进水碳氮磷比对反硝化除磷效果及碳源转化利用影响

厌氧/缺氧序批式活性污泥反应器中,以乙酸钠为单一碳源培养反硝化聚磷菌,考察了碳氮磷比对反硝化除磷效果及碳源转化利用的影响。结果表明:(1)进水有机碳源的浓度直接影响厌氧段磷的释放。进水碳氮磷质量比为20∶6∶1时,系统反硝化除磷效果最佳,去除氮磷所需的耗氧有机物最少,磷酸盐和总氮去除率分别达到98.1%和98.8%。(2)胞内聚β-羟基丁酸(PHB)的积累和消耗与COD的降解、糖原质的合成有良好的相关性。进水COD越高,厌氧段PHB的储存量越大,合成1.0mg/g的PHB约需要降解5mg/L的COD。缺氧段PHB为反硝化除磷提供能量并再合成糖原质,生成0.63mol的糖原约需要消耗1mol的PHB。     

C/N比和曝气量影响MBR同步硝化反硝化的研究

通过连续运行MBR研究了C/N比和曝气量对同步硝化反硝化的影响,结果表明,在环境温度13～23℃,MLSS为6.0～6.8 g/L,进水NH⁺₄-N浓度50 mg/L,曝气量0.5 m³/h,HRT为6 h实验条件下,总氮去除率随着进水C/N比的增加而增加,在C/N比为6∶1～8∶1时,TN去除率达到79%～89%,低的C/N比抑制反硝化,过高的C/N比增加了碳源补加的成本。改变反应曝气量,当C/N比为6∶1,曝气量为0.4 m³/h时,TN的去除率达到了最大值85%。曝气量过高或过低,TN去除率均下降。并对在不同曝气量下MBR 内的DO 值分布进行了初步研究。     

废水中2,6-二硝基酚厌氧毒性和降解动力学研究

在中温(35℃±1℃)厌氧条件下,以葡萄糖为共基质,采用间歇实验方法,研究了2,6-二硝基酚(2,6-DNP)的厌氧产甲烷毒性和厌氧降解动力学.厌氧毒性试验(ATA)以累计产甲烷量和相对活性(RA)为指标,评价了不同浓度2,6-DNP对产甲烷菌的抑制程度;结果表明,2,6-DNP浓度＜20 mg/L时,对产甲烷菌没有抑制作用,浓度为40 mg/L时产生轻度抑制,浓度为80～120 mg/L时产生重度抑制;24 h 2,6-DNP的75%、50%、25%相对抑制浓度分别为30、70和＞120 mg/L.2,6-DNP降解动力学可用Haldane方程来描述,利用非线性拟合求得动力学参数Ks、Rm、Ki分别为179.7 mg/L、4.84 mg/g VSS·h、206.5 mg/L,方差R2=0.94,拟合效果很好.     

曝气量对悬浮系统单级自养脱氮性能的影响

通过连续实验和间歇实验研究了不同曝气量对SBR系统自养脱氮性能的影响。连续实验表明,在进水氨氮浓度为155～185 mg/L时,曝气量分别为20、28、36和44 L/h时,TN去除率分别为80%、82%、80%和77%;增大和减小曝气量均会降低系统的脱氮效率。间歇实验表明,随着曝气量的增加,氨氮的降解速率有所升高,20、28、36和44 L/h曝气条件下氨氮的降解速率分别为7.23、7.25、7.86和7.95 mg/(g MLVSS.h);在降解的过程中DO浓度一直维持在较低的水平(<0.5 mg/L),pH值则呈先升高后降低的趋势;氨氮降解结束时,pH值和DO浓度同时升高。结果表明,改变曝气量会影响单级自养脱氮反应的进程,但对降解过程DO浓度值变化不大;DO浓度和pH值变化对氨降解结束具有指示作用。     

