连续流反应器短程硝化的快速启动与维持机制

如何快速稳定地启动短程硝化工艺对低C/N比废水的处理具有十分重要的实际应用价值.针对城市污水厂以连续流工艺为主的现状,故对连续流反应器短程硝化的快速启动与维持进行研究.结果表明,利用间歇曝气,依次控制3个阶段的停/曝时间(15 min/45 min、45 min/45 min和30 min/30 min),连续流反应器经过60 d左右的运行,可以成功实现短程硝化的快速启动.控制停/曝时间为30 min/30 min,进水氨氮浓度为50或100 mg·L~(-1)时,亚硝化率分别可达90%或95%.另外,间歇曝气有利于抑制硝化菌(NOB)的活性,而缩短水力停留时间(HRT)可淘洗出NOB,两者结合可以更好地维持短程硝化.     

有机物对亚硝化颗粒污泥中功能菌活性的影响

为探明易降解有机物短期冲击对全自养亚硝化颗粒污泥(PNG)中不同功能菌活性的影响,本研究采用多批次连续实验,系统考察了PNG在有机物胁迫与恢复阶段,氮素转化性能与溶解氧(DO)利用情况的演化规律.结果表明,基质C/N比越高,亚硝态氮比累积速率[q(NO-2-N)]的降幅就越大.期间,异养菌(He B)活性的增强,加快了PNG对DO的消耗速率,使得氧亲和力较差的亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性得到了有效抑制.当重新采用无机碳源配水时,q(NO-2-N)数值明显增大,同时He B与NOB的活性均处于较低水平.因此,易降解有机物对全自养PNG系统的冲击具有一定可逆性,该过程有助于巩固氨氧化菌(AOB)的相对优势,提升亚硝化反应的稳定性.     

闽江口互花米草入侵过程对短叶茳芏沼泽沉积物硝化-反硝化作用的影响

2014年4、7、10月和2015年1月在闽江口鳝鱼滩湿地选择未被入侵的短叶茳芏(Cyperus malaccensis)群落(A)、互花米草入侵斑块边缘(B)以及互花米草(Spartina alterniflora)入侵斑块中央(C)为研究对象,基于时空互代研究方法,探讨互花米草入侵序列下湿地沉积物硝化-反硝化变化规律.结果表明:在互花米草入侵序列中,湿地沉积物硝化速率为0.19~1.66μmol·m~(-2)·h~(-1),反硝化速率为12.41~27.19μmol·m~(-2)·h~(-1).沉积物硝化-反硝化作用存在明显的季节变化,硝化速率表现为夏季春季秋季冬季,反硝化速率表现为夏季秋季冬季春季;入侵不同状态下,沉积物硝化速率表现为BCA,反硝化速率表现为CBA.互花米草入侵提高了沉积物-水界面N_2O交换通量.互花米草入侵引起的沉积物pH、NH_4~+-N、含水量、容重和电导率等理化性质的改变是导致不同入侵阶段沉积物硝化-反硝化速率以及N_2O释放差异的重要原因.     

城镇污泥蚯蚓堆肥硝化进程及其影响因素

硝化是城镇污泥蚯蚓堆肥稳定化的最后一个阶段,研究硝化进程及其影响因素对减少蚯蚓堆肥过程中的NH_4~+积累、氮素损失和加快蚯蚓堆肥稳定化过程具有重要意义.文章考察了蚯蚓生物量、环境温度以及好氧条件对蚯蚓堆肥NH_4~+、NO_3~-变化的影响.结果发现,蚯蚓生物量对NH_4~+、NO_3~-含量变化影响较大,并存在显著的跃变特点,即当蚯蚓生物量超过一定数量时,会显著加快氨化和硝化速率.环境温度显著影响堆肥氨化作用,影响大小顺序为25℃20℃15℃;环境温度仅对蚯蚓堆肥硝化速率产生影响,但不改变堆肥的硝化进程.蚯蚓堆肥好氧条件对硝化影响大于对氨化的影响,好氧条件优劣不但影响硝化进程还影响硝化速率,氧环境条件好的蚯蚓堆肥硝化进程启动早,硝化速率高.     

