进水负荷对硝化菌与异养菌竞争关系的影响

为优化反应器的脱氮设计，就水力负荷、温度对二级上向流曝气生物滤池内微生物种群结构的影响进行了研究。试验结果表明，在生物膜培养阶段，温度对氨氯氧化的影响要大于对COD降解的影响；较高的COD负荷会导致第一级反应器内的硝化点上移，第二级反应器的硝化速率固受第一级反应器出水残余有机物的影响而下降。在第二级反应器内氨氮的硝化速率明显加快，显示了单独驯化的硝化滤柱在氧化氨氮上的优势。在不同的进水COD负荷下，氨氧化菌与硝化菌的活性均有沿柱高逐渐增加的趋势，且当负荷较高时，不同高度处的氨氧化菌活性大多高于硝化菌的。异养菌的活性变化表明，生长较快的异养菌通常占据了反应器的进口区。     

O_3-BEAC-UV/Cl工艺去除低温水中氨氮的研究

为解决低温水中氨氮难去除的问题,将新菌种——哈尔滨不动细菌HITLi 7~T(占总菌量的80%)和专利菌种、菌剂构建低温除氨氮的优势菌群,形成生物增强活性炭工艺(BEAC),并前置臭氧(O_3)氧化,后置紫外/氯耦合(UV/Cl),构成O_3-BEAC-UV/Cl新工艺,并在4种工况下运行,确定该工艺的最佳运行条件,分析其对消毒副产物的控制情况。结果表明,投加O_3可以提高水中可生物降解有机物(BDOC)的量,提高BEAC工艺对氨氮的去除率。当臭氧投加量为1~2mg/L,氯氮比为3~4,紫外光强为15 m W/cm~2时,O_3-BEAC-UV/Cl工艺可在0~1℃条件下将原水中1~2 mg/L的氨氮去除至0.2~0.3 mg/L,且消毒副产物生成量极低,满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。     

铁锰复合活性滤料去除冬季地表水中氨氮的效能

采用铁锰复合氧化物活性滤料滤池进行了低温高氨氮地表水处理试验研究,并与普通石英砂生物滤池进行对比。结果表明,铁锰复合氧化物活性滤料滤池对地表水中氨氮具有良好的去除效果,与普通石英砂生物滤池相比,在抗水力负荷、浓度负荷和反冲洗方面更有优势;当滤速分别为4、6、8 m/h时,铁锰复合氧化物活性滤料滤池对氨氮的平均去除率分别为97.2%、94.3%、93.5%,而相应条件下普通石英砂生物滤池对氨氮的平均去除率仅为84.1%、64.7%、58.0%;在滤速为8 m/h、滤层厚度为110 cm条件下,铁锰复合氧化物活性滤料滤池去除氨氮的最大浓度为2.30 mg/L,而普通石英砂生物滤池去除氨氮的最大浓度仅为1.50 mg/L;对浊度、有机物的去除,铁锰复合氧化物活性滤料滤池与普通石英砂生物滤池效果相当。     

低温对稳定短程硝化体系的影响

为了考察低温对短程硝化进程的影响,采用序批式间歇反应器(SBR)处理氨氮废水,在常温(25℃)条件下驯化出稳定的短程硝化污泥体系后,研究温度(25、20、15、10、5℃)对短程硝化系统的影响。试验结果表明,随着温度的降低,短程硝化效果受到的影响逐渐增大,氨氮去除率和亚硝酸盐氮积累率由25℃时的96.5%和95.2%逐渐降低到5℃时的17.3%和6.9%,且低温对于氨氧化菌(AOB)的影响要大于亚硝酸盐氧化菌(NOB);温度降低只是延长体系中COD降解时间,对反应器最终降解COD未造成明显影响;短程硝化体系在短时间内处于低温条件时,低温不会破坏短程硝化系统,当温度升高时,系统可以重新恢复良好的短程硝化效果。     

