低温下超声波强度对厌氧氨氧化污水处理工艺性能的影响

厌氧氨氧化技术是一种新型污水处理工程技术,广泛用于含氮工业废水的处理中,保持高厌氧氨氧化菌活性是该技术的关键。为明确低温下采用低强度超声波强化厌氧氨氧化反应时,超声强度对厌氧氨氧化菌活性的影响。通过批次试验的方法,研究了低温15℃下分别采用0.1W/cm~2、0.2W/cm~2、0.3W/cm~2、0.4W/cm~2、0.5W/cm~2、0.6W/cm~2的超声强度时,污泥的比厌氧氨氧化活性、EPS的含量以及EPS的变化规律。结果表明:初期随着超声强度的提升,厌氧氨氧化菌的活性有提高,细菌在超声波的刺激下EPS的含量也有所提高。后期随着超声强度继续提高,厌氧氨氧化菌活性有所下降,EPS含量急剧升高。当超声强度为0.3W/cm~2时,厌氧氨氧化菌活性最高。     

厌氧氨氧化工艺在高氨氮废水处理的研究应用进展

厌氧氨氧化(Anammox)具有节省曝气、剩余污泥产量小和无需外加碳源等优点,是极具发展前景的高氨氮废水处理工艺。但厌氧氨氧化菌世代周期长、低细胞产率、随出水流失以及一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化系统中氨氧化细菌和厌氧氨氧化菌耦合难点阻碍了其推广应用。本文综述了高氨氮废水处理中厌氧氨氧化反应器构建及其启动、厌氧氨氧化菌富集和活性强化。认为需进一步探讨和研究的内容有:系统中厌氧氨氧化菌生物量停留时间的增强;新型填料的开发;生物膜系统中亚硝酸盐氧化细菌的有效清除;高氨氮废水的预处理;厌氧氨氧化的低温启动运行。     

低温胁迫下海藻糖强化厌氧氨氧化污泥活性研究

利用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器,采用实验室已经驯化好的厌氧氨氧化颗粒污泥,在低温(12℃)条件下进行连续流培养,研究低温胁迫条件下不同的海藻糖投加量对UASB反应器脱氮效能和厌氧氨氧化污泥活性的影响。结果表明,投加适宜的海藻糖可以提高厌氧氨氧化菌的活性。在投加海藻糖浓度为0.1 mmol/L时,脱氮效果最佳,NH4+-N、NO2--N、TN去除率分别为70%、73%、63%;与未投加海藻糖相比,能够使TN去除负荷提升26%左右。     

响应曲面法分析pH和温度对厌氧氨氧化脱氮效能的影响

在单因素试验的基础上,利用响应曲面法研究温度和pH交互作用对厌氧氨氧化脱氮效能的影响。结果表明,在温度单因素试验中,在30℃下,总氮去除负荷(NRR)为32.1 mg/(L·h),厌氧氨氧化的脱氮效果最好。在pH单因素试验中,NRR随pH升高总体呈现先上升后下降的趋势,且不同温度下的最适pH存在变化。采用响应曲面法建立预测温度和pH对厌氧氨氧化脱氮效能交互作用的影响模型,在温度大于25℃、pH值为7.6～8.2时,NRR最高,厌氧氨氧化污泥的活性最佳;低温条件(15℃)下,较高的pH对厌氧氨氧化污泥活性有强化作用。对低温条件下NRR的模型预测值和实际试验值进行比较,发现两者偏差较小,说明该模型的合理性和有效性较为理想。     

