假单胞菌P1-1脱氮除磷特性及其动力学研究

利用实验室中筛选到的假单胞菌P1-1菌株进行脱氮除磷研究,并探讨了温度、pH、接种量、摇床转速和碳源对该菌株生长和脱氮除磷的影响,同时研究了菌株除磷的动力学。结果表明,该菌株最佳生长条件为摇床转速140 r/min、接种量10%、pH 8.0、温度30℃,最佳除磷条件为摇床转速140 r/min、接种量10%、温度30℃、pH 8.0,最佳脱氮条件为接种量10%、摇床转速0、温度30℃、pH 7.0;该菌株在比较好的生长和脱氮除磷效果时需要乙酸钠的最低浓度为1 000 mg/L;当初始P浓度为6~21 mg/L时,菌株除磷的动力学过程符合Monod零级反应模型。     

浅析高污泥浓度与生物脱氮除磷的关系

通过污水厂运行实践发现在脱氮处理工艺中高污泥浓度有利于提高脱氮除磷效率,主要介绍了高污泥浓度在硝化、反硝化除磷过程中的有利点.具体从反应速率、回流溶解氧、有机碳源分配、同程反硝化等方面进行脱氮除磷论述.在处理设施允许的条件下应尽量提高污泥浓度,已提高系统的脱氮除磷效率.     

连续流双污泥工艺中反硝化除磷动力学研究

通过长期连续运行,文章研究了A2N/BAF中试工艺对低碳氮生活污水的处理效果,结果表明:出水COD、NH4+-N、TP浓度分别为38、8.81、0.41 mg/L,去除率分别为80%、75%、86%。基于工艺运行与莫诺特方程中关于底物去除的动力学模型,建立了工艺中反硝化除磷的动力学模型,包括COD去除动力学模型、厌氧释磷动力学模型,缺氧吸磷动力学模型、好氧吸磷动力学模型以及NO3--N去除动力学模型。并结合不同单元的除磷模型,建立了整个工艺的除磷模型。     

硫铁比对再生水深度脱氮除磷的影响

为了考察硫铁比对反硝化脱氮同步除磷效果的影响,进行了不同硫铁比的反硝化脱氮除磷静态实验,并对复合填料系统反硝化脱氮同步除磷作用进行了分析.结果表明,硫铁复合填料的脱氮除磷效果均显著高于单一填料;硫铁比是影响复合填料反硝化脱氮除磷效果的一个关键因素,当硫铁比(体积比)大于等于1∶1时,TN、TP去除率分别达到了85%和97%以上.复合填料脱氮除磷过程均满足二级动力学方程,系统脱氮作用主要依赖于异养反硝化和硫自养反硝化过程,而除磷主要由于海绵铁腐蚀产生的化学除磷作用.     

双循环两相生物处理工艺(BICT)除磷中试试验

一种新型的生物脱氮除磷工艺——双循环两相生物脱氮除磷工艺,它是在序批式活性污泥法基础上增设独立的生物膜反应器,实现微生物的分相培养,对提高脱氮除磷效率、增强系统运行的稳定性和可靠性提供了很大的潜力。通过对城市污水的试验,结果表明,在适宜的负荷和运行条件下TP去除率可达90%,出水TP浓度可控制在1·0mg/L以下。     

双SBR脱氮除磷工艺的数学模型分析

应用ASM2和Delft代谢模型,结合双SBR(A2-SBR)脱氮除磷系统的特点,建立了数学模拟器,并将其运用于双SBR脱氮除磷系统运行特性的动力学分析.主要探讨了不同泥龄、碳氮比、碳磷比对系统的影响,并从模型的角度进行了分析.结果表明,利用ASM2和Delft代谢模型结合所建立的数学模拟器可以对双SBR(A2-SBR)脱氮除磷系统进行模拟.双SBR中具有脱氮除磷功能的A2-SBR的运行参数是关键因素,最佳污泥龄为9～12d时,碳氮比为3.75左右,碳磷比大于15条件下,双SBR运行正常,能得到较好的处理效果.当系统在泥龄大于12d条件下运行时,由于PAO储存了大量的聚合态磷(XPP/XPAO接近0.5)造成除磷效率降低.同样的原因也导致了碳磷比值低于15时,PAO的聚磷反应变慢或停止.     

