生物膜反应器中低氨氮浓度废水的亚硝化

在连续流生物膜反应器中通过控制DO、pH和HRT,对低氨氮浓度废水进行了亚硝化的实验研究。结果表明,在进水氨氮浓度为35～45 mg/L,温度为34℃的情况下,当DO=1.4～1.5 mg/L,pH=8.3,HRT=6 h时,氨氮的去除率与亚硝态氮的积累率均可达到80%左右,实现了较好的氨氮降解及稳定的亚硝态氮的积累。     

DO和pH值在短程硝化中的作用

在SBR反应器中对DO和pH值在短程硝化和半亚硝化过程中的作用进行试验研究，结果表明，控制低DO和适宜的pH值在短程硝化过程中起着重要的作用。本试验条件下。当DO为0．5～1．0mg／L、pH值为7．5—8．0时。在SBR反应器中很容易实现短程硝化；当DO〉0．3mg／L时，DO越低，出水NO2^-N积累率越高；当pH值〉6．8时，不会影响系统NO2^-N积累的稳定性。另外，研究结果还表明，通过控制DO和pH值可以实现半亚硝化。本试验条件下，当进水氨氮浓度为120mg／L时，控制DO为0．3—0．4mg／L可实现出水半亚硝化；当进水氨氮浓度为200mg／L时，控制DO为0．5—0．6mg／L或pH值为6．8也可以实现出水半亚硝化。     

DO和pH值在短程硝化中的作用

在SBR反应器中对DO和pH值在短程硝化和半亚硝化过程中的作用进行试验研究,结果表明,控制低DO和适宜的pH值在短程硝化过程中起着重要的作用.本试验条件下,当DO为0.5～1.0 mg/L、pH值为7.5～8.0时,在SBR反应器中很容易实现短程硝化;当DO＞0.3 mg/L时,DO越低,出水NO2--N积累率越高;当pH值＞6.8时,不会影响系统NO2--N积累的稳定性.另外,研究结果还表明,通过控制DO和pH值可以实现半亚硝化.本试验条件下,当进水氨氮浓度为120 mg/L时,控制DO为0.3～0.4 mg/L可实现出水半亚硝化;当进水氨氮浓度为200 mg/L时,控制DO为0.5～0.6 mg/L或pH值为6.8也可以实现出水半亚硝化.     

晚期垃圾渗滤液短程硝化影响因素研究

采用固定化微生物曝气生物滤池（I－BAF），探讨了水力停留时间（HRT）、游离氨（FA）、pH、溶解氧（DO）对晚期垃圾渗滤液短程硝化的影响和碳氮比（C/N）对同步脱氮的影响。试验结果表明，在HRT为2 d，对应氨氮负荷为0.26～0.3 g/L·d，保持出水FA在1 mg/L以上，pH在79左右，DO控制在1.3±0.2 mg/L时，最利于实现短程硝化。DO是影响短程硝化的决定性因素，DO＞1.6 mg/L时，短程硝化可能向全程硝化转化。投加碳源NaAc并控制C/N在1.6～2.2，可以使部分亚硝氮直接通过同步反硝化去除，提高总氮去除率。     

PAC-MBR处理垃圾渗滤液的硝化性能研究

研究了粉末活性炭（PAC）作为载体的膜生物反应器（MBR）处理吹脱后垃圾渗滤液的硝化性能。在HRT=3d、NH4^＋N=200～500mg／L条件下，进水pH〉8．7时，PAC-MBR和没有添加PAC的普通MBR均只能将氨氮转化为NO2^-；降低pH至7．6～8．2时，PAC—MBR中的亚硝酸盐氧化菌迅速恢复活性，将NO／完全转化为硝酸盐，而普通MBR仍然停留在亚硝化阶段；当吹脱取消后，NO／迅速消失，这可能与取消吹脱后，不再使用大量硫酸进行pH调节有关。研究发现，当SO4^2-为3g／L时，氨氮氧化速度出现了明显的下降，表明SO4^2-对硝化菌具有抑制作用；同时，微生物代谢产物（SMP）分泌量越高，NO2^-含量越低，但是SMP不是影响NO2^-积累的主要原因。     

