有机碳源对厌氧氨氧化污泥颗粒化的影响

为探究有机碳源对厌氧氨氧化(Anammox)污泥颗粒形成的影响,采用两组平行的SBR,通过改变进水中有机碳源的质量浓度进行研究.结果表明:适量的有机碳源(130 mg/L)可通过提高反应器中的胞外聚合物(EPS)含量从而加速颗粒污泥的形成,提高污泥的沉降性能.添加与不添加有机碳源的两组反应器分别于28和35 d颗粒化成功,平均颗粒粒径分别达450和409μm.过量有机碳源( 230 mg/L)会使污泥出现解体,粒径减小,污泥的沉降性能明显变差.当有机碳源小于110 mg/L时,可通过反硝化作用促进厌氧氨氧化反应从而提高脱氮效率;但是当有机碳源质量浓度大于110 mg/L时,会抑制厌氧氨氧化反应,并降低脱氮效率.在厌氧氨氧化工艺实际运行中,应避免有机物质量浓度超过110 mg/L.     

无机碳源对煤气化废水厌氧段处理效能影响

在温度35℃,pH值7.0左右,HRT为30 h,进水稀释配比R为75%,NO_(2-)-N/NH_(4+)-N为1.6条件下,研究厌氧反应器厌氧氨氧化与反硝化的耦合作用。厌氧反应器中NH_(4+)-N、NO_(2-)-N浓度分别为(75±2)mg/L、(120±2)mg/L,COD为(900±5)mg/L,总氮负荷为(216±5)mg/(L·d),考察不同无机碳源浓度对厌氧段总氮与有机物去除效果的影响。实验结果表明,在无机碳源浓度为12 mmol/L时,厌氧段氨氮、亚硝态氮去除率分别为57.26%、83.07%,TN去除率最高为74.15%,COD去除率为78.12%。随着无机碳源的浓度继续增加到24 mmol/L时,氨氮去除效果显著下降,去除率仅为28.92%。结果表明,适当增加系统无机碳源浓度,可以强化厌氧氨氧化与反硝化的协同作用,提高系统的脱氮性能,而高浓度的无机碳会对系统中菌群产生明显抑制作用。     

常温低基质启动AAOB颗粒污泥性能分析

为研究在常温低基质（NH+₄-N、NO-₂-N为（40±10）mg/L）启动AAOB颗粒污泥的过程,采用SBR反应器逐渐缩短实验周期来启动AAOB颗粒污泥,并且对系统中的氮去除率、氮负荷及各个阶段厌氧氨氧化过程动力学特性进行分析.同时,对各个阶段的颗粒污泥形态、平均粒径、EPS含量以及EPS的三维荧光特性进行分析.结果表明,逐渐缩短实验周期（24 h→12 h→10 h→8 h）,氮负荷由0.074 g/(L·d)提高到0.204 g/(L·d).Grau second-orders模型较好地表征启动厌氧氨氧化(AAOB)颗粒污泥过程,基质去除速率常数k₂值由0.15上升为0.22,脱氮性能逐步提高.污泥的MLSS、MLVSS由初期2 989,2 348 mg/L最后稳定到2 0,1 776 mg/L,随着反应进行,厌氧氨氧化污泥充分利用基质,颗粒污泥逐渐稳定,最终污泥颗粒平均粒径达410 μm.PN质量分数以及PN与PS比呈现先上升后趋于稳定的趋势,且PN质量分数以及PN与PS比随着粒径增大而变大.利用PARAFAC法分析污泥EPS中三维荧光成分,其由辅酶NADH、核黄素和腐殖酸组成.     

