水力负荷与低温对厌氧氨氧化与反硝化协同反应器的影响

采用一套3.2L具有填料的上流式厌氧污泥床反应器,在固定进水氨氮、亚硝氮和COD浓度的基础上,通过对进水负荷4个阶段的调节,考察其对厌氧氨氧化与反硝化协同反应器运行的影响。经试验发现,在低水力负荷条件下,氨氮、亚硝氮、COD的平均去除率分别达到了94.1%、97.2%和89.4%,出水硝氮的生成量为4.35mg/L;而在高水力负荷条件下,氨氮、亚硝氮和COD的去除率下降较为明显,为54.2%、73.9%和81%,硝氮的生成量为9.97mg/L。通过再次调低水力负荷,协同脱氮效果基本上能够恢复到之前的水平,表明反应器具备了一定的抗负荷冲击能力。同时低温会对反应器产生较大影响,但反应器内的菌群具备抵御低温并较快恢复的能力,保证了反应器二次启动的成功。     

硝化-厌氧氨氧化组合反应器的运行和评价

利用硝化-ANAMMOX组合反应器处理具有高氨氮、低有机质特点的城市厌氧消化污泥滤液。反应器稳定运行后,进水氨氮和亚硝态氮的质量浓度分别达到约360和400mg/L,水力停留时间为30h,总氮容积负荷达到493.4mg/(L·d)时,出水氨氮和亚硝态氮的质量浓度分别为73.6和69.2mg/L。实验中ANAMMOX反应器的启动和运行基本取得了成功。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺处理含氮废水的研究

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺是一种新型的废水脱氮工艺。实验采用模拟废水,进水氨氮浓度为600 mg/L。亚硝化SBR反应器在温度为30℃、HRT为24 h、DO≈0.2 mg/L的运行条件下,将废水中的一部分氨氮氧化成亚硝氮,并使得亚硝化SBR反应器出水中NH4+-N和NO2--N比值接近1∶1.32后,再作为厌氧氨氧化SBR反应器进水;厌氧氨氧化SBR反应器在温度为37℃、HTR为24 h的运行条件下,将氨氮和亚硝氮转化为N2。实验结果表明,部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺脱氮效果较好,废水中氮的去除率可达94.44%。     

进水配比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的厌氧反应器中,研究了厌氧氨氧化与反硝化的耦合作用.进水氨氮为70～120 mg/L左右,COD为800～1200 mg/L左右条件下,将含亚硝酸盐和硝酸盐浓度人工配水按厌氧进水配比引入反应器中,氨氮、亚硝态氮进水浓度分别为75.43 mg/L、99.87 mg/L时,总氮负荷为233.82 mg/(L·d),考察不同进水配比R(0～100％)对厌氧反应器的脱氮除碳效能影响.实验结果表明,在进水配比为75％条件下,系统氨氮、亚硝态氮去除率达55.71％、63.65％,TN去除率最高达64.56％,COD去除率达80％左右.结果表明,适当的进水配比,不仅可以达到稀释厌氧进水的作用,还可以促使厌氧氨氧化与反硝化的协同脱氮除碳效果.     

引进厌氧氨氧化脱氮系统失效原因分析及解决途径

作为低碳节能的生物脱氮工艺，厌氧氨氧化引进国内已有十余年的历史，已有多家食品加工龙头企业从国外引进了十多套厌氧氨氧化脱氮系统。这些系统大部分运行良好，但也有少数脱氮效果不稳定，未能达到预期效果。以典型食品加工废水厌氧氨氧化处理系统为例，分析确定了该脱氮系统失效原因在于进水氨氮低于系统设计要求，难以形成稳定的亚硝氮积累，破坏了一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-A)系统的稳定高效脱氮，导致系统出水总氮去除率下降，同时出水硝氮明显升高。为解决此难题，采用高效亚硝化反应器促进食品加工废水快速稳定亚硝化，一周后平均亚硝化率可达92.92%，平均出水亚硝氮为84.09 mg/L，平均亚硝化产率约为0.41 kg/(m³·d)，保障了厌氧氨氧化系统亚硝氮基质供应，并在小试Anammox脱氮系统实现总氮去除率达84.52%，出水总氮低于15 mg/L，平均总氮去除负荷0.56 kg/(m³·d)。研究结果可为解决当前国内食品加工厌氧氨氧化脱氮系统失效问题提供新的思路。     

