基于厌氧氨氧化技术处理垃圾渗滤液的研究综述

由于中老龄垃圾渗滤液的氨氮含量高、碳氮比低且难降解等特点,高效且低耗的处理渗滤液是十分困难的。近年来,厌氧氨氧化生物脱氮技术的出现为处理此类废水开辟了一条新道路。本文着重综述了几种基于厌氧氨氧化技术处理垃圾渗滤液的新型方法,主要包括短程硝化-厌氧氨氧化(SHARN-ANAMMOX)工艺、一体化部分亚硝化和厌氧氨氧化(CANON)工艺、限氧自养硝化-厌氧反硝化(OLAND)工艺、部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-ANAMMOX)耦合工艺、短程硝化反硝化-厌氧氨氧化联合工艺。     

亚硝化的实现及与厌氧氨氧化联合工艺研究

在高氨氮废水处理方面,厌氧氨氧化工艺与传统硝化-反硝化生物脱氮工艺相比具有较高的脱氮效能,因此近几年得到了快速的发展.但是厌氧氨氧化需要亚硝态氮作为电子受体,而目前实现亚硝酸盐的积累一直是废水脱氮技术中的难点.为此在综述目前实现亚硝化控制的因数研究进展的基础之上,为适应厌氧氨氧化需求,讨论了将其与厌氧氨氧化工艺相结合时,控制参数的优化策略.以及对亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺的可能性进行综述和展望.     

亚硝化-厌氧氨氧化及其在固定化微生物中的实现

亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺在处理低(超低)C／N比高浓度含氮废水方面有着不可替代的优越性,可节省25％的供气量和40％的有机碳。作者回顾了近年来国内外对亚硝化-厌氧氨氧化工艺的研究和应用进展,概括了亚硝化反应的主要控制因素和厌氧氨氧化可能的反应机理。对亚硝化和厌氧氨氧化在固定化微生物技术中的实现进行了可行性的探讨,并对今后联合工艺研究的重点进行了展望。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺联合形式、应用及脱氮效能评析

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺与传统生物脱氮工艺相比具有一定优势,但该联合工艺是否一定优于传统生物脱氮工艺尚需论证。本文介绍了部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺的组合形式、特点和处理实际废水的研究进展,从脱氮速率、能耗及碳源的角度将部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺与传统生物脱氮工艺进行对比分析。指出部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺具有不需要额外投加有机碳源的优点;部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺虽然在曝气方面可以节省能耗,但是其中温反应需要一定的热能消耗,综合分析其处理能耗高于传统生物脱氮工艺;同时该联合工艺的整体脱氮速率与传统生物脱氮工艺相比差别不大。据此提出在选择生物脱氮工艺时需要考虑废水的碳氮比,碳氮比高时可以采用传统生物脱氮工艺,碳氮比低时可以考虑使用部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺。     

厌氧氨氧化和其他工艺的耦合反应

基于厌氧氨氧化的脱氮工艺是生物脱氮领域的热点,介绍了厌氧氨氧化分别与亚硝化工艺的耦合、与硝化反应的耦合及与异养反硝化的耦合工艺,从理论、动力学及生物学上提出厌氧氨氧化与自养反硝化工艺耦合的设想及发展方向。     

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%。     

老龄垃圾渗滤液的厌氧氨氧化工艺研究

垃圾渗滤液处理面临的技术难点主要有两个:氨氮浓度高和难生物降解,若采用传统的硝化反硝化工艺处理则能耗大和成本高。本文着重综述了几种基于厌氧氨氧化技术处理垃圾渗滤液的新型方法,主要包括部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-ANAMMOX)耦合工艺、一体化部分亚硝化和厌氧氨氧化(CANON)工艺、和短程硝化反硝化-厌氧氨氧化联合工艺。     

