NaCl盐度对耐盐活性污泥沉降性能及脱氮的影响

针对海水冲厕工程的实施,采用序批式活性污泥反应器(SBR)处理实际含盐生活污水,考察了盐度对耐盐活性污泥沉降性能及脱氮效能的影响。研究发现,经过长期盐度驯化后的污泥系统也会出现丝状菌污泥膨胀。在经过10 g/L盐度长期驯化的污泥系统中,污泥容积指数(SVI)随着盐度的升高而降低,盐度升高使丝状菌减少,污泥絮体变小变密实。但是,盐度降低时会引发更严重的污泥膨胀,导致污泥流失。对脱氮性能的研究表明,硝化菌的耐盐能力较强。当盐度由10 g/L改变为0、5、15、20 g/L时,氨氮去除率依然可以维持在99%以上。但亚硝酸盐积累率无论是盐度升高或降低时都升高,这表明驯化后污泥中的亚硝酸氧化菌(NOB)对盐度变化的耐受能力比氨氧化菌(AOB)弱,无论盐度升高或降低都会对其产生较大的影响。     

盐度对活性污泥硝化功能的影响

利用批量试验研究了盐度对常规活性污泥(非耐盐污泥)硝化功能的影响;通过逐步提高试验水的NaCl浓度驯化活性污泥,考察了驯化污泥的硝化功能;并进一步研究了适应于某NaCl浓度的耐盐硝化菌在受到盐度冲击时,其硝化功能的变化.结果表明,常规活性污泥中的硝化菌对盐度较敏感,当试验水中的NaCl质量浓度达到10.0 g/L时,污泥比硝化速率降低86%;通过逐步提高试验水的NaCl浓度对活性污泥进行长期驯化,可以驯化出耐盐硝化菌,耐盐污泥的比硝化速率接近于常规活性污泥的比硝化速率;适应于某NaCl浓度的耐盐硝化菌在受到盐度冲击时,NaCl浓度突然增加会对其产生更强的抑制作用.     

序批式曝气生物滤池处理含海水污水中的硝化性能

采用序批式曝气生物滤池工艺,以牡蛎壳为填料、含海水污水为处理对象,系统考察不同的海水含率、原水葡萄糖和氨氮浓度等原水条件下的硝化性能。结果表明,对于海水含率在40%到100%的污水处理,氨氮去除率可达到95%以上,表明该生物滤池中的氨氧化菌(AOB)可耐受较高的海水盐度;耐海水盐度的驯化硝化细菌中,AOB的耐盐度抑制能力强于亚硝酸氧化菌(NOB),当海水含率大于70%时,NOB的活性更容易受到抑制。在高海水盐度下,降低原水的葡萄糖与氨氮浓度可提高NOB活性。牡蛎壳附着生物膜与液相悬浮污泥中的AOB和NOB均参与了氨氮去除,生物膜中的AOB和NOB活性高于悬浮污泥。     

复合菌剂强化处理高盐废水脱氮效果

将耐盐脱氮复合菌剂投加到序批式生物反应器中,构建生物强化高盐废水处理系统(SBR1),以未投加复合菌剂系统(SBR2)作为对照,分析典型周期中氮素和溶解氧的变化趋势以及盐度冲击对脱氮效果的影响.实验表明,在曝气时间为6h时,生物强化系统脱氮率可稳定在96％以上,出水总氮浓度为3.8 mg/L左右.反应中始终无硝氮、亚硝氮积累,生物强化系统具有同步硝化好氧反硝化能力.当受到5％和7％较高盐度冲击时,生物强化系统表现出优于对照系统的抗盐度冲击能力,能够快速恢复原有活性,且出水总氮低于15 mg/L;当受到0％盐度的淡水冲击时,对照系统中耐盐污泥失活且无法恢复,而生物强化系统只需投加少量(3％)耐盐脱氮复合菌剂,即可快速恢复活性,出水总氮低于15 mg/L.本研究能够为生物强化高盐废水脱氮系统的构建和运行提供技术支持.     

NaCl盐度波动对处于污泥膨胀的耐盐脱氮污泥沉降性能的影响

以处于污泥膨胀的耐盐脱氮污泥为研究对象,分别采用有效容积为2和240 L的SBR装置(编号1#和2#),在进水NH3-N浓度为40~100 mg/L,pH为7.45~8.0,溶解氧为3~5 mg/L,温度为28~30℃的条件下,分别研究不同NaCl盐度(0、10、20和30 g/L)对污泥沉降性的影响。实验结果表明,在NaCl盐度条件下,可以明显改善耐盐脱氮污泥的沉降性。NaCl盐度越高,污泥絮凝体体积减小、丝状菌及原生动物减少趋势越明显,污泥沉降性效果越好。在30 g/L盐度时,1#和2#SBR的SV30分别从95%和80%降至53%和30%,SVI分别从185.5和170.8 mL/g降至127.3和78.4 mL/g。     

