全程自养脱氮污泥颗粒化及其脱氮性能的研究

利用厌氧颗粒污泥作为种泥,启动SBR反应器,旨在培养全程自养脱氮颗粒污泥以及研究全程自养脱氮过程中污泥理化性质的变化.结果表明,先在厌氧条件下富集厌氧氨氧化微生物,然后在曝入的氮气中添加一定量空气,控制反应器的DO在0.3～0.5 mg/L,实现全程自养脱氮颗粒污泥培养是可行的,总氮去除率最高达到75.3%.实验用水中过高的钙盐和磷盐会形成钙盐沉积物,并在污泥中积累,导致污泥中有机组分减少,污泥脱氮性能变差.降低试验用水中Ca盐的投加量,经过驯化,污泥中的有机组分会逐渐增加,污泥脱氮性能逐渐恢复.     

全程自养脱氮特性因子的研究

以消化污泥脱水液为基质 ,两级串联悬浮填料床反应器的NH+₄-N平均表面负荷为 3～ 4g (m2·d) ,总的全程自养脱氮率达 65%～70 %。对反应器中的生物膜污泥采用批式实验 ,研究了全程自养脱氮的特性影响因子。结果表明 :只有在DO限制 (如 0.8mg/L左右 )条件下 ,生物膜污泥才能进行彻底而正常的全程自养脱氮作用 ;全程自养脱氮的适宜pH范围约在 7.5～8.5之间。      

新型生物脱氮工艺的研究进展

新型生物脱氮技术已经在国内外展开了广泛的研究和应用,为废水脱氮处理提供了一个实用而节能的新途径。该技术基于氨氮从短程硝化途径转化为氮气的生物反应过程,根据反应条件的不同,主要包括亚硝酸盐存在条件下的高活性氨氮去除反应器 (SHARON);厌氧氨氧化工艺(ANAMMOX);亚硝酸盐存在的条件下全程自养脱氮过程(CANON);限氧自养硝化反硝化(OLAND)。介绍了国内外对新型工艺运行参数和影响因素(DO,ORP,pH等)的研究状况,以及新型生物脱氮反应器研究成果。     

低碳氮比废水生物脱氮新技术

传统的除氨氮工艺需要消耗较多的氧气,且对于低碳氮(C/N)比的废水,需外加有机碳源才能进行反硝化。详细阐述了同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化和全程自养脱氮等生物脱氮新技术的特点,应用前景以及存在的问题。提出了今后的研究方向。     

磁场强化全程自养脱氮工艺的启动

为强化全程自养脱氮（CANON）工艺的脱氮性能,利用膜生物反应器（MBR）启动CANON工艺,并对其施加静态磁场进行强化,分析磁场作用下CANON工艺脱氮效果,并对其影响机理进行解析。结果表明:适宜强度的磁场强化了CANON工艺的脱氮效率,并缩短了工艺启动周期。磁场作用下,CANON工艺后期平均氮去除负荷为49.5 g/（m3·d）,相比于对照提高了1.45倍。在低温条件下,磁场的存在能使CANON工艺保持较高的反应活性,其平均氮去除负荷为对照组的2.88倍。磁场促进了污泥胞外聚合物的合成与分泌,提高了蛋白的含量,同时降低了反应器内体系Zeta电位,有利于污泥的聚集,使其内部形成不同的氧分区,促进了CANON工艺中不同微生物的共存,从而强化了CANON工艺的脱氮效率。     

全程自养脱氮新技术处理污泥脱水液的研究

以含有高浓度氨氮的消化污泥脱泥污水为基质,在悬浮填料床反应器中实现了稳定的全程自养脱氮过程.在填料表面培养形成了全程自养脱氮混菌生物膜.反应器的主控条件为T=28℃,pH=8.0左右,溶氧为0.8～1.0 mg/L.两级串联反应器的平均表面负荷为NH₄⁺-N 3～4 g/(m²·d),总的全程自养脱氮率达70%左右.对处理高氨氮含量和低C/N比的废水,全程自养脱氮较常规硝化-反硝化脱氮技术可大大降低氧耗并无需外加有机碳源,因此具有很好的应用前景.     

