亚硝酸型硝化-反硝化工艺处理焦化废水中试研究

采用亚硝酸型硝化-反硝化A/O工艺对焦化废水处理进行了中试研究，试验结果表明：此工艺对处理焦化废水具有良好效果，废水中的氨氮（游离氨）浓度过小或过大都会对亚硝酸菌产生抑制作用，硝酸菌对高浓度游离氨有适应性，好氧过程中存在着脱氮作用，其对氮的去除效果超过总去除率的三分之一。     

复合生物反应器亚硝酸型同步硝化反硝化

以实际生活污水为对象,利用有效容积为12L的间歇式复合生物反应器(填料体积填充比为30%),通过控制ρ(DO)稳定实现了亚硝酸型同步硝化反硝化脱氮.试验结果表明,在同步硝化反硝化条件下,随着ρ(DO)的升高,亚硝化率逐渐降低,总氮去除率也呈下降趋势.曝气结束,ρ(DO)>4 mg/L时,系统的亚硝化率和总氮去除率均小于50%;当ρ(DO)为2 mg/L,温度维持在(28±1)℃,硝化过程中亚硝化率始终维持在85%以上,ρ(NH₄⁺ -N)去除率大于98%,总氮去除率在75%左右.因此,在试验条件下,只要控制曝气量,使得曝气结束时反应器内ρ(DO)为2 mg/L,就可实现稳定的亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮.     

异养型同步硝化反硝化处理工艺群落结构

为研究异养型同步硝化反硝化工艺微生物菌群结构的变化,从生物陶粒反应器中筛选出6株异养硝化细菌,经过12 d好氧培养,6株异养硝化细菌对COD的去除率在45%以上,总氮和氨氮最终去除率在60%以上.采用污泥驯化手段富集好氧反硝化细菌,从污泥分离纯化得到5株好氧反硝化细菌.f1、f2、f3、f5、f7的TN去除率分别为90.4%、91.2%、94.6%、95.6%、97%.将6株异养硝化细菌和5株好氧反硝化细菌扩大培养后,建立SBR反应器进行氨氮去除的试验研究.PCR-DGGE图谱表明,在反应器运行的不同时期,微生物群落结构发生动态演替.2 d与15 d相似性为47.62%,15 d与30 d相似性最高为72%,2 d与30 d相似性最低为42.86%.测序结果显示,在反应器稳定运行期间,筛选的异养硝化细菌wgy5,wgy21,好氧反硝化细菌d5和Pseudomonas sp.的细菌是系统的优势菌群.     

同步硝化反硝化脱氮影响因素探讨

利用批量实验模拟SBR反应器中的硝化反硝化反应,考察不同温度、pH值、溶解氧(ρDO),碳氮比(COD/NH3)对同步硝化反硝化脱氮效率的影响。研究表明,在温度为30℃,ρDO为5 5mg/L,pH为7 0,碳氮比为20 7时总氮去除率可达48 7%;同时可以推断活性污泥中可能同时存在异养硝化菌和好氧反硝化菌。     

一株戴尔福特菌的异养硝化与好氧反硝化性能研究

通过在好氧反硝化培养基中添加氨氮和在异养硝化培养基中添加硝基氮,研究了从实验室SBR反应器中新分离的一株戴尔福特菌的异养硝化作用与好氧反硝化作用的相互影响．研究表明：加入氨氮后,24h后的硝基氮去除率最大可提高1．47％,48h后菌体生长较为旺盛,氨氮去除率则均在90％以上;同时发现加入硝基氮后,菌体生长推迟,但氨氮去除率最大可提高4．16％．异养硝化与好氧反硝化作用之间是相互促进的．此株戴尔福特菌可在同一条件下自身实现同步硝化反硝化．具有一定的工程应用价值．     

好氧反硝化菌株的筛选培养及其反硝化性能研究

从水库底泥中分离出一株好氧反硝化菌HF3.经过生理生化鉴定和16SrDNA测序,鉴定出该菌株属于NC004129 Pseudomonas.在乙酸纳-硝酸钾培养基上进行菌株培养,控制溶解氧浓度为7～8 mg/L,实验研究了HF3菌株的反硝化脱氮效果和影响因素.结果表明,对于硝氮浓度为2.3 mg/L的原水,24 h后的脱氮率可以达到90%以上;在pH值为7.0～9.0、温度为15～30℃条件下,均可获得良好的脱氮效果,48 h的脱氮率可达65%～95%.碳氮比对HF3菌株的脱氮效果影响显著,自然条件下原水的脱氮率为70%左右,碳氮比越高脱氮效果越好.研究结果表明,复筛培养出的HF3好氧反硝化菌具有良好的脱氮效果.     

