限氧曝气实现亚硝酸型同步硝化反硝化的研究

在(19±1)℃条件下,采用SBR工艺处理低碳氮比实际生活污水,没有外加有机碳源,通过限氧曝气实现了亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮(simultaneous nitrification denitrification via nitrite,亚硝酸型SND).试验结果表明,较长污泥龄下(50~66 d),通过控制曝气量使系统溶解氧处于较低水平,好氧末端ρ_DO<2.0 mg/L,平均ρ_DO≈0.65 mg/L,不仅可在常温条件下实现短程硝化,ρ(NO₂^--N)/ρ(NO_x^--N)稳定在95%以上,而且可同时在该好氧硝化系统中获得高效的反硝化效果,稳定运行后,经亚硝酸型SND途径的总氮去除率(E_SND)平均为52%,最高可以达到63.1%.试验分析表明,低ρ_DO水平是实现亚硝酸型SND的关键因素,通过低ρ_DO影响硝化菌群的构成、反硝化菌的缺氧微环境以及有机物和ρ(NH₄⁺-N)的降解特性,促进了亚硝酸型SND的形成.     

聚吡咯与十二烷基苯磺酸钠修饰的钯-镍双金属电极的制备与性能表征

采用电沉积法,以钛(Ti)网为基体材料,分别用聚吡咯(PPy)修饰、PPy与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)联合修饰,制备了钯-镍(Pd-Ni)双金属催化电极(Pd-Ni/PPy/Ti电极和Pd-Ni(SDBS)/PPy/Ti电极),探讨了SDBS掺杂对电极电化学催化活性的影响.循环伏安(CV)测试表明,在研究范围内,Pd-Ni/PPy/Ti电极的最大氢吸附峰电流值为-93 mA,Pd-Ni(SDBS)/PPy/Ti电极的最大氢吸附峰电流值为-154 mA,后者的电催化性能更优.用扫描电镜(SEM)观察了引入PPy和SDBS后电极表面形态的变化.利用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)分析了电极表面Pd、Ni的负载量.X射线衍射(XRD)测试结果表明在2种电极上都形成了钯镍合金.实验表明,制备过程中引入表面活性剂SDBS,使Pd-Ni(SDBS)/PPy/Ti电极上的钯负载量减少,同时电催化性能提高,电化学脱氯潜能大.     

A/O工艺生物脱氮过程黏性污泥膨胀的发生

采用A/O工艺, 以低ρ(C)/ρ(N) 实际生活污水为研究对象, 首先考察了不加外碳源条件下不同参数条件对脱氮效果的影响, 确定了较优运行参数, 在较优运行参数下氨氮 (ammonia nitrogen, NH₊⁴-N) 平均去除率为100%, 总氮(total nitrogen, TN)平均去除率为49.48%, COD平均去除率为82.03%, 并在此过程中研究了系统黏性膨胀的发生及变化情况.在此基础上增加外碳源使进水的ρ(C)/ρ(N) 提高, 研究了高ρ(C)/ρ(N)条件下系统对污染物的去除和系统黏性膨胀进一步变化情况, 得到了系统的最优运行工况, 最终出水平均ρ(NH₊⁴-N)、ρ(TN)和ρ(COD)均达到了国家一级A排放标准, SVI也稳定在200 mL/g左右.     

基于厌氧氨氧化的城市污水处理厂能耗分析

基于小试和示范工程的试验研究结果,对基于一体化厌氧氨氧化工艺的城市污水处理厂进行了综合分析和评价.首先针对主要污染物质进行物质平衡分析,结果表明:与传统A²O城市污水处理工艺技术相比,基于厌氧氨氧化工艺的污水处理厂能在保证出水总氮达一级A排放标准的同时,有机物回收量增加1倍.进一步考察了厌氧氨氧化工艺对城市污水处理厂能耗的影响.曝气能耗的降低和厌氧消化工艺中甲烷产量的提高,使得城市污水处理厂的理论能量自给率达到90%.物质平衡分析和能耗分析表明:厌氧氨氧化工艺提高污水厂能量自给率的关键在于实现了污水中有机物和氮污染物去除的分离.     

不同外碳源对污泥反硝化特性的影响

为了选择最优的反硝化外投碳源,应用SBR和A/O反应器,系统地研究了甲醇、乙醇和乙酸钠作为外碳源时污泥的反硝化特性.甲醇、乙醇和乙酸钠作为外碳源时污泥的比反硝化速率分别为3.2 mg/g·h^-1、9.6 mg/g·h^-1和12 mg/g·h^-1.甲醇和乙醇作为外碳源时污泥产率大致相同(约为0.40 g/g),而乙酸钠作为外碳源其污泥产率最高(0.65 g/g),甲醇作为外碳源时系统启动时间和驯化期长,不能迅速地响应进水水质的变化.乙醇是反硝化处理系统的最优外加碳源,具有反硝化速率高、污泥产率低、响应迅速、来源广且对环境的影响小等优点.     