低氨氮废水亚硝化的快速启动

以低氨氮废水为研究对象,研究了亚硝化反应的快速启动,通过对比实验考察了羟胺(NH_2OH)和肼(N_2H_4)投加对氨氧化与亚硝酸盐氧化反应的影响。结果表明:NH_2OH的投加更有利低氨氮废水亚硝化反应的实现;在此基础上,通过序批式运行模式,在每周期开始时投加NH_2OH(2 mg·L~(-1)),研究了低氨氮废水亚硝化反应的快速启动;通过9 d的驯化,亚硝酸盐积累率可达到100%,AOB与NOB丰度比升高至25,有利于亚硝化启动的实现。研究结果可为低氨氮废水亚硝化反应快速启动提供技术支持。     

常温CSTR部分亚硝化影响因素及工况优化研究

为了更好地实现并维持稳定的部分亚硝化效果,以低氨氮人工配水为研究对象,采用连续流完全混合式活性污泥法(CSTR),在常温条件下对部分亚硝化工艺的影响因子和准佳工况进行了研究。结果表明,HRT=(3.0±0.2)h,DO为0.40～0.50 mg/L,回流比R=20%～30%时,平均氨氧化率为53%,且工艺出水NO2--N/NH4+-N平均为1.11∶1,适宜作为系统长期稳定运行的工况。若持续缩短HRT会导致反应器内污泥浓度降低,部分亚硝化效果受到影响。反应器在上述工况运行时,DO=0.50 mg/L是亚硝化率下降的临界浓度;系统进出水pH差值可良好表征出水亚硝酸盐氮与氨氮浓度的比例。     

低温条件下硝化污泥的驯化

为了在低温13～14％下取得较好的硝化效果，分3个温度阶段25℃，16～17℃，13—14℃对活性污泥进行了驯化培养，研究了进水氨氮浓度和混合液COD对硝化污泥的影响。实验结果表明，硝化污泥经过驯化培养后，氨氮去除率可达80％以上，且在DO浓度为2ing／L，pH为6．7～7．5，进水氨氮为300mg／L，混合液COD为80mg／L条件下，硝化污泥能取得较快的增长，氨氮平均去除率可达89％。     

基于DO控制实现SBR短程硝化过程

采用序批式反应器(SBR)处理模拟氨氮废水,研究了固定供氧模式下氨氮降解过程和溶解氧变化规律,并对DO控制实现短程硝化机理进行了探讨.实验结果表明,当DO＜1 mg/L时,体系产生亚硝酸盐积累,当亚硝化反应结束后,DO出现跃升现象,并且pH值对短程硝化有一定影响,充足的碱度和较高的pH值有利于建立以DO为控制参数实现短程硝化过程控制.短程硝化启动后,亚硝酸盐积累率达90％以上,并且经过度曝气5d后,系统仍保持稳定运行.     

控制DO及FA条件下短程硝化过程系统稳定性研究

采用SBR工艺以水产品加工废水为研究对象，同时控制进水游离氨（FA）为0．96～1．25mg!L，溶解氧（DO）为1～2mg／L，实现了稳定的短程硝化过程。在此条件下，亚硝化率及氨氮去除率分别大于95％和88％，有机物（COD）去除率在90％以上，亚硝化速率维持在0．9666×10^-3-1．0375×10^-3mgNO2-N／（mgMLSS·h）之间。研究结果表明，同时控制DO及FA在适当范围之内可以获得稳定的短程硝化过程，并可降低系统能耗。本实验采用较低的FA浓度与较高的DO浓度（与OLAND工艺比较）得到了稳定的短程硝化过程，对水产品加工废水处理具有重要应用价值。     