多级厌氧缺氧好氧活性污泥法新工艺研究

多级厌氧缺氧好氧活性污泥法是由若干个厌氧缺氧好氧串联的形式组成,利用分段厌氧进水,形成多级厌氧-缺氧和多级缺氧-好氧同时交替运行,具有反硝化除磷和高效脱氮功能,采用无内回流技术,通过调节流量比值实现强化除磷与强化脱氮的控制目标,并具有污泥浓度高、抗冲击能力强、污泥减量、优化利用碳源、节省运行能耗和曝气量等特点,是节能型高效除磷脱氮新工艺,为城市污水高效除磷脱氮提供新的思路及途径。     

溶解氧对低碳源城市污水处理系统脱氮性能与微生物群落的影响

为了阐明溶解氧对低碳源城市污水处理系统脱氮除磷性能的影响,研究了供氧区溶解氧浓度分别为2~3、1~2和低于1mg·L^-1的运行条件下微生物应对低碳源环境生长与代谢特性的差异.随着供氧区溶解氧浓度的降低利用外碳源和内碳源脱氮量分别升高了20.23%和80.54%,内碳源的除磷利用效率升高了13.89%,进而使低碳源城市污水的脱氮除磷效果得到强化.高通量测序和RDA分析结果表明,降低供氧区溶解氧浓度驱动微生物群落结构的调整,促使脱氮除磷功能微生物（如：Dechloromonas菌属）的丰度显著增加.基于PICRUSt预测分析可知,在低溶解氧浓度的运行环境中微生物与基质利用、能量合成和代谢调控功能相关的基因活性更高,保证了功能微生物在低碳源条件下稳定生长并维持较高的脱氮除磷效率.本研究为提升低碳源城市污水处理系统中脱氮除磷功能微生物的生长提供理论依据.     

脱氮除磷生物反应器内活性污泥性状的研究

报道了“中日湖泊水质富营养化控制研究项目”在贵州化肥厂建立的示范工程 ,使用两台脱氮除磷设备—— BR型间歇曝气式脱氮除磷净化槽及 BS型序批式脱氮除磷净化槽 ,对厂内生活区部分生活污水进行处理的情况。对该厂人均用水量大 ,排水水质有机物浓度低、碳氮比低的水质条件下反应器内活性污泥的稳定性、沉降性 ( SV3 0 值的变化规律 )及 SV3 0 值对设备运行的指导意义进行了初步研究     

分点进水高效除磷脱氮工艺工程应用研究

分点进水脱氮除磷新工艺以统一动力学理论、动力学负荷理论、污泥浓度优化理论、同步硝化反硝化理论、种群增殖速度的密度控制理论、种群增殖速度的营养工况控制理论等作为主要理论基础,具有脱碳、脱氮、除磷效率高,总停留时间短,运行费用较低的显著优点,在罗庄区污水深度处理工程改追中得到了成功应用,出水水质达到GB18918-2002<城镇污水处理厂排放标准>一级(A)标准.     

ASBR反应器厌氧氨氧化脱氮II:反应动力学

研究了ASBR厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应器稳定条件下周期内的基质动力学特性以及过程抑制动力学特性,并得到适合描述上述特性的动力学模型.其中,稳态下周期内基质去除模型是首次被调查研究,研究发现,修正的Logistic模型和修正的Boltzmann模型相比Grau二级基质去除模型和修正的Gompertz模型而言,更适合描述稳态下周期内基质去除特性,并且通过模型得到了周期内任意t时刻下的出水总氮和总氮去除率预测公式.运用Haldane模型和Aiba模型建立了出水FA浓度与总氮去除负荷(TN RR)以及出水NO2--N浓度与总氮去除负荷(TN RR)之间的关系,结果表明:Haldane模型更适合用来描述基质抑制动力学特性,模型预测得到的出水FA和出水NO2--N抑制浓度分别为72.36mg/L和140.60mg/L.上述动力学模型的应用和动力学参数的获得可能会有助于ASBR反应器的优化设计和过程控制.     

SBR工艺中反硝化除磷特性研究

在ＮＯ^-₃-N/COD为0.04、0.095、0.125和0.27条件下,采用SBR反应器研究了反硝化除磷的特性.试验表明,污染物与控制参数（pH、ORP、 DO）具有良好的相关性.在搅拌阶段,ORP可以指示是否发生了反硝化聚磷反应;在好氧阶段,上述3个参数都可以监测TN浓度的低谷（NAS point）,但是pH最为灵敏.在NAS point排放上清液,能提高反应器的效率和出水水质.在反硝化聚磷的过程中,反硝化聚磷菌（DPBs）首先快速将ＮＯ^-₃-N转化为某种中间产物,然后再将该产物逐渐转化为N₂.有机碳源对DPBs的除磷能力有较大影响,当ＮＯ^-₃-N/COD大于0.095时,随着比值的升高,DPBs除磷能力增强.结果表明,为取得良好的反硝化除磷效果,ＮＯ^-₃-N/COD应不低于0.125.     