聚氨酯填料型曝气生物滤池(BAF)同步硝化反硝化

采用前置反硝化曝气生物滤池和聚氨酯填料进行高质量浓度生活污水的试验,控制进水在水力负荷0.64m3/(m2.h)、回流比1∶1的条件下,研究了不同气水比下的处理效果.结果表明,该装置处理效果好且稳定,当好氧段的气水比为20∶1时,去除效果最佳,具有明显的同步硝化反硝化特征,脱氮效果明显,去除率82.96%,出水质量浓度在10 mg/L以下.对好氧段沿层取样,结果表明总氮的去除主要发生在反应器底部0～0.6 m,表明此期间也就是溶解氧在1.5～2 mg/L下同步硝化反硝化作用明显,总氮去除率保持在80%以上.通过同时监测沿层氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP)的变化,确定出ORP在同步硝化反硝化过程可给出控制信号且反应灵敏稳定.可根据ORP的变化情况,优化调节曝气量,以达到高效节能的效果.     

快速实现亚硝酸型硝化的试验研究

在SBR反应器中进行亚硝酸型硝化快速实现的试验研究,结果表明：亚硝酸型硝化的快速实现是包括温度、DO、pH、进水氨氮浓度、SRT等多个影响因素共同作用的结果,其中最主要的是DO和pH．当进水氨氮为120—240mg／L、SRT约为23d时,控制较低的DO(0．5～1．0mg／L)和适当的oH(7．5～7．8),在30℃和35℃条件下很容易实现亚硝酸型硝化;在室温条件下(21—25℃),只要控制的pH稍高些(8．0)、DO更低些(0．5～0．6mg／L)．也是可以实现亚硝酸型硝化的．     

同步硝化反硝化脱氮影响因素探讨

利用批量实验模拟SBR反应器中的硝化反硝化反应，考察不同温度、pH值、溶解氧(ρDO)，碳氮比(COD／NH3)对同步硝化反硝化脱氮效率的影响。研究表明，在温度为30℃，ρDO为5．5mg／L，pH为7．0，碳氮比为20．7时总氮去除率可达48．7％；同时可以推断活性污泥中可能同时存在异养硝化菌和好氧反硝化菌。     

亚硝酸型硝化在生物陶粒反应器中的实现

为确定低氨氮污水处理过程中的亚硝酸型硝化的特性,采用生物陶粒反应器对其亚硝化效果和稳定性进行研究.试验结果表明,在水温20~25℃,水力负荷0.6 m3/(m2.h),气水比(3~5)∶1,进水COD负荷106~316 mg/L,氨氮负荷42.78~73.62 mg/L的条件下,反应器对氨氮的平均去除率可达到81.32%,且亚硝酸氮积累率基本稳定地保持在91%~99%.结合反应器中氮元素沿程变化分析及反应器内生物膜中微生物的计数结果表明,通过控制低溶解氧,实现了在常温条件下稳定的亚硝酸盐积累.     

MUCT工艺亚硝酸型SND途径对污染物的去除

采用MUCT工艺处理低ρ(C)/ρ(N)比实际城市生活污水,研究在短程硝化稳定运行的基础上实现亚硝酸型同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,SND).反应器在(28±2)℃下运行177 d,试验结果表明:通过控制溶解氧(DO)质量浓度为0.3~0.6 mg/L、水力停留时间(HRT)为6 h实现了短程硝化,亚硝酸盐积累率(nitrite accumulation rate,NAR)达到90%以上,短程硝化反硝化稳定运行118 d.在短程硝化的基础上,好氧区低氧运行实现了亚硝酸型SND,通过亚硝酸型SND途径的总氮去除率平均33%,最高达到56%.亚硝酸型SND途径下氨氮、总氮、磷的去除率明显提高,无外加碳源时分别达到99%、83%和96%.因此,MUCT工艺实现亚硝酸型SND是低碳源污水处理的一种有效的运行方式,能充分利用原水中的有机碳源,总氮去除率的提高和碳源的节省保证了磷的去除效果.     

过量储存-SND作用脱氮特性及机理研究

对序批式生物膜法工艺中所表现出来的脱氮特性进行了探讨,并提出了过量储存-SND脱氮作用机理,厌氧段脱氮主要靠生物膜对含碳氮有机物的过量储存作用;好氧段脱氮主要靠生物膜的SND作用,反硝化的有机碳源主要为生物膜中在厌氧段过量储存的有机碳源.     

NaCl盐度对SBR工艺短程硝化反硝化的影响

利用序批式活性污泥反应器(sequencing batch reactor,SBR)研究了NaCl盐度、水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和进水负荷对短程硝化反硝化的影响.结果表明,在pH、温度和溶解氧(dissolved oxygen,DO)质量浓度分别为7.5~8.5、30~35℃和0.5~1 mg/L的条件下,当NaCl盐度、进水化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮质量浓度分别为5.8~25.0 g/L、450~550 mg/L和35~45 mg/L时,NO₂^--N累积率大于50%.在NaCl盐度14.5 g/L的条件下,当HRT为6.21 h,进水中每天1 kg悬浮物中所含的CDD和氨氮量分别为5.03×10^-2和2.24×10^-3kg时,亚硝酸盐累积率高于99%.高盐环境下控制HRT、有机负荷与氨氮负荷可实现短程硝化反硝化,实现短程硝化的耐盐极限为25 g/L.     

