厌氧氨氧化与反硝化耦合反应的研究

厌氧氨氧化的发现很大程度上提高了人们对氮循环的理解,厌氧氨氧化为高氨氮废水的去除带来很大希望。然而,有机碳源的存在会对该过程产生不利影响。在实际废水中,会不可避免地存在有机碳及氮。厌氧氨氧化与反硝化耦合反应可实现在单一系统中同时脱氮除碳。由于该工艺为生物脱氮过程,温度是影响微生物的主要因素,所以温度及有机物都会对厌氧氨氧化与反硝化耦合反应产生重要影响。本文综述了有机物及温度对厌氧氨氧化与反硝化耦合反应的影响,提出了当前研究存在的问题,展望了未来研究的重点。     

厌氧氨氧化与反硝化耦合的研究

厌氧氨氧化反应在氮循环中起着非常重要的作用,对处理含高氨氮废水具有重大的潜在实际应用价值。高浓度有机碳源对厌氧氨氧化反应具有明显的抑制作用。如何在有机碳源存在的条件下实现厌氧氨氧化与反硝化的耦合,是实现厌氧氨氧化工程应用面临的巨大挑战。本文综述了有关厌氧氨氧化与反硝化耦合机理及环境影响因素研究进展,并对研究前景进行展望。     

短程硝化反硝化工艺处理养猪场废水的厌氧消化液

许多规模化养猪场的厌氧消化液直接外排,造成了严重的二次污染.难降解有机物含量高且碳氮比失调是造成养猪场废水厌氧消化液难于处理的主要原因.采用水解/生物接触氧化(O_1)/厌氧生物膜/生物接触氧化(O_2)组合工艺处理养猪场废水的厌氧消化液,在常温、不添加任何药剂的条件下,实现了稳定的短程硝化反硝化;在水力负荷约为0.45 m~3/(m~2·d)的条件下,其对COD和氨氮的总去除率分别为(78%～85%)、(79%～87%),亚硝化率>99%,为高氨氮、低碳氮比废水的生物处理提供了一条有效途径.     

高浓度氨氮废水好氧反硝化反应的基本条件

文章通过室内实验,对高浓度氨氮废水（垃圾渗滤液）间歇曝气,在只存在有机碳、无机氮的条件下进行好氧反硝化脱氮研究。实验结果表明：垃圾渗滤液中存在好氧反硝化土著微生物菌落;发生好氧反硝化的基本条件为在溶解氧充足的条件下间歇曝气;碳源不仅是厌氧反硝化所必须的,同样也是好氧反硝化的必要条件。     

短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化工艺处理焦化废水

通过对短程硝化和厌氧氨氧化工艺的研究,开发了短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化(O1/A/O2)生物脱氮新工艺并用于焦化废水的处理.控制温度为(35±1)℃、DO为2.0～3.0mg/L,第一级好氧连续流生物膜反应器在去除大部分有机污染物的同时还实现了短程硝化.考察了HRT、DO和容积负荷对反应器运行效果的影响.结果表明,当氨氮容积负荷为0.13～0.22gNH4+-N/(L·d)时,连续流反应器能实现短程硝化并有效去除氨氮.通过控制一级好氧反应器的工艺参数,为厌氧反应器实现厌氧氨氧化(ANAMMOX)创造条件.结果表明,在温度为34℃、pH值为7.5～8.5、HRT为33 h的条件下,经过115 d成功启动了厌氧氨氧化反应器.在进水氨氮、亚硝态氮浓度分别为80和90 mg/L左右、总氮负荷为160 mg/(L·d)时,对氨氮和亚硝态氮的去除率最高分别达86%和98%,对总氮的去除率为75%.最后在二级好氧反应器实现氨氮的全程硝化,进一步去除焦化废水中残留的氨氯、亚硝态氮和有机物.O1/A/O2工艺能有效去除焦化废水中的氨氮和有机物等污染物,正常运行条件下的出水氨氮＜15 mg/L、亚硝态氮＜1.0 mg/L,COD降至124～186 mg/L,出水水质优于A/O生物脱氮工艺的出水水质.     

