氮负荷波动对厌氧氨氧化/反硝化协同脱氮效能影响

在厌氧折流板反应器(ABR)中探究厌氧氨氧化菌和异养反硝化菌的分步培养，以及进水氮负荷波动对系统性能的影响。结果表明，维持C/N为0.65，逐步提升总氮负荷(NLR),50 d左右可实现厌氧氨氧化与反硝化协同脱氮，总氮去除率可达95.8%。NLR波动值低于1.04 kg/(m³·d)时，对工艺脱氮性能无显著影响。负荷变化幅度越大，厌氧氨氧化菌活性受抑制越显著，对反硝化菌基本无影响，负荷波动值达到2.10 kg/(m³·d)时厌氧氨氧化对氮的去除贡献(C_A)下降至54.8%，反硝化耦合厌氧氨氧化协同脱氮可有效提升系统的稳定性。胞外聚合物(EPS)对系统负荷波动有较好的响应规律，负荷波动越大，EPS提高越多，有利于提高系统性能的稳定性。     

常温下接种回流污泥实现BAF一体化自养脱氮工艺

为实现高氨氮废水的高效低耗稳定去除,在常温条件下,对曝气生物滤池（BAF）中实现与稳定短程硝化-厌氧氨氧化自养脱氮工艺进行了研究。研究结果表明：常温条件下,BAF接种二沉池回流污泥,采用闷曝-连续运行结合的接种挂膜方式,可成功实现短程硝化-厌氧氨氧化一体化自养脱氮。闷曝阶段使种泥活性恢复,而连续流运行过程中游离氨（FA）浓度高,可抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）,实现BAF中亚硝酸盐累积;通过调整BAF回流方式,降低回流液中NO₂^--N,防止NOB生长,并通过厌氧氨氧化（Anammox）滤池出水回流方式,接种微量Anammox菌,运行80 d可实现短程硝化-厌氧氨氧化,140 d后系统运行稳定,总氮（TN）去除率达76.62%。生物滤池有利于短程硝化-厌氧氨氧化工艺的实现与稳定,生物膜中不同厚度存在好氧缺氧环境,利于氨氧化菌（AOB）和Anammox菌共存;滤料的过滤作用有效地防止了Anammox菌流失,使其在系统中不断累积生长。不仅如此,AOB和Anammox菌均为自养菌且生长缓慢,避免了生物滤池的频繁反冲洗,简化了生物滤池的运行。气水比是BAF中一体化运行的关键参数,本研究中最佳的气水比为12：1,氨氮去除负荷达到0.91 kg N·m^-3·d^-1,氨氮和TN去除率分别可达96.86%和85.47%。     

高氨氮垃圾渗滤液SBR法短程深度生物脱氮

以实际垃圾填埋场渗滤液为研究对象,应用SBR系统对该类废水短程生物脱氮的可行性进行研究,重点考察了短程生物脱氮实现、稳定及系统的脱氮性能.结果表明,经过95天的运行,SBR系统成功实现并维持了稳定短程生物脱氮,平均亚硝积累率在92.5%以上.获得了稳定的脱氮性能,NH4+-N,TN平均去除率分别在97.2%和91.7%以上.DO、ORP和pH曲线的特征点能够准确判断硝化和反硝化终点,可作为SBR处理垃圾渗滤液短程生物脱氮过程的控制参数.相对于氨氧化菌,亚硝酸盐氧化菌对FA、FNA更敏感,因此两者协同作用抑制亚硝酸盐氧化菌活性,再辅以过程控制,能够准确判断硝化终点,实现NOB从系统硝化菌群中逐渐被淘洗,AOB成为优势菌种的目标,这是系统长期维持稳定短程生物脱氮的决定因素,FISH检测结果证明了这一点.     

耐低温生物脱氮机制与对策研究进展

废水处理系统中不可避免存在着低温环境,低温使得硝化菌和反硝化菌的活性下降,如何在低温条件下提高污水生物脱氮效果是废水处理研究工作中亟待解决的问题。本文对近年来研究发现的低温微生物耐低温机制进行了梳理,提出了最近发现的胞外聚合物（EPS）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）的作用机理;介绍了几种已被研究证实能在低温下进行脱氮的功能菌与一些可以提高低温污水脱氮效果的新技术/工艺（包括使用新型填料、改变碳源投加方式、投加特定的重金属）;阐述了目前研究所遇到的一些问题,如缺乏工程实践、处理水质与研究菌株单一,研究结论与实际废水处理应用还有着差距。指出未来可以通过特异性功能菌的固定与使用、生物倍增技术与工程实践结合等方法来降低运行成本,提高低温污水的脱氮效果。     