新型碳源驯化的SRB去除酸性矿山废水中SO_4~(2-)最佳反应条件

针对硫酸盐还原菌(SRB)处理酸性矿山废水缺乏有效有机碳源问题,运用生活污水、鸡粪和锯末质量比80∶7∶3混合物的发酵液作为新型有机碳源驯化硫酸盐还原菌SRB,并研究SRB以该新型有机碳源作为营养物质在不同COD/SO2-4(C/S)值、pH值、初始硫酸根(SO2-4)浓度、重金属离子(Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+)浓度条件下对SO2-4的去除效果,以确定SRB去除SO2-4的最佳反应条件。实验结果表明,在厌氧环境SRB接种量8%、生长温度35℃、转速50 r/min、C/S为1.5~2.0、pH值6~7、初始SO2-4浓度≤3 000 mg/L、Fe2+在100~300 mg/L、Mn2+为35 mg/L时反应条件最佳,SO2-4去除率均可达90%以上;其中Fe2+浓度≤500 mg/L、Mn2+浓度≤140 mg/L时均会促进SRB对SO2-4的还原,当Fe2+浓度≥600mg/L时会严重抑制SRB,Mn2+浓度140 mg/L时会抑制SRB;Cu2+、Zn2+的存在对SRB均有影响,当Cu2+浓度15 mg/L时、Zn2+浓度45 mg/L时对SRB均有抑制作用。新型有机碳源可作为SRB的优良有机碳源,同时可实现以废治废的目的。该成果为实际应用提供了参考。     

强化循环厌氧反应器处理印染废水的中试启动研究

应用自主研制的强化循环厌氧反应器(SCAR)中试规模处理实际印染废水,研究反应器的启动特性。反应器接种厌氧颗粒污泥后启动运行83 d,形成连续内循环并实现了对印染废水处理的高效稳定运行。在进水COD浓度1 000~3 650 mg/L、系统容积负荷0.7~6.4 kg/(m3·d)条件下,废水COD和色度平均去除率分别达到55%和73%。反应器内较高浓度的NH+4-N保证了系统pH的稳定性,350~600 mg/L的NH+4-N浓度没有对强化循环厌氧反应器产生抑制作用,系统内也没有出现VFA(以乙酸计)积累。启动过程中,厌氧颗粒污泥的粒径增大、沉降性能变好。启动实验完成时,反应器内微生物的脱氢酶活性(以TF计)和辅酶F420浓度分别为3.4973 mg/(g·h)和0.1872μmol/g。     

折流式水解-复合膜生物法处理印染废水的特性

应用折流式水解-复合膜生物法处理印染废水,COD与色度去除效果显著.组合工艺出水COD在100 mg/L以下,总去除率90%以上,出水色度为6倍以下,色度去除率达97%以上,达到纺织印染行业一级排放标准(COD≤100 mg/L,色度≤40倍).其中,ABR段的COD去除率在50%～65%,MBR段的COD去除率在78%～85%,COD的去除主要在MBR段,而色度去除主要在ABR段.此外,还对MBR段的HRT、污泥浓度、曝气量的影响进行了试验研究,结果表明,MBR段适宜的HRT为8～12 h,污泥浓度为3～8.6 g/L,气水比为23:1～31:1.     

厌氧工艺对含铬(Ⅵ)废水处理效果初探

以砂石和活性炭作为填料,自制厌氧生物滤床系统,并对系统进行驯化,发现完成驯化后的稳定系统具有良好的去铬(Ⅵ)能力.废水在系统中经过2 h运行,加入碳源的试验组与不加碳源的对照组的铬(Ⅵ)去除率分别为87.33%和66.31%.恒流泵最佳流量为47 mL/min,外加碳源后,铬(Ⅵ)的浓度由60 mg/L左右降到0.5 mg/L以下,需要4 h,而对照组需要14 h,铬(Ⅵ)浓度由64.66 mg/L提高到 75.53 mg/L时,对本系统负面影响甚微,提高到95.47 mg/L时,系统出水达标所需时间延长到7.5 h.本系统具有耐受一定程度的浓度冲击以及进一步驯化、提高处理负荷的潜力.     

