琼鹏  李夕耀  张琼  彭永臻 《化工学报》2019,70(12):4828-4834
在厌氧-好氧交替运行的序批式反应器(sequencing batch reactor, SBR)中,以C/P比大于50的实际生活污水为进水,成功驯化富集聚磷菌,平均厌氧释磷量为15 mg·L-1,出水PO43--P浓度稳定小于0.5 mg·L-1。在系统运行的第74 d调整运行模式为厌氧-缺氧-好氧,在缺氧开始时短期投加NO3--N配水以驯化培养反硝化聚磷菌。保持系统内NO3--N浓度不变,在进水COD浓度为250 mg·L-1时,反硝化除磷效果最佳,平均反硝化除磷量占除磷量的比为87.1%。不同pH下反硝化除磷速率的小试证明,在pH=7.0时得到最大的比吸磷速率2.1 mg P·(g VSS·h)-1。此时调整NO3--N进水为另一个全程硝化反应器的出水,并加大排水比增加缺氧初的进水量使得反应器内缺氧时的pH接近7.0,与未改变pH时对比表明前者在缺氧段反硝化除磷速率加快。反应器共运行160 d,稳定完成COD的去除与反硝化除磷过程。  相似文献   

3.
聚糖菌反硝化影响因素及内碳源转化特性   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
刘小芳  郭海燕  张胜男  黄靓 《化工学报》2019,70(3):1127-1134
在SBR反应器中以乙酸钠为碳源、NO3--N为电子受体成功富集了反硝化聚糖菌,并采用批次实验进一步考察了进水C/N比(3.3,6.7,10)、电子受体(NO3--N、NO2--N)、碳源类型(乙酸钠、葡萄糖)对反硝化聚糖菌活性的影响及内碳源转化特性。实验结果表明,进水C/N比越高,系统NOx--N去除率越高,厌氧段合成PHB越多,但进水C/N比过高会导致普通反硝化菌占优势,影响内碳源反硝化效率,进水C/N比为6.7较为合适;以NO3--N为电子受体长期培养的DGAOs系统未经NO2--N驯化,对NO2--N同样具有良好的反硝化性能,在投加与NO3--N相同浓度的NO2--N后,系统NOx--N去除率达89.6%;当以葡萄糖为碳源时,DPAOs在厌氧段合成的PHB的量仅为以乙酸钠为碳源时合成PHB量的79.5%,且厌氧段葡萄糖利用率仅为72.8%,远远小于乙酸钠的利用率。  相似文献   

4.
Feammox系统内氮素转化途径的研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
吴悦溪  曾薇  刘宏  李健敏  彭永臻 《化工学报》2020,71(5):2265-2272
铁氨氧化(anaerobic ammonium oxidation coupled to Fe(Ⅲ) reduction,Feammox)是指在厌氧条件下,氨氮氧化耦合三价铁还原的一种新型污水生物脱氮工艺。为确定Feammox反应系统中存在的氮转化的途径,在厌氧条件下接种普通活性污泥驯化培养Feammox,探究了不同途径对氨氮转化的贡献率并进行了相关性分析。研究结果表明:在厌氧间歇反应器ASBR中,经过120 d的富集培养,NH4+-N最大去除率达53.8%,最大去除量约26.9 mg/L,其中Feammox反应途径对NH4+-N去除的贡献率为57.7%,厌氧氨氧化(Anammox)约占42.3%。在典型周期分析发现,在0~7 h内对NH4+-N去除量为14.74 mg/L,Anammox反应速率较快,起主导作用;7~24 h 对NH4+-N去除量为12.16 mg/L,以Feammox反应为主;在整个运行周期内铁盐反硝化(nitrate-dependent Fe(Ⅱ) oxidizing,NDFO)去除NO3--N约5 mg/L。由相关性分析可得,NH4+-N浓度与Fe(Ⅲ)、NO2--N浓度呈显著性正相关(PFe<0.05、PNO2<0.01),而NO3--N与Fe(Ⅲ)呈负相关(P<0.5)。实验结果表明在Feammox、Anammox以及NDFO共同作用下,该系统实现了污水自养型脱氮。  相似文献   