全程自养脱氮系统中氨氧化菌关键种群的变迁

全程自养脱氮是在高铵氮低溶氧条件下完全由自养菌群作用而将水中氮素脱除的现象。特异性扩增16SrDNA上的氨氧化菌特异的CTO基因片段,建立克隆文库并进行系统发育学分析,考察全程自养脱氮系统菌群驯化及退化过程中氨氧化菌的结构组成和其中关键种群的变迁,结果表明:在驯化过程中Nitrosospira属细菌和Nitrosomonas oligotropha细菌逐渐被能够耐受高氨氮低溶氧的Nitrosomonas europaea细菌所代替,后者可能是全程自养脱氮系统氨氧化步骤的主要参与者,而氨氧化菌的菌群演变可能并不是后来系统退化的原因。     

低C/N比条件下高效生物脱氮策略分析

针对低C/N比污水传统生物脱氮碳源不足、脱氮效率不高,提出从充分利用碳源和减少生物脱氮碳源需求量两个方面,来实现高效生物脱氮.在充分利用碳源方面,介绍了好氧缺氧分段进水工艺、脉冲式SBR工艺等改进型生物脱氮工艺;在减少生物脱氮碳源需求量方面,介绍了短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、完全自养脱氮等新型生物脱氮技术.并对这些技术和工艺的原理、优势、存在的问题以及应用情况进行了简要的分析.     

全程自养脱氮颗粒污泥培养及动力学研究

SBR反应器接种厌氧颗粒污泥,经过3个阶段培养,成功培养出全程自养脱氮颗粒污泥,并对颗粒污泥系统进行动力学研究.建立了描述全程自养脱氮的动力学模型.由于溶解氧(DO)在颗粒污泥内呈梯度分布,模型引入DO校正系数.通过模型研究反硝化作用、亚硝酸盐和DO对过程的影响,模拟结果与实测结果相一致.结果说明,异养反硝化菌的存在,在一定程度上影响厌氧氨氧化(ANAMMOX)过程,但是随着启动的进行,反硝化的影响逐渐降低.初始亚硝酸盐浓度为20~30 mg/L时,厌氧氨氧化开始受到抑制,总氮去除率开始降低.DO浓度的过高或过低都会导致全程自养脱氮效果受限制.根据进水氨氮浓度调整DO浓度,可使总氮去除效率达到较佳水平.进水氨氮浓度为80 mg/L时,最佳DO为0.3~0.6 mg/L.     

污水生物处理工艺强化脱氮除磷的研究进展

近年来我国富营养化水体爆发水华和赤潮的水质恶化事件频频发生,众所周知,污水中的氮和磷是水体富营养化的罪魁祸首,为了避免造成对水体生态环境的进一步破坏,并考虑到水资源的再生循环利用,国家把污水排放氮、磷一级指标做了进一步的提高.国内现有的脱氮除磷工艺很少能使出水中的氮和磷同时达到理想的去除效果,为了出水水质能达标,通常引入深度处理工序,使工艺复杂化并增加了成本,此外,二级生物脱氮除磷工艺本身还存在着基建费用大、能耗高、剩余污泥排放量大等缺陷.对此,需要深入污水二级生物处理段进行分析研究,并时其进行全程的优化.基于生物脱氮除磷的机理,综述了国内外二级生物脱氮除磷工艺的研究进展,并对比了各工艺的优缺点,提出了优化二级生物处理工艺的发展趋势.     