城镇生活污水厌氧氨氧化处理的研究进展

厌氧氨氧化技术在城镇生活污水脱氮领域有巨大应用前景,在降低投资、低耗运行和污泥减量等方面具有重要优势,成为城镇生活污水处理的研究热点。本文综述了近年来厌氧氨氧化技术应用于城镇生活污水处理的最新研究进展,首先分析了有机物、污泥龄、溶解氧、温度及污泥截留等影响因素,认为厌氧氨氧化技术适宜处理城镇生活污水,并提出了相应技术挑战;探讨了侧流和主流厌氧氨氧化处理工艺在城镇生活污水处理中的优势、调控条件和现场应用效果。同时,根据现有研究结果,认为低氨氮浓度下保证稳定的亚硝态氮积累、低温条件下厌氧氨氧化稳定、厌氧氨氧化菌的快速富集以及主流工艺的推广应用等方面是城镇生活污水厌氧氨氧化处理大规模应用的瓶颈问题,并提出了厌氧氨氧化未来发展趋势。     

高负荷厌氧氨氧化反应器的研究进展

剖析了常见的高负荷厌氧氨氧化反应器的构型特点,归纳了颗粒污泥反应器（上流式厌氧污泥床、膨胀颗粒污泥床和气提式反应器）、生物膜反应器和复合式反应器的优缺点。系统总结了高负荷厌氧氨氧化反应器的调控要点,包括操作条件（负荷、回流等）调控、环境条件（pH值、温度、溶解氧等）调控、营养物质（基质比、钙离子浓度、无机碳源等）调控、抑制剂调控和微生物（接种源、优势种、聚集体、生物量和活性等）调控。最后指出,实现高负荷厌氧氨氧化反应器全面应用的关键是突破复杂水质障碍和在低温条件下进行有效调控。     

铁元素对厌氧氨氧化反应脱氮性能的影响

厌氧氨氧化工艺是一种新型的低能耗、高效生物脱氮技术。然而,厌氧氨氧化细菌活性较低、世代时间长,使得厌氧氨氧化工艺启动时间较长、运行效果较差,限制了厌氧氨氧化工艺的实际应用。铁元素不仅能够满足微生物的生长繁殖,而且能够促进厌氧氨氧化细菌活性,强化厌氧氨氧化工艺脱氮效果。综述了不同价态的铁元素对厌氧氨氧化工艺的影响,旨在探究和阐释铁元素如何影响厌氧氨氧化菌活性及脱氮性能。     

厌氧氨氧化过程毒性物质的胁迫及其活性强研究

厌氧氨氧化工艺作为一种新型脱氮工艺,较传统脱氮工艺更加节能、经济,为废水中氮的有效去除提供了新途径。而在实际应用过程中,厌氧氨氧化菌会受到废水中有毒物质的胁迫,从而导致其脱氮效果受到影响。因此,本文简述了厌氧氨氧化工艺的脱氮机理;阐述了底物基质、金属、有机物等胁迫因子对厌氧氨氧化菌活性、污泥胞外聚合物、微生物群落等的影响;并提出了厌氧氨氧化细菌活性受到抑制时活性恢复的策略,以及添加介孔材料、微量元素以及新型反应器研发等强化措施。     

市政污水中的厌氧氨氧化技术应用及其研究进展

本研究综述了厌氧氨氧化技术在市政污水处理中的应用及其研究进展,介绍了厌氧氨氧化反应的机理,说明了该反应通过特定微生物在无氧条件下将氨氮和亚硝酸盐氮直接转化为氮气的过程。分析了厌氧氨氧化工艺在市政污水处理中的应用。侧流厌氧氨氧化工艺通常用于处理高氨氮浓度的废水,而短程硝化-厌氧氨氧化工艺则具有多重优势,如无需外部碳源、产生较少剩余污泥和减少曝气量。这些工艺在不同温度条件下都能够高效去除氮废物,但在低温环境下需要特殊的运行条件和措施以确保其有效性。     

厌氧氨氧化工艺在主流污水处理中的应用及其调控研究进展

厌氧氨氧化工艺（Anammox）具有低能耗、低产泥量、高脱氮性能等特点，在处理垃圾渗滤液、污泥消化液等领域的应用与研究得到了广泛重视。尽管如此，受制于氨氮浓度低、有机物与水量波动大、低温等问题，影响了其在城市污水主流工艺的应用。本文在介绍厌氧氨氧化工艺的基础上，总结了以厌氧氨氧化为基础的组合工艺处理城市污水案例，分析了当前厌氧氨氧化工艺应用于城市污水处理的限制性因素以及新型调控手段与策略。进一步展望了厌氧氨氧化应用于城市污水主流工艺的发展方向，以期为厌氧氨氧化应用到主流污水提供理思路。     