陆生经济植物浮床去除富营养化水中氮素研究

通过玻璃缸静态培养试验,探讨陆生经济植物芹菜(Apium graveolens L).、茼蒿(Chrysanthemum coronarium L).和大蒜(Alliumsativum L).作为人工生物浮岛栽培植物,去除富营养化水体中氮的可行性和净化效果。采用常规耗竭法进行吸收动力学试验,研究植物根系对不同形态氮的吸收特性,为浮床植物遴选提供理论依据。结果表明:芹菜、茼蒿和大蒜在水中生长状况良好,试验前后生物量相对增长了121.24%~330.12%;三种经济植物浮床系统净化效果显著,对水中TN的去除率为44.94%~82.84%,高于空白对照系统(25.15%)。三种植物浮床系统对TN去除效果差异极显著(P0.05),根据这三种植物根系对不同形态氮在不同浓度水平下的吸收特性研究发现,其吸收规律均符合Michaelis-Menten动力学方程,但不同种类植物根系吸收特性存在差异,从而影响不同形态氮的去除效果。其中芹菜对NH4+-N的吸收潜力最大,对NO3--N的亲和力最大,大蒜对NO3--N的吸收潜力最大,对NH4+-N亲和力最大,茼蒿对两种形态氮的吸收能力较差。     

COD/TP比及NO_2~--N/TP对短程反硝化聚磷的影响

污水中COD/TP比和NO2--N/TP比对A/A/OSBR反硝化聚磷工艺运行有重要的影响。实验结果表明:随着COD/TP比值的增加,厌氧释磷增加、厌氧释磷速率提高。但当COD/TP比值为28.5时,过剩的碳源进入缺氧段,反硝化菌利用外碳源消耗,抑制了缺氧吸磷过程;当COD/TP比值为21时,合成的PHB不足,缺氧吸磷效率下降,而且长期在较低COD/TP比条件下运行,激发了聚糖菌与聚磷菌的竞争,聚磷菌处于竞争的劣势,反硝化聚磷能力最终消失;当COD/PO43--P为25时,短程反硝化聚磷效果最佳。NO2--N/TP比与COD/TP的比值相关联,在COD/TP=25的条件下,合适的NO2--N/TP比为3。当NO2--N/PO43--P为5时,SBR上一周期剩余的NO2-会影响厌氧释磷过程。当NO2--N/TP为1.8时,NO2-不足,会使反硝化聚磷过程不完全。     

生物滞留系统设置内部淹没区对径流污染物去除的影响

生物滞留系统是一种能有效控制雨水径流污染的低影响开发技术。在基质中添加铝污泥能保证系统对磷的高效稳定去除,设置内部淹没区可以提高除氮能力,但有研究表明设置淹没区却降低了对磷的滞留效果。为了明确设置淹没区对铝污泥改良基质生物滞留系统去除污染物的影响,采用按一定质量比例配制的砂土铝污泥(15%铝污泥+85%砂土)作为滞留系统填料,并设置不同淹没高度和滞留时间的淹没区,对比污染物在无淹没区及不同淹没高度和滞留时间下的去除率。结果显示,在铝污泥改良基质生物滞留系统中,淹没区的设置对NH+4-N、TP、重金属的去除影响甚微,但能提高对COD和NO-3-N的去除。600 mm淹没高度下NO-3-N的去除效果较200 mm淹没高度下去除效果更加稳定且高效,滞留时间对COD、NO-3-N的去除影响较小。     

Evaluation of a cost e ective technique for treating aquaculture water discharge using Lolium perenne Lam as a biofilter

Wastewater stabilization ponds generate low cost by-products that are useful for agriculture. The utilization of these by-products for soil amendment and as a source of nutrients for plants requires a high level of sanitation and stabilization of the organic matter, to maintain acceptable levels of soil, water and air quality. In this study, two aquaculture wastewater treatment systems; recirculating system and a floating plant bed system were designed to improve the quality of irrigation water in local communities with low income. In both systems the grass species Lolium perenne Lam was used as a plant biofilter while vegetable specie Amaranthus viridis was used to evaluate the performance of the system and the suitability of the phyto-treated water for irrigation. It was found that the harmful material removal rate for recirculating system was 88.9% for TAN （total ammonia nitrogen）, 90% for NO2--N, 64.8% for NO3--N while for floating plant bed system 82.7% for TAN, 82% for NO2--N and 60.5% for NO3--N. Comparative analysis of the efficiency of waste element removal between the two systems revealed that both systems performed well, however, plant growth was not robust for floating plant bed system while recirculating system is energy consuming. Although both systems did not attain sufficient levels of TN （total nitrogen） and TP （total phosphorus） load reduction, the treatment with L. perenne remarkably improved the irrigation water quality. A. viridis plants irrigated with the phyto-treated discharge water had lesser concentrations of heavy metals in their tissues compared to those irrigated with untreated discharge. The control plants irrigated with untreated discharge were also found to be highly lignified with few stems and small leaves.     