低温下BAF处理受氨氮污染源水的菌群特性

水源水氨氮污染问题广泛存在,而冬季低温期氨氮污染更是饮用水生产中的难题。以前期构建的悬浮填料/沸石曝气生物滤池(BAF)系统为基础,以松花江水为研究对象,对曝气生物滤池在低温期处理氨氮的效能和响应温度变化的菌群特性进行了研究。在1.0~5.5℃的长期低温运行过程中,BAF对氨氮的平均去除率为77.08%,随着低温运行时间的延长和温度下降,硝化作用增强。利用高通量测序技术解析填料表面生物膜群落结构,发现低温期的生物膜菌群多样性虽较常温期低,但经低温长期驯化后,优势菌群差异明显,常温下的优势菌属在低温期均下降,低温期的硝化螺旋菌属和亚硝化单胞菌属的数量却高于常温期,表明硝化细菌在低温环境下是可以增殖、驯化的。     

氨氮降解菌最佳培养条件及降解动力学研究＊

从污水处理厂活性污泥中筛选分离得到一株高效氨氮降解菌AD-5,研究了温度、pH值、摇床转速以及接种量对降解菌AD-5的影响。实验结果表明：降解菌AD-5最适生长温度为35℃,最适宜培养基pH为7,最适宜摇床转速为120 r/min,100 mL LB液体培养基,最适宜的接种量为6.0 mL。在最佳培养条件下菌株AD-5具有更高的活性。菌种AD-5对氨氮的降解动力学实验结果表明：氨氮的残留浓度Y与时间X符合方程Y＝73.3836e(-0.07722)X。     

呼吸图谱表征活性污泥微生物的休眠与流失

通过试验模拟污水厂低温条件,研究了温度降低过程中出水水质和活性污泥呼吸图谱的变化规律。结果表明,有机物去除和脱氮效果明显恶化的临界温度分别为8℃和10℃;系统经过短暂低温冲击后恢复至原温度运行,微生物活性和污水处理能力可快速恢复。当标准条件下OUR未发生明显变化而现场条件下OUR减小时,表明微生物进入休眠状态,且现场条件与标准条件下的OUR差值越大,进入休眠状态的微生物数量越多,此时升高温度可快速激活微生物的活性。当标准条件下OUR明显减小时,表明微生物出现流失。该研究提供了一种利用呼吸图谱判别微生物休眠与流失的简便方法,为污水厂在越冬期的水质安全保障提供了理论基础。     

温度对CSTR-EGSB两段式厌氧反应器的影响

针对沼气工程（尤其是北方低温地区）产气效能和运行稳定性对温度条件的耐受十分脆弱的问题，采用连续搅拌釜-厌氧膨胀床（CSTR-EGSB）两段式厌氧反应器，以牛粪和水稻秸秆为底物，分别对不同温度条件下的产酸和产甲烷效能进行了评估。结果表明，CSTR产酸反应器中SCOD浓度、pH、总氨氮（TAN）浓度等指标在25～35℃范围内随温度变化的差异较大；当温度由35℃降至25℃时，乙酸占总挥发性脂肪酸（VFAs）的比例由62.9%～70.5%降至46.3%～59.4%。EGSB产甲烷反应器在温度降至15℃时，仍有127.33 mL/（L·d）的沼气容积产率、33.3%的甲烷占比和32.3%的TCOD去除率。高通量测序结果表明，Methanomicrobiaceae（甲烷微菌科）可能在低温产甲烷过程中发挥了重要作用。低温下乙酸生成受限、丙酸积累加剧可能是导致沼气工程产甲烷效率较低的原因之一，可深度开发基于Methanomicrobiaceae和Euryarchaeota＿unclassified的抗低温型产甲烷菌剂。     

优势菌在水处理中的重要性

通过实验结合不同条件下氨氮、硝氮去除率变化情况，验证了优势菌脱氮效果的优越性，并得出在适宜温度及酸碱度条件下降解能力最强的结论，从而可利用其大规模地处理目标污染物，达到净化水体的目的。     

