低COD/N-NH_4比废水的同时硝化反硝化生物处理策略

从生化反应计量学出发 ,提出了对低 COD/ N- NH4比废水可以通过控制营养配比、调控溶解氧浓度和控制生物硝化及生物反硝化 ,经过 NO- 2 途径进行同时硝化反硝化的生物处理策略。对香港低 COD/ N- NH4比的垃圾渗漏水用同时硝化反硝化处理的成功实例进行了讨论     

不同温度对SBBR同步短程硝化反硝化处理炼油催化剂废水的影响

采用SBBR在溶解氧1.0 mg/L条件下考察了不同温度对实际炼油催化剂废水脱氮系统效能的影响.结果表明,SBBR容积负荷及同步硝化反硝化(SND)三氮去除率与进水氨氮浓度正相关.不同进水浓度下,反应器SND三氮去除率最高可达40%左右.33、30及28℃条件下,反应器亚硝积累率均可稳定保持在90%以上.不同温度下短程硝化反硝化pH值及ORP变化趋势基本一致,结合在线监控pH值及ORP变化规律调控反应时间,最大限度保证短程硝化的稳定性.     

低COD／N—NH4比废水的同时硝化反硝化生物处理策略

从生化反应计量学出发,提出了对低ＣＯＤ／Ｎ－ＮＨ４比废水可以通过控制营养配比,调控溶解氧浓度和控制生物硝化及生物反硝化,经过ＮＯ＾－２途径进行同时硝化反硝化的生物处理策略。对香港低ＣＯＤ／Ｎ－ＮＨ４比的垃圾渗漏水用时硝化反硝化处理的成功进行了讨论。     

响应曲面法优化固相反硝化的工艺条件

以一种新型可降解材料PLA/PHBV共混物为碳源和生物膜载体,对硝酸盐污染水进行反硝化脱氮。在温度为(29±1)℃,pH为(7.5±0.2)条件下,利用响应曲面法考察了进水硝态氮浓度、水力停留时间(HRT)和出水硝态氮浓度之间的关系,建立了以出水硝态氮浓度为响应值的二次多项式回归模型,模型预测值与实验值能很好吻合。方差分析结果表明,进水硝态氮浓度和HRT及其交互作用对响应值均具有显著性影响(P<0.01)。     

微电解耦合固相反硝化脱氮除磷效果及微生物分析

为提高低碳氮比污水中氮、磷的去除率,通过铁碳微电解耦合固相反硝化系统强化生物脱氮除磷的效果,分别考察了HRT、DO、pH对耦合系统中氮、磷去除效果的影响,并对铁碳颗粒(FC)、固体碳源颗粒(CC)和悬浮污泥(SS)的微生物群落结构进行了分析。结果表明：当进水C/N=1.5时,耦合系统的最佳运行参数为HRT=4 h、DO=2.0 mg·L−1、pH=7.0;此时${{\rm{NH}}_4^ + }$-N、${{\rm{NO}}_3^ - }$-N、TN、TP的去除率分别为95.63%、93.48%、94.72%、99.10%。高通量测序分析结果表明：在门水平上,3个样本(FC、CC、SS)中的优势菌门为Proteobacteria、Actinobacteria和Bacteroidetes,其中具有反硝化脱氮功能的Proteobacteria在FC、CC、SS中分别占样本总数的72.66%、67.43%、68.66%;在纲水平上,SS中Alphaproteobacteria的相对丰度显著高于FC和CC,FC中的Gammaproteobacteria的相对丰度显著高于CC和SS,CC中的Gemmatimonadetes相对丰度明显高于FC和SS,生物除磷主要发生在CC中;在属水平上,Gemmobacter在FC、CC、SS中的相对丰度分别为25.50%、23.64%、32.53%,对异养反硝化过程起到重要作用。以上结果有助于提高对微电解-自养/异养反硝化除磷耦合系统中微生物生态学的理解。     

