移动床生物膜反应器中同步硝化反硝化的实现及动力学分析

以低COD/N人工模拟废水为基质,研究移动床生物膜反应器(MBBR)内同步硝化反硝化(SND)过程。进水COD和NH4+-N的质量浓度分别为200 mg/L和40 mg/L,以K1型填料为载体(填充率为40%),DO控制在3~4mg/L,20 d后有稳定的生物膜形成。生物膜完全成熟后,每个填料上平均生物膜量为33.5 mg,出水COD和NH4+-N去除率平均分别达86.68%和97.25%,NO2--N基本无累积,NO3--N的质量浓度均保持在5 mg/L以下,TN去除率在后期最高达90.6%,计算得到SND率达91.66%,结果证实在单一反应器内实现了良好的同步硝化反硝化过程。动力学模拟得出同步硝化反硝化过程中的NO3--N饱和常数为5.83 mg/L,大于单级反硝化过程中的硝酸盐氮饱和常数。     

序批式生物膜反应器的同步硝化反硝化研究

序批式生物膜反应器(SBBR)在好氧条件下能创造缺氧微环境.出现同步硝化反硝化现象.为在城市污水处理中实现持久稳定的同步硝化反硝化过程,研究了DO、C/N、温度和pH对SBBR同步硝化反硝化的影响.结果表明:DO是影响同步硝化反硝化重要因素,温度和pH对硝化菌和反硝化菌的生物活性具有明显的抑制作用,在中性和略偏碱性时可较好地实现同步硝化反硝化.     

电极生物膜法反硝化工艺研究进展

电极生物膜法反硝化是一种新型的将电化学法与生物膜法相结合的生物反硝化方法。特别在缺乏碳源时,该法为反硝化提供了一种新的途径。结合国内外对电极生物膜法反硝化的研究发展,系统介绍了电极生物膜法反硝化工艺的影响因素,同时指出该工艺在电极材料的选择、反应器构型设计、电化学和生物膜协同作用的原理与条件优化方面存在的问题和今后的研究发展趋势。     

生物膜中同步硝化反硝化的研究进展

生物脱氮技术是一种经济、有效的方法,而生物膜同步硝化反硝化与传统生物脱氮技术相比具有很大的优势,发展潜力很大。结合国内外的研究现状,对生物膜SND现象的原理进行了分析,并探讨了影响生物膜中SND脱氮效率的影响因子,包括溶解氧、pH、碳氮比、ORP和微生物等因素;同时,针对不同生物膜载体选择对SND效果影响的最新研究,以及可降解生物膜载体的研究效果和优势进行了总结。最后,提出生物膜SND目前在应用中存在的有机碳源和溶解氧的问题,并指出了其进一步研究的目标和方向。     

同步硝化反硝化膜生物反应器脱除钨冶炼废水中氨氮的影响因素研究

考察了同步硝化反硝化膜生物反应器(SNdNMBR)过程脱除钨冶炼废水中氨氮的影响因素。试验结果表明,当ρ(DO)=1 mg/L、HRT=8 h、m(C)/m(N)=1.5～2.0时,系统SNdN较高,处理效果最佳;污泥停留时间(SRT)为30～40 d时,污泥活性比在0.75左右,污泥活性较好,MLSS的质量浓度维持在5.5 g/L左右,系统对NH4+-N、TN的去除效果分别达到70%和57%左右。     

基于电极生物膜法对饮用水中硝酸盐的反硝化脱氮实验研究

电极生物膜法是近年来发展起来的一项新型水处理技术,具有处理费用低,去除率高,效果稳定,易于控制等优点,在处理低浓度硝酸盐氮污染的地下水和饮用水等方面具有良好的效果。主要研究了不同的碳氮比和电流强度对反硝化脱氮效果的影响,并对硝酸盐氮的测定方法进行了研究。     

三维生物膜电极反应器氢自养反硝化脱氮技术进展

三维生物膜电极法是一种电化学与生物技术耦合的方法,具备电化学硝酸盐去除的优点(高效率、无污泥产生、使用小反应器和低投资成本),同时,也有可能存在克服生物过程的一些缺点(缓慢过程、有机残留物).综述了三维生物膜电极反应器(3D-BER)反硝化过程中主要的影响因素的研究进展:电流、水力停留时间、酸碱度、碳源、温度以及电极材...     

