进水N/S值对同步脱硫反硝化特性的影响

研究了不同进水N/S值条件下,不同接种物的厌氧体系的同步脱硫反硝化特性。结果表明:在N/S为0.6或0.4的条件下,3个体系对硫化物的去除率均达到90%以上,其中以进水N/S为0.4时产生的悬浮态硫最多;硝态氮的去除特性与硫化物不同,3个体系对硝态氮的去除率均在进水N/S为1.0时达到100%,且此时N2的产量也最大。可见,尽管同步脱硫反硝化工艺具备同时脱氮及除硫的能力,但其进水N/S的控制值却不相同。对于脱硫而言,最佳的进水N/S为0.4;对于脱氮而言,最佳的进水N/S为1.0。此外,研究发现3个不同接种物的厌氧体系对硫化物及硝态氮的去除途径不同,进水N/S值的影响也有差异。对于接种了厌氧污泥的体系,存在自养反硝化和异养反硝化的竞争,改变进水N/S值可调节二者的竞争,高N/S值会抑制硫化物自养反硝化过程,降低对硫化物的去除率;对于接种脱氮硫杆菌的纯菌体系,多硫自催化反应会与硫化物自养反硝化反应竞争硫化物,降低对硝态氮的去除率,高N/S值会导致出水硝态氮浓度较高;对于添加脱氮硫杆菌的强化厌氧污泥体系,以硫化物自养反硝化过程为主,最佳的N/S为0.4。     

缺氧/好氧工艺同步去除碳、氮、硫的研究

采用A/O(缺氧/好氧)工艺处理同时含有氨氮、有机物和硫化物的废水,维持进水NH+4-N浓度不变而改变COD、S2-浓度及回流比,研究S/N、C/N值(均为质量比)及回流比对单质硫(S0)转化率及碳、氮去除率的影响。当回流比为3、进水不含S2-及C/N值≥4时,能保证系统稳定运行及对碳和氮的高效去除;进水含硫且C/N值为4时,S0转化率在S/N值为3时取得最大值(56.71%),对应的COD、NO-3-N(缺氧池)、NH+4-N去除率分别为93.26%、94.29%和93.17%;当初始S/N值为3时,S0转化率在C/N值为2.5时取得最大值(73.53%),对应的COD、NO-3-N(缺氧池)、NH+4-N去除率分别为94.79%、93.61%和92.37%。同时去除碳、氮、硫的最优回流比为3。     

NaCl对反硝化脱硫工艺运行效果的影响

采用UASB反应器研究当NaCl质量浓度为2~35 g/L时对反硝化脱硫工艺以及微生物群落结构的影响。结果表明:NaCl从2 g/L增加至35 g/L的过程中,提高S∶C∶N至1∶3∶1可以保持高的单质硫产率;反应器内异养反硝化菌属所占比例随NaCl质量浓度的增加而减小,而自养反硝化菌属所占比例却随之增加;NaCl存在时,有机物的增加能够影响亚硝酸盐还原速率,从而使硫化物氧化停留在单质硫阶段,且高质量浓度NaCl条件下兼性自养反硝化微生物能同时参与硫化物的氧化、硝酸盐的反硝化和有机物的降解,使反硝化脱硫工艺维持较好的处理效果。     

进水COD浓度对厌氧同步脱氮除硫特性的影响

研究了不同进水有机物浓度条件下,接种物不同的厌氧体系的同步脱硫反硝化特性。结果表明:当进水COD浓度从零增加到250mg/L时,两个接种物不同的反应器对硫化物、硝态氮和COD的去除率变化不同。接种厌氧污泥的1#反应器对硫化物的去除率从85%逐渐增加到99%,80%～90%的进水COD被去除,但产气量逐渐降低,出现了亚硝态氮的积累,反硝化脱氮困难;接种脱氮硫杆菌到厌氧污泥中的2#反应器对硫化物的去除率一直稳定在99%,相应的产气量也逐渐增大,脱氮效率高,55%～73%的进水COD被去除。此外,在这个浓度范围内,还观察到两个反应器出水硫酸盐的浓度由不加乙酸钠的23mg/L分别降到18mg/L和19mg/L,理论上硫转化率提高了4%～19%。当进水COD400mg/L时,仅60%～76%的硫化物被去除,相应的产气量也迅速降低,硫化物的氧化和反硝化过程均明显受到抑制。总而言之,在进水COD为250mg/L时,2#反应器对硫化物和硝态氮的去除率均达到了100%左右,对硫化物的比降解速率和产气量也提高了1.1～1.2倍,相应的出水硫酸盐浓度最低,80%左右的硫化物转化为单质硫,73%的COD被去除,可以实现同时脱氮、除硫和除碳,为同步脱氮除硫工艺的实际应用提供了新的思路。     