5.
李冬  高鑫  杨杰  陈昊  张杰 《化工进展》2022,41(11):6111-6119
为了实现从同步硝化反硝化除磷向短程硝化反硝化除磷颗粒的转变,以颗粒污泥为接种污泥,采用低C/N比的人工配水,通过长/短HRT下的低/高曝气强度交替策略驯化短程硝化反硝化除磷系统。本策略能够维持更高的游离亚硝酸(FNA)浓度和持续时间,在抑制好氧聚磷菌的同时富集反硝化聚磷菌(denitrifying phosphate accumulating organisms, DPAOs);此外,利用氨氧化菌与亚硝酸盐氧化菌(nitrite oxidizing bacteria, NOB)的亲氧能力差异产生亚氮积累,为DPAOs提供电子受体,最终实现短程硝化反硝化除磷。结果表明,第60天时采用低/高曝气策略的颗粒污泥中NO2-型DPAOs占比达45%,NOB 活性下降至3.28mgN/(gMLVSS·h)。在处理低碳源污水时,低/高曝气强度模式相较于恒定曝气强度模式展现出了更强的适应性和稳定性。稳定期出水COD浓度在50mg/L以下,出水总氮(TN)和总磷(TP)浓度分别低于15mg/L和0.5mg/L,TN去除率达94.54%,TP平均去除率为96.90%。  相似文献   

6.
污水厂排水中硝酸盐氮(NO3-N)浓度偏高,难利用常规生物脱氮工艺实现NO3-N的深度脱除。以铁基质高效催化脱氮载体为污水中NO3-N的脱除材料,探究不同铁基质催化活性、pH和NO3-N浓度等对污水中NO3-N去除的影响及机制。研究结果表明:添加催化剂D的铁基质高效催化脱氮载体可脱除92.23%的NO3-N,调节污水为酸性至中性条件时,其NO3-N去除率均可达到92.09%以上,且氨氮(NH4+-N)积累量先升高后降低;当污水为碱性条件时,NO3-N的去除率亦可达86.13%以上,且在碱性条件时无NH4+-N积累;原水中NO3-N的浓度变化(20~70 mg·L-1)对铁基质高效催化脱氮载体的脱氮性能影响较小,NO3-N去除率均达到96.11%以上。与催化剂A、B和C相比,添加催化剂D的铁基质高效催化脱氮载体脱氮速率最快,NO3-N降解反应过程符合一级反应动力学方程,反应速率常数k=0.0170 min–1。  相似文献   

7.
采用溶剂热法制备La1-xLixMnO3 (x=0,0.05,0.15,0.25) 钙钛矿型复合金属氧化物催化剂。通过XRD、FT-IR、XPS、H2-TPR和NO-TPD等手段对催化剂进行表征,在固定床微型反应器中评价催化剂同时消除NO和碳烟催化性能。结果表明,溶剂热法制备的La1-xLixMnO3催化剂具有单一的钙钛矿结构,催化剂中Mn物种以Mn3+和Mn4+的形式存在。Li+部分取代LaMnO3中La3+后,La1-xLixMnO3催化剂上Mn4+数量和氧空位增加,促进更多活性氧物种和氮氧化物的吸附与活化,提高氧化还原性能,改善催化活性。Li+取代量为0.15,即La0.85Li0.15MnO3催化剂催化活性较好,TmaxTig分别为463℃和327℃,NO最大转化率XNOmax为42.1%,反应温度TNOmax为383℃。  相似文献   

8.
分别以NO3-以及CO32-插层类水滑石为前体制备了Ni/Al摩尔比为3∶1的NiAl-N-R以及NiAl-C-R催化剂,并考察了其催化乙酰丙酸加氢性能。采用N2-物理吸附、ICP-OES、TG/DTG、XRD、H2-TPR/TPD、TEM、NH3-TPD、in-situ Py-FTIR等表征手段对前体及催化剂进行了表征。研究结果表明,类水滑石插层阴离子对催化剂中活性金属-载体相互作用、活性金属分散度、表面酸性质以及催化乙酰丙酸加氢性能有重要影响。以CO32-插层类水滑石为前体的催化剂表现出高的金属分散度、丰富的L酸酸性中心、高的CO加氢活性和高的循环使用稳定性。当以甲醇为溶剂、160℃、4 MPa氢气压力条件下反应1 h时,γ-戊内酯收率可达71.8%。  相似文献   

9.
过氧单硫酸盐(PMS)及过二硫酸盐(PDS)在工业污染场地修复中应用广泛,通过活化作用能够产生氧化性更强的·SO4-自由基,从而更好地氧化降解有机污染物。本文比较了几种典型活化方式,包括紫外(UV)、碱、过渡金属、热以及含碳物质,并分析了它们的优缺点及适用条件;讨论了过硫酸盐活化机理及动力学过程;分析了无机阴离子(Cl-HCO3-/CO32-NO3-NO2-HPO42-H2PO4-)与·SO4-自由基相互作用及其对有机污染物氧化降解的影响;针对活化过硫酸盐在工业污染场地修复领域的应用,对过硫酸盐活化方法的发展趋势进行了展望。理论研究和实践表明,过硫酸盐不同活化方式为工业污染场地修复提供了多样选择,多种活化方式协同作用将是过硫酸盐高效活化氧化降解有机污染物的发展方向。由于Cl-HCO3-/CO32-抢夺·SO4-的能力较强,认为这些无机盐与有机物复合的污染场地或土壤采用PDS修复需格外谨慎选择活化方法。  相似文献   