一体化A/O工艺中溶解氧对脱氮除碳的影响

根据好氧-缺氧生物脱氮的工艺原理,设计了一体化A/O反应器,并就DO对其脱碳、脱氮处理效果的影响进行研究。结果表明,在水力停留时间HRT=12h,进水COD为300mg/L左右时,COD的平均去除率为93%。当好氧区DO在5mg/L左右时,脱氮效率最高,TN去除率达到70%。当好氧区DO为3￣4mg/L时,氨氮和总氮的去除可达到动态一致,它们的去除率均在50%～60%之间。     

温度对A~2/O工艺脱氮影响的研究

温度与A2/O工艺处理功能密切相关,研究温度变化对系统脱氮效果产生的影响。试验结果表明:温度介于14.5℃～25℃范围内,COD去除率由70%上升至81.4%,温度介于25℃～34.3℃范围内,COD去除率最高达到85%以上,可保证COD稳定和高效的去除效果;最佳脱氮温度范围约为25℃～30℃之间,TN去除率约70%,硝化率达95%,过高或过低的温度条件对脱氮功能均有抑制作用。     

基于厌氧氨氧化和中温亚硝化的可持续生物脱氮工艺

通过介绍厌氧氨氧化技术（ANAMMOX）和亚硝化技术（SHARON）在污水脱氯处理中的原理,着重从工艺特性分析以及控制因数方面介绍SHARON—ANAMMOX联合工艺,并通过与传统工艺的比较,指出SHARON—ANAMMOX联合工艺是可持续性处理工艺。     

沸石强化SBR生物脱氮的影响因素研究

提出了一种利用沸石强化SBR生物脱氮的新工艺。试验结果表明,沸石具有强化SBR的生物脱氮功能,水温较低时强化作用更为明显。此外,研究了碱度、进水氨氮浓度等对氨氮去除的影响。     

土霉素对SBR系统细菌的抑制效应与机制研究

基于SBR系统,从脱氮过程、化学需氧量(COD)的去除过程、胞外聚合物(EPS)的总量变化过程、比呼吸速率(SOUR)的变化过程及微生物群落的变化等多个角度出发,较系统地研究了不同浓度土霉素对SBR系统的冲击作用.结果表明,由于土霉素(OTC)的作用,系统氨氮去除率从空白对照组的99.0%分别下降至77.2%(OTC 1 mg·L~(-1))、47.4%(OTC 5 mg·L~(-1))及10.0%(OTC 10 mg·L~(-1)).此外,高浓度土霉素(10mg·L~(-1))引起EPS分泌量和异养菌SOUR分别下降至空白组的44.3%和41.2%.由高通量分析可得,由于高浓度土霉素(5 mg·L~(-1)以上)的作用,活性污泥中微生物的多样性显著下降,且微生物的群落结构也发生显著变化.属层面的分析可得,高浓度土霉素(5 mg·L~(-1)以上)反应器中的部分氨氧化菌,如Nitrospira和Nitrosomonas均受到了抑制.     

序批式生物反应器填埋场的脱氮特性

采用3个填埋柱模拟序批式生物反应器填埋场: 1号柱装填新鲜垃圾,为对照柱,渗滤液简单回灌;2号和3号柱分别装填新鲜垃圾和腐熟垃圾,渗滤液交叉回灌.探讨了序批式生物反应器填埋场的氨氮去除率、反硝化能力以及厌氧氨氧化能力.结果表明:1号柱渗滤液的氨氮质量浓度在40 d内升高并趋于稳定;3号柱的氨氮去除率随时间的延续逐渐降低,从垃圾装填开始的100%降到90 d后的0,2号柱氨氮的累积去除率为40%左右.试验进行90 d后,分别将一定质量浓度的硝酸盐溶液添加到3个填埋柱内,结果表明,所使用的硝酸盐氮在2 d内几乎全部被去除, 证明3个填埋柱都具有很强的反硝化能力.3号柱在添加硝酸盐过程中硫酸根质量浓度升高,表明发生了自养反硝化反应.通过向填埋柱添加亚硝酸盐发现, 3号柱有一定的厌氧氨氧化能力,氨氮质量浓度下降10%～32%.      