UASB-A/O-ASBR工艺实现晚期垃圾渗滤液深度除碳脱氮

针对晚期垃圾渗滤液实现深度除碳脱氮,采用上流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket,UASB)-缺氧/好氧反应器(anoxic/aerobic reactor,A/O)-厌氧氨氧化反应器(anaerobic sequencing batch reactor,ASBR)组合工艺,以短程硝化-厌氧氨氧化耦合反应为依托,通过UASB实现有机物的大部分降解,在A/O中实现短程硝化,在ASBR中通过厌氧氨氧化深度脱氮.研究结果表明:当进水ρ(CODcr)、ρ(NH_4~+-N)和ρ(TN)分别为2 220 mg/L、1 400~1 450 mg/L和1 450~1 500 mg/L;最终出水分别为98、7、25 mg/L,实现了分别为95.6%、98.3%和99.5%的高去除率.故该工艺无须投加任何外碳源,最终实现化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮(NH_4~+-N)和总氮(total nitrogen,TN)的高效、深度去除.     

污水厂A/O除磷出水为基质的Anammox小试研究

为研究污水处理厂厌氧氨氧化(Anammox)工艺可行性,在实际生活污水处理厂中进行厌氧氨氧化工艺的小试实验.向污水厂A/O除磷工艺出水中投加亚硝酸盐作为基质,启动厌氧氨氧化滤柱.反应器启动成功后,进水改为A/O除磷和亚硝化工艺处理后的生活污水,观察厌氧氨氧化工艺实际工程应用的效果.结果表明,第106~144天,进水温度为15~20℃,最大出水氨氮和总氮质量浓度为4.1和13.4 mg/L,出水氮素满足国家一级A排放标准;第168~204天,反应器运行进入冬季,进水温度为12~15℃,采用延长水力停留时间的方法实现污水处理达标;第222~240天时,水温降低到10~12℃,在进水投加125 mg/L碳酸氢钠,总氮去除负荷提高了40%,最大出水氨氮和总氮质量浓度为1.4和13.6 mg/L,冬季出水氮素达标.在整个过程中滤柱生物膜厚度持续增加,最终达113μm,单位MLSS污泥厌氧氨氧化负荷大于5 kg/(kg·d),厌氧氨氧化工艺在市政污水处理厂高效稳定运行.     

微氧条件下培养AOB-Anammox颗粒污泥

采用絮状硝化污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥为接种污泥,利用膨胀颗粒污泥床反应器,在微氧曝气条件下,培养自养脱氮(氨氧化AOB-厌氧氨氧化Anammox)颗粒污泥.在无机高氨氮进水条件下,维持反应器运行58 d,成功培养出AOB-Anammox颗粒污泥.在模拟生活污水条件下,颗粒污泥脱氮效果稳定,氨氮和总氮去除率最高可达92.3%、71.2%,平均总氮去除负荷达1.237 kg·N/(m~3·d).SEM及FISH结果表明:AOB-Anammox颗粒污泥微生物组成以2种菌群为主,AOB细菌密集排布于颗粒污泥表面,Anammox细菌均匀分布在颗粒污泥内部.     

UASB 厌氧氨氧化启动研究及三维荧光分析

传统生物脱氮处理需要大量的外加碳源和能源,厌氧氨氧化可节约脱氮成本.实验选用合肥经开区某污水处理厂的氧化沟污泥作为接种污泥,在上流式厌氧污泥床反应器(UASB)内进行反应.实验分为三个阶段:第一阶段为厌氧氨氧化菌培养阶段,75天后氨氮去除率达到了90.6％,亚硝态氮去除率达到了91.3％,总氮去除率达到了81.3％,启动成功;第二阶段在进水中加入不同浓度的有机碳源,此阶段进水COD浓度为90 mg·L-1时总氮去除率最高,达到了86.7％;第三阶段,将UASB反应器和实验室已有的短程硝化反应器耦合,总氮去除率略微下降但仍能达到78.1％.除测量水质常规指标外,还使用平行因子法分析出水水样中的荧光物质.     