ANAMMOX过程中污泥膨胀的原因分析及消除办法

在厌氧生物转盘系统中成功培养了ANAMMOX菌及颗粒污泥,实现了厌氧氨氧化的稳定运行.当进水氨氮和亚硝酸盐氮的容积负荷均为0.051 kg/(m3·d)时,系统对两者的去除率分别达到了98.15%和99.56%.为节省能耗,将系统温度由40～41℃降至35℃,2 d后反应器发生了丝状菌污泥膨胀问题,直接表现为对氨氮和亚硝酸盐氮的去除率不断下降;镜检发现污泥结构松散,出现了大量的丝硫菌.试验结果表明,硫酸盐还原菌和丝硫菌发生链式协同作用,导致丝硫菌过量繁殖和污泥流失.通过采取停止向试验进水中投加有机物并同时升温的措施,有效抑制了丝状菌的生长,恢复了ANAMMOX菌的活性.     

某市给水厂强化常规和深度处理工艺处理效果分析

以某水厂工艺改造为例,分析了改造前后丰水期和枯水期时氨氮、CODMn、浊度的去除效果.结果表明,工艺改造后对氨氮、CODMn及浊度的去除率分别提高了32.41％,15.32％和2.25％,其中对氨氮及有机物的强化去除效果较明显,可有效解决水源水质季节性及阶段性污染问题.     

生物倍增工艺实际生产运行工况优化探讨

考察了生物倍增工艺处理城市污水的实际效能。结果表明,0.02～0.05kgCOD/(kgMLSS.d)的低负荷运行工况不利于对有机物的稳定去除,出水CODCr为69.8 mg/L,平均去除率仅为65.9%,若要满足有机物的排放标准要求,污泥负荷至少要维持在0.06kgCOD/(kgMLSS.d)以上;系统对氨氮的去除效果很好,氨氮去除率可达到100%;污泥沉降性能较好,SVI稳定在50～70;过低的进水C/N是同步脱氮除磷的制约因素,建议采用补充碳源和辅助化学除磷的方式来满足氮磷排放标准限值要求。     

生物陶粒过滤工艺处理微污染原水研究

采用陶粒滤料处理微污染原水,研究了具有不同结构特性的陶粒滤料对有机物、藻类及浊度的去除效果。结果表明：对高锰酸盐指数的去除率〉25％,最高可达38％;对氨氮的去除率〉60％,最高为70％;对亚硝酸盐氮的去除率〉98％;对藻类的去除率可达95％以上;出水浊度〈1NTU。此外,具有较大的比表面积、发达的孔隙及较多的连通等特性的陶粒处理效果好,适合作为水厂工艺改进的首选滤料。     

低温下逆流充氧强化去除地表原水中的氨氮和锰

利用中试滤柱系统,在低温条件下采用滤柱底部逆流充氧措施强化铁锰复合氧化膜滤料去除地表原水中的氨氮和锰,考察了充氧强度、运行参数(氨氮、锰浓度和滤速)等因素的影响,并对充氧前后氧化膜的微观特征(形态、组成、晶体结构)进行了分析。结果表明,在水温为8℃的条件下,当进水氨氮和锰浓度分别为2.0、3.0 mg/L时,逆流充氧后,完全去除锰所需的滤层厚度由80cm减少至60 cm,出水氨氮浓度由0.7 mg/L降至0,且随着充氧强度的增加,去除效率逐渐升高;当充氧强度为0.6 mL/(cm²·min)、滤速为7.0 m/h时,对氨氮和锰的去除效果最佳。此外,微观表征分析结果表明,逆流充氧使滤料表面形态在水力作用下发生了改变,但并未改变铁锰复合氧化膜的成分和晶体结构。因此,逆流充氧可显著提高低温条件下铁锰复合氧化膜滤料对地表原水中氨氮和锰的去除效率。     

强化组合超滤技术处理污染水源水

针对受氨氮和有机物污染的水源水,开展了规模为1.2 m^3/h的在线混凝/生物接触氧化/超滤的强化组合工艺试验。结果表明,强化组合工艺在常温期和低温期时,生物处理池的水力停留时间(HRT)宜分别为70和110 min;当原水中氨氮浓度为1.22~3.38 mg/L时,出水氨氮浓度<0.5 mg/L,常温期和低温期时去除率分别为92%和89%;强化组合工艺对COD(Mn)也有良好的去除效果,进、出水浓度分别为2.88~5.58 mg/L和<2 mg/L;三维荧光光谱分析表明,强化组合工艺对荧光类溶解性有机物也有较好的去除效果。     