山东省广饶县污水处理厂工艺对比研究

介绍了广饶县污水处理厂一期、二期工艺即淹没式生物膜工艺和改良式A2/O工艺的特点及运行情况,分析了每个阶段对污染物的去除原理,并进行对比。结果表明:1)两个工艺对有机物的去除效果相当;2)改良式A2/O工艺对TN的去除效果优于淹没式生物膜工艺,主要是因为改良式A2/O工艺增加了内回流,增强了反硝化效果;3)两个工艺对TP的去除效果相当。     

滇池柴河小流域暴雨径流氨氮的输移过程研究

氨氮通过暴雨径流的冲刷和土壤颗粒物的携带进入水体,对受纳河流、湖泊造成污染。以柴河小流域为单元,从输出源、输移过程、河道汇集过程这几个方面对2011年7、8月2场暴雨径流中的氨氮进行分析。结果表明:氨氮主要是吸附于土壤颗粒表面进行输移,所以土壤颗粒流失是氨氮流失控制的关键;氨氮浓度跟沉降时间的Pearson相关性均在-0.855(P<0.05)之上,呈显著负相关;2场暴雨中,均是颗粒物粒径小于0.000 8 mm的水样的氨氮浓度较大,说明粒径较小的颗粒物对氨氮的吸附量较大;氨氮的入河系数与污染源及输移过程氨氮含量的Pearson相关性在0.914(P<0.05)以上,说明入河系数与污染源及输移过程含量密切相关。氨氮的入河系数为0.12⁰.22,说明研究区域80%以上的氨氮被边坡、沟渠截留,效果良好,值得认真对待。     

Nitrogen and phosphorus removal under intermittent aeration conditions

A practice wastewater treatment plant was operated using intermittent aeration activated sludge process to enhance biological nitrogen and phosphorus removal. When the influent concentrations of CODcr, BOD5, TN, TP, NH3-N, TKN, and SS varied in a range of 207.5-1640 mg/L, 61.8-637 mg/L, 28.5-75.6 mg/L, 4.38-20.2 mg/L, 13.6-31.9 mg/L, 28.5-75.6 mg/L, and 111-1208 mg/L, the effluent means were less than 50 mg/L, 20 mg/L, 5 mg/L, 1.0 mg/L, 5 mg/L, 10 mg/L, and 20 mg/L, respectively. Based on a long time of operating results, this process is very suitable for nutrient biological removal for treating the municipal wastewater those water characteristics are similar as that of the Songjiang Munieitml Waste Water Treatment Plant( SJMWTP).     

基于宏基因组与宏转录组分析石化废水生物处理系统脱氮功能菌群

石化行业是我国的支柱产业,长期以来,石化废水处理一直是水污染治理领域的重难点,阻碍了石化行业高质量可持续的发展.由于石化企业和园区多临河或临海而建,其废水排放易造成流域性或区域性水生态风险,尤其石化废水中的氮素污染,严重威胁了水生态安全及人民群众身体健康.因此,从上海某化工区的某条石化废水A/O脱氮工艺线中采集了污泥样品,通过宏基因组和宏转录组对比分析了出水水质稳定时期与出水水质波动时期的不同污泥中微生物的群落结构,脱氮菌群的功能特征和关键的氮代谢途径.结果表明,工艺的氨氧化功能易波动,而亚氮和硝氮的去除相对稳定.菌群研究发现该A/O工艺主体脱氮途径为硝化-反硝化脱氮途径,未发现工艺内有厌氧氨氧化相关基因片段.体系脱氮关键功能基因中约有90%与反硝化作用相关,只有约0.17%的基因参与了硝化过程中氨氮的转化.进一步研究发现,氨氧化功能菌在工艺中丰度极低且结构单一,主要的氨氧化功能菌属是Nitrosomonas.这可能是工艺线出水氨氮浓度易波动的主要原因.