污水处理厂SAD工艺小试运行研究

为提高反应器的氮素去除率,在市政污水处理厂进行同步厌氧氨氧化反硝化(SAD)工艺小试.以A/O除磷和亚硝化工艺处理后的生活污水为基质,启动厌氧氨氧化滤柱.反应器启动成功后,基质中投加有机碳源促进反硝化菌生长,启动SAD工艺,研究碳源质量浓度对SAD工艺的影响.由于葡萄糖对厌氧氨氧化菌抑制作用较小,成本较低,作为SAD工艺的有机碳源.结果表明:常温条件下,进水分别投加10,20和30 mg/L Glu,SAD工艺耦合效果良好,平均出水总氮质量浓度为9. 16,8. 10和6. 41 mg/L.相较于厌氧氨氧化工艺,SAD工艺出水总氮质量浓度降低了16%~42%,常温条件下取得了良好的运行效果.冬季水温为10~12℃,基质中投加30 mg/L Glu,SAD工艺稳定性受到破坏并向反硝化工艺转变,出水氨氮质量浓度由0. 5 mg/L增长至6. 2 mg/L.水温对SAD工艺有较大影响,低温条件下SAD工艺中厌氧氨氧化菌与反硝化菌的竞争中占据劣势,工艺稳定性受到破坏.将基质Glu质量浓度降低到20 mg/L,出水总氮质量浓度为6. 5~8. 5 mg/L,冬季SAD工艺出水氨氮和总氮质量浓度满足北京市地方标准的A类排放标准.     

厌氧氨氧化颗粒污泥上浮机理及控制策略进展

为了解决厌氧氨氧化颗粒污泥容易破坏并发生上浮,造成系统出水不稳定甚至崩溃的问题,主要针对厌氧氨氧化颗粒污泥上浮机理及控制策略进行综述.研究结果发现:厌氧氨氧化颗粒污泥上浮的主要机理是当氮负荷率(nitrogen loading rates,NLRs)过高时,厌氧氨氧化颗粒污泥产生大量氮气(N_2)无法释放,在颗粒污泥内部形成气囊或附着于颗粒污泥表面,致使颗粒污泥密度降低,导致上浮.相应控制策略包括:控制颗粒污泥粒径(1.5~4.0mm);适当控制NLRs(以N计,下同)(4.0~34.5 kg/(m~3·d));适当提高进水磷和钙的质量浓度(ρ(KH_2PO_4)=10mg/L,ρ(CaCl_2·2H_2O)=0.15~5.65 mg/L);选择带有搅拌功能的反应器;调整排水口位置并控制排水时间等.     

氮负荷对短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物膜系统脱氮性能的影响

短程反硝化作为厌氧氨氧化反应基质亚硝酸盐(NO2--N)获取的新途径,近年来受到广泛关注.短程反硝化与厌氧氨氧化耦合的污水脱氮工艺具有重要应用潜力.然而,城市污水基质浓度较低且波动频繁,有效实现厌氧氨氧化菌持留与富集是该工艺稳定脱氮的关键.针对上述问题,构建了基于生物膜的短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺,采用2种结构不同的生物填料为载体,对比系统长期脱氮性能,重点考察氮负荷降低过程中系统氮素转化规律及菌群活性变化,深入分析生物膜胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)产生特性.结果表明,以含氨氮(NH4+-N)与硝酸盐氮(NO3--N)废水为处理对象,乙酸钠为有机碳源,分别采用聚氨酯海绵填料(R1)和聚乙烯空心环填料(R2)成功构建了短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物膜系统.进水NH4+-N与NO3--N由150 mg/L逐渐降低至50 mg/L、氮负荷由0.6 kg/(m3·d)降为0.2 kg/(m3·d)时,R1和R2维持高效稳定脱氮,低负荷阶段平均总氮(TN)去除率分别为87.6％和83.6％.厌氧氨氧化作用始终为主要脱氮途径,其占两系统TN去除的贡献率分别高达98.2％和97.4％.生物膜短程反硝化速率随氮负荷减少而降低,但高NO2--N积累特性未受影响,R1系统NO2--N积累效率达到95.1％且高于R2(89.8％),其厌氧氨氧化活性降低程度小于R2,表明聚氨酯填料更适合低负荷下该工艺长期运行.低负荷下微生物分泌更多EPS,蛋白质含量增加有助于系统应对氮负荷变化.综上,短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物膜工艺处理低基质废水时具有稳定高效的重要优势,为解决厌氧氨氧化应用的瓶颈问题提供了新方法,具有研究意义和应用价值.     

