同步硝化反硝化技术研究进展

结合国内外最新研究成果,从微环境理论、生物学理论对同步硝化反硝化的产生机理进行了介绍,阐述了同步硝化反硝化技术的影响因素及其研究进展,介绍了同步硝化反硝化技术的最新应用情况,对该技术需要解决的问题及应用前景作了探讨.     

序批式生物膜(SBBR)同步硝化反硝化特性研究

采用序批式生物膜法(SBBR)以连续曝气和A/O运行模式处理生活污水,探讨序批式生物膜同步硝化反硝化特性,研究SBBR系统中的DO浓度、C/N比、SRT及运行方式的变化对同步硝化反硝化的影响.结果表明,在进水水质和反应条件相同时,将DO质量浓度控制在2.5 mg/L,C/N比为12～16,出水水质最好,去除率大于80%,TN去除率达到76%.保持SRT约为20 d,可以为SBBR创造一个稳定的同步硝化反硝化环境.连续曝气之前的厌氧搅拌对SBBR同步硝化反硝化有益.实验结果证明,SBBR中的脱氮机理为全程硝化反硝化.     

溶氧对好氧颗粒污泥同步硝化反硝化脱氮的影响

好氧颗粒污泥外表和内在的不同溶氧(dissolved oxygen,DO)水平分别适合硝化和反硝化微生物的生长,形成具有同步硝化反硝化功能的脱氮体系.DO水平对颗粒污泥内部厌氧好氧区域的构成有影响,改变DO可以研究氧对好氧颗粒污泥同步硝化反硝化过程的影响.结果显示,反应系统在一定DO参与下对有机物的去除效率较高,各种条件下均能达到90%左右;高DO(≥3.0 mg/L)提高硝化速率,但易造成反应过程中NO2-和NO3-的积累;低DO(≤2.0mg/L)下反应积累的硝化产物少;在颗粒污泥同步硝化反硝化反应过程中适当控制供氧,可减少运行过程中N2O的排放.实验条件下,控制DO在1～2 mg/L为佳;在低DO情况下,NO2-通过短程反硝化反应直接还原为气态的N2O和N2;高DO情况下,大部分NO2-以全程反硝化方式还原为气态氮.好氧颗粒污泥具有良好的硝化反硝化能力,而DO对硝化反硝化过程有很大的影响,且低DO更有利于氮的去除和N2O排放量的降低.     

影响短程硝化反硝化的因素

短程硝化反硝化是指将硝化过程控制在亚硝化阶段,随后在缺氧条件下进行反硝化的生物脱氮过程,其关键是如何控制硝化过程中影响HNO2积累的因素,分析影响HNO2积累因素,包括温度、游离氨、pH值、溶解氧、有害物质和泥龄,探讨实现短程硝化反硝化的途径。     

同步硝化与反硝化(SND)好氧颗粒污泥脱氮过程初步研究

研究好氧颗粒污泥的同步硝化反硝化脱氮,寻找消除氮素对水体污染的途径。在反应器中培养了好氧条件下具有同步硝化反硝化功能的颗粒污泥,进行脱氮过程研究。好氧颗粒污泥为无载体结构,直径2～3 mm,其构成松隙,具有厌(兼)氧与好氧微生物生长代谢的环境;反应液中氨氮浓度为201 mg·L-1时,6 h反应周期内氨完全被氧化,出水中检测不到NO2--N,仅残留2 mg·L-1的N03一N,硝化与反硝化两个过程完成了脱氮反应,颗粒污泥中存在硝化细菌和反硝化细菌;改变反应器中进水有机物浓度,发现COD浓度越大,氮去除率越低,硝化细菌在高有机物浓度下反应活性受抑制,自养硝化细菌竞争氧及其他营养物质的能力弱于异养细菌;在好氧条件下(4 mgO2·L-1),进水中不加有机碳源,反应6 h后NH4+-N去除率达75％,反应过程中pH值下降,说明颗粒污泥中硝化细菌为自养型,硝化反应产酸降低反应器中pH值;在厌氧条件下,进水COD和NO3--N浓度分别为227.25 mg·L-1和103.63 mg·L-1,反应结束后,NO3--N去除率为74％,反应过程中pH值呈上升趋势,证明了好氧颗粒污泥中存在厌氧反硝化细菌,且反硝化细菌生长于颗粒污泥内部的厌氧区域,反硝化产碱使反应液pH值上升。     

曝气生物滤池内的短程硝化研究

以曝气生物滤池为载体,研究了NH4 -N浓度、pH、FA、DO对曝气生物滤池内NO2--N积累的影响及沿滤池高度NO2--N积累情况.试验表明,在一定的条件下,曝气生物滤池内发生了同步硝化反硝化和短程硝化反硝化,且在某高度处可以实现较高的氨氮去除率和NO2--N积累率.     

亚硝酸盐反硝化与硝酸盐反硝化对比研究

通过实验对亚硝酸盐反硝化和硝酸盐反硝化进行了对比研究,得出亚硝酸盐作为电子受体时的消耗反应速度要快于硝酸盐作为电子受体时的消耗速度,亚硝酸盐反硝化菌体更能适应低温状态下的除磷等结论.实验同时表明,硝酸盐反硝化的最佳温度在28 ℃左右,亚硝酸盐反硝化的最佳温度在30 ℃左右.     