厌氧氨氧化工艺在处理腈纶废水过程中的应用研究

厌氧序批式活性污泥法,即厌氧序批式反应器(ASBR)是一种以序批间歇运行操作为主要特征的废水厌氧生物处理工艺,依赖于形成沉降性能良好的生物体,采用单个反应器完成处理的序列操作,即进水、反应、沉降和排水。实验的设计方案是将ASBR工艺与厌氧氨氧化(ANAMMOX)技术组合应用于处理腈纶厂排放的不能够达标排放的高浓度有机废水。其中,ANAMMOX技术具有良好的有机污染物分解去除效果,氨氮(NH4+-N)的进水浓度为283.2 mg/L,经ANAMMOX技术和ASBR工艺处理后的腈纶废水出水NH4+-N浓度为20 mg/L,去除率达95%;亚硝态氮(NO2--N)的进水浓度为300 mg/L左右,经ANAMMOX技术和ASBR工艺处理后的腈纶废水出水中NO2--N未检出(NO2--N浓度为0 mg/L),去除率达100%;化学需氧量(CODcr)的进水浓度为306.3 mg/L,经ANAMMOX技术和ASBR工艺处理后的腈纶废水出水CODcr值为44 mg/L,去除率达85%。从污水处理工程应用角度看,ANAMMOX过程比传统硝化-反硝化脱氮方式具有明显优势,能够达到企业清洁生产的要求与目的。     

表观厌氧环境下短程硝化同步反硝化的实现与特征分析

近年来,水体富营养化引起的水环境安全事件频发。总氮(TN)是引起水体富营养化的其中一个关键因素,废水脱氮处理能够有效减少TN的排放。研究采用序批式反应器(SBR),通过控制曝气量,建立溶解氧(DO)低于0.01 mg/L的表观厌氧环境,成功启动并维持了短程硝化及同步反硝化。低氨氮进水(80 mg/L)下,氨氮氧化率和亚硝酸盐氮(NO₂^--N)转化率分别为99%和94%;高氨氮进水(160 mg/L)下,氨氮氧化率和NO₂^--N转化率分别为98%和88%。比较分析发现,进水碳氮比(C/N)为2∶1时,短程硝化同步反硝化具有最高的成本效益,TN去除率和出水氨氮平均质量浓度分别约为50%和4.8 mg/L,去除1 g TN实际消耗4.94 g碱度(以CaCO₃计)。     

AON短程硝化反硝化工艺预处理垃圾焚烧厂渗滤液的应用

针对某垃圾焚烧厂渗滤液水质变化大以及有机物、氨氮和总氮高的特点,采用AON工艺进行预处理。该工艺运行时有亚硝氮积累的现象,能实现一定程度的短程硝化反硝化。运行结果表明,进水负荷是影响处理效果的主要因素。出水氨氮浓度(y)与生物流化床的氨氮容积负荷(x)满足关系式:y=81.96exp(x/446.7)-75.93。当好氧段COD负荷低于1 200 g/(m~3·d)、硝化段氨氮容积负荷低于200 g/(m~3·d)时,该AON工艺具有较稳定的COD去除及脱氮能力,是一种廉价、方便和高效的预处理工艺。     

微气泡曝气生物流化床反应器SNAD过程脱氮性能研究

运行微气泡曝气生物流化床反应器(MAFBR),研究了不同运行策略下同步短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化(SNAD)过程实现及生物脱氮性能。结果表明,MAFBR反应器采用高碳氮比(C/N)启动并逐渐降低C/N的运行策略时,生物脱氮过程为同步硝化-反硝化,硝化过程效率较低且为生物脱氮的限制因素,生物脱氮性能不理想。MAFBR反应器采用低C/N启动并控制适宜溶解氧(DO)浓度的运行策略时,生物脱氮过程由同步硝化-反硝化逐渐转变为SNAD过程,从而实现高效生物脱氮性能。MAFBR反应器可在C/N为1、DO平均质量浓度为1.29 mg/L条件下实现SNAD过程,其氨氮平均去除率和平均去除负荷可达到69.87%和0.31 kg/(m~3·d),总氮(TN)平均去除率和平均去除负荷可达到63.93%和0.29 kg/(m~3·d),厌氧氨氧化对TN去除的平均贡献率可达到52.89%以上。     

氮肥厂含氨废水的生物脱氮研究

采用富集驯化的亚硝酸菌和亚硝酸型反硝化菌对氮肥厂高氨氮废水进行处理。考察了pH的变化特征,研究了进水氨氮负荷对硝化效果的影响。实验结果表明,硝化菌能够耐受高pH废水并能高效脱氮,氨氮去除速率最高达36.07 mg/(L.h);连续运行时水力停留时间24 h,进水NH3-N负荷在0.387～0.667 kg/(m3.d)范围内,稳定运行后硝化出水氨氮去除率大于97%,亚硝化率为80%左右,总氮去除率达90%以上。     