悬浮填料床同步硝化反硝化脱氮试验研究

在好氧条件下,向反应器中装填悬浮填料进行脱氮试验,考察生物膜法对氨氮和总氮的去除效果.结果表明：DO为3.0 mg.L-1时,氨氮平均去除率达到89.52％、总氮平均去除率达到29.46％.在好氧条件下,生物膜脱氮效果明显,硝酸盐氮的积累使反硝化过程成为脱氮的制约因素之一.     

电极-生物膜法反硝化脱氮的研究进展

电极—生物膜法是近年来才发展起来的一项新型水处理技术。在处理低浓度硝酸盐氮污染的地下水和饮用水等方面具有良好的效果。文中对水中硝酸盐氮污染概况及其危害和电极生物膜法研究进展概况作一说明,并对其基本原理和影响因素进行了一些理论探讨。     

硅胶膜曝气生物反应器同步短程硝化反硝化研究

以疏水性无孔硅橡胶管为膜曝气组件,通过长期的运行试验,对硅胶膜曝气生物反应器中实现同步短程硝化反硝化的可行性进行了研究。结果显示:在温度为32℃,p H为7.5~8.0,溶解氧为0.5 mg/L,HRT为12 h,进水COD为300 mg/L,NH4+-N为60 mg/L时,SMABR具有最佳去除效果,此时出水NO2--N为7.3 mg/L,NO3--N未检测到,NH4+-N、TN、COD去除率分别为82.9%、71.0%、90.0%。研究结果表明:SMABR通过改变反应条件能稳定实现同步短程硝化反硝化。     

生物膜-电极法在废水处理中的应用

生物膜-电极反应器(BER)是一种非常新颖的废水脱氮技术,同传统的生物反硝化法相比,具有不需要外加碳源或者需要投加少量碳源等优点.作者重点介绍了BER在处理生活污水、含重金属废水和高浓度有毒有机废水中的应用研究状况,并对有待研究的问题进行了探讨,认为该方法在废水处理中极具潜力.     

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.     

电极-生物膜法在生物脱氮处理中的潜力

阐述了以氢自养型反硝化为基础的电极-生物膜法及其在脱氮处理中的优势;着重从电极材料、工艺布置和影响处理效果的因素等方面对该技术进行了分析;对如何利用惰性阳极电解产氧来促进生物硝化,以开发出更加高效、环保的脱氮工艺提出了新思路:即电解产氧为主,曝气为辅,控制适当的水力停留时间,并主要通过电流调节控制氧水平,实现亚硝酸盐积累;同时利用电解产氢为电子供体进行反硝化,使限氧的硝酸盐型脱氮在BER中得以实现。     

复合生物反应器亚硝酸型同步硝化反硝化脱氮

Sequence hybrid biological reactor （SHBR） was proposed, and some key control parameters were investigated for nitrogen removal from wastewater by simultaneous nitrification and denitrification （SND） via nitrite. SND via nitrite was achieved in SHBR by controlling demand oxygen （DO） concentration. There was a programmed decrease of the DO from 2.50 mg·L^-1 to 0.30 mg·L^-1, and the average nitrite accumulation rate （NAR） was increased from 16.5% to 95.5% in 3 weeks. Subsequently, further increase in DO concentration to 1.50 mg·L^-1 did not destroy the partial nitrification to nitrite. The results showed that limited air flow rate to cause oxygen deficiency in the reactor would eventually induce only nitrification to nitrite and not further to nitrate. Nitrogen removal efficiency was increased with the increase in NAR, that is, NAR was increased from 60% to 90%, and total nitrogen removal efficiency was increased from 68% to 85%. The SHBR could tolerate high organic loading rate （OLR）, COD and ammonia-nitrogen removal efficiency were greater than 92% and 93.5%, respectively,, and it even operated under low DO concentration （0.5 mg·L^-1） and maintained high OLR （4.0 kg COD·m^-3·d^-1）. The presence of biofilm positively affected the activated sludge settling capability, and sludge volume index （SVI） of activated sludge in SHBR never hit more than 90 ml·L^-1 throughout the experiments.     