高氨氮废水的前置厌氧氨氧化脱氮研究

采用前置厌氧氨氧化生物滤池+亚硝化生物滤池的组合工艺,对高氨氮焦化废水进行脱氮研究,利用亚硝化生物滤池回流液中的亚硝酸盐氮与废水中的氨氮进行反应,以达到脱氮的目的,同时考察了HRT、回流比、DO浓度、p H值等参数对脱氮效果的影响。结果表明:当废水中的氨氮和COD浓度分别为(100~120)、(60~80)mg/L时,控制厌氧氨氧化段混合进水的p H值为8.0、HRT为30 h,亚硝化段出口DO浓度为0.6~1.0 mg/L,回流比为300%,对废水的脱氮率可稳定在80%左右。     

短程硝化/厌氧氨氧化一步法自养脱氮中试研究

一步法自养脱氮工艺在高氨氮废水处理中具有运行能耗低、不需外加碳源等优点。利用总容积为50 m3的SBR反应器处理高氨氮废水,成功实现了短程硝化/厌氧氨氧化一步法自养脱氮。反应器对不同氨氮浓度(350~4 300 mg/L)的废水均表现出良好的处理效果,对氨氮与总氮的平均去除率分别达到95%和90%以上。同时,还研究了反应器运行的主要影响因素、污泥粒径分布及微生物群落结构。结果表明,系统内形成了红色的厌氧氨氧化颗粒,且颗粒的比例随运行逐渐增加;而维持合理的溶解氧和氨氮浓度是实现高负荷脱氮的关键因素。     

高氨氮废水稳定亚硝化技术研究

以人工配制的含氮废水为研究对象,通过控制反应器内废水的pH8.48、碱度1 439 mg/L、DO0.1 mg/L、氨氮容积负荷为0.27 kg/(m3.d),在长污泥龄(106 d)活性污泥亚硝化系统中成功实现了反应器出水NH4+-N与NO-2-N的浓度比例接近1∶1的稳定亚硝化积累结果,为早日能够运用亚硝化/厌氧氨氧化生物脱氮工艺实现高效生物脱氮提供了科学依据。     

低碳城市污水脱氮工艺中硝化颗粒污泥的培养

为了实现低碳城市污水高效深度脱氮，构建短程反硝化/厌氧氨氧化+硝化颗粒污泥脱氮工艺，研究硝化颗粒污泥的培养策略。结果表明，采用上向流污泥床（USB）反应器以序批式运行，并逐步缩短沉淀时间，成功培养出了硝化颗粒污泥，其中90.52%的污泥颗粒粒径>0.5 mm；颗粒污泥的沉降速度随着粒径的增大而增大，0.5～0.9 mm粒径的颗粒污泥平均沉降速度为15.66 m/h。颗粒污泥形成后，USB反应器的氨氮容积去除速率达到1.31 g/（L·d）。短程反硝化厌氧氨氧化+硝化颗粒污泥工艺的脱氮性能分析结果表明，该工艺脱氮效率高、有机碳源需求量低，适合处理低碳城市污水并实现深度脱氮。     

常温下用于畜禽养殖废水深度处理的亚硝化反应器选型及其启动研究

为了确定在常温下能够稳定用于畜禽养殖废水深度处理的亚硝化反应器类型,在常温、p H值为8.0左右,进水氨氮质量浓度为150 mg/L左右,COD质量浓度为200 mg/L左右的条件下,采用接触氧化法反应器和活性污泥法反应器进行同步对比试验。结果表明,二者对COD的去除效率均稳定在60%以上,其中接触氧化法反应器的最高去除率为75.38%,活性污泥法反应器的最高去除率为67.18%;氨氮在接触氧化法反应器中更易转化成亚硝酸盐氮,亚硝酸盐氮含量最高达84.61 mg/L,而在活性污泥法反应器中,氨氮更易转化成硝酸盐氮,硝酸盐氮含量最高达129 mg/L,亚硝酸盐氮含量最高仅为8.41 mg/L。说明在相同的试验条件下,在接触氧化法反应器中更易实现亚硝化过程,故最终确定接触氧化法反应器作为畜禽养殖废水深度处理的亚硝化反应器。     

污泥调理废水的特性及其处理工艺

采用离子色谱法及化学分析法分析了污泥调理废水的水质特性,在氨吹脱及混凝试验的基础上开展了氨吹脱—厌氧—SBR工艺处理该废水的研究。结果表明,污泥调理废水是一种高浓度含氮有机废水,其中有机污染物主要以溶解态存在,不宜采用混凝处理。该废水具有较好的生物可降解性能,当HRT为24h、进水COD为8658.7~9650.3mg/L时,厌氧对COD的去除率可达62.1%,厌氧/好氧交替运行的SBR对COD、氨氮的去除率分别为92.1%、88.4%。动态运行结果显示,氨吹脱—厌氧—SBR工艺对该废水水质具有良好的适应性,处理出水水质能稳定地达到GB8978—1996的二级标准。     

Research progress of Anammox-denitrification coupling start up and Influencing Factors

Since anammox can simultaneously remove ammonia and nitrite nitrogen,And low cost,have been researched by many scholars,It high ammonia wastewater treatment has great application value.However,high concentrations of organic carbon on anaerobic ammonium oxidation significantly inhibited.How to achieve anaerobic ammonium oxidation and denitrification coupling,is now a focus of research in the training process anammox bacteria and denitrifying bacteria on pH,organic matter with different requirements,this paper summarizes the anammox and denitrification startup method and pH,organic matter on anaerobic ammonia oxidation and denitrification coupling and explore control strategies for anaerobic ammonium oxidation and denitrification coupling recommendations.     