人工快渗系统短程硝化反硝化的协同启动及脱氮性能

为提高人工快渗(CRI)系统的脱氮性能,构建了好氧(O)/缺氧(A)两段式CRI系统处理模拟生活污水,采用NaCl-pH协同调控的方式启动短程硝化反硝化,考察了其对NH₄⁺-N、TN去除的强化效果。结果表明,进水中投加质量浓度为6 000 mg/L的NaCl运行13 d后,O-CRI反应柱的NO₂^--N积累率可达到71.7%,此时提高进水pH至8.8,NO₂^--N积累率可增高至95.5%,NaCl-pH协同调控可成功启动短程硝化。O/A-CRI系统稳定运行期间NH₄⁺-N、TN去除率均值分别达到97.6%、87.5%,比对照组分别提高了2.9、41.3个百分点。O-CRI反应柱内的脱氮功能菌以氨氧化菌(AOB)为主,其中相对丰度较高的菌属为Nitrosomonas、Nitrosospira,而以Nitrospira为代表的亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性由于被选择性抑制而致使其相对丰度大幅减小,从而保障了NO     

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。     

低温低C/N比污水微氧生物脱氮性能研究

为探究低温条件下溶解氧（DO）质量浓度对微氧生物脱氮反应器启动和运行的影响,采用外曝气回流上升流式微氧污泥处理系统,将低C/N比模拟城市污水泵入反应器进行处理,实验各阶段微调DO浓度并测定主要出水水质指标。结果表明,反应器对TOC、IC、NH⁺₄-N和TN去除率分别为62.32%、60.02%、91.56%、64.09%,在低温、低DO、低C/N比的条件下处理效果良好。菌群结构分析表明,驯化污泥存在促进颗粒化菌,好氧氨氧化、厌氧氨氧化、自养反硝化、异养反硝化和好氧反硝化可协同脱氮,在低温、低C/N比下富集节能高效脱氮菌群。     

喷射环流反应器处理垃圾渗滤液的硝化特性研究

采用喷射环流反应器处理实际垃圾渗滤液，重点研究了系统的氨氮硝化性能，分别考察了游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）对氨氧化菌（AOB）和亚硝态氮氧化菌（NOB）活性的影响。结果表明，AOB菌群活性在FA质量浓度<6.5 mg/L、FNA质量浓度<0.1 mg/L时不受影响；在FNA质量浓度>0.1 mg/L时受到一定抑制但仍有较大活性。NOB菌群活性在FA质量浓度<3 mg/L且FNA质量浓度<0.01 mg/L时基本不受影响；在FA质量浓度>3 mg/L或FNA质量浓度>0.01 mg/L时受到明显抑制，且抑制作用随FA、FNA浓度升高呈增大趋势。碱度（碱度/氨氮需>7 g/g）对AOB有较大影响，而对NOB基本无影响。喷射环流反应器的氧转移效率可达45%，硝化速率可达0.06 g/（g·d），相较于传统MBR硝化单元具有氧转移效率和硝化效率高、水力停留时间短、占地面积小、能耗低的优点。     

苯酚对氨氧化菌硝化和污泥性能冲击影响

以苯酚为毒性抑制剂,短程硝化污泥为对象,分析研究了不同苯酚浓度对氨氧化菌硝化过程的抑制特性和抑制动力学,以及对污泥胞外聚合物组分及呼吸速率的短期冲击影响。结果表明,55 mg·L-1苯酚的存在使硝化速率降低37%;低浓度苯酚条件下（< 80 mg·L-1）符合Monod单分子一级动力学方程,且为可逆性抑制,恢复后呼吸速率可达20～25 mg O2·L-1·h-1;且因接种污泥含大量异养菌使得抑制常数（52.871 mg·L-1）远大于纯硝化菌群系统。另外,苯酚的存在促使菌群启动自我保护机制产生更多的胞外聚合物(EPS)抵抗环境变化。苯酚浓度升至135 mg·L-1时,蛋白质和多糖分别增加87.4%和311.7%;而且EPS组分发生相应变化,蛋白质/多糖（P/C）与初始COD/氨氮（C/N）比呈负相关性,P/C从22.1降至3.80。     

耦合生物阴极SND的MLMB -MFC的构建与运行

为有效提高脱氮效率、降低微生物燃料电池运行成本,设计了一种新型多通道折流板无膜微生物燃料电池（MLMB -MFC）。该系统耦合生物阴极同步硝化反硝化（SND）,实现产电的同时脱氮除碳。分别考察了系统的启动和运行情况,研究了不同阴极溶解氧（DO）和不同进水碳氮比（C/N）对MLMB-MFC的产电性能和SND效果的影响。经5 d启动运行后,平均功率密度达42.65 mW·m^-3,稳定运行后的最大功率密度（P_M）为94.22 mW·m^-3,有机物去除率为96.6%。阴极DO浓度为4.90~5.23 mg·L^-1、阳极基质C/N比为4时,总氮（TN）的去除率为27.9%,SND率为48.7%,表明该系统的生物阴极能较好地耦合硝化反应、异养反硝化反应和自养反硝化反应于一体,从而达到脱氮目的。     