连续流状态下好氧颗粒污泥培养及其脱氮除磷性能研究

在上流式污泥床好氧颗粒污泥反应器中,以厌氧颗粒污泥为接种泥．采用人工配制的模拟废水为进水的条件下,成功培养出具有同步脱氮除磷的好氧颗粒污泥。颗粒污泥粒径在0．5~2mm,颗粒污泥沉淀速度在29～58m／h。MLSS为3077---4103mg／L。当COD的进水容积负荷为4．8kg／（m3·d）时,去除率高达96％以上。氨氮进水在160mg／L时,去除率达97％以上,出水氨氮在5mg／L以下。对总磷的去除率在22％-37％。主要是因为亚硝态氮浓度、COD／TN比和TN／TP比等对聚磷菌除磷有影响。     

生物活性滤池饮用水除氨氮的影响因素

以实际沉淀池出水进行配水,通过模型实验,探讨了生物活性滤池（BAF）除氨氮的影响因素及作用机理。结果表明,滤前水中有机物含量和滤料粒径对BAF除氨氮能力影响较大。当采用沉淀池出水中自身携带的有机物时,BAF-1除氨氮效率为97%;当沉淀池出水中另配入2 mg·L^-1牛肉膏+2 mg·L^-1蛋白胨+2 mg·L^-1葡萄糖时,由于受到异养菌对溶解氧和生存空间竞争的限制,其除氨氮效率下降至51.0%。活性炭粒径采用0.8～1.2 mm的BAF-1氨氮去除率比采用1.0～2.0 mm的BAF-2高1.5%～16.7%。当滤前水氨氮浓度低于1.60 mg·L^-1时,BAF-1的氨氮去除率接近100%;当氨氮浓度逐渐升高时,由于受到溶解氧的限制,去除率逐渐下降。对滤前水进行预曝气充氧,能提高BAF-1的除氨氮效率。滤速对BAF-1除氨氮影响不显著。反冲洗可适当提高BAF-1的除氨氮效率。     

A/O摇动床石化废水生物脱氮

摇动床反应器是由日本NET株式会社研发的一种新型的附着生长污水处理工艺,本文将A/O法应用到摇动床反应器中,研究了A/O摇动床对石化废水的生物脱氮效果,考察了硝化液回流比和进水负荷对脱氮效果的影响.实验结果表明,A/O摇动床对石化废水具有较好的脱氮效果,在进水COD浓度、NH⁺₄-N浓度、硝化液回流比和水力停留时间分别为400～600 mg•L^-1、20～40 mg•L^-1、2.5和26.1 h时,出水COD、NH⁺₄-N和TN浓度小于40 mg•L^-1、1.0 mg•L^-1、7.0 mg•L^-1,COD去除率、硝化率和反硝化率分别达到90%、95%和70%.     

不同曝气条件对膜生物反应器（MBR）工艺脱氮性能的影响

为了改善膜生物反应器（MBR）的脱氮效果,考察了不同溶解氧浓度(DO)、曝气/停曝时间对MBR工艺实现短程硝化反硝化生物脱氮的可能性以及对膜污染的影响。第一阶段采用5 min/1 min的间歇曝气模式,改变DO,在2、3 mg•L^-1时出现了亚硝酸盐氮的积累,相应的总氮的去除率较1、4 mg•L^-1时高,但最高值仅接近40%。第二阶段DO控制在2 mg•L^-1左右,改变曝气/停曝时间,在10 min/5 min时,亚硝酸盐氮积累率最高,总氮去除率也最高,接近70%;同时发现亚硝酸盐氮的浓度过高（在6 mg•L^-1左右）会降低脱氮效果。说明改变DO与曝气/停曝时间均可实现短程硝化反硝化脱氮,但后者效果更为显著。另外,DO过低（1 mg•L^-1）、过高（4 mg•L^-1）时,膜污染均恶化;曝气率越低,停曝的时间越长,膜污染越严重。     

单一缺氧/厌氧UASB同步反硝化产甲烷与A/O组合工艺处理实际晚期渗滤液

以实际高氮晚期渗滤液为研究对象,应用缺氧/厌氧UASB-A/O组合工艺重点研究有机物和氮的去除特性,同时考察了A/O系统内短程硝化实现途径及稳定方法。试验结果表明,该生化系统可实现有机物和氮的同步、深度去除。在原液COD平均为6537 mg·L^-1,NH⁺₄-N为2021 mg·L^-1的条件下,系统最终出水分别为300 mg·L^-1和15.6 mg·L^-1,去除率分别为95.4%和99.2%。UASB反应器的平均COD负荷为6.5 kg COD·m^-3·d^-1,去除速率为5.3 kg COD·m^-3·d^-1。在单一UASB反应器内,发生了缺氧反硝化和厌氧产甲烷的双重生化反应,UASB反应器内获得了几乎100%的反硝化率。通过高游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）的协同作用,使A/O反应器实现并维持了稳定的短程硝化,通过99%以上的亚硝化率实现高效的氨氮去除。     

