UASB厌氧反硝化耦合产甲烷的研究

利用UASB反应器同时脱氮脱碳处理生活污水。主要讨论反应器的启动和运行规律,并针对硝氮的添加对产甲烷菌毒性作用的耐受能力的影响,反硝化菌利用碳源的情况进行研究。为生活污水同时脱氮脱碳处理提供理论和经验上的支持。结果表明,在保持恒温20~25℃,进水COD和NO-3-N质量浓度分别为300、50 mg/L的条件下,5 h为最佳水力停留时间(HRT),此时,反应器容积负荷为1.92 kg/(m3·d),NLR达0.42 kg/(m3·d),COD去除率达到87%,硝氮去除率为99%。在厌氧消化产甲烷的同时,进行反硝化脱氮,达到对氨氮和COD同时降解的目的。     

同时硝化反硝化处理渗滤液和粪水混合液研究

研究了采用序批式反应器同时硝化反硝化处理垃圾渗滤液与市政粪水混合液的可行性。实验过程中COD、BOD5、TN和NH4 -N的平均去除率分别达到93.76%、98.28%、84.74%和99.21%,相应的污泥平均去除负荷为238.99g/(kgMLSS·d)、76.70g/(kgMLSS·d)、39.43g/(kgMLSS·d)和36.13g/(kgMLSS·d)。反应器内存在高效同时硝化反硝化反应,硝化率和反硝化率分别达到99%和84%,电子计量学研究表明,反应器内存在比全程反硝化消耗碳源更少的脱氮反应形式。结果表明,粪水的混入可有效提高垃圾渗滤液的可生化性,渗滤液和粪水混合液同时硝化反硝化处理效果良好,但反应器出水COD浓度仍略高,仍需进一步的深度处理。     

同步甲烷化-反硝化+好氧MBR处理电泳废水

采用絮凝-同步甲烷化-反硝化+好氧MBR的组合工艺,对COD为214.8 mg/L、TN质量浓度1 712 mg/L的高氮高COD电泳废水进行处理研究。首先单独运行厌氧UASB和好氧MBR,探究其最佳运行条件,在最佳条件下,将UASB和MBR串联并控制污泥回流完成整体运行,出水水质达标。实验发现,UASB单独运行时,最佳HRT为20 h,此时B/C在0.6～0.7之间,且在厌氧反应器中可实现甲烷化和反硝化的同步进行。COD降解率为59.7%,TN去除率为77.35%。好氧MBR单独运行时的最佳pH为7,最佳COD容积负荷为0.6 kg/(m~3·d)。运行过程中TN的去除率为38.8%,COD去除率为87.02%。将反应器串联并控制污泥回流比为0.6,最终出水的COD为86.6 mg/L,去除率为95.02%,TN质量浓度为20.33 mg/L,去除率为90.53%,均可达《工业污水二级排放标准》。     

污泥龄及pH对同步硝化反硝化影响的试验研究

在序批式活性污泥反应器(SBR)内,以模拟的广州城市污水为处理对象,研究污泥龄和pH对同步硝化反硝化(SND)的影响。试验结果表明:适宜的污泥龄是产生SND脱氮的关键,最佳污泥龄为17~25天,平均总氮去除率可达80%以上;污泥龄低于12天,硝化反应难以有效进行;污泥龄高于50天,反应器内由于溶解氧浓度不足导致处理效果恶化。进水pH的大小影响反应结束后系统内的DO浓度,进而影响SND的脱氮效果。在试验范围内,随着进水pH的升高,出水总氮去除率亦相应提高,当进水pH控制在7.5~8.0之间,总氮去除率可达92%。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺处理含氮废水的研究

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺是一种新型的废水脱氮工艺。实验采用模拟废水,进水氨氮浓度为600 mg/L。亚硝化SBR反应器在温度为30℃、HRT为24 h、DO≈0.2 mg/L的运行条件下,将废水中的一部分氨氮氧化成亚硝氮,并使得亚硝化SBR反应器出水中NH4+-N和NO2--N比值接近1∶1.32后,再作为厌氧氨氧化SBR反应器进水;厌氧氨氧化SBR反应器在温度为37℃、HTR为24 h的运行条件下,将氨氮和亚硝氮转化为N2。实验结果表明,部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺脱氮效果较好,废水中氮的去除率可达94.44%。     