10.
低共熔溶剂广泛应用于很多领域,尤其在气体净化领域有很好的应用前景。为探究吸收容量大、再生能力较强的低共熔溶剂协同吸收烟气中SO2和NO的性能,采用氯化亚铁(FeCl2)、乙二醇(EG)与四丁基溴化铵(TBAB)制备络合亚铁乙二醇-四丁基溴化铵低共熔溶剂[Fe(Ⅱ)EG-TBAB DESs],重点考察了温度、停留时间、氧气分压和FeCl2浓度等因素对低共熔溶剂脱除烟气中SO2和NO性能的影响。结果表明:在温度为50℃、氧气分压为5%、FeCl2浓度为0.1mol/L的条件下,Fe(Ⅱ) EG-TBAB DESs能够协同高效吸收烟气中的SO2和NO。烟气中H2O和O2存在的条件下,SO2气体能够形成HSO3-HSO4-,进一步促进Fe(Ⅱ) EG-TBAB低共熔溶剂吸收烟气中NO气体,生成Fe(Ⅱ)EG-TBAB(NO)。低共熔溶剂经6次吸收-脱附再生循环后其脱硫脱硝能力变化不大,仍保持较好的脱硫脱硝稳定性。  相似文献   

11.
巩有奎  赵强  彭永臻 《化工学报》2019,70(12):4847-4855
在(20±2.0)℃条件下,利用序批式生物膜反应器(sequencing batch biofilm reactor,SBBR),考察不同碳氮比(C/N=3.0、5.0、8.0和10.0)下同步脱氮(simultaneous nitrification and denitrification,SND)过程N2O释放及胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)变化。C/N由3.0增至10.0,异养菌大量增殖,曝气阶段DO降低,系统硝化性能受到抑制,SBBR系统出水NH4+由0.5 mg/L以下增至(7.85±1.42)mg/L,N2O产量由(2.68±0.17)mg/L降至(1.02±0.12)mg/L。C/N=8.0,TN去除率最大为80.4%±3.5%。反应初期,微生物体内聚β-羟基烷酸酯(PHA)增加,可为后续反硝化过程提供电子供体。AOB好氧反硝化和低氧条件下异养菌反硝化过程均可导致N2O产生。C/N降低,SBBR内部缺氧区域减少,N2O还原过程减弱,释放量增加;C/N增加,N2O扩散进入生物膜内缺氧区域,促进其减量。C/N由3.0增至10.0,微生物EPS分泌由(57.6±5.6)mg / g VSS降至(32.7±3.2)mg / g VSS,其中,TB-EPS含量占65.8%~68.8%。低C/N下,紧密型EPS(TB-EPS)中多糖(PS)含量增加,生物膜更加密实,N2O扩散进入缺氧区阻力增加,释放量增加。  相似文献   

12.
集成式铁基质生物膜反应器自养反硝化深度脱氮   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
胡智丰  邓时海  张超  李德生  彭帅 《化工学报》2020,71(7):3304-3312
以污水厂处理水为研究对象,采用铁基质生物载体与生物膜耦合实现高效自养反硝化脱氮。考察停留时间(HRT)对系统脱氮效能的影响,通过动力学及微生物群落结构分析,揭示耦合技术的脱氮机理。结果表明:HRT为8 h,对一级A和一级B污水厂处理水,总氮(TN)平均去除率分别为95.41%和92.55%,TN处理负荷分别为0.48 kg TN/(m3·d)和0.58 kg TN/(m3·d),硝化过程氨氮(NH4+-N)饱和常数分别为1.17 mg/L和0.72 mg/L,反硝化过程硝氮(NO3--N)饱和常数分别为0.87 mg/L和0.67 mg/L。出水水质分别达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类、Ⅴ类水质标准。铁基质生物载体与生物膜耦合系统中微生物优势菌属为MaritimimonasRhodobacterSphaerotilus, 均为自养反硝化菌,证实了铁基质生物载体可为自养反硝化菌提供电子,实现生物自养反硝化脱氮。  相似文献   