供氧速率影响同时硝化反硝化脱氮的研究

通过在实验室内建立同时硝化反硝化(SND)装置,考察了供氧速率对SND脱氮的影响。结果显示,当供氧速率由50 m L/(min·L)提高至100 m L/(min·L)时,COD与NH3-N去除效率变化不大,分别保持在96%与99%以上,而TN去除率由80%降低至70%左右。为研究造成脱氮性能差异的原因,采用批次试验测试了不同供氧速率下的脱氮过程。研究结果表明,供氧速率的增加不影响反硝化速率,但会提高碳氧化速率,从而加快有机物的消耗,缩短了反硝化的时间,从而造成TN去除率下降。     

碳氮比与氨氮负荷对序批式活性污泥法同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮的效率,研究采用序批式活性污泥法(SBR工艺)考察碳氮质量比w(C/N)与氨氮负荷对同步硝化反硝化的影响。结果表明:当w(C/N)为5.6,氨氮负荷为0.024 g/(g.d),碳源快速消耗,SBR工艺较难实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率只能够达到0.76%。当w(C/N)为10.5,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,SBR系统能够实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率达到97.6%,NH4+-N和COD去除率均接近100%;当w(C/N)为16.3,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,同步硝化反硝化率为94.5%,增加外加碳源的成本。同步硝化反硝化可以取代二段独立的硝化和反硝化过程,节省运行费用。     

Simultaneous nitrification and denitrification with electricity generation in dual‐cathode microbial fuel cells

BACKGROUND: Nitrogen removal using microbial fuel cells (MFCs) is of great interest owing to the potential benefits of bioenergy production. In this study, simultaneous nitrification and denitrification in dual‐cathode MFCs was investigated. RESULTS: The dual‐cathode MFCs investigated were capable of generating electricity and removing nitrogen, influenced by operating methods, nitrogen loading rates and external resistance. Depending on the ammonium concentration in the anode chamber, 84–97% of the ammonium nitrogen was removed via nitrification in the aerobic cathode. The removals of nitrate and total nitrogen were relatively low (～50%) at the influent ammonium concentration of 80 mg NH₄⁺‐N L^?1, but were significantly improved to more than 90% at a lower ammonium input (40 and 20 mg NH₄⁺‐N L^?1). When the electrode couples were electrically connected for different purposes, with high power output from the anode/aerobic cathode and high current generation from the anode/anoxic cathode, nitrogen removal was also improved. An investigation of aeration suggested that factors other than carbon supply, possibly inefficient reactor configuration, also limited the performance of the developed MFC. CONCLUSION: The experimental results demonstrated that the proposed pathway was feasible with effective nitrogen and organic removal. This study provided valuable information for the further development of a continuously operated dual‐cathode MFC system. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

低温下碳源对同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮效率,采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟废水。在pH=7.0—8.5、温度10—15℃、溶解氧(DO)为3—5 mg/L、污泥浓度(MLSS)为(3 500±200)mg/L、ρ(NH4+-N)为50—70 mg/L条件下,分别考察蔗糖、醋酸钠和乙醇作为碳源对SBR工艺同步硝化反硝化(SND)脱氮效果和胞外聚合物(EPS)的影响。结果表明,蔗糖作为碳源时,当进水COD为370 mg/L时,COD去除率达到86%,SND率为88.3%,ρ(EPS)为659 mg/L;当醋酸钠作为碳源时,COD去除率达83.9%,SND率为68.8%,ρ(EPS)为742 mg/L;当乙醇作为碳源时,COD去除率仅为72.8%,SND率为58%,ρ(EPS)为736 mg/L。与醋酸钠和乙醇相比,蔗糖更适合作为低温下SBR工艺同步硝化反硝化的碳源。