高氨氮对厌氧生物法处理城市垃圾渗沥液的影响

研究了高浓度氨氮对厌氧膜生物法处理城市垃圾渗沥液的影响。结果表明,COD去除率、沼气产量、沼气产率、辅酶F420和最大比产甲烷活性均随氨氮浓度的增加而减小;当氨氮浓度<3600mg/L时,不会对厌氧膜生物反应器的运行产生明显的影响;氨氮对厌氧污泥产甲烷活性的50%抑制浓度为4350mg/L;高浓度氨氮会造成系统VFA浓度增加;当氨氮浓度由4800mg/L降低到2000mg/L后,受重度抑制的厌氧微生物的活性可以在20d里恢复到未受抑制时的活性水平。     

1,1-二氯乙烯降解菌的分离鉴定及降解特性

从好氧活性污泥中分离得到一株能以1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)作为惟一碳源和能源生长的革兰氏阴性菌株D-B,经鉴定属于产碱杆菌属(Alcaligenessp.)。当维持菌株D-B浓度一定时,1,1-DCE的去除率随着1,1-DCE浓度的增大先增加后降低,且降解过程主要发生在加入1,1-DCE后的3~5 h内。当1,1-DCE的初始浓度为300μg/L时去除率达到最大值85.32%。菌株D-B对1,1-DCE的降解符合Monod方程,饱和常数Ks=21.96 mg/L,1,1-DCE的最大比基质降解速率Vmax=50.76 mg/(L.h)。     

富磷上清液铁接触除磷工艺及影响因素

设计了一种由铁碳合金和钝态不锈钢作为电化学腐蚀两极系统的铁接触除磷反应器,首次尝试将铁接触除磷技术用于厌氧富磷上清液的处理.通过对模拟富磷上清液除磷效果的测定与分析,详细探讨了铁接触除磷工艺的影响因素,结果表明,曝气方式宜为间歇曝气,且最优曝气/停歇时间为 60 min/30 min;在进水总磷浓度为 30～50 mg/L范围内,随着磷浓度的升高,总磷去除率随之下降;而随着曝气强度、pH值的升高及水力停留时间的延长,总磷去除率随之升高;随着水温的升高,总磷去除率有波动,水温为27℃时,总磷去除率最大.将铁接触除磷工艺运用到侧流除磷方法中,最终可使出水总磷浓度达到国家<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB18918-2002)中的一级(A)标准.     

SBR串联生物强化稳定塘处理养猪废水工艺优化

针对亚热带地区某规模化养猪场SBR处理低碳氮比(C/N)沼液出水不达标的问题,研究了以乙酸钠为速效碳源时其投加量对SBR运行效果的影响,并采用4级串联生物强化稳定塘工艺对SBR出水进行强化处理。结果表明:当乙酸钠投加量为400 mg·L~(-1)时,SBR工艺对COD、氨氮和总氮的平均去除率分别从16%±1%、25%±4%和14%±1%提高到了32%±1%、55%±2%、27%±4%;串联生物强化稳定塘(BSPs)工艺对COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率达到了65%±2%、80%±4%、79%±3%和83%±4%,出水平均浓度分别为(155±5)、(67±2)、(89±2)和(6±1) mg·L~(-1),均可满足《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)的要求。以生物膜和双穗雀稗构成的前2级生物强化稳定塘系统对COD、氨氮、总氮和总磷的消纳量分别占整个串联稳定塘系统消纳量的57%、50%、51%和81%。进一步分析可知,串联生物强化稳定塘工艺对养猪废水主要污染物(COD、氨氮、总氮、总磷)的去除效果显著,采用此技术可实现废水的达标排放。     