盐度变化对SBR中硝化作用的动态影响研究

针对含氨氮废水，研究了逐步提高盐度（以氯离子浓度计）驯化活性污泥过程、淡水活性污泥受到一定盐度冲击过程以及经过30 000 mg Cl/L驯化后的活性污泥在盐度波动时对SBR反应器中亚硝化和硝酸化过程的影响。研究结果表明:在逐步提高盐度驯化的过程中，NH⁺₄-N的降解速率在盐度提高为15 000 mg Cl/L时先降低后升高，当盐度为25 000 mg Cl/L时，反应周期末有大量的NO^-₂-N累积，当盐度高达30 000 mg Cl/L时， NH⁺₄N的降解速率仍然维持在一定水平，这说明硝酸化过程比亚硝化过程更容易受到高盐度的抑制。而在冲击实验中，当淡水活性污泥受到20 000 mg Cl/L盐度冲击时，即使经过长时间的驯化后亚硝化过程仍然受到较大的抑制，且反应周期末有大量NO^-₂-N累积，当受到30 000 mg Cl/L盐度冲击时硝化作用几乎完全被抑制。经过30 000 mg Cl/L驯化后的活性污泥的硝化作用对盐度波动具有较强的适应性。     

低浓度氨氮硝化过程中影响因素的研究

一般来说硝化细菌对环境条件的变化比较敏感,而在低浓度氨氮系统中,硝化细菌对环境条件变化的敏感度比高浓度系统更大,而且其影响规律也有所不同.用富集培养的硝化细菌就温度、pH和碱度对高、低浓度氨氮硝化的影响做了研究.结果表明,低浓度氨氮硝化的温度系数(θ＝1.105)大于高浓度(θ＝1.099),温度对低浓度氨氮硝化的影响较高浓度大;偏碱性的环境更有利于低浓度氨氮硝化的进行,因此低浓度氨氮硝化的最优pH和Alk/N值都较高浓度高.和温度相比,pH和碱度是影响低浓度氨氮硝化过程的主要因素.     

MBR工艺处理含50%海水的污水试验研究

采用MBR工艺对含50%海水的污水生物处理进行了试验研究。实验条件为进水COD为300～2 600 mg/L，NH₃-N为50～300 mg/L，pH值为6～9，混合液污泥浓度为7 000 mg/L，溶解氧浓度为2～4 mg/L，温度为20～25℃。试验结果表明，系统的最佳运行条件为：有机负荷＜3.2 kg COD/（m³·d），氨氮负荷＜0.35 kg/（m³·d），pH值在7.5～8.5之间，HRT＞12 h。在此条件下，COD与氨氮的去除率可同时达到90%。高盐环境下微生物所分泌的大量胞外多聚物是造成MBR工艺处理含盐废水过程中膜污染的主要原因。     

纳米生态基对水产养殖污水的处理效果

采用三因子四水平的正交设计,实验研究了纳米生态基在不同温度、溶解氧和水力停留时间下对水产养殖污水的处理效果,确定了纳米生态基处理养殖污水的最佳条件。结果表明,含氨氮和亚硝氮浓度较高的模拟养殖污水用纳米生态基挂膜,所需时间约为22 d。纳米生态基对氨氮的去除效果明显,平均去除率达到93.5%。对氨氮去除率的影响程度,水力停留时间>温度>溶解氧。当温度为30℃,DO为5.43 mg/L,HRT为0.33 h时,纳米生态基对氨氮的处理能力最佳,去除率达到94.6%。纳米生态基对亚硝氮的平均去除率为69.3%。对亚硝氮去除率的影响程度,水力停留时间>溶解氧>温度。当温度为21℃,DO为6.40 mg/L,HRT为0.33 h时,纳米生态基对亚硝氮的处理能力最佳,去除率为71.5%。纳米生态基处理养殖污水的最佳条件:温度为30℃,DO为6.40 mg/L,HRT为0.33 h。     