异养硝化-好氧反硝化菌YZ-12的脱氮性能及其对养殖废水的处理效果

为获得高效脱氮菌,从南昌县一中型养猪厂曝气池筛选出一株异养硝化-好氧反硝化菌株YZ-12,经过16S r RNA基因序列分析,鉴定其为Klebsiella oxytoca;随后检测了该菌株的硝化和反硝化能力。结果表明,在NH₄⁺-N质量浓度为100 mg·L-1的硝化培养基和NO₃^--N质量浓度为400 mg·L-1的反硝化培养基中,NH₄⁺-N去除率在96%以上,NO₃^--N去除率在99%以上,无NO₃^--N、NO₂^--N积累。同时,还考察了碳源、氮浓度、C/N、p H、盐度5种单因素对菌株脱氮效果的影响。结果表明,菌株最佳脱氮条件为C/N=10、p H=7、盐度≤10 mg·L-1、NH₄⁺-N质量浓度≤150 mg·L-¹、NO₃     

碳源对含盐废水短程硝化反硝化的影响

分别采用醋酸钠、甘油、乙醇和葡萄糖作为外加碳源,研究不同碳源对含盐废水短程硝化反硝化的影响.结果表明:(1)利用醋酸钠作为碳源,逐步增加NaCl盐度可以实现短程硝化反硝化,TN平均去除率高于95％.当NaCl盐度为14.2 g/L时,采用醋酸钠、甘油、乙醇和葡萄糖作为碳源时,NO2- -N的累积率分别为98.7％、86...     

3株贫营养好氧反硝化细菌的分离鉴定及反硝化特性

贫营养好氧反硝化细菌在水环境能量流动和物质循环过程中扮演着重要的角色。从山东某水源水库沉积物中共驯化分离出216株好氧反硝化细菌,复筛得到3株高效菌株ZN1、ZN2和ZN3。经形态学指标和16S rRNA序列分析,ZN1和ZN3属于铁还原细菌(iron-reducing bacterium),ZN2属于粘液菌属(Zoogloea sp.)。关键酶基因检测表明3株菌均含有周质硝酸盐还原酶基因(napA)。在30℃、120 r/min条件下,培养47 h后3株菌对培养液中NO3-N的去除率均在80%以上,TN去除率均在40%以上,且无明显的亚硝氮积累。对3株菌分别进行原水适应,以20%的梯度增加原水的比例直至100%原水。原水培养72 h后,3株菌NO3-N去除率为30%~40%,TN去除率为20%~25%。     

基于固态碳源的同步硝化反硝化反应器对海水养殖废水中氮的去除性能

通过批次实验考察了非生物作用下3-羟基丁酸/戊酸酯共聚物(PHBV)的有机碳释放规律;以PHBV颗粒和陶粒作为填料建立了填充柱生物膜反应器,并通过长期(90 d)运行考察了其对海水养殖废水中氮的去除性能。结果表明,非生物作用下PHBV难以向水体中释放有机碳;以PHBV作为固态碳源的生物膜反应器可以实现同步硝化反硝化。反应器运行状态(HRT为2 h)稳定后,氨氮和总氮的去除率分别为(91.8±1.3)%和(87.5±2.2)%,硝化速率和反硝化速率分别为0.11 g·(L·d)⁻¹和0.20 g·(L·d)⁻¹。填充柱沿水流方向可以分为2个区段,0~20 cm柱体内主要进行同步硝化反硝化过程,20~100 cm柱体内主要进行反硝化过程;反应器中微弱的亚硝酸盐积累可以归因于短程反硝化。以上研究成果可以为海水养殖业绿色发展提供参考。     

硫/石灰石自养反硝化处理低碳高氮城市污水的工艺

利用水泥+沙子的胶凝骨架材料作为生物反应器填料骨架,通过胶凝粘附1∶1配比的硫粉和石灰石粉的方法制备自养反硝化填料,在自行设计的自制硫/石灰石填料自养反硝化系统中,考察了该工艺对以低C/N为特性且含低氨氮高总氮的城市污水处理厂二级处理出水的脱氮性能,并优化了主要工艺参数。结果表明,在进水总氮为40.92 mg/L,COD为38.92 mg/L,C∶TN∶NH+4-N=8.6∶9∶1的条件下,系统最优水力停留时间为3.2 h,系统最优初始pH值为7,最适反硝化温度为32.8℃,TN去除率为90%~92%。比传统按1∶1体积比例投加硫磺与石灰的反应器在处理时间方面缩短60%以上,去除效率也大有提高。     