SBR处理不同C/N污水的试验研究

以实验室内SBR小试系统处理不同C/N的人工配水,研究不同C/N条件下对COD、NH_3-N、NO_2~--N和NO_3~--N等主要污染物去除的影响,结果表明,COD的去除率随着C/N的不断升高而升高,出水NH_3~-N和NO-2-N值随着C/N的不断升高而升高,而NO_3~--N值随着C/N的不断升高而降低,研究结果可为污水处理厂的实际运行提供参考.     

氢自养反硝化技术去除饮用水中高浓度的硝酸盐

考察了附着生长型氢自养反硝化反应器对饮用水中高浓度硝酸盐的去除能力,探讨了溶解氢气(DH)浓度对反硝化效果的影响.结果表明,对硝酸盐的去除效果稳定,平均出水浓度为1.49 mg/L,去除率为95.4％;在出水中检测到了亚硝酸盐,平均浓度为5.39 mg/L,且波动较大,导致对总氮的去除率仅为80.6％.亚硝酸盐可通过次氯酸钠快速氧化去除,计量关系为有效氯:亚硝酸盐=4.96:1.硝酸盐的去除几乎不受DH浓度的影响,但总氮的去除却受其影响很大,DH浓度的变化导致出水总氮值波动较大.填料堵塞是该反应器存在的主要问题,建议通过加强反冲洗来解决.     

UASB/曝气觉淀、IC反应器处理高浓度硫盐有机废水

在赤霉素生产过程中产生的高浓度硫酸盐有机废水,处理难度较大.采用UASB/曝气沉淀/IC反应器工艺处理该废水,UASB中的硫酸盐还原菌将硫酸根还原为硫化物,曝气池中的脱硫杆菌则将硫化物氧化为单质硫,并在沉淀池中去除,IC反应器去除COD.系统稳定运行后,对硫酸盐的去除率>90%,对COD的去除率>80%.     

留民营沼气生物脱硫工程的设计与运行

沼气在综合利用之前必须进行脱硫处理,沼气生物脱硫是近年发展的一种新的脱硫方法,具有处理成本低、不产生二次污染等优点。留民营三期沼气工程中采用生物脱硫工艺,沼气处理量为1 000 m3/d。pH、接触时间、气水比、温度等因素均会影响沼气脱硫效果。当沼气中H2S原始浓度为2 000～3 000μL/L、pH=8和气水比为10∶1、接触时间为47 s时,H2S去除率达到90%,再生槽中硫化物转化成单质硫的比例为85%。从技术和价格两方面考虑,生物脱硫应用于集中供气的大中型沼气工程是可行的。     

DN/CN强化脱氮技术在污水厂提标改造中的应用

以某市城镇污水处理厂NO_3~--N浓度较高的生化出水为研究对象,采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池(DN/CN)工艺,研究了碳氮比(C/N值)、进水负荷、温度等对TN去除效果的影响。结果表明,当增加的C/N值为3. 6、水力负荷≤9. 44 m~3/(m~2·h)[NO_3~--N最大负荷为4. 8 kg/(m~3·d)]时,出水TN满足国标要求(≤10 mg/L);去除单位质量TN需3. 7倍COD,碳源不足会导致NO_2~--N积累和碳源单耗升高; 14℃时的TN去除率较19℃时下降了约15%;反硝化过程中pH值增量和TN去除量存在一个对应关系,可用于反硝化滤池处理效果的辅助判断。     

反硝化生物膜滤池脱氮影响因素分析

采用反硝化生物膜滤池(DNBF)模拟装置处理城市污水厂的出水,并分析脱氮效能。在水温为14. 3～22. 8℃、pH值为6. 7～7. 4的条件下,通过单因素试验和正交试验,考察C/N值、温度、HRT、DO等因素对反硝化生物膜滤池脱氮效果的影响。试验结果表明,C/N值由0. 89上升到12. 46过程中,COD去除率呈现先上升后下降的变化趋势,且在C/N值为5. 91时COD去除率达到最大; TN和NO_3~- -N去除率分别在C/N值为5. 04和3. 65时达到最高。当C/N值≤3. 65时,碳源不足导致TN去除率较低和NO_2~- -N的累积;当C/N值≥5. 91时,碳源过量条件下,TN去除率未明显下降,DNBF脱氮率仍高达96%。当平均水温由22℃(夏季)降低至15℃(冬季)时,平均脱氮率由96%降低至83%。正交试验结果表明,对于COD、TN、NO_3~- -N去除率而言,HRT的极差均最大,即HRT是DNBF脱氮性能的主要影响因素。     