13.
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   

14.
为经济高效地去除城市生活污水和硝酸盐废水中的氮磷元素,本研究在厌氧折流板反应器(ABR)和连续搅拌反应器(CSTR)一体式反应器中分别建立了反硝化除磷(DPR)和短程反硝化厌氧氨氧化(PDA)工艺。结果表明,反应器运行185天,在缺氧/厌氧和外加COD/NO3--N比仅为0.7条件下,PO43--P和TN的去除率高达96.91%和97.75%,最终出水PO43--P和TN的浓度低至0.22mg/L和3.30mg/L,意味着该系统极佳的脱氮除磷效果不依赖氧气和有机碳源量。DPR对系统PO43--P和TN的去除均占主体部分(99.07%和60.23%),而PDA对总氮(TN)的去除占比呈现逐渐上升的趋势(4.53%→37.52%)。批次实验表明:①COD(300mg/L)显著抑制DPR菌活性,PO43--P主要是在缺氧状态下以NO3--N为电子受体,有机物为电子供体通过DPR途径去除;②高效短程反硝化过程(亚硝酸转化率92.25%)稳定为厌氧氨氧化供给电子受体(NO2--N),DPR系统剩余NH4+-N主要被NO2--N氧化去除,因此DPR+PDA系统实现了高效同步脱氮除磷效果。高通量测序表明,Accumulibacter(7.41%)是DPR系统功能性除磷菌,Thauera(7.24%)和Candidatus Brocadia(3.12%)为PDA系统关键脱氮菌。  相似文献   

15.
任思颖  于旭东  罗军  冯霞  赵志星  姚智豪 《化工学报》1951,73(10):4335-4344
采用等温溶解平衡法研究了298.2 K三元体系Li+,NH4+ // Cl--H2O和四元体系Li+,K+,NH4+ // Cl--H2O的相平衡。采用湿渣法和XRD测定了三元体系共饱点处平衡固相组成,发现固溶体(NH4Cl) x (LiCl·H2O)1-x 形成;采用XRD和SEM测定了四元体系共饱点处平衡固相组成,发现固溶体(NH4Cl) x (LiCl·H2O)1-x 、(NH4Cl) x (KCl)1-x 和 (KCl) x (NH4Cl)1-x 形成。研究发现:298.2 K下,三元体系相图由2个共饱点、3条单变量曲线和3个结晶相区组成,结晶区面积按照NH4Cl > (NH4Cl) x (LiCl·H2O)1-x > LiCl·H2O顺序依次减小;四元体系相图包含3个共饱点、8条单变量曲线和6个结晶相区,结晶区面积按 (KCl) x (NH4Cl)1-x > NH4Cl > KCl > (NH4Cl) x (KCl)1-x > (NH4Cl) x (LiCl·H2O)1-x > LiCl·H2O顺序依次减小。结果表明:298.2 K时,在氯化物体系中,锂铵和钾铵均可形成固溶体,且钾铵比锂铵更容易形成固溶体而大量析出,增加了锂钾铵氯化物的分离难度。  相似文献   

16.
任思颖  于旭东  罗军  冯霞  赵志星  姚智豪 《化工学报》2022,73(10):4335-4344
采用等温溶解平衡法研究了298.2 K三元体系Li+,NH4+ // Cl--H2O和四元体系Li+,K+,NH4+ // Cl--H2O的相平衡。采用湿渣法和XRD测定了三元体系共饱点处平衡固相组成,发现固溶体(NH4Cl) x (LiCl·H2O)1-x 形成;采用XRD和SEM测定了四元体系共饱点处平衡固相组成,发现固溶体(NH4Cl) x (LiCl·H2O)1-x 、(NH4Cl) x (KCl)1-x 和 (KCl) x (NH4Cl)1-x 形成。研究发现:298.2 K下,三元体系相图由2个共饱点、3条单变量曲线和3个结晶相区组成,结晶区面积按照NH4Cl > (NH4Cl) x (LiCl·H2O)1-x > LiCl·H2O顺序依次减小;四元体系相图包含3个共饱点、8条单变量曲线和6个结晶相区,结晶区面积按 (KCl) x (NH4Cl)1-x > NH4Cl > KCl > (NH4Cl) x (KCl)1-x > (NH4Cl) x (LiCl·H2O)1-x > LiCl·H2O顺序依次减小。结果表明:298.2 K时,在氯化物体系中,锂铵和钾铵均可形成固溶体,且钾铵比锂铵更容易形成固溶体而大量析出,增加了锂钾铵氯化物的分离难度。  相似文献   

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