新型短程硝化工艺的反硝化除磷特性

构建以厌氧(An)、好氧(O1和O2)、缺氧(A1和A2)、快速曝气(O3)单元组成的新型短程硝化同步反硝化除磷工艺。在其中厌氧(An)/缺氧(A1)的运行环境,成功驯化出了一种能以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌(DPB),其兼具脱氮与除磷双重功能,实现了一碳两用的目的,节约了能耗和曝气量。通过静态试验发现,亚硝酸盐型反硝化除磷速率为4.78 mg/(L·h),硝酸盐型反硝化速率为6.24 mg/(L·h)。反硝化除磷量占到了系统总除磷量的60%以上,其中缺氧1池就占到了50%。     

反硝化除磷工艺的研究开发进展

介绍了国内外生物除磷工艺的研究进展，重点对应用反硝化除磷机理而开发的几种新工艺进行了评述，并指出了它们的特点和应用前景。     

反硝化除磷理论、工艺及影响因素

探讨了反硝化除磷的基本理论及其运行过程中的影响因素，并介绍了单、双污泥反硝化除磷系统和生物膜反硝化除磷工艺。     

反硝化除磷技术及其影响因素研究进展

针对传统的生物脱氮除磷工艺存在的很多矛盾与不足,简述了反硝化除磷技术的原理,并分析了包括硝酸盐、亚硝酸盐、COD以及温度等在内的各个因素对反硝化除磷效果的影响,对实际的工程应用有一定的指导作用。     

电子受体亚硝酸氮在反硝化除磷过程中的作用

本文针对先前文献提到的,亚硝酸氮在反硝化除磷中存在着一定的抑制作用为前提,研究了以亚硝酸氮作为电子受体,对其在缺氧反硝化吸磷过程中的抑制影响进行了大量的静态烧杯试验.结果表明在亚硝酸氮浓度大于30 mg/L的时候,确实存在了严重的抑制作用,而且该临界抑制浓度与污泥的特性与运行操作条件等因素有关;但是在亚硝酸氮浓度低于30 mg/L的情况下不会对反硝化条件下磷的吸收产生毒害作用,相反地,它可以取代氧气、硝酸氮做为良好的电子受体用来进行缺氧段磷的生物摄取,在反硝化除磷中表现一定的积极作用.     

颗粒污泥的反硝化除磷研究

借助SBR反应器,采用厌氧/好氧/缺氧的运行方式,对富集的以反硝化聚磷菌（DNPAOs）为优势菌的活性污泥进行颗粒化培养,约35 d后得到了较成熟的颗粒污泥.考察了该颗粒污泥的脱氮除磷性能,结果表明：当以厌氧/缺氧方式运行时系统具有良好的反硝化除磷性能,缺氧结束时除磷率＞96%,对氨氮的去除率为95%左右;外加NO3^- -N的浓度对缺氧段的反硝化吸磷速率有一定影响;颗粒污泥中的DNPAOs可以利用内碳源进行反硝化吸磷,从而实现了同步脱氮除磷.     

污泥回流比对A_2N反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响

以城市生活污水为研究对象,探讨了不同的超越污泥和回流污泥回流比对A2N工艺脱氮除磷的影响.在超越污泥回流比与回流污泥回流比相同且分别为0.3、0.4和0.6的条件下,A2N工艺对COD的平均去除率分别为92.5%、90.3%、91.6%,相应的出水COD为20.3、28.4、25.3 mg/L;对总氮的平均去除率分别为87.1%、90%、84.9%,出水总氮分别为6.75、5.43、6.95mg/L;对磷的平均去除率分别为99.5%、99.6%和99.0%,出水磷浓度分别为0.02、0.02、0.05mg/L.当回流比为0.4时,A2N系统的除污效果最好.研究还发现,超越污泥流量直接决定了未经硝化而直接进入缺氧池的氨氮量,进而影响出水氨氮浓度.因此,在保证缺氧池有足够污泥的前提下,应尽可能减小超越污泥流量,以降低出水氨氮浓度.     