盐度对活性污泥驯化前后硝化特性的影响

通过批量试验系统研究了盐度对常规活性污泥硝化作用的影响以及污泥在含盐环境中经过驯化后其硝化功能的变化.试验结果表明,硝化菌比亚硝化菌对盐度更敏感,废水中含盐浓度为5 g/L时,对常规活性污泥中的亚硝化菌影响不大,硝化菌会受到一定程度的抑制;当含盐浓度超过10 g/L时,硝化菌和亚硝化菌均会受到严重抑制;含盐浓度大于30 g/L时,亚硝化菌和硝化菌已经完全受到抑制.在污泥驯化初期,耐盐硝化菌群数量较少,比硝化速率较低,硝化产物中亚硝态氮大量积累;随着驯化时间的延长,耐盐硝化菌群数量增加,比硝化速率增加,亚硝态氮累积量减少.污泥经过驯化后,硝化菌群可以逐渐适应高盐环境,在含盐浓度为30 g/L时硝化反应仍能进行.     

盐度胁迫及K+干预对厌氧氨氧化脱氮性能的影响研究

为了解含盐废水对厌氧氨氧化菌产生的影响及K+干预后脱氮性能变化的问题,采用升流式污泥床反应器(UASB)梯度投加NaCl后再进行K+干预,分析其对污泥活性及脱氮性能的影响和机理.结果表明,0～15 g/L盐度(以NaCl质量浓度计)为厌氧氨氧化污泥的耐受范围.20、30 g/L盐度对菌体抑制明显,氨氮、亚硝态氮去除率及...     

NaCl盐度波动对处于污泥膨胀的耐盐脱氮污泥沉降性能的影响

以处于污泥膨胀的耐盐脱氮污泥为研究对象,分别采用有效容积为2和240L的SBR装置（编号1#和2#）,在进水NH3-N浓度为40—100mg／L,pH为7．45～8．0,溶解氧为3～5mg／L,温度为28～30℃的条件下,分别研究不同NaCl盐度（0、10、20和30g／L）对污泥沉降性的影响。实验结果表明,在NaCl盐度条件下,可以明显改善耐盐脱氮污泥的沉降性。NaCl盐度越高,污泥絮凝体体积减小、丝状菌及原生动物减少趋势越明显,污泥沉降性效果越好。在30g／L盐度时,1#和2#SBR的SV30分别从95％和80％降至53％和30％,SVI分别从185．5和170．8mL／g降至127．3和78．4mL／g。     

SBR中2种污泥对不同盐度污水中脱氮性能的对比研究

在2个相同的SBR中分别驯化普通污泥和耐盐污泥,研究两者在0%、0.9%、1.2%、1.5%和1.8%（W/V）的盐度（NaCl）下对生活污水脱氮性能的差异。SBR运行经过厌氧、好氧、缺氧3个阶段,HRT分别为1、6和1 h。研究结果表明：在每一级盐度下,耐盐污泥的脱氮性能都好于普通污泥。随着盐度的增大,耐盐污泥中氨氮...     

包埋氨氧化细菌处理合成氨工业废水

以聚乙烯醇与海藻酸钠为载体,包埋固定氨氧化细菌(AOB),研究温度、DO、初始游离氨(FA)、有机物等影响因素对其短程硝化稳定性的影响。结果表明,25~30℃时载体中氨氧化细菌占优势;DO宜控制在4.0~5.5 mg/L之间,既能满足细菌生长所需,又不至过度曝气,造成载体间的摩擦增大,减少其使用寿命;载体耐氨氮负荷能力强,同时可以抵御有机物对氨氧化细菌的伤害;当初始FA>6.5 mg/L时,氨氧化细菌的活性将受到抑制;富集氨氧化细菌的污泥包埋后氨氮去除率降低了7.5%;包埋载体在确保短程硝化作用的同时,在内部形成的缺氧区可实现反硝化脱氮,提高了系统氨氮的处理能力。     

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。     

短程硝化过程中NO-2-N高效富集的工艺条件实验研究

针对厌氧氨氧化工艺需要提供充足的亚硝酸盐氮为电子受体的问题,利用培养基对SBR中具有一定短程硝化功能的污泥进行富集培养,得到氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的数量之比为104︰1,并研究了工艺条件对短程硝化的影响,结果表明,适合氨氧化菌生长的最佳温度为30℃、pH为7.5、nHCO^-₃/nNH⁺₄-N值为1。以适合氨氧化菌生长的最佳环境条件优化SBR,在进水氨氮浓度为250 mg/L时,氨氮的转化率达到90％以上,亚硝酸盐氮积累率维持在85％以上,反应器中氨氧化菌与亚硝酸盐氧化菌的数量之比为10³∶1,亚硝酸盐的高效积累为厌氧氨氧化工艺处理高氨废水的过程提供了稳定的电子受体。     

活性污泥中功能性菌群抗盐度冲击性能研究

利用批量实验研究了活性污泥在受到不同盐度冲击时,其硝化功能、反硝化功能以及生物除磷功能所受到的影响。实验结果表明,活性污泥中亚硝酸菌在氯化钠浓度为10 g/L的环境中,其硝化功能受到86%的的抑制作用;硝酸菌对盐度比亚硝酸菌更敏感,氯化钠浓度为5 g/L时已受到较强的抑制。氯化钠浓度达到50 g/L时,反硝化菌受到46%的抑制作用,反硝化菌对盐度的敏感性比硝化菌低得多。聚磷菌对盐度也很敏感,在氯化钠浓度为20 g/L的环境中,聚磷菌厌氧阶段释磷受到52%的抑制作用;而氯化钠浓度为5 g/L时,好氧阶段吸磷已受到41%的抑制作用。     

