改良UCT分段进水深度脱氮除磷工艺反硝化动力学性能

采用序批试验研究了在T=(15±1)℃条件下以生活污水、污泥水解酸化上清液、乙酸钠、甲醇、乙醇和葡萄糖为电子供体的活性污泥的反硝化性能以及pH变化规律和动力学特性.结果表明,乙酸钠的比反硝化速率和比耗碳速率最高,分别为4.13 mg/(g.h)和29.8 mg/(g.h),但其反硝化能力最低.污泥水解酸化上清液的反硝化速率与乙酸钠相当.反硝化菌需经若干周期的驯化后才能适应甲醇和乙醇电子供体.当要求直接提高反硝化速率时,不宜选择甲醇和乙醇为碳源.而葡萄糖电子供体系统在前10~120 min出现短暂的“ρ(NO_T^--N)还原停滞平台”,当大分子葡萄糖糖酵解为小分子有机物后,反硝化过程才顺利进行,糖酵解过程是葡萄糖反硝化过程的限速步骤.此外,不同电子供体反硝化过程pH变化规律可以间接指示反硝化动力学特性,其缺氧异养菌产率系数为0.68~0.73.     

不同pH值及碱性物质对短程硝化的影响

为了探究污水生物处理短程硝化过程中最佳pH值范围及适宜的碱性物质,采用序批式活性污泥法(SBR)研究模拟污水不同pH值及碱性物质对短程硝化的影响.结果表明,短程硝化反应的最适pH值为8.0,当pH值低于6.6时,短程硝化反应几乎停止.调节反应器初始pH值为8.0时,添加氢氧化物和碳酸类物质的反应器因pH值下降速度快而先后停止反应.KHCO3的酸碱缓冲能力最强,pH值降低最慢,短程硝化速率最快,平均亚硝积累速率达0.155 g/(g·d)(以可挥发性固体计算).通过添加不同碱性物质维持反应过程恒定pH=8.0时,KHCO3调节的反应器反应速率最快,最适合短程硝化反应.因此,在工程应用中,从可行高效等方面考虑,建议选择用KHCO3调节至pH=8.0促进短程硝化反应的进行.     

镁粉投加对剩余污泥碱性发酵的影响

为了提高剩余污泥厌氧消化过程中的水解速率,采用批次试验对处理实际生活污水的剩余污泥进行低温热处理,研究了在处理时间为10~80min,处理温度50~90℃条件下,低温热处理对有机物溶出、溶解性碳水化合物(SC)和溶解性蛋白质(SP)相对分子质量变化及脱水性能改变的影响. 结果表明:随着热处理时间的延长,溶解性化学需氧量(SCOD)、SC和SP分别在90℃、80min,90℃、70min和70℃、40min条件下达到最高值,较原污泥中各项指标分别增长了15.5、19.2和5.2倍. 升高温度可以促进大分子物质向小分子物质的转化,在50~90℃,SC最小相对分子质量从163u降低到2.5u,SP从1.41u降低到0.26u. 通过污泥毛细吸水时间(CST)来表征污泥的脱水性能,CST在80℃后增长速率加快,70℃、80min条件下较原污泥增长了108.8s,而在90℃、80min条件下增长了375.7s. 根据以上研究结果得出结论,最合适的热水解条件为70℃、30min.

     

基于FNA处理污泥实现城市污水部分短程硝化

为了探究污水生物处理短程硝化过程中最佳pH值范围及适宜的碱性物质,采用序批式活性污泥法（SBR）研究模拟污水不同pH值及碱性物质对短程硝化的影响.结果表明,短程硝化反应的最适pH值为8.0,当pH值低于6.6时,短程硝化反应几乎停止.调节反应器初始pH值为8.0时,添加氢氧化物和碳酸类物质的反应器因pH值下降速度快而先后停止反应.KHCO₃的酸碱缓冲能力最强,pH值降低最慢,短程硝化速率最快,平均亚硝积累速率达0.155 g/（g·d）（以可挥发性固体计算）.通过添加不同碱性物质维持反应过程恒定pH=8.0时,KHCO₃调节的反应器反应速率最快,最适合短程硝化反应.因此,在工程应用中,从可行高效等方面考虑,建议选择用KHCO₃调节至pH=8.0促进短程硝化反应的进行.

     

城镇污水处理厂\

生物膜在工业废水和生活污水的生物处理工艺中有着广泛应用,对于生物膜的研究也逐渐成为热点和难点.微电极技术作为一种研究方法,因其测量精度高且响应时间快,成为研究生物膜内部物质传质与降解规律的重要手段.主要阐述微电极的分类与特点,测量微反应器的建立,分类介绍近年来微电极技术在生物膜研究中所发挥的作用.利用微电极直接穿刺测定指标变化是基础,对测定数据进行分析是认识生物膜的关键,将微电极技术与其他技术联合应用是未来微电极技术的应用趋势.

     

活性污泥长期好氧饥饿下的微生物种群结构演化

为考察好氧饥饿环境对活性污泥硝化及除磷性能的影响,研究活性污泥在长期好氧饥饿条件下的微生物种群结构变化,以具有良好硝化和除磷性能的活性污泥为实验对象,利用Illumina高通量测序平台分别考察活性污泥好氧饥饿处理3,7,14和30 d后的微生物种群结构特性及差异.结果表明:好氧饥饿时间越长,活性污泥硝化及除磷性能所受的影响越大,污泥的种群结构变化越明显.硝化菌和除磷菌等相关功能细菌在短期(7 d)好氧饥饿过程中,可分别利用细菌衰亡裂解释放的氨氮和胞内储能物质进行细胞维持,确保系统硝化及除磷性能的恢复,同时恢复期氨氧化菌快于亚硝酸氧化菌的活性恢复速率促进了系统由全程硝化向短程硝化的转变;而随着好氧饥饿时间的延长,功能细菌的种群丰度均逐渐减少.此外,活性污泥微生物种群结构在30 d好氧饥饿过程中经历了一个动态变化过程,既有优势种群(如Proteobacteria和Bacteroidetes等)的逐步消亡,又有适应好氧饥饿环境的菌种(如Firmicutes)增强成为新的优势菌群.     

腐殖酸预处理对活性污泥中硝化菌活性的影响

为考察腐殖酸(HA)预处理对硝化菌——氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性的影响,将不同质量浓度梯度的腐殖酸(HA)分别投加到全程硝化污泥Sc1(硝化活性较低)和Sc2(硝化活性较高)以及短程硝化污泥Sp(硝化活性较高),预处理24 h,每种污泥均采用相同的HA质量浓度梯度(0、80、160、240 mg/L)处理.结果表明,当采用80 mg/L(50 mg/gMLVSS)的HA预处理后,污泥Sc1的NOB活性就有了显著提高,硝化反应过程中的硝态氮积累率(R_(NA))由不投加HA预处理时的26.32%增加至78.82%,而氨氧化速率(R_(AO))没有显著变化,表明HA预处理对AOB的活性没有影响而提高了NOB的活性.对于污泥Sc2,投加不同质量浓度的HA预处理既没有改变R_(AO)也没有影响R_(NA),这说明对于活性较好的AOB和NOB,HA预处理并没有进一步提高其活性,同时也不会抑制其活性.对于污泥Sp,HA的预处理没有破坏其短程效果,基本没有NO_3~--N的积累.因此,HA预处理对于AOB活性基本没有影响,但是影响了NOB的活性,在其活性不高时,能提高其活性,在其活性高时,既不会被进一步提高也不会被抑制.