单一缺氧/厌氧UASB同步反硝化产甲烷与A/O组合工艺处理实际晚期渗滤液

以实际高氮晚期渗滤液为研究对象,应用缺氧/厌氧UASB-A/O组合工艺重点研究有机物和氮的去除特性,同时考察了A/O系统内短程硝化实现途径及稳定方法。试验结果表明,该生化系统可实现有机物和氮的同步、深度去除。在原液COD平均为6537 mg·L^-1,NH⁺₄-N为2021 mg·L^-1的条件下,系统最终出水分别为300 mg·L^-1和15.6 mg·L^-1,去除率分别为95.4%和99.2%。UASB反应器的平均COD负荷为6.5 kg COD·m^-3·d^-1,去除速率为5.3 kg COD·m^-3·d^-1。在单一UASB反应器内,发生了缺氧反硝化和厌氧产甲烷的双重生化反应,UASB反应器内获得了几乎100%的反硝化率。通过高游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）的协同作用,使A/O反应器实现并维持了稳定的短程硝化,通过99%以上的亚硝化率实现高效的氨氮去除。     

好氧-SNAD-MBBR工艺处理煤气化废水

研究了同步亚硝化、厌氧氨氧化和反硝化(SNAD)-生物移动床(MBBR)工艺对煤气化废水脱氮的处理效果。结果表明,通过控制低DO含量和低污泥停留时间(SRT)的方法防止了好氧反应器中硝化菌的积累,为后续SNAD反应器提供了合适的进水。煤气化废水经好氧反应器去除COD后进入SNAD MBBR进行脱氮,控制SNAD反应器温度为30～33℃,DO的质量浓度为0.5～0.8 mg/L,p H为7.5～7.7,HRT为24 h。TN去除率达到90.7%,出水TN、NH_4~+-N的质量浓度分别低于20、5 mg/L,COD去除率达到89.6%,出水COD低于60 mg/L。运行25 d后,SNAD反应器中厌氧氨氧化菌的种类由接种时的Candidatus Brocadia变为Candidatus Kuenenia。     

UASB-絮凝-SBR处理高含量头孢类抗生素废水

采用上流式厌氧污泥床(UASB)-絮凝-序批式活性污泥法反应器(SBR)组合工艺处理高含量头孢类抗生素废水,考察了3个废水处理阶段中的COD去除效果。结果表明,当进水COD为14.3 g/L、容积负荷在14.3 kg/(m.3d)时,UASB反应器的COD去除率稳定在85%左右,出水VFA的浓度在3 mmol/L左右,产气体积流量为17 L/d左右;对UASB出水进行絮凝处理以去除废水中难降解大分子物质,按每1L厌氧出水投加25 mL的PFC和5 mL的PAM后,废水COD由2.279g/L降至1.133g/L,去除率为50.3%;使用SBR处理絮凝后上清液,当反应器负荷为1.2kg/(m.3d)时,出水COD在200 mg/L以下,去除率稳定在80%左右,达到GB 21903-2008中的抗生素类废水排放要求。     

同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化处理猪场沼液

针对猪场沼液脱氮难的问题,通过在UASB中实现同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化达到脱氮除碳的目的.结果表明:中温条件下(31～35℃),UASB经过成功启动和90d的运行,逐步实现了同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化,COD去除率为80% ～90%,NO2-N去除率为90%以上,总氮去除率为50% ～60%,氨氮去除率为8% ～24...     