微生物燃料电池处理含S2-/NH4+废水的研究

以除硫硝化微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)处理含S~(2-)/NH_4~+的模拟无机废水,研究了不同进水S~(2-)浓度下MFC的产电性能、污染物去除效果和阳极室硫累积情况.结果表明,除硫硝化MFC可实现同步阳极除硫和阴极硝化,并通过非生物电化学作用和生物电化学作用共同产电.进水S~(2-)浓度为(60.8±2.9)、(131.7±2.4)、(161.7±4.5)和(198.1±3.1)mg·L~(-1)时,最佳阳极碳刷清洗周期分别为3、3、3、4个换水周期,前3个进水浓度下的换水周期可分别缩短为6、8和8 h.MFC阴极硝化完全,不受进水S~(2-)浓度影响,但氧从阴极向阳极的渗漏导致阳极库仑效率较低(40%).适当增加进水S~(2-)浓度可增强MFC的产电性能并提高S~(2-)去除负荷和颗粒硫累积比.除硫硝化MFC适宜的进水S~(2-)浓度为(161.7±4.5)mg·L~(-1),相应的最大功率密度为5.77 W·m~(-3),周期产电量为(141.0±5.2)C,S~(2-)去除负荷为(0.31±0.00)g·L~(-1)·d~(-1),颗粒硫累积比达58%.阳极碳纤维丝上沉积有粒径约100 nm的颗粒硫.阳极悬浮物与沉积物相比,悬浮物中S0含量比例较高,而S6+含量比例较低.     

固态排渣煤粉炉NOx产生浓度影响因素偏相关分析

利用第一次全国污染源普查“火力发电行业产排污系数核算”工作中现场监测得到的数据，首次采用偏相关分析的方法，对固态排渣煤粉炉中机组规模、空气过剩系数、煤中挥发分和发电负荷率等因素对NOx产生浓度的影响进行定性分析，结论：NOx产生浓度与前三种因素存在显著的相关。而与发电负荷率的关系受锅炉是否采用低氮燃烧技术的影响。空气过剩系数越大，煤的挥发分越高，NOx产生浓度越低；采用低氮燃烧装置的锅炉中，机组规模越大，产生的NOx越少，且对于同一锅炉来说，NOx产生浓度随着发电负荷率的升高而增大；未采用燃烧控制的锅炉中，机组规模越大，NOx产生浓度越高，且与发电负荷率不相关。根据分析结果，提出了控制燃煤电厂固态排渣煤粉炉NOx排放的优化措施和建议。     

膜曝气生物膜反应器生物膜影响因素分析

膜曝气生物膜反应器（MABR）是一种利用透气膜进行曝气，可以实现同步硝化反硝化的污水生物处理新工艺。本文阐述了膜曝气生物反应器生物膜的原理和特点，总结了国内外在该领域的研究成果，重点介绍了C／N、氧气压力、流速、生物膜厚度、温度和pH对生物膜性能的影响。     

间歇曝气潜流人工湿地的污水脱氮效果

采用间歇曝气运行方式,提升潜流人工湿地生活污水处理系统中的溶解氧浓度,强化脱氮效果。结果表明,间歇曝气运行方式有效提高了湿地内部溶解氧水平,曝气时溶解氧浓度可达6~9 mg/L,停止曝气后,溶解氧浓度迅速下降至0.5 mg/L以下,在湿地内部营造了一种交替的好氧和缺氧环境,分别促进好氧硝化和缺氧反硝化作用。在水力停留时间为3 d的情况下,间歇曝气潜流人工湿地系统对氨氮、总氮和COD的去除率分别可达到98.0%、87.6%和96.3%,较常规潜流人工湿地系统分别提高了74.1%、56.4%和18.1%,实现了氨氮、总氮和COD的同步高效去除。     

3种运行模式下CAST工艺脱氮性能

以模拟城市污水为处理对象，采用循环式活性污泥法（CAST）反应器，对3种运行模式（M1：常规模式，M2：缺氧好氧模式、M3：缺氧好氧交替模式）下系统的脱氮性能进行了研究，比较了各模式下CAST反应器的氨氮和总氮的去除效率，并对各模式下典型周期内氮基质浓度变化进行了考察，以确定系统的脱氮模式。结果表明，在氨氮去除不成为限制条件（去除率〉90％）的条件下，3种运行模式下系统总氮的平均去除率分别为67．3％、70．6％和82．4％，以缺氧好氧交替模式下的最高；M1、M2和M3均可实现亚硝酸型硝化，但随着温度的升高，亚硝酸型硝化逐渐消失。静态实验分析表明，3种模式下系统的氨氧化速率大小次序为：vN：M1〉vN：M2〉vN：M3，反硝化速率大小次序为：vDN,M2〉vDN,M3〉vDN,M1。     

光合细菌强化二级流化床工艺处理焦化废水的研究

采用厌氧酸化加二级流化床组合工艺处理焦化废水。一级反应器内光合细菌与兼性厌氧菌处于共生状态，二级反应器内光合细菌与亚硝酸细菌处于共生状态。一级反应器内光合细菌有充分的小分子有机酸可降解并形成二次酸化，在二级反应器内完成进一步降解。结合反应条件：温度，pH，DO和基质浓度等，将二级反应器内硝化反应控制在亚硝化阶段，有效地保证了废水中碳源的利用。稳定运行了60 d，结果显示，出水COD和NH₃-N浓度分别为105～135 mg/L和14～20 mg/L，去除率分别稳定在90.3%～92.5%和92%～95%。TN去除率稳定在83%～86%。酚、氰化物和BOD5的去除率均在95%以上。