生物膜反应器厌氧氨氧化脱氮效能研究

利用厌氧氨氧化生物膜反应器,分别研究提高基质浓度和缩短水力停留时间(HRT)对提高反应器总氮容积去除负荷的影响。实验之前总氮容积去除负荷达到2.11kgN(/m·3d),总氮去除率为87.9%。以提高基质浓度的方式经过50d的培养,总氮容积去除负荷稳定在4.0kgN(/m·3d),进水总氮浓度从300mg/L逐渐提高到700mg/L,NH4+-N、NO2--N出水浓度分别达到70mg/L和100mg/L;以缩短HRT的方式经过55d的培养,总氮容积去除负荷达到7.0kgN(/m·3d),HRT由3h缩短至0.67h,NH4+-N、NO2--N出水浓度分别达到40mg/L和60mg/L。实验结果表明随着进水基质浓度的增加水中游离氨和亚硝酸的浓度随之增加,从而抑制厌氧氨氧化菌活性,不利于反应器脱氮效能的提高。在相同总氮容积负荷下缩短HRT有利于厌氧氨氧化细菌的富集,但过短的HRT容易导致微生物流失。     

餐厨垃圾水解酸化液作碳源的脱氮效果研究

针对餐厨垃圾水解酸化液作外加碳源的反硝化脱氮效果进行研究,考察了人工配水条件下水解酸化液反硝化处理的适宜COD/NO3--N比范围,在适宜COD/NO3--N比条件下与甲醇、乙酸钠的反硝化效果进行对比,并验证了水解酸化液对于生活污水的反硝化效果.结果表明,人工配水条件下利用水解酸化液作碳源的适宜COD/NO3--N比为4.9~6.0,反硝化速率最高可达25.0mg NO3--N/(gVSS·h).反应过程存在2个不同的硝态氮去除速率阶段,并出现了亚硝氮积累.餐厨垃圾水解酸化液为含多种VFA成分的混合物,其反应过程中硝态氮的去除速率比甲醇、乙酸钠等纯物质做碳源时的硝态氮去除速率快.将餐厨垃圾水解酸化液用于生活污水脱氮处理,当COD/NO3--N比为6时,水中的硝态氮以及亚硝氮均能够得到较为彻底的去除.     

厌氧氨氧化反应器启动方法的研究

研究了以自养型反硝化生物膜启动厌氧氨氧化反应器的可行性.结果表明,采用先培养自养型反硝化生物膜,再启动厌氧氨氧化反应器的方法,可在110d内成功启动厌氧氨氧化反应器,反应器的容积总氮负荷为0.145kg/(m³d),NH₄⁺-N和NO₂^--N去除率分别为98.59%和99.08%.启动初期,厌氧氨氧化反应器的出水pH值低于进水pH值,随启动过程的推进,进出水pH值趋向一致.稳态运行时,反应器内呈碱性,NH₄⁺-N去除量、NO₂^--N去除量和NO₃^--N生成量的比值为1:1.01:0.19.启动过程中,NH₄⁺-N去除量与NO₂^--N去除量、NO₃^--N生成量之间的比值,以及反应器内pH值和污泥颜色的变化,可以指示厌氧氨氧化反应器的启动进程.     

潜流水平湿地对农业灌溉径流氮磷的去除

构建了潜流水平芦苇湿地,对农业灌溉径流(TN约为7mg/L,TP约为0.5mg/L)中氮磷进行了为期1年的去除研究.在水力停留时间(HRT)为2,4,6d时,TP和TN的去除率均大于87%和68%.湿地对TN、NH₄⁺-N和TP的去除受HRT的影响较大(P<0.05),对PO₄^3--P的去除受HRT的影响较小.在不同HRT情况下,NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO3--N和PO₄^3--P的去除率均高于93%,出水浓度一般均小于0.04mg/L.且出水中的TP和TN主要为有机态,存在一个TP和TN背景浓度.TN去除率与负荷之间具有很好的相关性(R2=0.9968),但是TP去除率与负荷之间相关性较差(R²=0.5987).以HRT为2d计算,1m²的芦苇床处理该农业灌溉径流的能力为0.1m³/d,出水TN和TP浓度可控制在0.50mg/L和0.154mg/L以下.