盐度对Anammox的短期影响研究

采用批次试验,研究盐度对厌氧氨氧化(Anammox)反应的短期影响,并考察添加甜菜碱对Anammox菌抗高盐胁迫的作用。结果表明不同类型的无机盐对Anammox的抑制程度不一,相同摩尔浓度下抑制程度为Na2SO4>KCl>NaCl。并发现渗透压对Anammox活性半抑制值为1.24 MPa,不同无机盐下Anammox活性不一的主要原因是不同离子的作用。低浓度的盐(NaCl浓度≤10 g L 1)可以激活Anammox,5 g L 1NaCl作用下,比厌氧氨氧化活性(SAA)提高了49%;高浓度的盐会抑制Anammox,在NaCl浓度为50 g L 1时,厌氧氨氧化菌活性较低,比厌氧氨氧化活性(X)仅为17%。30 g L 1NaCl作用下添加1 mmol L 1的甜菜碱可有效减轻盐度抑制,比污泥厌氧氨氧化活性较对照(30 g L 1NaCl,无甜菜碱)提高了22.6%。     

厌氧氨氧化工艺的菌种、启动与效能

厌氧氨氧化是微生物和环境领域的重大发现,具有很高的科学和实用价值。研究证明,除了人们最早认识的浮霉状菌外,硝化菌和反硝化菌也有厌氧氨氧化活性。以厌氧颗粒污泥、硝化污泥、自养型和异养型反硝化污泥作为接种物,均可成功启动厌氧氨氧化反应器。在厌氧氨氧化反应器启动过程中,依次呈现菌体自溶、活性迟滞、活性提高和活性稳定4个阶段,根据这种阶段性可及时调控启动过程。实验室和生产性厌氧氨氧化工艺的平均容积基质氮去除速率可达50.75kg.m-3.d-1和9.50kg.m-3.d-1,显示了极高的脱氮效能。     

厌氧氨氧化工艺的快速启动试验研究

为了研究如何获得厌氧氨氧化的快速启动工艺,采用SBR作为富集厌氧氨氧化菌的反应器,接种絮状硝化污泥,考察其厌氧氨氧化快速启动性能。以氯化铵和亚硝酸盐为进水底物,通过逐步提高进水NH_4~+-N、NO_2~--N的浓度,成功实现了厌氧氨氧化的启动,此方法可快速培养出具有厌氧氨氧化活性的污泥,整过驯化过程中,NH_4~+-N、NO_2~--N的去除率均维持在90%以上,总氮去除负荷最大可达0. 52 kg/(m~3·d),厌氧氨氧化菌活性高。     

厌氧氨氧化工艺的研究与应用进展

综述了厌氧氨氧化工艺在污水处理中的应用研究现状,介绍了基质浓度、有机物、溶解氧、温度以及pH等对厌氧氨氧化过程的影响,并对运行较为成功的工程案例进行了分析说明。在此基础上,提出了厌氧氨氧化工艺的未来研究重点,具体包括:变温条件下厌氧氨氧化菌的快速适应及性能保持,多因素共同作用对厌氧氨氧化的综合影响,厌氧氨氧化菌的快速增殖与稳定保留,短程硝化过程的稳定实现。     