剩余污泥在微氧条件下利用VFAs合成PHAs的工况优化

针对2种脱氮除磷工艺的剩余污泥,在微氧条件下,以花生渣厌氧发酵产生的VFAs为碳源,控制反应时间为5 h,DO≤0.2 mg·L~(-1),COD为650～750 mg.L~(-1),对比2种不同工艺的剩余污泥合成聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的量,并探究了增设前置曝气对微氧条件下剩余污泥合成PHAs的影响。结果表明,在微氧条件下,连续流中同步亚硝化反硝化脱氮除磷系统二沉池的剩余污泥(R1)和采用A~2O工艺的实际水厂的剩余污泥(R2)合成PHAs最高量分别为108.6 mg·g~(-1)和58.58 mg·g~(-1),R1比R2更具有合成PHAs的能力;在增设前置曝气实验中,曝气时间的延长和曝气量的增大均可促进PHAs的合成;当曝气气量为50 L·h~(-1)时,曝气20 min后,R1合成的PHAs最高为172.5 mg·g~(-1)。氧化还原电位(Eh)是微氧条件下PHAs合成过程中的重要指示参数,当Eh值为最低时,PHAs合成量最多。以上结果可为脱氮除磷工艺剩余污泥利用廉价碳源合成PHAs提供参考。     

苯酚对活性污泥硝化与反硝化动力学的影响

通过批次试验,研究苯酚与活性污泥缺氧和好氧接触对微生物硝化和反硝化作用的影响。结果表明:(1)苯酚对缺氧2h后的活性污泥硝化有抑制作用,且苯酚浓度越高,抑制作用越强。当苯酚浓度较低时对自养菌的最大比氨氧化速率(AUR)的抑制作用能用竞争性抑制Monod方程拟合,半数抑制质量浓度(IC50)为19.2mg/L。(2)苯酚对直接曝气的活性污泥比对缺氧接触2h后再曝气的活性污泥的硝化抑制作用更强,当苯酚从0mg/L增加到10.0mg/L,AUR由2.51mg/(L·h)降至0.36mg/(L·h),且在10.0mg/L时,硝化抑制率(IR)高达85.7%。(3)苯酚的抑制效应随着缺氧时间延长而逐渐降低。当苯酚为10.0mg/L时,直接曝气的活性污泥受到的硝化抑制最强,IR为85.8%,并在缺氧4h后IR降为0。(4)当碳源充足时,活性污泥的反硝化菌对苯酚的耐受力较强,苯酚对活性污泥的反硝化过程没有影响,微生物的反硝化速率(NUR)维持在5.279～5.308mmol/(mg·h)。     

组合工艺去除垃圾渗滤液中的DBP和DEHP

探讨了采用实验室规模的生物处理组合工艺(上流式厌氧污泥床+曝气生物滤池+缺氧反应器+膜生物反应器,UASB+BAF+ANO+MBR)处理垃圾渗滤液过程中,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DE-HP)两种内分泌干扰物在各工艺段的去除效率和机理。测定结果表明,对于DBP和DEHP浓度分别为164.4μg/L和215.0μg/L的原水,总出水浓度分别降至11.8μg/L和10.4μg/L,去除率分别达到92.9%和95.2%,处理效果良好。其中DBP在处理工艺中逐级降解,主要是微生物的降解作用。MBR是DEHP的主要去除工艺段,去除比例达到56.6%,膜截留效果明显。采用生物处理组合工艺可实现对垃圾渗滤液中DBP和DEHP的同时高效去除。     

厌氧-好氧工艺处理制药废水的中试研究

将由厌氧折流板反应器(ABR)、移动床生物膜反应器(MBBR)和膜生物反应器(MBR)组合而成的厌氧-好氧工艺用于处理制药废水的中试研究.试验结果表明,当原水SS平均值为1000 mg/L,COD为10 000 mg/L,NH3-N为500 mg/L时,出水浊度、COD和NH3-N分别为3 NTU、500 mg/L以及10 mg/L以下,去除率分别为98%、95%和98%以上.     