DO对膜曝气生物反应器同步除碳脱氮的影响

为获得膜曝气生物反应器(membrane aerated bioreactor,MABR)处理污水同步除碳脱氮的最佳DO质量浓度,构建以亲水性聚丙烯中空纤维膜为曝气膜组件的MABR,在80 d连续运行的时间内,考察DO质量浓度对MABR处理模拟生活污水同步除碳脱氮效果的影响.结果表明:在水力停留时间8 h、膜表面COD...     

Treating leachate mixture with anaerobic ammonium oxidation technology

Large amounts of ammonium and a low content of biodegradable chemical oxygen demand（COD） are contained in leachate from aged landfills, together with the effluent containing high concentration of nitric nitrogen after biochemical treatment. Treatment effect of anaerobic ammonium oxidation （anammox） process on the mixture of the leachate and its biochemical effluent was investigated. The results show that the average removal efficiencies of ammonium, nitric nitrogen and total nitrogen are 87.51%, 74.95% and 79.59%, respectively, corresponding to the average ratio of removed nitric nitrogen to ammonium, i.e. 1.14 during the steady phase of anammox activity. The mean removal efficiency of COD is only 24.01% during the experimental period. Thc,dcmand of total phosphorous for the anammox process is unobvious. Especially, the alkalinity and pH value of the effluent are close to those of the inftuent during the steady phase of anammox activity. In addition, it is demonstrated that the status of the anammox bioreactor can be indicated by the alkalinity and pH value during the course of the experiment. The anammox bioreactor has shown potential for nitrogen removal in the leachate mixture. However, COD and total phosphorous in the leachate mixture need further treatment for removal efficiencies of COD and total phosphorous are not good in the anammox bioreactor.     

多孔生物粒子流化床中DO和COD对同步硝化反硝化的影响

研究了多孔生物粒子流化床同步硝化反硝化系统中,溶解氧和COD浓度变化对脱氮效率的影响.研究结果表明:在溶解氧浓度为1.0 mg/L~3.0 mg/L范围内,随着反应器内溶解氧浓度的降低,总氮去除率提高,保持较好脱氮率的溶解氧浓度为2.0 mg/L左右;在进水COD浓度为400 mg/L~700 mg/L范围内,保持较好脱氮率的最佳有机物浓度为600 mg/L左右,降低或提高有机物浓度时总脱氮率均下降.     

IC厌氧反应器＋SBAR好氧反应器工艺针对白酒酿造废水处理工艺中试试验运行报告

试验采用实验室装置和现场中试装置以阜阳金种子酒厂废水为进水,采用IC厌氧反应器＋SBAR反应器中试处理工艺,IC厌氧反应器的进水COD和NH4＋-N浓度分别为30000mg/L和160mg/L,出水浓度COD和NH4＋-N达到1000mg/L和70mg/L左右,一、二级IC厌氧反应器COD去除率分别达到85％、75％以上,NH4＋-N去除率分别在22％、17％左右;SBAR反应器的水力停留时间是480 min,COD容积负荷达到4.0 Kg COD/（m3d）,出水COD、NH4＋-N去除率分别稳定达到在92％、79％以上,出水pH值在7.0以上.该工艺处理最终出水COD和NH4＋-N浓度则分别低于100mg/L、10mg/L.出水均达到《发酵酒精和白酒工业水污染排放标准》（GB27631-2011）.     

IC-ALR工艺处理去油脂泔水实验

采用IC-ALR的新型工艺处理含有大量蛋白质、碳水化合物的去油脂泔水。结果表明,在适应期采用快速提升负荷的方式有利于提高污泥的活性,加速污泥颗粒化;稳定运行期,当进水有机浓度达到22.4 g/L时,COD去除率高达91.7%,出水中9.2~10.1 mmol/L的VFA含量不会影响IC的稳定运行。利用ALR处理IC厌氧消化液,当进水COD和NH3-N浓度分别达到1 850和420 mg/L时,ALR反应器能够去除进水中75%的COD和91%的氨氮,出水COD和NH3-N浓度分别为420和40 mg/L。     