国外反硝化聚磷菌除磷影响因素的研究

介绍了近年来国外对反硝化除磷系统的研究水平,对影响反硝化除磷的因素进行了分析,同时研究了反硝化除磷作用在运行过程中的影响,从而达到优化反硝化除磷工艺的目的。     

A~2/O工艺的反硝化除磷特性研究

为了解传统A2/O工艺中反硝化除磷的作用及强化缺氧吸磷对系统同步脱氮除磷的贡献,以实际生活污水为处理对象,系统研究了缺氧段的反硝化除磷特性及其强化措施,并通过序批式试验考察了除磷微生物种群比例的变化.试验结果表明:稳定运行的A2/O系统中存在反硝化除磷现象,通过提高缺氧段的NO-3-N负荷,可使缺氧除磷贡献率从33.3%提高到53.3%,且系统的除磷率维持在95.4%以上;同时,好氧段的曝气量从400 L/h减少到260 L/h,节约了近35%;反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例由35.4%提高到51.3%左右,微生物种群得到了优化.强化A2/O工艺的反硝化除磷功能,对提高低C/N值污水的脱氮除磷效率及降低运行能耗具有重要的意义.     

短程反硝化除磷系统的驯化及除磷特性研究

依据反硝化除磷(DBP)原理,采用批式试验,以城市污水为处理对象,研究了以NO_2~-为电子受体的反硝化除磷菌的筛选与富集,并对其反硝化除磷性能进行了考察.结果表明:NO_2~-对传统EBPR系统的抑制作用明显高于以NO_3~-为电子受体的反硝化除磷系统;对以NO_3~-为电子受体的反硝化除磷污泥用NO_2~-进行驯化,经过52个周期,缺氧吸磷量由0.3 mg/L升高到9.1mg/L,短程反硝化除磷系统驯化成熟;驯化成熟的短程反硝化除磷系统仍能以氧和NO_3~-作为电子受体进行吸磷并维持较高的吸磷速率,以亚硝酸盐为电子受体的除磷菌占总除磷菌的58.82%,说明短程反硝化除磷菌存在于传统除磷系统中,且能够很好地利用氧和硝酸盐为电子受体进行反硝化除磷.     

单污泥SBR工艺的反硝化除磷特性

利用单污泥SBR工艺处理模拟生活污水,考察了该工艺对有机物、总氮、PO3-4-P的去除特性,以及NO-2-N积累对工艺性能的影响.结果表明:单污泥SBR工艺可以稳定高效地去除水中的有机污染物和总氮,对其平均去除率分别为81.49%和93.07%;但除磷效果不稳定,对此可采用实时控制策略加以解决.在单污泥SBR工艺的前好氧段发生了NO-2-N的积累,平均积累率为21.25%,此积累现象未对反硝化产生抑制作用,并可使工艺进一步节省碳源和曝气量.     

溶解氧对反硝化聚磷菌的影响研究

为考察在有氧条件下好氧聚磷菌与反硝化聚磷菌（DPB）可否共存,以模拟低碳城市污水为原水,在厌氧／缺氧运行的SBR内引入不同时长的好氧段以及在厌氧／好氧运行的SBR内采用相同时长的好氧段和不同的溶解氧浓度,考察了DO对DPB的存活及其除磷脱氮功能的影响。结果表明,聚磷菌（PAOs）以氧或硝酸盐氮为电子受体时的吸磷能力基本相同,且其在缺氧和好氧条件下的活性也基本相同;在有氧条件下,维持低氧环境有利于DPB反硝化除磷的实现,而高DO浓度则利于好氧吸磷。因此,DO对DPB的存活没有决定性影响,DPB和好氧PAOs可以共存,而对DO浓度的合理控制是实现反硝化除磷的关键。     

反硝化除磷过程中的影响因素探讨

反硝化除磷能够实现以相同的基质同时脱氮和除磷,是国外废水生物处理研究的一个热点.为此讨论了缺氧池NO-3负荷、溶解氧和好氧池与缺氧池体积比、废水pH值、NO-3与基质共存和NO-2等因素对反硝化除磷的影响及其模拟情况,为反硝化除磷过程的模拟、试验研究和实际的应用提供了参考和依据.     