DO和碳源投加方式对同步硝化反硝化的影响

采用SBR反应器,以人工模拟高浓度氨氮废水为进水,研究DO质量浓度和碳源投加方式对同步硝化反硝化的影响.结果表明,在连续投加碳源的条件下,当SBR内的DO质量浓度分别为3 mg/L、0.9 mg/L、0.5 mg/L、0.3 mg/L时,都发生了同步硝化反硝化,TN的去除率分别为24.87%、33.80%、37.07%及29.06%;DO质量浓度为0.5mg/L时,TN去除效率最高.SBR内的氨氮负荷可以达到0.64kg N/(m3·d),即使在0.3 mg/L的低溶解氧环境下,COD和氨氮的去除率都可以达到90%以上.控制SBR内DO质量浓度恒定为0.5mg/L,采用一次性投加碳源方式时,TN去除率仅有30.31%;当采用连续投加碳源方式时,TN去除率为50% - 60%;采用半连续投加碳源方式时,TN的去除率可达81.48%.试验过程中,活性污泥絮体粒径为0.2～0.5 mm,大于普通的活性污泥工艺中的絮体.较大的絮体使得絮体内存在较大的缺氧区,有利于取得较高的脱氮效率.     

一株异养硝化-好氧反硝化菌JY78的筛选及其脱氮特性研究

从水源水库沉积物中筛选出一株高效异养硝化-好氧反硝化细菌JY78,以乙酸钠为碳源,分别以硝酸钠、氯化铵为唯一氮源研究菌株JY78的好氧反硝化、异养硝化特性。结果表明,经过72 h的反硝化过程,JY78对硝氮的去除率达到83.65%,总氮去除率达到58.46%;经过36 h的硝化过程,菌株对氨氮的去除率达到93.53%,总氮去除率达到76.15%。通过形态观察、生理生化分析及16S rRNA测序分析,JY78为不动杆菌Acinetobacter oleivorans。利用响应曲面法研究了p H值、温度、溶解氧和C/N比四因素交互作用对菌株反硝化特性的影响。结果表明,菌株JY78脱氮的最优条件为:C/N比8.0,温度22.57℃,转速37.94 r/min,初始p H值8.15。在此条件下硝氮能够达到最大去除率89.79%。同时,菌株JY78可以耐受低C/N比及低温条件。研究表明,菌株JY78具有突出的异养硝化-好氧反硝化能力,在处理微污染水源水方面具有应用潜力。     

短程硝化反硝化氨氮脱除技术研究进展

叙述了短程硝化反硝化的优势、工艺原理,总结了分析了温度、pH、游离氨、碳氮比以及污泥龄在高氨氮、低碳氮比有机废水方面影响因素以及工程化应用现状,最后提出了该技术工程化应用方面的有待优化解决的问题与方向。     

生物脱氮工艺技术的研究进展

对简捷硝化后反硝化，同时硝化反硝化以及厌氧氨氧化等生物脱氮领域最近开发的新理论和新工艺进行了简单的综合和讨论，并指出了这些新技术的特点和研究开发应用前景。     

改进的MBR对渗滤液的脱氮机理分析

改进的MBR对渗滤液的TN和NH3-N平均去除率分别达72.98%和90.1%。试验现象和数据表明,同步硝化反硝化是TN和NH3-N去除的最主要原因。同步硝化反硝化的发生在于3个方面:①膜的截留作用能使世代时间较长的硝化菌和反硝化菌富集;②在MBR内,废水在时间顺序上和空间位置上反复经历缺氧、好氧环境;③有利的操作条件,如维持MBR内MLSS为8 500 mg/L左右、温度为22~30℃、pH值为7.0~7.5、升流区的DO为2~2.5 mg/L等。     

燃煤电厂烟气脱氮脱硫脱除重金属一体化研究

随着国家环保法规的不断完善和发展,我国对燃煤电厂排放硫氧化物、氮氧化物以及重金属的控制日益严格.介绍了目前燃煤电厂中选择性催化还原(SCR)法的工艺流程、化学反应机理和以飞灰为载体的金属氧化物作催化剂的脱氮脱硫脱除重金属的实验情况.分析研究了在利用NH3作为还原剂的SCR法脱氮的基础上,同时脱氮脱硫脱除重金属的可行性.重点分析了在SCR反应器中采用以飞灰为载体的铜氧化物吸收剂同时脱氮脱硫脱除重金属的应用,并对我国燃煤电厂烟气脱氮脱硫脱除重金属的一体化研究提出了几点建议.     

水解酸化-生物接触氧化工艺在抗生素废水处理中的应用

介绍了抗生素废水的难降解、硫酸盐和总氮含量高的特点及其治理的必要性.针对这些特点,水解酸化-生物接触氧化工艺在处理中具有优势.从机理上阐述了该工艺解决上述问题的可行性及实际应用,并进一步指出了需要完善之处.     

干法烟气同时脱硫脱硝技术的应用及新进展

随着环保要求的不断提高,大部分燃煤电厂都将面临加强控制SO2和NOX排放的问题,因此开发经济高效的脱硫脱硝新技术、新设备已迫在眉睫.综述了目前国内外干法烟气同时脱硫脱硝技术,详细介绍了各种技术的反应机理、研究现状及最新进展,并分析了这些技术的优点和缺点,最后对其发展前景作了展望.     

苯酚对生物硝化过程的抑制

硝化细菌由于其特殊的生理生态特性,容易受环境因素和共存有毒有害物质的影响,使硝化过程不稳定,脱氮效率降低.采用批式试验,研究了苯酚对生物硝化过程的抑制效应.结果表明,苯酚对硝化有抑制作用,该抑制属非竞争性抑制,是可逆的.苯酚与2,4-二氯酚共存时产生叠加抑制效应.且抑制剂存在时,温度对硝化速率影响更大.因此含酚废水生物脱氮处理时需引起注意.