流态对活性污泥硝化性能及菌群结构的影响

生化反应器流态会影响基质分布,从而影响反应器内微生物的性能与菌群结构。在相同氮负荷下运行SBR和CSTR以对比分析2种典型流态(推流式和完全混合式)对活性污泥中硝化菌性能及其菌群结构的影响。结果表明,SBR中,氨氧化速率(AUR)和亚硝酸盐氧化速率(NUR)分别为(16.55±2.05)mg N/(L·g VSS·h)和(15.33±2.02)mg N/(L·g VSS·h),CSTR中AUR和NUR分别为(10.13±0.73)mg N/(L·g VSS·h)和(9.34±2.56)mg N/(L·g VSS·h);SBR中,氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)含量分别为(3.4±0.3)%和(5.4±1.2)%,优势菌分别为Nitrosomonas europaea-Nitrosococcus mobilis lineage和Nitrobacter,CSTR中,AOB和NOB含量分别(3.1±0.4)%和(6.8±1.1)%,优势菌分别为Nitrosospira和Nitrospira。虽然2个流态下的硝化菌含量接近,但推流式的硝化速率比完全混合式高64%,这是因为推流式更有利于反应速率较快的r-strategist(Nitrosomonas europaea-Nitrosococcus mobilis lineage和Nitrobacter)生存,而完全混合式则更利于反应速率较慢K-strategist(Nitrosospira和Nitrospira)生存。     

实时荧光定量PCR对A2/O短程硝化系统内氨氧化菌的定量分析

通过控制好氧区低DO浓度以及缩短好氧实际水力停留时间(actual hydraulic retention time,AHRT),在处理低C/N比实际生活污水的A2/O工艺中,成功启动并维持了短程硝化反硝化;系统亚硝酸盐积累率稳定维持在90%左右,氨氮去除率在95%以上。通过提取富集氨氧化菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)的基因组DNA,经两次常规PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳,以纯化回收的DNA扩增片段作为实时荧光定量PCR检测AOB数量的DNA标准品,建立了检测AOB数量的实时荧光定量PCR标准曲线。利用实时荧光定量PCR技术比较了A2/O系统在不同运行条件及亚硝酸盐积累率情况下AOB菌群数量。结果表明,随着系统亚硝酸盐积累率的上升,系统内AOB菌群数量也大幅上升。全程硝化和短程硝化时,系统内的AOB菌群数量分别为5.28×109cells/g MLVSS和3.95×1010cells/g MLVSS。此外,亚硝酸盐积累率的下降相对于AOB菌群数量的下降有一定的滞后性。     

Adverse effects of erythromycin on the structure and chemistry of activated sludge

This study examines the effects of erythromycin on activated sludge from two French urban wastewater treatment plants (WWTPs). Wastewater spiked with 10 mg/L erythromycin inhibited the specific evolution rate of chemical oxygen demand (COD) by 79% (standard deviation 34%) and the specific N-NH₄⁺ evolution rate by 41% (standard deviation 25%). A temporary increase in COD and tryptophan-like fluorescence, as well as a decrease in suspended solids, were observed in reactors with wastewater containing erythromycin. The destruction of activated sludge flocs was monitored by automated image analysis. The effect of erythromycin on nitrification was variable depending on the sludge origin. Erythromycin inhibited the specific nitrification rate in sludge from one WWTP, but increased the nitrification rate at the other facility.     

The population dynamics of nitrifiers in ammonium-rich systems

Non-optimal pH, dissolved oxygen concentration, the presence of toxic substances, or the influence of grazers are known to cause disturbances in nitrification. Because activated sludge is a mixture of different organisms, bacteria, and higher organisms, the stability of processes such as carbon removal, nitrification, denitrification, and dephosphatation depends on a range of interactions. These interactions occur both between and within trophic levels. Understanding of the ecology of microorganisms involved in bioprocesses is essential for effective control of startup and operation of a particular process. The aim of the study was to gain further insight into the dynamics of nitrifiers in activated sludge at various sludge ages while treating higher concentrations of ammonium. The results confirmed the importance of Nitrosococcus mobilis and Nitrobacter sp. as the dominant nitrifiers responsible for nitritation and nitratation, respectively, in the presence of unlimited ammonium. The size of the dominant bacteria colony was larger compared to the other species present and reached 25 microm. Problems with nitrification occurred in all high-ammonium loaded reactors. The dynamics of nitrifier population was monitored by oxygen uptake rate (OUR) using a test enabling the OUR measurement separately for ammonium-oxidizing bacteria (AOB) and nitrite-oxidizing bacteria (NOB). The results reveal the hypersensitivity of nitrifiers to the substrate and products of incomplete nitrification.