反硝化除磷的生物化学代谢模型

基于Delft科技大学和活性污泥法动力学模型（ASM2D）推出的反硝化除磷生物化学代谢模型，从生物除磷的计量学和动力学两方面介绍了反硝化除磷过程一系列复杂的生化反应机理。反硝化除磷与传统好氧除磷的生化反应机理非常相似，两种除磷模式的许多化学计量学和动力学方程可以通用；好氧除磷动力学所涉及的一部分参数同时也适用于反硝化除磷动力学；两者最大的区别就是氧化单位NADH2所吸收的磷酸盐量（P／NADH2）不同。引起两者P／NADH2值不同的最根本原因在于：以氧气作为电子受体和以硝态氮作为电子受体，消耗单位NADH2所产生的ATP量不同。在An／ASBR反硝化除磷系统中，测得该值为1．0molATP／molNADH2，此值较An／OS-BR型好氧吸磷系统降低了40％左右。     

反硝化聚磷污泥的培养驯化及关键参数研究

反硝化聚磷污泥的培养是反硝化除磷工艺运行的前提.采用厌氧/好氧诱导富集以PAOs、厌氧/缺氧诱导富集DPB、厌氧/缺氧连续流强化DPB的三阶段方式培养反硝化聚磷污泥,并考察了其关健参数.结果表明,采用该培养方式可成功培养出反硝化聚磷污泥;C/P是PAOs富集阶段的关键参数,其值宜控制在15-20;对于DPB的富集,C/N是关键参数,C/N为2-4时培养效果较好;而在连续流厌氧强化阶段,除C/N外,污泥回流比亦为关键参数,建议该阶段的污泥回流比取0.35-0.5.     

活性污泥反硝化除磷性能的影响因素研究

以富含反硝化聚磷菌的污水处理厂(采用厌氧+ Carrousel氧化沟工艺)活性污泥为研究对象,进行静态厌氧释磷及反硝化聚磷试验研究,探讨碳源、硝酸盐及温度等因素对活性污泥反硝化聚磷性能的影响.结果表明:污水处理厂进水COD控制在200 mg/L左右时,能够在满足厌氧段释磷所需碳源的同时,使缺氧段有较少的碳源残留;厌氧段硝酸盐氮浓度宜控制在10 mg/L以下,而缺氧段的硝酸盐氮浓度应控制在40 mg/L左右,且水温为25℃左右时有利于反硝化聚磷的发生.此外,因厌氧释磷转变为缺氧聚磷需要一定的过渡时间(0.5～2 h),因此应适当延长缺氧段的水力停留时间,以保证反硝化聚磷效果.     

反硝化聚磷体系中颗粒污泥的特性生研究

为了考察反峭化聚磷颗粒污泥的形成过程,利用SBR在厌氧/好氧/缺氧(A/0/A)运行方式下、以人工配水培养驯化颗粒污泥,研究了颗粒污泥在形成过程中的特性变化.结果表明,在培养初期污泥呈褐色絮体,结构松散,污泥活性较差;在第二阶段,颗粒污泥开始出现,粒径范围为0.13～1.63 mm,沉降速率逐渐变大,SVI值下降,MLSS值上升;至第三阶段末,颗粒污泥呈致密的球形或椭球形,粒径范围为0.6～3.0 mm,沉降速率基本在0.5～1.5 cm/s,沉降速率与粒径的关系大致符合斯托克斯定律,MLSS值达到2 500 mg/L,SVI值约为90 mL/g,此时的颗粒污泥沉降性能良好、活性较强、生物量较大.