设置饱和带对生物滞留去除地表径流中N、P的影响

生物滞留设施被广泛应用于城市地表径流污染的控制,其中基质组成、植物和饱和带是影响其去除N、P的关键。通过构建以河砂与紫色土为混合基质的生物滞留系统,种植根系发达的草本植物紫穗狼尾草,研究设置饱和带与否对去除城市地表径流中溶解性N、P的影响。结果表明,生物滞留以80%河砂与20%紫色土为混合过滤基质,在进水PO_4~(3-)-P平均浓度为(0.33±0.04)mg/L时,出水PO_4~(3-)-P平均浓度可达到(0.03±0.01)mg/L,平均去除率为91.5%;进水NH+4-N平均浓度为(3.00±0.37)mg/L,出水NH+4-N平均浓度为(1.15±0.19)mg/L,平均去除率为61.3%。基质吸附与离子交换是去除城市地表径流中PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N的主要途径,生物滞留设置饱和带与否,不影响对PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N的去除。但设置饱和带可显著提高对NO_3~--N的去除率。不设置饱和带时进水NO_3~--N平均浓度为(3.89±0.19)mg/L,出水平均浓度为(3.76±0.52)mg/L,平均去除率为3.4%;设置饱和带时进水NO_3~--N浓度为(3.69±0.16)mg/L,出水平均浓度为(0.75±0.04)mg/L,平均去除率为79.8%。停留时间是影响NO_3~--N去除的重要因素。对于种植紫穗狼尾草、设置饱和带且不加碳源的生物滞留系统,通过延长停留时间可以有效去除城市地表径流中的NO_3~--N。     

短程反硝化除磷系统的驯化及除磷特性研究

依据反硝化除磷(DBP)原理,采用批式试验,以城市污水为处理对象,研究了以NO_2~-为电子受体的反硝化除磷菌的筛选与富集,并对其反硝化除磷性能进行了考察.结果表明:NO_2~-对传统EBPR系统的抑制作用明显高于以NO_3~-为电子受体的反硝化除磷系统;对以NO_3~-为电子受体的反硝化除磷污泥用NO_2~-进行驯化,经过52个周期,缺氧吸磷量由0.3 mg/L升高到9.1mg/L,短程反硝化除磷系统驯化成熟;驯化成熟的短程反硝化除磷系统仍能以氧和NO_3~-作为电子受体进行吸磷并维持较高的吸磷速率,以亚硝酸盐为电子受体的除磷菌占总除磷菌的58.82%,说明短程反硝化除磷菌存在于传统除磷系统中,且能够很好地利用氧和硝酸盐为电子受体进行反硝化除磷.     

EGSB反应器同步脱除废水中碳、氮、硫的研究

为进一步证实同步脱除废水中碳、氮、硫的可行性,采用EGSB反应器,以产甲烷颗粒污泥为接种污泥,分别考察了不同硫化物浓度和不同碳氮比条件下,EGSB反应器对碳、氮、硫的同步脱除效果.结果表明,控制系统的水力停留时间为10 h、C:N:S为1:1:1(物质的量之比),当进水硫化物为200～800 mg/L时,EGSB反应器能够实现碳、氮、硫的同步脱除,且脱除效果较好,去除的硫化物全部转化为单质硫,硝酸盐全部反硝化为氮气,乙酸盐转化为二氧化碳.此外,一定程度的碳氮比变化对EGSB反应器的运行效果影响较小.     

多孔钛板负载Pd-Sn电催化去除硝酸盐氮的研究

研究了多孔钛板负载催化剂Pd-Sn(4:1)作为阴极,利用电化学反应器脱除饮用水中的硝酸盐氮.在通常饮用水水源的硝酸盐氮含量范围内,电化学催化反硝化的活性可达39.97me/(g·h),在pH值为7,电流密度为2.3 mA/cm2,反应600 min后,NO3--N的浓度从22.6 mg/L下降到0.3 mg/L,去除率达到98%,出水浓度远远低于饮用水水质标准要求的10 mg/L.然而此催化剂负载比例下对副产物氨氮和亚硝酸盐氮尤其是对氨氮的选择率非常高.低电流密度和低pH值时,NO3-N去除率比较高,而中间产物NO-2生成较少,NH4+的生成量则随着电流密度和pH值的降低而增加,并且随着电流密度的增加,硝酸盐还原的电流效率显著降低.Pd-Sn的协同作用,提高了反应活性和氮气的选择率.     