膜生物反应器去除城市污水中有机物和氮的研究

研究了浸没式膜生物反应器（SMBR）对城市污水中不同分子质量有机物的去除特性,探讨了不同工艺参数对氮去除效果的影响。在连续进水、间歇曝气、间歇出水的运行条件下,SMBR对城市污水中有机物和氨氮的去除效果较好。当HRT为4 h、曝气/停曝时间为90 min/30min时,SMBR对小分子质量有机物（〈4 ku）的去除率为44%,对中等分子质量有机物（4～30 ku）的去除率〉90%,高分子质量有机物（〉30 ku）因可被微滤膜高效截留而在反应器中发生一定程度的积累。影响脱氮效果的因素包括DO、HRT、曝气/停曝时间等。当DO为3.2 mg/L时,总氮可通过同步硝化反硝化作用被去除。当曝气/停曝时间周期为120 min、HRT为4 h时,脱氮较适宜的曝气/停曝时间为90 min/30 min。     

气浮-两段SBR工艺处理奥里油废水

采用气浮—两段SBR工艺处理奥里油废水，近3个月的调试运行证明，该工艺对有机物的去除率为98．9％，对氨氮的去除率为88．9％，出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准，并可作为厂内冷却循环用水。该工艺自动化程度高、操作方便、运行成本低，是处理奥里油废水较为理想的工艺。     

In situ nitrogen management in controlled bioreactor landfills

The characteristics of leachate from landfills vary according to site-specific conditions. Leachates from “old” landfills are often rich in ammonia nitrogen due to the hydrolysis and fermentation of the nitrogenous fractions of biodegradable substrates, with decreases in concentration mainly attributable to leachate washout. At landfills where leachate containment, collection and recirculation is practiced to accelerate decomposition of readily biodegradable organic constituents, leachate ammonia nitrogen concentrations may accumulate to higher levels than during conventional single pass leaching, thereby creating an ultimate leachate discharge challenge. Landfill leachate treatment options include complex and often costly sequences of external physical–chemical and biological processes for removal of high-strength organics and inorganics, including nitrogen. Therefore, this paper focuses on investigations with bioreactor landfill simulations to demonstrate the potential for in situ nitrogen removal in dedicated nitrification/denitrification zones. Using leachate recirculation, associated system modifications provided separate aerobic and anoxic zones for ammonia nitrogen transformations to nitrate and nitrogen gas, respectively. Results from the three simulated optional stages of methanogenesis, nitrification and denitrification indicated that nitrogen conversion and removal was dependent on the operational stage. Both separate and combined reactor operation with internal leachate recycle provided 95% nitrogen conversion. In contrast, combined reactor operation with single pass leaching provided a conversion efficiency per cycle ranging between 30–52% for nitrification and 16–25% for denitrification, thereby indicating the efficacy of using the landfill itself for attenuation of leachate ammonia nitrogen concentrations to levels acceptable for ultimate discharge.     

厌氧/微氧工艺处理高速公路服务区污水

考察了厌氧/微氧工艺处理高速公路服务区污水的效果及其影响因素.结果表明,厌氧段能高效降解污水中的有机物,对COD、BOD5的平均去除率分别达到了64.8%和71.1%;微氧工艺主要起到降解氨氮和去除厌氧出水中残留有机物的作用.     

涂铁砂的直接过滤效果及其再生方法研究

以某低温、低浊江水为研究对象，用表面涂渍氧化铁的石英砂（简称涂铁砂）进行直接过滤试验，考察了涂铁砂对浊度和有机物的去除效果，并与天然石英砂的直接过滤效果进行了对比。试验结果表明，涂铁砂在去除浊度和有机物方面明显优于天然石英砂，但经反冲洗后的涂铁砂对有机物去除经很低。另外，对被穿透的滤柱进行了再生处理，发现用硫酸铝溶液可使涂铁帮的除污能力得到恢复，对浊度和有机物均有显著的去除效果。