废水脱氮中好氧反硝化现象的研究

采用SBR工艺,对废水脱氮中的好氧反硝化现象进行了研究。试验工序为:缺氧搅拌3h、曝气8h、缺氧搅拌1.5h、沉淀1h、排水。当进水ρ(NH4+-N)为107mg/L,ρ(CODCr)为700mg/L时,好氧段NH4+-N的去除率达到53.3%,TN的去除占整个周期TN去除的71.23%,表明好氧反硝化现象对整个周期的脱氮起着主要的作用。     

反硝化脱氮工艺补充碳源选择与优化研究进展

碳源是制约生物脱氮效率的重要因素。我国城市污水碳源不足,需要考虑碳源补充提供反硝化电子供体,开发各种新型碳源作为生物反硝化脱氮工艺可选择的碳源,如工业废水、初沉污泥水解产物、植物秸秆等,或改变工艺优化系统碳源。结合国内外对于反硝化碳源补充的研究成果,对反硝化脱氮速率以及动力学的研究现状进行了综述,并对不同碳源的选择和优化进行了分析和总结。     

焦化废水生物脱氮研究进展

焦化废水是一种氨氮和有机物浓度较高的难生化降解的有机废水,作者系统地介绍了近年来国内外在焦化废水生物处理技术方面的研究进展,对最近开发的短程硝化反硝化、同时硝化反硝化以及厌氧氨氧化等生物脱氮的新理论和新工艺进行了简单的综述和讨论,并指出了这些新技术的特点和研究开发应用前景.     

异养硝化-好氧反硝化菌的脱氮性能研究进展

异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)技术可在好氧的情况下同步去除水中的COD与总氮,其脱氮产物大多为无温室效应的氮气,脱氮过程中酸碱中和。然而实际废水成分复杂且水量水质不稳定,这使HN-AD技术的应用受到了限制。近年来不少学者针对不同的环境限制因子对HN-AD菌脱氮能力的影响进行了探索。为此,综述了近几年HN-AD菌在不同环境限制因子影响下的研究进展。     

焦化废水生物脱氮技术研究进展

焦化废水是一种氨氮和有机物浓度较高的难生化降解的有机废水,本文介绍了近年来焦化废水生物脱氮处理技术的特点及研究进展,包括传统的硝化反硝化工艺及新型的短程硝化反硝化、同时硝化反硝化以及厌氧氨氧化工艺,最后指出目前生物脱氮研究的主要方向。     

含氰废水生物脱氮技术的应用

根据含氰废水生物脱氮装置的运行情况分析了生物脱氮反应中的硝化和反硝化特点、原理，对制约脱氮反应的硝化和反硝化的条件进行改进，在相同进水量的情况下，改进前，氨-氮合格率为27．5％，改进后，氨-氮合格率为89．5％。     

好氧脱氮过程中脱氮途径的初探

采用SBR工艺处理氨氮废水，试验结果验证了好氧反硝化的存在，在好氧脱氮总量中按照氨氮→硝态氮(包括硝基氮和亚硝基氮，以NOx-N表示)→含氮气态物这一传统生物脱氮途径进行的仅占46．5％，在扣除生化合成反应所需氮素以及游离氨解析吹脱之外，尚有半数左右的氮在硝化过程中尚未形成NOx-N之前便已转化为不明物质而丢失。     

工业废水反硝化技术研究进展

综述了不同电子供体的生物反硝化过程应用于工业含硝酸盐废水治理的可能性。异养反硝化是非常高效的生物脱氮技术,但用于对低C/N废水的处理时,需要外加碳源而增加运行成本,且外加碳源可能引起二次污染。自养反硝化工艺以硫、氢等作为电子供体,可有效降低运行成本,将是工业废水脱硝的主要处理方法。不管异养反硝化还是自养反硝化工艺,都需进一步开发新的反应器和优化运行条件来降低运行成本。     

好氧反硝化菌的分析与研究

总结了近几年国内外研究者筛选鉴定的好氧反硝化茵,从生物学和环境两方面对好氧反硝化作用机理进行了详细的探讨,对好氧反硝化菌的主要影响因素进行分析,并总结了好氧反硝化菌的筛选鉴定方法,目前的应用方向,最后还提出了目前存在的问题及展望。