A_2SBR工艺反硝化除磷系统的快速启动与稳定运行

为了实现废水同时脱氮除磷的目的,采用A2SBR工艺进行了长期的实验室实验,考察反硝化除磷系统的启动与运行效果。结果表明:在进水COD质量浓度200 mg/L,磷酸盐质量浓度4—11 mg/L,缺氧段硝酸盐质量浓度从25 mg/L提高到55 mg/L的条件下,采用"厌氧(2.5 h)-沉淀排水(1 h)-缺氧(3.5 h)-沉淀排水(1 h)"的周期性运行方式,可在31 d内成功启动A2SBR反硝化除磷系统,厌氧段COD、硝态氮和磷酸盐去除效率分别为77%,90%和84.96%。稳定运行后硝态氮和磷酸盐去除效率分别达到92%和91%,COD去除率高于80%,其出水磷酸盐质量浓度接近于0,表现出良好的反硝化脱氮和除磷性能。     

UASB-SBR组合工艺处理小麦酒精废水

采用升流式厌氧污泥床(UASB)-序批式反应器(SBR)组合工艺研究对小麦酒精废水的处理效果。研究结果表明:在中温(37±2)℃条件下,采用UASB反应器处理小麦酒精废水,容积负荷可达到13.0 kg/(m3·d),COD去除率稳定在85%左右,厌氧出水COD保持在1650mg/L以下,出水挥发性脂肪酸(VFA)稳定在3.5mmol/L以下,反应器的沼气产量维持在17L/d左右,反应器运行稳定;采用SBR反应器处理小麦酒精废水厌氧出水,容积负荷为1.6kg/(m3·d),COD去除率基本保持在80%以上。经过两级生物处理,出水COD在300 mg/L以下,达到接入市政污水管网的标准。     

碳氮比及pH对厌氧氨氧化与反硝化耦合的影响

利用上流式厌氧生物滤池反应器(UAF),向已完成厌氧氨氧化和异养反硝化耦合菌富集培养的UAF反应器中连续添加硝酸盐和有机物,研究了pH和不同低m(C)/m(N)对厌氧氨氧化和反硝化反应耦合脱氮活性的影响.结果表明,耦合脱氮反应的最佳pH为7.5,NO3--N、NH4+-N和COD的去除率分别在40%、25%和80%左右;在5个不同低m(C)/m(N)下,以1:2时耦合脱氮效果最佳,NO3--N、NH+-N和COD的去除率分别在35%、20%和60%左右.     

碳源对SBR系统短程硝化/反硝化除磷影响的比较研究

2个实验室规模的序批式反应器在厌氧/好氧/缺氧交替条件下运行,以比较表面活性剂SDBS促进剩余污泥发酵产生的发酵液(S-SBR)与乙酸(A-SBR)分别作碳源对同时生物除磷脱氮系统的影响.结果表明,2个SBR反应器中均发生部分短程硝化反硝化,好氧段,S-SBR中亚硝态氮累积的VSS最高浓度为3.5mg·g-1,累积率达到70.0%,分别为A-SBR的2.3倍和1.7倍;A-SBR中的磷主要通过好氧聚磷去除,而S-SBR中除了好氧聚磷外,另有13.0%的磷通过反硝化除磷去除,使得S-SBR中总氮和磷的去除率(分别为94.7%和100.0%)比A-SBR(分别为79.2%和73.4%)高,因此,以剩余污泥发酵液作碳源与乙酸相比有助于生物脱氮除磷系统保持较好的脱氮、除磷效果.     

反硝化颗粒污泥处理不锈钢酸洗废水研究

采用以厌氧絮状污泥作为接种污泥的上流式厌氧反应器，通过调整其水力停留时间和水力条件等关键因素培养反硝化颗粒污泥，开展其对不锈钢酸洗废水脱氮研究。研究结果表明，上流式厌氧反应器以甲醇作为碳源运行42 d后，形成了成熟的反硝化颗粒污泥；成熟的反硝化颗粒污泥边缘清晰、表面包裹大量杆菌，单颗污泥沉降速率可达198～273 m/h，粒径为1～6 mm，反硝化速率最高可达2.79 gN/(gVSS·d)；在反应器NO₃^--N容积负荷为2.0～2.44 kg/(m³·d)时，NO₃^--N平均去除率为98.03%,NH₄⁺-N平均去除率为89.76%,TN平均去除率为97.81%；最终出水的氨氮及总氮可同时满足《钢铁工业水污染物排放标准》(GB 13456-2012)的间接排放标准和《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/T 31962-2015)的C级排放标准。本工艺相比传统反硝化工艺能够节约碳源30%左右。     