厌氧氨氧化启动过程及特性研究进展

厌氧氨氧化菌（Anammox）生长缓慢,生长率低,倍增时间长,导致其富集慢、反应器启动耗时长,成为厌氧氨氧化工程化应用的限制性因素。因此,明确厌氧氨氧化反应器的启动过程与特性将为实现其快速启动提供理论参考。本文系统阐述了厌氧氨氧化反应器启动过程的影响因素,包括：反应器类型对厌氧氨氧化启动过程的影响,归纳了常见厌氧氨氧化反应器上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、序批式反应器（SBR）、流化床反应器、膜生物反应器（MBR）等的优缺点及适用性;总结了不同填料、接种污泥、启动负荷和温度的控制造成启动特性的差异,认为添加多孔性填料（无纺布、海绵、生物质炭等）、接种颗粒污泥、控制进水NO2?-N的浓度（＜100mg/L）、梯度式低温驯化等手段可促进厌氧氨氧化快速启动。同时,本文阐述了厌氧氨氧化启动过程中底物消耗阶段、化学计量比、微生物富集比例以及优势微生物种群差异规律的最新研究进展,阐明了厌氧氨氧化快速启动的生化反应过程。最后,本文认为在Anammox菌的微观生长模型、功能基因改性及适宜性生长环境因子等方面仍有待进一步研究。     

HCO_3~-浓度对厌氧氨氧化反应的影响

接种稳定运行的UASB厌氧氨氧化反应器污泥至厌氧发酵罐进行批式实验,研究了进水HCO_3~-浓度对厌氧氨氧化反应的影响。结果表明,当进水HCO_3~-质量浓度0.8 g/L时,发酵罐出水pH迅速大幅度升高,抑制了厌氧氨氧化细菌活性,氮去除速率大幅下降;随着进水HCO_3~-质量浓度从0.8 g/L增加到1.2 g/L,厌氧氨氧化细菌的活性增加;进一步提高HCO_3~-浓度,氮去除速率下降,厌氧氨氧化细菌的活性又受到抑制。HCO_3~-对厌氧氨氧化反应的影响表现为提供充足碳源和调节反应器p H的综合作用。     

厌氧氨氧化生物脱氮工艺的快速启动策略综述

厌氧氨氧化工艺的启动过程就是厌氧氨氧化菌不断富集和活性逐步提高的过程。本文综述了实现厌氧氨氧化工艺快速启动的基本策略,并总结了厌氧氨氧化工艺启动成功的主要特征。相关文献表明,培养生物膜能够有效地减少菌种流失,接种污泥颗粒化有利于厌氧氨氧化颗粒污泥的形成,进而缩短反应器的启动时间。     

厌氧氨氧化代谢途径及反应器效能表征方法

厌氧氨氧化颗粒污泥中的厌氧氨氧化菌以及其他功能菌存在多种代谢途径,代谢途径的不断深入探索有助于研究强化厌氧氨氧化菌生长代谢活性以及提高厌氧氨氧化系统脱氮效能。对厌氧氨氧化颗粒污泥中功能菌代谢途径的研究进展进行详细介绍,同时综述了厌氧氨氧化反应器通过代谢酶、三维荧光光谱、紫外-可见吸收光谱表征反应器中厌氧氨氧化菌的生长情况以及反应器的脱氮效能,通过这些表征手段能够较为及时的对反应进行调控。提出对未来厌氧氨氧化代谢途径和表征方法进一步研究的展望,以期为后续研究厌氧氨氧化反应器效能的提升以及调控提供参考。     

无机离子对厌氧氨氧化反应的影响研究进展

文章简单介绍了厌氧氨氧化的概念及反应机理,概述了厌氧氨氧化基质(氨、亚硝酸盐)和金属离子对厌氧氨氧化(Anammox)反应的影响,并重点讨论并分析了Cu~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)、Fe~(2+)、Ca~(2+)等金属离子在不同浓度下对厌氧氨氧化反应的影响作用。     

厌氧氨氧化在水处理中的研究进展

厌氧氨氧化(ANAMMOX)是一种新型的脱氮技术,它指厌氧氨氧化细菌在厌氧条件下以亚硝酸盐为电子受体将氨氮氧化为氮气的过程。和传统工艺相比,具有节能降耗的独特优势,因此成为国内外研究的热点。本文综述了厌氧氨氧化机理、厌氧氨氧化的研究进展、厌氧氨氧化工艺及反应的影响因素,并展望厌氧氨氧化在污水处理领域的发展方向。