SBR法短程硝化处理纤维素乙醇废水的中试研究

针对纤维素产乙醇废水高有机物、高氨氮、难降解的特点,运用短程硝化反硝化脱氮工艺,基于序批式活性污泥反应器（SBR）的调试运行,研究反应器运行方式对COD去除和脱氮效能的影响,为日后纤维素乙醇废水处理的工程化提供借鉴。结果表明：通过控制DO（0.5 mg·L-1）、pH（7.6~8.5）和投加碳源等条件,可实现亚硝酸盐氮的积累和转化,最终三氮去除率稳定在70%以上;通过投加不同碳源对比实验,发现乙酸钠作为反硝化外加碳源比葡萄糖具有更高的效率;厌氧工艺处理过的纤维素乙醇废水经短程硝化反硝化工艺处理后,COD去除率维持在20%上下,表明废水可生化性极低,已不适应生物法处理,须利用化学氧化法才能进一步去除;通过周期实验,发现硝化阶段碱度过量对短程硝化进程影响并不明显,相反充足的碱度是保证硝化反应进行的必要条件。     

异养硝化型生物滤池处理高盐废水的脱氮性能及途径

为了解决高盐废水生物脱氮效能低的问题,利用异养硝化型曝气生物滤池(heterotrophic nitrification biological aeration filter,HNBAF)处理不同氮源模拟高盐废水,研究了HNBAF系统的脱氮性能,并采用15N同位素示踪法测定了反应过程中产生的气态产物(N2O、N2),以揭示HNBAF系统的脱氮途径。结果表明：当NH4Cl作为唯一氮源时,${{\rm{NH}}_4^ + }$-N的去除率最高可达到99.77%,NH2OH-N, ${{\rm{NO}}_3^ - }$-N积累量较低,未检测到明显${{\rm{NO}}_2^ - }$-N的积累;外加中间产物NH2OH-N可对${{\rm{NH}}_4^ +} $-N去除产生抑制,而加入${\rm{NO}}_2^ - $-N和${{\rm{NO}}_3^ - }$-N等中间产物基本不影响${{\rm{NH}}_4^ +} $-N的正常降解;当以KNO3为唯一氮源时,${{\rm{NO}}_3^ -} $-N的去除率最高可达到96.76%,${{\rm{NH}}_4^ + }$-N、${{\rm{NO}}_2^ - }$-N和NH2OH-N等产物积累量较低。当分别以15${{\rm{NO}}_2^ - }$、15${{\rm{NO}}_3^ - }$为氮源时,均可同时检测到15N2O和15N2。该HNBAF系统对${{\rm{NH}}_4^ + }$-N、${{\rm{NO}}_2^ - }$-N、${{\rm{NO}}_3^ - }$-N和NH2OH-N的去除主要包括硝化、好氧反硝化和同化等作用,主要脱氮途径为${{\rm{NH}}_4^ + }$-N→NH2OH-N→${{\rm{NO}}_3^ - }$-N→ ${{\rm{NO}}_2^ -} $-N→ N2O/N2,与此同时,NH2OH-N和${{\rm{NH}}_4^ + }$-N之间以及${{\rm{NO}}_3^ -} $-N和${{\rm{NO}}_2^ -} $-N之间均可以相互转化。     

溶解氧对氧化沟同步硝化反硝化脱氮比率的影响

微孔曝气变速氧化沟是一种新型的氧化沟。本研究通过批式实验,测定同步硝化反硝化(SND)溶解氧抑制系数KO,依此计算不同DO浓度下的SND比率,并与实际运行状况进行对比。结果表明:活性污泥的KO为0.7801 mg/L;当DO浓度分别为1.2、1.0和0.8 mg/L时,理论的SND比率分别为45.11%、47.57%和50.88%,而相同条件下氧化沟中实际SND比率分别为47.38%、52.75%和60.31%;同步硝化反硝化在微孔变速氧化沟中是一种重要的脱氮路径。     