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.     

短程反硝化工艺的研究进展与展望

厌氧氨氧化技术利用NO_=2^--N氧化NH_4^+-N,实现污水中氮素的高效去除,其中NO_=2^--N的产生是实现厌氧氨氧化应用的难点。短程硝化是获取NO_=2^--N的重要途径之一,但目前在实际工程中通过短程硝化难以实现长期稳定的亚硝酸盐积累。短程反硝化工艺将反硝化过程控制在硝酸盐还原的第一步来积累NO_=2^--N,可实现从反硝化途径获得NO_=2^--N为厌氧氨氧化反应提供底物,去除污水中的氮素污染物。简要介绍了短程反硝化工艺的发展背景、研究进展、启动及控制策略等,并对短程反硝化过程亚硝酸盐积累机制及其与厌氧氨氧化工艺耦合方式进行了总结,最后对其未来的研究方向进行了展望。     

生物强化厌氧/好氧组合工艺处理模拟冰淇淋废水

从餐饮业下水道污泥中分离筛选出菌株B3，对模拟冰淇淋生产废水的厌氧水解过程进行生物强化，并考察其在厌氧阶段对COD去除率的影响及对后续好氧处理的影响。试验结果表明，经B3菌强化厌氧处理8h后对COD的去除率比未投菌的高31％，并有效促进了后续的好氧处理，尤其是对NH3-N的去除率提高了约40％，说明该菌具有很强的硝化功能。     

UASB-A/O工艺处理马铃薯淀粉废水

采用UASB-A/0工艺处理马铃薯淀粉生产废水,介绍了厌氧和好氧反应器的启动方法,分析了各反应器的运行效果,提出工程调试过程中需要注意的问题.沉淀出水部分回流到A段,可以降解水中大部分氨氮.工程运行结果表明:经UASB和A/O工艺处理后,对废水中COD、BOD5、SS的去除率分别可达到99.0%、99.5%和99.5%,系统运行稳定、处理费用较低.     

ABR厌氧/CASS好氧工艺处理养殖废水

养殖废水中有机物及氨氮浓度高，经氨吹脱彬絮凝沉淀池／ABR复合厌氧反应器／CASS好氧反应器／沸石过滤器联合工艺处理后，各项出水指标均优于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级排放标准。实践证明，该工艺处理效果良好，具有很好的除磷脱氮效果，但仍存在运行费用偏高、操作及管理困难等问题，需进一步改善从而维持长期的稳定运行。     

养殖废水处理工程

采用厌氧反应器（UASB）＋好氧接触生物反应器（OC）组合工艺处理养猪场高浓度有机废水,结果表明：工艺运行稳定,出水COD,BOD5,氨氮和SS的值分别为135 mg/L,28 mg/L,12 mg/L和100 mg/L,出水各项指标均达到GB8978-1996污水综合排放标准二级排放标准。     

微好氧与厌氧水解酸化对明胶废水的预处理效果

以明胶废水为研究对象,采用微好氧与厌氧水解酸化工艺进行对比处理实验,探讨了不同水力停留时间下微好氧与厌氧水解酸化对明胶废水水质改善的效果。实验结果表明,在水力停留时间达到72h的时候,溶解氧为1.3~1.6mg/L的微好氧反应器的COD去除率最大可达25%,溶解氧为0.3~0.5mg/L的厌氧反应器的COD去除率最大可达22%;微好氧反应器的VFA的含量达到12mg/L左右,厌氧反应器只有8mg/L左右;微好氧反应器的pH值可由最初的12.5降至7.5左右,而厌氧反应器只能降至8.0左右;两个反应器对蛋白质去除效果的差别并不明显,都可以达到90%以上,但是微好氧反应器的氨氮浓度只有22mg/L,小于厌氧反应器中的氨氮浓度,说明微氧条件有利于氨氮的扩散挥发,低浓度的氨氮对微生物的危害较小。对比得出微好氧反应器的出水水质较好,更适合明胶废水水解酸化的预处理。