部分硝化-厌氧氨氧化反应器处理养猪场废水的模拟试验研究

采用部分硝化-厌氧氨氧化工艺处理高污染负荷的养猪场废水,经过39 d的静态培养以及141 d的动态培养,成功启动厌氧氨氧化工艺,其COD去除率为平均76.30%、最高为90.42%;TN去除率平均为63.43%、最高达到71.03%;平均TN去除负荷为0.11 kg/(m3·d)、最高为0.43 kg/(m3·d)。试验结果表明,在高污染负荷条件下,部分硝化阶段,DO和pH对亚硝化作用有较大影响,当为亚硝化反应器出水DO的质量浓度在0.4~0.6 mg/L、pH在7.2~7.5时效果最佳;厌氧氨氧化阶段,当进水中COD低于350 mg/L、进氨氮的质量浓度低于376.2 mg/L时,厌氧氨氧化反应才不会受到抑制。     

引进厌氧氨氧化脱氮系统失效原因分析及解决途径

作为低碳节能的生物脱氮工艺，厌氧氨氧化引进国内已有十余年的历史，已有多家食品加工龙头企业从国外引进了十多套厌氧氨氧化脱氮系统。这些系统大部分运行良好，但也有少数脱氮效果不稳定，未能达到预期效果。以典型食品加工废水厌氧氨氧化处理系统为例，分析确定了该脱氮系统失效原因在于进水氨氮低于系统设计要求，难以形成稳定的亚硝氮积累，破坏了一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-A)系统的稳定高效脱氮，导致系统出水总氮去除率下降，同时出水硝氮明显升高。为解决此难题，采用高效亚硝化反应器促进食品加工废水快速稳定亚硝化，一周后平均亚硝化率可达92.92%，平均出水亚硝氮为84.09 mg/L，平均亚硝化产率约为0.41 kg/(m³·d)，保障了厌氧氨氧化系统亚硝氮基质供应，并在小试Anammox脱氮系统实现总氮去除率达84.52%，出水总氮低于15 mg/L，平均总氮去除负荷0.56 kg/(m³·d)。研究结果可为解决当前国内食品加工厌氧氨氧化脱氮系统失效问题提供新的思路。     

污水生物脱氮新技术研究现状与发展方向

综述了国内外生物脱氮领域最近开发出的短程硝化反硝化、同步硝化反硝化和厌氧氨氧化等新技术,指出了这些新技术的特点以及存在的不足.重点论述了目前实现短程硝化反硝化生物脱氮技术的方法,如控制温度、溶解氧浓度和pH值,并提出应用序批式反应器(SBR)实现短程硝化-反硝化生物脱氮工艺今后研究的发展方向和开发应用的前景.建议加强同步硝化反硝化和厌氧氨氧化生物脱氮工艺反应机理方面的研究.     

短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺的经济特性分析

重点从曝气量、外加碳源量、剩余污泥量、处理效果等方面对短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺的优点进行了分析讨论。结果证明短程硝化-厌氧氨氧化工艺是一种高效、节能的工艺,对现有的生物脱氮工艺的改造有重要的实用价值。     

SHARON-ANAMMOX组合工艺在废水脱氮领域的应用进展

亚硝化-厌氧氨氧化(SHARON-ANAMMOX)组合工艺是迄今为止已知的最简捷、最经济的生物脱氮新工艺,特别是在处理低C/N废水方面有着不可替代的巨大优越性,因此具有非常广阔的应用前景,已经成为近几年国内外研究的热点技术之一。重点介绍了SHARON-ANAMMOX组合工艺在垃圾渗滤液、污泥消化液、焦化废水、味精废水等实际低C/N废水处理中的应用,并指出了该组合工艺目前有待于解决的问题。     

限氧亚硝化-厌氧氨氧化新工艺评述

针对新的生物脱氮技术SHARON-ANAMMOX中亚硝化工艺的实现进行改良,根据国内外的研究,提出采用控制溶解氧的方法在生物膜中实现亚硝酸盐的积累较为合理.更可以减少运行费用.     