曝气量对CAST工艺脱氮性能的影响

采用循环式活性污泥法（CAST）工艺处理生活污水,来研究曝气量对系统脱氮性能的影响.对不同曝气量（AR）下的系统氨氮和总氮去除效率进行了考察,并分析了不同曝气量下主反应区的溶解氧浓度变化.结果表明：三种曝气量（AR1=0.1,m3/h,AR2=0.2,m3/h,AR3=0.3,m3/h）条件下工艺氨氮去除效率为AR3〉AR2〉AR1,系统总氮去除效率则为AR2〉AR1〉AR3.0.2,m3/h的曝气量在主反应区形成的溶解氧浓度水平（0.0～2.0,mg/L）有利于工艺脱氮性能的提高.     

Simultaneous Nitrifcation and Denitrification in Polyurethane Filler-BA

采用前置反硝化曝气生物滤池和聚氨酯填料进行高质量浓度生活污水的试验,控制进水在水力负荷0．64m3／（m2·h）、回流比1：1的条件下,研究了不同气水比下的处理效果．结果表明,该装置处理效果好且稳定,当好氧段的气水比为20：1时,去除效果最佳,具有明显的同步硝化反硝化特征,脱氮效果明显,去除率82．96％,出水质量浓度在10mg／L以下．对好氧段沿层取样,结果表明总氮的去除主要发生在反应器底部0～0．6m,表明此期间也就是溶解氧在1．5～2mg／L下同步硝化反硝化作用明显,总氮去除率保持在80％以上．通过同时监测沿层氧化还原电位（oxidation—reductionpotential,ORP）的变化,确定出ORP在同步硝化反硝化过程可给出控制信号且反应灵敏稳定．可根据ORP的变化情况,优化调节曝气量,以达到高效节能的效果．     

以ORP作为SBR反硝化过程亚硝态氮积累过程控制参数

为避免序批式活性污泥法(SBR)工艺生物脱氮反硝化过程毒性更大的亚硝态氮(NO₂^--N)排入受纳水体,以缺氧/厌氧上流式厌氧污泥流化床(UASB)预处理的实际垃圾填埋场渗滤液为研究对象,考察了以氧化还原电位(ORP)作为SBR反硝化过程NO₂^--N积累控制参数的可行性.结果表明:对于4种不同N初始的ρ(NO₃^--N),NO₂^--N均实现明显积累,积累速率分别为0.117、0.136、0.235、0.068/d.反应过程中,ORP曲线先后出现NO₃^--N和NO₂^--N拐点,表明硝态氮和亚硝态氮还原反应结束.对于有明显亚硝态氮积累的反硝化过程,仅以NO₃^--N作为反硝化速率(r_DN)的单值函数是不准确的,应以总氧化态氮计,如以NO₃^--N作为底物,将其定义为“名义”r_DN.温度分别为14.2、13.9℃低温,5种不同n(C)/n(N)条件下,亚硝态氮均积累,亚硝态氮峰值点为速率平衡点.当n(C)/n(N)低于理论值时,相对NO_x^--N→N₂的全程反硝化碳源不充足,但相对于NO₃^--N→NO₂^--N的转化碳源充足.     

高浓度氨氮废水自养半短程硝化试验

在SBR反应器中采用消化污泥驯化启动自养半短程硝化系统。在温度35±1℃,溶解氧浓度（DO）1．0～1．5mg／L的条件下,可实现反应器的短程硝化。试验结果表明：反应器进水NH3-N浓度为510mg／L、HRT=12h、DO=0．8～1．2mg／L、pH=7．5～8．3时,SBR反应器出水NO2^--N和NH3-N的平均浓度分别为253．7和246．9mg／L,P（NO2^--N）／p（NH3-N）为1．02,满足ANAMMOX反应器的进水要求。     

生物膜法同步硝化反硝化影响因素的分析

研究了生物膜法同步硝化反硝化系统中曝气时间、溶解氧和进水COD负荷对COD及脱氮效率的影响 .研究结果表明 :在溶解氧浓度为 1.0～ 3.0mg/L范围内 ,随着反应器内溶解氧浓度的降低 ,总脱氮去除率提高 ,保持较好脱氮率的溶解氧浓度为 2 .0mg/L左右 ;在进水COD负荷为 0 .864～ 1.44 0kg/ (m3·d)范围内 ,保持较好脱氮率的最佳有机负荷为 1.15 2kg/ (m3·d) ,降低或提高有机负荷时总脱氮率均下降