两池轮流曝气活性污泥法处理城市污水的试验研究

提出一种新型活性污泥工艺--两池轮流曝气活性污泥法,试验研究了其对城市污水处理的效果及可行性.试验表明,两池轮流曝气活性污泥法处理城市污水对有机物和氨氮的去除效果明显.在进水COD浓度为402.18～413.06 mg/L,总氮为54.02～61.86 mg/L,氨氮为51.46～58.72 mg/L,总磷为2.43～3.51 mg/L时,该工艺对COD、总氮、氨氮和总磷的去除率分别为82.06%～88.11%、76.81%～81.36%、78.64%～85.87%和62.53%～70.26%,出水可达<污水综合排放标准>中的二级标准.本工艺具有良好的适用性,为城市污水处理提供了一条新的途径,为进一步研究提供了理论依据及思路.     

不同曝气方式下SBR亚硝化的实现及NO2--N积累效果

研究不同曝气方式下亚硝化的实现以及基质浓度、曝气频率和温度对NO-2-N积累效果的影响。以实际污泥脱水液为研究对象,控制进水NH+4-N浓度在50~80 mg/L范围内,温度为27℃,pH值为7.8~8.2,DO浓度为0.5~1.0mg/L,分别采用连续曝气和间歇曝气2种方式启动SBR亚硝化反应器,并考察了在不同基质浓度、曝气频率和温度条件下NO-2-N累积情况。实验研究结果表明,经过40 d左右的运行,在2种不同曝气方式下SBR均成功实现了亚硝化,稳定运行阶段,NO-2-N积累率分别达到95%和85%。经SEM扫描电镜观察发现,在驯化成熟的活性污泥中,亚硝化细菌多呈球状和杆状,大小不同,外形饱满。当进水氨氮浓度小于200 mg/L,曝气频率为曝气15 min/停曝15 min,温度为27℃时,NO-2-N积累效果最佳,平均积累率可达90%以上。间歇曝气可以有效促进亚硝化细菌富集,有利于实现较高浓度的NO-2-N积累。基质浓度、曝气频率和温度对NO-2-N积累效果的影响显著。     

SBR法处理豆制品废水工艺条件的研究

用SBR法处理豆制品废水的试验表明,该系统具有较好的抗负荷冲击能力,进水COD在300～2000 mg/L之间变化,对系统不造成任何影响;考察了曝气时间、曝气量和污泥浓度等对去除效果的影响,试验结果表明,曝气时间和曝气量对处理效果影响很大,确定该反应系统最佳曝气时间是8 h,适宜的曝气量是800 L/h,而污泥浓度控制在4000 mg/L左右时,处理效率最高,采用进水顶出水的排水方式是可行的,确定系统的最佳排水比是3/5.厌氧段的插入可以减少剩余污泥的产量.     

硝基苯对硫酸盐还原过程的影响

为了探明硝基苯(NB)对硫酸盐还原的影响,揭示相关过程机制,采用以丙酸盐为碳源和电子供体的序批式厌氧反应系统(水力停留时间为33 h),考察了碳硫比为0.63～5.0,NB浓度为2.5～50 mg/L条件下,系统的硫酸盐还原效能。研究结果表明,NB对硫酸盐还原过程存在抑制作用,当系统NB进水浓度低于30 mg/L时,NB对硫酸盐还原过程抑制并不显著,但当进水NB浓度达50 mg/L时,硫酸盐还原率由近100%迅速降至17%。对比实验结果进一步表明,NB初始浓度为16.5 mg/L条件下,硫酸盐的比还原速率和丙酸的比消耗速率分别为对照组的63%和52%。硫酸盐还原的抑制主要源自NB及其还原产物苯胺(AN)的生物毒性,但上述抑制作用可逆。