水力停留时间对反应沉淀一体化反应器中半亚硝化反应的影响

由于反应沉淀一体化反应器的HRT与SRT不同，因此HRT是否会影响反应器中氮的存在状态，亚硝态氮积累是否能实现尚无明确结论。针对以上问题，研究不同水力停留时间对反应沉淀一体化反应器中半亚硝化反应的影响，研究结果表明：反应器运行虽然运行过程中无污泥流失，但仍可实现亚硝酸盐的积累，出水亚硝态氮和氨氮的浓度比例受水力停留时间的影响。HRT为24 h时，亚硝酸盐积累率可达到70%，但出水氨氮接近于0，很难满足ANAMMOX 的进水要求；HRT为16 h和12 h时，亚硝酸盐积累率均可超过80%，出水氨氮和亚硝态氮的比例分别达到1.39：1和1.46：1，可为后续ANAMMOX反应提供良好进水条件。水力停留时间对污泥亚硝化潜力的影响为12 h>16 h>24 h，对硝化潜力的影响为24 h>16 h>12 h。不同水力停留时间下氨氧化速率和亚硝酸盐氧化速率均为24 h>16 h>12 h。     

水力停留时间对反应沉淀一体化反应器中半亚硝化反应的影响

由于反应沉淀一体化反应器的HRT与SRT不同，因此HRT是否会影响反应器中氮的存在状态，亚硝态氮积累是否能实现尚无明确结论。针对以上问题，研究不同水力停留时间对反应沉淀一体化反应器中半亚硝化反应的影响，研究结果表明：反应器运行虽然运行过程中无污泥流失，但仍可实现亚硝酸盐的积累，出水亚硝态氮和氨氮的浓度比例受水力停留时间的影响。HRT为24h时，亚硝酸盐积累率可达到70％，但出水氨氮接近于0，很难满足ANAMMOX的进水要求；HRT为16h和12h时，亚硝酸盐积累率均可超过80％，出水氨氮和亚硝态氮的比例分别达到1．39：1和1．46：1，可为后续ANAMMOX反应提供良好进水条件。水力停留时间对污泥亚硝化潜力的影响为12h〉16h〉24h，对硝化潜力的影响为24h〉16h〉12h。不同水力停留时间下氨氧化速率和亚硝酸盐氧化速率均为24h〉16h〉12h。     

神经节苷脂生产废水处理技术研究

针对神经节苷脂生产废水蛋白质含量高的特点，研究了等电点沉淀或混凝沉降预处理、厌氧好氧生物处理、化学沉淀和类Fenton氧化后处理组合工艺处理神经节苷脂生产废水的技术。结果表明，神经节苷脂生产废水的等电点在pH=2.2左右，通过等电点沉淀可去除30%以上的COD，但等电点时蛋白质的沉淀速度非常慢；用聚合硫酸铁对神经节苷脂生产废水进行混凝预处理的最适工艺条件是：pH=7～7.5，聚合硫酸铁用量＝500～750 mg/L。在优化条件下，混凝预处理可以使神经节苷脂生产废水的COD从27 000 mg/L左右降到13 000 mg/L左右。混凝预处理后的神经节苷脂生产废水经48 h厌氧和84 h好氧生物处理，COD值进一步下降到600 mg/L左右。然后向每升生化出水中加入2～3 mmol Fe³⁺,通过化学沉淀作用除去其中的磷酸盐，过量的Fe³⁺作为后续类Fenton氧化的催化剂。当H₂O₂(30％)用量为2～3 mL/L时，最终出水的COD值可以达到国家一级排放标准。     

氨吹脱-Fenton氧化预处理阿奇霉素废水的研究

采用氨吹脱-Fenton试剂氧化法对阿奇霉素废水进行预处理，考察了各种因素对处理效果的影响。实验结果表明：在pH值为11，吹脱时间160 min，温度30℃的条件下，氨氮浓度从2 458.7 mg/L降低到421.7 mg/L，去除率可达82.85%；Fenton氧化吹脱出水的适宜工艺条件：初始pH值为3、反应时间90 min、FeSO₄·7H₂O投加量为0.01 mol/L、H₂O₂/Fe²⁺的投加比16∶1，此时，COD去除率为72.6%；废水经预处理后，有效地改善了废水水质，提高了废水的可生化性，由初始的0.1增至0.37，为后续废水的生化处理提供了有利条件。