排硫硫杆菌生物强化处理含硫废水

根据生物强化的原理筛选出一株高效脱硫的排硫硫杆菌，并利用上流式填料床反应器进行了挂膜试验。研究了特性菌种的筛选以及溶解氧、进水浓度、水力负荷和进水pH值等各个因素对于废水中硫化物去除的影响规律。结果表明，生物强化对于含硫废水有很好的处理效果，在进水浓度为185mg／L、停留时间为40min时，去除率能达到100％，通过对溶解氧的合理控制能使单质硫的生成率达到99％。     

硫自养反硝化深度脱氮中试研究

利用硫自养反硝化技术实现城市污水厂二级出水深度脱氮。在构建中试硫填充床的基础上,优化系统运行参数,考察该系统对城市污水厂二级出水的深度脱氮效果,并核算运行成本。结果表明,硫填充床能够有效去除二级出水中的NO_3~--N,HRT高于0.24 h时,NO_3~--N去除率达90%以上;当HRT为0.21 h、进水NO_3~--N为12 mg/L时,NO_3~--N去除率达80%,装置日处理量最高达336 m~3,最大脱氮负荷达到1 158 mg/(L·d);通过反冲可以实现系统的稳定运行,反冲后1 h内即可恢复正常处理性能;系统运行成本较传统反硝化低,费用为0.11元/m~3。     

两段SBR双污泥系统的短程硝化/反硝化除磷研究

针对传统脱氮除磷工艺存在的占地面积大、运行成本高等问题,将短程硝化与反硝化除磷工艺相结合而构建了两段SBR双污泥短程硝化反硝化除磷工艺.在成功启动短程硝化反应器后,亚硝酸盐氮的积累率达到94.23%,系统对氨氮的平均去除率>95%;在以亚硝酸盐氮为电子受体的反硝化除磷菌培养驯化阶段,吸磷率达到了64.44%,同时NO2--N由17.79 mg/L降低为0.05 ms/L,电子受体被完全消耗,基本达到了以NO2--N为电子受体进行反硝化聚磷菌富集的目的.在此基础上,考察了N/P值对系统脱氮除磷效果的影响.结果表明,当N/P为3.0、2.2、1.7时对COD和氨氮的去除效果均较好,对COD的去除率分别为90%、89%、90%,对氨氮的去除率分别为96%、95%和96.7%;当N/P为3.0和2.2时除磷效果良好,平均去除率分别达到了88.5%和91%;而当N/P为1.7时除磷效果明显下降,仅为75.6%.     

以碱处理玉米芯为碳源去除二级出水中硝酸盐

针对低碳氮比的污水厂二级出水,采用以碱处理玉米芯/零价铁/活性炭为复合填料的反硝化滤池去除其中的硝酸盐,并利用陶粒生物滤池去除反硝化滤池出水中残留的TOC等污染物。试验结果表明,碱处理玉米芯碳源能被微生物有效利用,并可获得较高的脱氮率,在反硝化滤池进水NO-3-N为20~30 mg/L、HRT为7.7 h、温度为28℃左右时,对TN的去除率可达到95%以上,出水TOC在18 mg/L左右;陶粒滤池能有效截留反硝化滤池出水中的悬浮物,控制出水TOC在5 mg/L以下。生物反硝化滤池与陶粒滤池组合系统能较好地去除二级出水中的硝酸盐并且能控制最终的出水水质,不会导致二次污染。     

生物脱硫工艺中单质硫的生成率分析

利用生长在固定膜生物反应器中的硫细菌脱除废气中H2S,在控制喷淋水中溶解氧浓度的条件下,当脱硫菌实际消耗的O2与S2-物质的量之比为0.83时硫化物向单质硫的转化率最大.     

UASB/曝气沉淀/IC反应器处理高浓度硫酸盐有机废水

在赤霉素生产过程中产生的高浓度硫酸盐有机废水,处理难度较大。采用UASB／曝气沉影IC反应器工艺处理该废水,UASB中的硫酸盐还原菌将硫酸根还原为硫化物,曝气池中的脱硫杆菌则将硫化物氧化为单质硫,并在沉淀池中去除,IC反应器去除COD。系统稳定运行后,对硫酸盐的去除率〉90％,对COD的去除率〉80％。