以甲醇作为外碳源的生物反硝化

为了研究甲醇长期使用过程中反硝化性能的变化,按ρ_(TOC)/ρ_(N)为1.6±0.2于缺氧反硝化初投加一定量的甲醇作外碳源,以SBR间歇运行方式展开相关研究.结果显示,系统运行至37 d时即出现稳定的比反硝化速率,其由运行之初的0.378 mg NO_x-N/(gVSS.h)提高到2.406 mg NO_x-N/(gVSS.h).污泥驯化后的氮吸收速率试验发现,甲醇作碳源的ρ_(TOC)/ρ_(N)适宜范围是1.10².68.同时发现,16℃相对20℃的反硝化速率温度修正系数θ达1.07,表明温度降低对生物反硝化有较大抑制作用.从经济角度出发,甲醇投加应根据生物微环境及周围环境的变化作相应调整.     

革新MUCT工艺处理含盐污水

为了考察高盐污水生物处理过程中营养污染物的去除效果及盐度对去除率的影响,试验选用革新MUCT工艺在稳定盐度下对淡水污泥进行驯化后,对盐度约为10 g/L的实际含盐污水进行处理.结果表明,系统对总无机氮和P的平均去除率分别为87%和72%;在不同盐度冲击下,系统对有机物和N、P的去除特性也不同,盐度冲击对有机物和N的去除影响较小而对P的去除影响较大,高盐度的冲击影响远大于低盐度的冲击影响.     

A2N连续流双泥系统反硝化除磷脱氮试验研究

研究了基于缺氧吸磷理论开发出的A2N反硝化除磷脱氮新工艺对生活污水氮、磷的去除,重点考察了不同COD／TN、投碳方式及碳源对DNPAOs反硝化吸磷和脱氮的影响．试验结果表明：当进水COD／TN在3．94～7变化时,反硝化除磷较好,除磷率稳定在87．03％-92．95％,脱氮率从80．99％提高到了92．70％;而当COD／TN达到9．6以后,系统脱氮效果稳定在92％以上,除磷率却降至74％以下,TP去除量中反硝化吸磷比率下降,好氧吸磷比率升高;将外碳源投加在缺氧段,只能优先支持反硝化脱氮反应,而对缺氧吸磷有抑制作用．因此,理想的反硝化除磷环境为外碳源(电子供体)和NO3^-(电子受体)不能同时存在于一个体系中．A2N双泥系统的建立有利于除磷、脱氮的稳定和高效．     

利用ORP和pH控制豆制品废水的处理过程

研究ORP和pH在豆制品废水处理过程中的变化与有机物和氨氮的去除间的内在关系，有利于实现SBR法处理废水的在线控制．以豆制品废水为研究对象进行不同进水有机物和污泥质量浓度的试验，结果显示，在有机物降解过程中，0RP出现两个特征点：第1个为ORP凹点，表示反应器内大部分有机物已被去除；第2个为0RP平台，表示有机物已基本不再降解；pH存在两个变化区域：在反应初期为波动区，当有机物降解接近结束时，pH上升速度明显减慢，最后出现平台区．不同进水有机物和初始污泥质量浓度对反应过程的特征点并没有影响，因此可应用ORP和pH作为SBR法去除有机物的模糊控制参数．     

Effects of low temperature on sludge settleability and nutrients removal performance treating domestic wastewater

In order to investigate the effect of temperature on activated sludge systems,sludge settleability,nitrogen and phosphorus removal processes were investigated by changing temperature variation patterns using 4 sequencing batch reactors (SBR).The results showed that no matter temperature changes in the range of 15-22 ℃ (decrease or increase) gradually or sharply,it has little effect on nitrogen and phosphorus removal processes.But when temperature decreases to 12 ℃,biochemical reactions will be inhibitted obviously.At least 1 sludge retention time (SRT) is needed for nitrification adapt to new temperature envirionment,and more time is necessary for phosphorus removal process.When temperature increases from 12 ℃ to 22 ℃ sharply,nitrification process deteriorates seriously,but phosphorus removal process shows no change.In addition,sludge settleability deteriorates when temperature changes sharply (decrease or increase),but the reasons are different.Under temperature decrease condition,it is mainly caused by the increase of accumulated extracellular polymeric substances (EPS).Under temperature increase condition,the loosing sludge flocs’ configuration is the main reason.It should be pointed out that the filamentous bacteria content during the entire experiment keeps almost constant,and the sludge settleability variations are the reflection of the change of sludge physicochemical characteristics.