微电解强化微生物菌种对高氨氮低碳氮比黑臭水的脱氮研究

针对高氨氮低碳氮比(C/N)黑臭水进行脱氮研究,通过硝化菌和反硝化菌共同作用,并在后期耦合铁碳微电解(IC-ME)强化脱氮。单因素控制变量实验表明,硝化菌和反硝化菌在30℃硝化/反硝化效果较优,平均氨氮去除率为71.62%,硝态氮去除率可达到67.52%;在溶解氧(DO)为3 mg/L时硝化效果较好,平均氨氮去除率达到了70.08%;在后期投加150 g/L铁碳填料时,反硝化效果最好,2#和3#反应器硝态氮去除率最高分别提高到了81.78%和91.17%。长时间运行反应器后,氨氮去除负荷达到0.193 kg/(m³·d),化学需氧量(COD)去除负荷达到1.786 kg/(m³·d)。单独的微生物菌种针对高氨氮低C/N黑臭水脱氮还有一定的局限性,通过后期耦合IC-ME,脱氮效率明显提升,总氮(TN)去除率可从45.65%提升到58.91%。     

印染废水处理厂二级出水的硫自养反硝化脱氮工艺

采用硫/白云石自养反硝化脱氮工艺处理印染废水处理厂二级出水,考察不同污泥接种方式、水力停留时间（HRT）、温度及进水负荷对系统脱氮效果的影响。结果表明：反应器在3 d内即可完成快速启动,工程应用中可不接种污泥;反应器最佳HRT为20 min,TN去除率为40.2%,但反冲洗频率加快;温度、进水负荷对系统脱氮效果影响较大,当温度在25~30 ℃之间,TN平均去除率为43.8%;当进水负荷为（1.37±0.15）kg·（m3·d）-1,TN平均去除率为37.1%,反应器具有较强的抗冲击负荷能力。     

反硝化微生物燃料电池脱除低C/N废水中氮的研究

从污水处理厂新鲜活性污泥中分离筛选出3种反硝化菌株(M1、M2和M3).考察了3种菌株的生理特性和脱氮效率,并将其应用于反硝化微生物燃料电池(MFC)构建以实现低C/N废水的脱氮和同步产电.结果表明:菌株M1、M2、M3均为假单胞菌属(Pseudomonas),48 h对低碳源反硝化培养液脱氮率分别达81.27％、76...     

污泥减量过程中臭氧氧化对硝化和反硝化影响的试验研究

采用AO工艺,考察了在污泥减量过程中臭氧(O3)氧化对生物系统硝化和反硝化能力的影响.结果表明,在每克SS中O3投量为0.05 g时,氧化后污泥中的CODcr由37.5 mg/L增至700mg/L,TN由4.86 mg/L增至36.6 mg/L,NH4 -N由0.353mg/L增至7.49 mg/L,NO3--N由2.19 mg/L增至5.15 mg/L.虽然氧化系统出水NH4 -N浓度略高于对照系统,但氧化系统NH4 -N的去除率大于98%,硝化能力基本没有受到O3氧化的影响.O3氧化污泥后增加的有机物作为附加的碳源循环至缺氧段,提高了反硝化的效果,当污泥氧化比例分别为10%、20%、30%时,进入缺氧段的CODCr/TN分别平均增至11.21、11.56、11.88,氧化系统的反硝化效果也随之分别提高5%、25%、37%.     

硫自养反硝化去除地下水中硝酸盐氮的研究

研究实际地下水硫自养反硝化动力学过程,考察季节因素(温度)对动力学的影响,实验结果表明,地下水升流式硫自养滤柱反硝化动力学符合1/2级动力学模型,其反应速率常数受温度的影响很大,用阿仑尼乌斯方程计算硫自养反硝化活化能为80.38 kJ/mol。硫自养反硝化产生的硫酸根与反硝化掉的硝酸根离子呈线性相关。在地下水不经任何预处理的条件下,硫自养反硝化仍能有效地脱除地下水中的硝酸盐,反应器出水的pH值仍维持在中性范围。     

好氧反硝化脱氮机理及处理NO_x废气的展望

总结了近几年国内外有关好氧反硝化脱氮的研究概况,从微环境和生物学两方面对好氧反硝化作用机理进行了详细介绍,最后指出好氧反硝化处理NOx废气的应用前景和目前存在的不足。