高氮豆制品废水的亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮工艺

采用序批式活性污泥法,通过控制溶解氧浓度开发出处理高氮豆制品废水的新工艺.实验结果显示,当曝气阶段反应器内溶解氧浓度保持在0.5 mg•L^-1左右时,曝气过程中NO^-₂-N/NO^-_x-N的比率始终维持在93%以上,并且曝气结束时,有大约87.6%的氨氮是通过同步硝化反硝化途径去除的.因此,控制反应器内溶解氧浓度在0.5 mg•L^-1左右时,在一个反应器内同时实现了亚硝酸型硝化反硝化和同步硝化反硝化.经过理论计算和机理分析,在此溶解氧下,亚硝酸菌的比增殖速率近似为硝酸菌的2.22～2.43倍,并且低溶解氧容易在活性污泥颗粒内形成进行反硝化作用的缺氧区.因此,在常温下,只要采用溶解氧传感器控制SBR反应器内溶解氧浓度在0.5 mg•L^-1左右,就可以实现稳定的亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮工艺.     

基于基质浓度的厌氧氨氧化工艺运行策略

考察了不同操作模式对厌氧氨氧化工艺性能的影响。采用高基质浓度运行厌氧氨氧化反应器,设置出水回流（回流比R为1.07）,最大基质氮去除速率为3.78 kg·m^-3·d^-1;采用低基质浓度运行厌氧氨氧化反应器,不设出水回流,最大基质氮去除速率可达25.04 kg·m^-3·d^-1;两者的最大基质氮去除速率相差6.62倍,低基质浓度操作模式明显优于高基质浓度操作模式。亚硝酸盐的毒性强于氨,反应器运行中可控制氨氮适当过量,同时应根据反应器对亚硝酸盐的转化能力来控制亚硝酸盐负荷,以避免亚硝酸盐过载所致的抑制作用。在处理高浓度含氮废水时,可采用出水回流来缓解基质抑制,也可配水稀释,使NO^-₂-N浓度低于临界抑制浓度。     

新型厌氧水解酸化-短程反硝化厌氧氨氧化工艺同步处理生活污水和含硝酸盐模拟废水

构建新型厌氧水解酸化(AnHA)-短程反硝化厌氧氨氧化(PD/A)工艺,实现了低碳氮比模拟生活污水和低浓度硝酸盐模拟废水的同步和高效处理。通过控制进水NO₃^--N/NH₄⁺-N=1.2、COD/TN=2.36,调控生活污水分段进水比为3∶7,AnHA反应器HRT=3.2h,AnHA-PD/A系统实现了94.78%TN去除,相应出水TN浓度仅为5.47mg/L,远低于我国城镇污水处理厂一级A排放标准。稳定运行期间,PD-Anammox过程作为AnHA-PD/A系统内最为主要的氮素去除过程,其对系统TN去除贡献率高达95.87%。气相色谱结果表明,乙酸作为AnHA出水主要有机成分(43.65%),即优质碳源供给极大地促进了PD/A系统内NO₂^--N供给过程。微生物高通量测序表明,Commamonas和Omatilinea作为AnHA系统内相对丰度最高的水解和酸化菌属,在大分子有机物的降解产酸过程中发挥重要作用,相应丰度分别为2.97%和3.74%;PD/A系统...     

双污泥-诱导结晶工艺除磷脱氮试验研究

针对传统污水处理脱氮除磷工艺碳源不足、聚磷菌与硝化菌泥龄矛盾、磷资源无法有效回收利用等问题,开发出"双污泥-诱导结晶"新型工艺,对其去除有机物和脱氮除磷性能进行了考察和分析。结果表明:当进水COD为152～237mg.L-1,TP为3.92～7.68mg.L-1,TN为31.3～50.5mg.L-1,C/N比约为3.91～5.21时,COD、TN和TP平均去除率分别为93.2%、71.2%和95.7%。厌氧段COD去除量约占系统COD去除总量的85.9%。TN的去除主要由缺氧池承担,厌氧池、硝化池、缺氧池、后置曝气池TN去除量约占系统TN去除总量的31.7%、11.4%、54.9%和2.0%。结晶在除磷过程中起着主要作用,结晶除磷量平均约占总除磷量的81.5%。双污泥工艺在系统中的主要作用为辅助化学除磷和脱氮。侧流比是保证系统稳定运行的关键参数。后置曝气池对超越污泥中COD和氨氮的去除有重要作用。