Simultaneous Nitrogen and Phosphorus Removal by Denitrifying Dephosphatation in a(AO）2 Sequencing Batch Reactor

A 24 L working volume reactor was used for the research on simultaneous phosphorus (P) and nitrogen (N) removal by denitrifying dephosphatation in an anaerobic-oxid-anoxic-oxid sequencing batch reactor((AO)2SBR) system. The durations of each phase are: anaerobic 1.5 h, aerobic 2.5 h, anoxic 1.5 h, postaerobic 0.5 h, settling 1.0 h, fill 0.5 h. The successful removal of nitrogen and phosphorus is achieved in a stable (AO)2SBR. The effluent P concentrations is below 1 mg/L, and the COD, TN and P average removal efficiency is 88.9 %, 77.5 % and 88.7 %, respectively. The batch experiment results show that the durations of aerobic and anoxic phase influence the P removal efficiency. Some feature points are found on the DO, ORP and pH curves to demonstrate the complete of phosphate release and phosphate uptake. These feature points can be used for the control of (AO)2 SBR.     

UASB-A/O处理城市生活垃圾渗滤液同步除有机物脱氮长期稳定性试验研究

采用升流式厌氧污泥床-缺氧/好氧(UASB-A/O)生化系统处理城市垃圾渗滤液,考察系统除有机物脱氮效能及低温条件下A/O的硝化特性.623 d试验结果表明:通过UASB反应器内厌氧菌的产甲烷作用和异养菌的反硝化作用,耦合A/O系统内的缺氧反硝化和好氧生物降解机制,实现了渗滤液内有机物和氮同步深度去除.在进水渗滤液内化学需氧量质量浓度ρ(COD)为1 237~13 813 mg/L,平均值为(5 640±2 567)mg/L,UASB-A/O系统出水ρ(COD)为280~1 257 mg/L,平均值为(546±285)mg/L.在进水渗滤液内氨氮质量浓度ρ(NH_4~+-N)为148~2414 mg/L,平均值为(1 381±634)mg/L,UASB-A/O系统出水ρ(NH_4~+-N)均低于50 mg/L.整个实验过程中,A/O反应器克服了季节性温度变化的不利影响,始终维持了高效的生物硝化和反硝化.即使在冬季低于15℃温度条件下,A/O系统内的生物脱氮效率仍然维持在90%以上.     

NH4^＋-N与N02^- -N对连续流CANON反应器运行性能的影响

为提高CANON反应器的TN去除效率,采用在好氧条件下直接启动的CANON反应器进行试验.试验过程中,控制温度在35℃±1℃、pH在7.39~8.01、曝气量为31.2 m3/(m3.h)、ρ(DO)约1.5~2.0 mg/L,水力停留时间为3.7 h,分别进行了ρ(NH4+-N)与ρ(NO2--N)的试验.试验发现,在曝气量恒定的条件下,ρ(NH4+-N)过高或过低都不利于TN去除率的提高,在上述试验条件下,当ρ(NH4+-N)为310~360 mg/L时,获得超过75%的TN去除率.提高反应器中的ρ(NH4+-N)与ρ(NO2--N)有利于TN负荷的提高,但二者超过50 mg/L时,继续提高无益.在进水不包含有机碳源的条件下,CANON反应器出水的ρ(TN)依然较高,还需要进一步的处理来满足排放标准.     

溶解氧对膜生物反应器处理生活污水的影响研究

论文研究了溶解氧(DO)对同步硝化反硝化膜生物反应器(SNdNMBR)处理生活污水过程脱氮除磷的影响.在一定的条件下控制DO浓度于不同的范围,考察MBR内同步硝化反硝化过程及对COD的去除效果.试验结果表明:当水力停留时间(HRT)在6 h左右、C/N(浓度比)约为8和pH在微碱性范围内时,反应器进行低氧曝气且将DO控制在1.0 mg/L左右,系统表现出良好的SNdNMBR过程脱氮除磷效果,膜生物反应器系统对COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别达到89.43%、80.5%、75.72%和76.37%.