低温下碳源对同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮效率,采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟废水。在pH=7.0—8.5、温度10—15℃、溶解氧(DO)为3—5 mg/L、污泥浓度(MLSS)为(3 500±200)mg/L、ρ(NH4+-N)为50—70 mg/L条件下,分别考察蔗糖、醋酸钠和乙醇作为碳源对SBR工艺同步硝化反硝化(SND)脱氮效果和胞外聚合物(EPS)的影响。结果表明,蔗糖作为碳源时,当进水COD为370 mg/L时,COD去除率达到86%,SND率为88.3%,ρ(EPS)为659 mg/L;当醋酸钠作为碳源时,COD去除率达83.9%,SND率为68.8%,ρ(EPS)为742 mg/L;当乙醇作为碳源时,COD去除率仅为72.8%,SND率为58%,ρ(EPS)为736 mg/L。与醋酸钠和乙醇相比,蔗糖更适合作为低温下SBR工艺同步硝化反硝化的碳源。     

影响添加反硝化聚磷菌的SBR脱氮除磷主要因素

以添加反硝化聚磷菌株后获得稳定生物脱氮除磷效果的SBR装置为研究对象,探讨各种因素对其脱氮除磷效果的影响.结果表明,最适温度为25℃,系统出水COD、氨氮和磷的去除率分别达到90.3%、88.1%和96.2%;进水pH为7.0时,释磷率达到8.1 mg·L-1·h-1,系统脱氛除磷效果最好;系统最佳HRT为厌氧2 h,缺氧4 h;系统污泥龄为10 d时,系统污泥含量和性能正常,厌氧释磷能力较强,运行效果最好.     

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。     

序批式生物膜——活性污泥复合反应器与活性污泥反应器的碳氮去除研究

采用SBR反应器对比研究了序批式生物膜-活性污泥复合反应器(HSBR)与活性污泥反应器(SBR)的碳氮去除。结果表明,两反应器在COD、NH₄-N去除率方面无明显差异,但HSBR的NH₄-N过程去除速率显著高于SBR反应器,且HSBR反应器的TN去除率可达62.95%,高于活性污泥反应器39.3%。HSBR的悬浮污泥和附着污泥的比硝化速率分别为2.14 mgNH₄-N/(gTS.h)和1.16 mg mgNH₄-N/(gTS.h),比反硝化速率分别为0.16 mgNO_X-N/(gTS.h)和1.22 mgNO_X-N/(gTS.h),显示HSBR的硝化作用主要集中在悬浮污泥中,而反硝化作用则主要是由生物膜附着污泥完成。     

污泥厌氧水解与短程硝化反硝化耦合工艺处理低碳氮比城市污水

为处理低碳氮比城市污水,在30~35℃、不调节pH值(7.01~8.33)的条件下,通过人为添加氨氮控制游离氨浓度(25mg·L-1),在SBR中6d内成功启动了短程硝化反硝化。对比实验结果表明,短程硝化反硝化在处理低C/N比城市污水时的总氮脱除效果要优于传统的全程硝化反硝化,当反应器运行稳定后,溶解氧的浓度和高游离氨不再是影响NO2--N浓度累积的主要因素,NO2--N/NOx--N始终保持在80%以上。为了进一步提高短程硝化反硝化的脱氮效率,利用污泥厌氧水解产物替代10%进水,为反硝化阶段提供附加的部分碳源,两工艺联合后处理效果良好,出水TN平均浓度和去除率分别为13.39mg·L-1和74.9%,出水水质符合排放标准的要求。     

连续流双污泥系统反硝化除磷实验研究

通过实验室小试,以生活污水为研究对象考察了厌氧/缺氧与淹没式好氧生物膜滤床相结合的连续流双污泥系统的除磷脱氮效果.长期试验结果表明,该工艺解决了传统脱氮除磷工艺中反硝化菌与聚磷菌竞争碳源这一主要矛盾,并可以分别控制硝化污泥与反硝化聚磷污泥的污泥龄,而且该系统适合处理C/N较低的生活污水,与传统除磷脱氮工艺相比,不用额外投加碳源,剩余污泥含磷量高,节省曝气量.系统对COD、总磷、总氮和氨氮的平均去除率分别为81.78%、92.51%、75.75%和84.47%.