果汁废水PVA生物处理工艺研究

采用PVA生物处理工艺对果汁废水进行了试验研究,以考察该工艺处理果汁废水的可行性。研究结果表明:经过100 d的运行,PVA生物反应器的容积负荷从0.5 kg[CODCr]/(m3·d)提高到6.0 kg[CODCr]/(m3·d),其处理能力是传统活性污泥法的5~10倍;在整个运行过程中,PVA工艺对CODCr、BOD5、TN、TOC以及TP总平均去除率分别达到88.91%、90.93%、77.14%、75.14%、59.83%。该工艺在整个运行过程中基本无污泥外排。     

厌氧氨氧化生物脱氮研究进展

1994年,荷兰学者首先在一个反硝化流化床中发现了厌氧氨氧化（ANAMMOX）现象,后来的研究证明这是一种新型生物脱氮途径.由于ANAMMOX能同时去除氨氮和亚硝酸盐氮,且费用低,近10年来已成为生物脱氮新技术研究的热点.本文综述了ANAMMOX的反应机理,ANAMMOX菌的基本生理生化特征,国内外学者成功启动ANAMMOX反应过程的多种反应器,基于ANAMMOX原理开发的OLAND、SHARON-ANAMMOX和CANON工艺,并简要报道了作者近期以垃圾填埋场渗滤液处理的硝化活性污泥为驯化微生物,成功地在56 d里启动了ANAMMOX反应过程的结果.     

含砷废水处理工艺技术改进

主要研究液态三氯化铁在含砷废水中的使用情况,考察用它替代硫酸亚铁除砷对整个水处理系统的影响,并确定新工艺的最佳操作条件为二段铁砷比在2.O,最佳pH在8～9;三段铁砷比在10,pH在8～1O.并对新、旧工艺进行成本核算,为改进现有的除砷工艺提供依据.     

制糖废水处理的工艺研究

制糖行业产生的废水量大,处理制糖行业产生的污水,成为推动制糖行业发展的主要力量。以某公司的制糖废水为实例,选择ABR厌氧+好氧工艺,确定在此工艺在运行时的最佳工艺。结果表明:进水量维持在10 000 t/d,进水中COD的含量不能超过3 000 mg/L,COD的水力负荷控制在1.5 kg COD/(m3·d),生物接触氧化池的溶解氧调节在3 mg/L、污泥不需要回流、在常温操作,调节氧化池的p H值在6.8~7.2之间对废水有一个良好的处理效果。     

亚麻生产废水两相厌氧处理的研究

采用两相厌氧工艺处理亚麻生产废水,进行了有机负荷、水力负荷、污泥负荷条件试验,考察了在不同温度下的处理能力。试验表明,在进水的ρ(COD)为3000~6000mg/L时,两相厌氧工艺对COD的去除率可以达到60%~75%,有机负荷达到10kg[COD]/(m3·d)以上,系统运行效果稳定。     

污水生物脱氮新工艺

本文分析了传统生物脱氮工艺存在的问题,介绍了CANON,SHARON,ANAMMOX,SHARON-ANAMMOX,OLAND,SND等生物脱氮新工艺,着重介绍了这些新工艺的机理和特点。同时分析了新技术亟待解决的问题和今后研究的热点。     

铁炭微电解-Fenton氧化-生物接触氧化组合工艺处理石化废水

采用铁炭微电解-Fenton氧化-生物接触氧化组合工艺处理石化废水,考察了不同因素对各单元废水处理效果的影响。结果表明:当铁炭质量比为1.5∶1,pH值为4.0,HRT为120min时,铁炭微电解单元出水CODCr的质量浓度为420mg/L,单级CODCr去除率为67.57%,出水m(BOD5)/m(CODCr)值由0.02⁰.03升高至0.30;当H2O2投加量为3.0mL/L,pH值为3.5,反应时间为60min时,Fenton氧化单元出水CODCr的质量浓度为130mg/L,单级CODCr的去除率为72.17%,出水m(BOD5)/m(CODCr)值由0.30进一步升高至0.58。经过预处理的出水再进行生物接触氧化处理,出水CODCr的质量浓度小于20mg/L。该组合工艺对CODCr的总去除率高达98.76%,表明物化预处理-生化法组合工艺对此类可生化性较差且组成复杂的石化废水具有比较理想的处理效果。