固定化活性污泥实现短程硝化反硝化处理畜禽废水

以畜禽废水为处理对象,通过分别控制水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)、pH值、温度和碳氮比(C/N)等影响亚硝化的主要单因子,以使固定化活性污泥颗粒实现短程硝化反硝化反应,在连续流运行模式下进行废水脱氮实验,实验结果表明,单因子HRT为10 h,溶解氧为4 mg/L,pH值为8.5,温度为30℃,碳氮比为10时,对TN和COD的去除率分别为81.98%、93.79%;87.32%、98.35%;83.82%、93.93%;85%、97%;85.37%、97.28%,达到了理想的去除效果。     

连续流传统活性污泥系统中好氧颗粒污泥的培养

采用西安市第四污水处理厂A2/O系统中的絮体污泥为接种污泥,在连续流传统活性污泥系统中进行了好氧颗粒污泥的培养研究。当系统温度为25～27℃、沉淀时间为2 h、溶解氧为4.2 mg/L、搅拌速度为240 r/min时,系统可培养出粒径为0.5～1.5 mm的颗粒污泥,扫描电镜结果显示,颗粒污泥主要由球状菌和杆状菌组成,此外还存在少量的丝状菌。实验结果表明,相对于反应器的形式和沉淀时间,水力剪切力和接种污泥中的丝状菌对好氧颗粒污泥形成的影响更大,胞外多糖的产生对好氧颗粒污泥的形成也起着至关重要的作用。     

废水处理系统中活性污泥总DNA的提取

对废水脱氮除磷厌氧-缺氧-好氧系统中的活性污泥样品经过或未经预处理,比较了超声波法、玻璃珠震荡法和冻融法3种细胞裂解方法对DNA提取效果的影响。吸光度和琼脂糖凝胶电泳检测结果表明:活性污泥经TENP和PBS预处理后采用冻融法加2%SDS裂解细胞的DNA提取操作,可以得到数量多、纯度高的活性污泥DNA样品,可不经纯化直接进行PCR扩增反应。     

活性污泥体系中磷化氢生物降解特性

生物净化技术在低浓度磷化氢尾气处理方面有良好的应用前景,但磷化氢生物代谢的影响因素、特性等问题未有系统阐述。在生物法处理难溶有毒气体的基础上采用活性污泥体系净化磷化氢气体,探讨碳源、pH等因素对磷化氢生物降解特性的影响。磷化氢生物净化过程中,甲醇为碳源时微生物生长最好,最优C/N为15:1,适宜的pH为6.5～7.5。进口气中PH3浓度高于20 mg·m-3时,微生物的生长开始受到抑制,但生物体内的酶活性明显增强,表明微生物具有抵抗磷化氢毒害作用的特性。活性污泥体系中,PH3去除率最高可达78.0%,生物降解效果明显。     

超声处理对活性污泥系统污泥减量效果的研究

在活性污泥系统采用超声波处理剩余污泥以考察污泥减量效果及其对系统处理效果的影响.结果表明:在声能密度0.25～0.50 W/mL范围内,经过1～30 min的超声波处理,系统表观产率显著下降,剩余污泥的产量可以减少20%～50%左右.同时发现,污泥的沉降性能指标SVI有所下降,而污泥的稳定性有所提高,活性污泥系统的出水水质略有不同程度的下降.     

超声处理对活性污泥系统污泥减量效果的研究

在活性污泥系统采用超声波处理剩余污泥以考察污泥减量效果及其对系统处理效果的影响.结果表明：在声能密度0.25～0.50 W/mL范围内,经过1～30 min的超声波处理,系统表观产率显著下降,剩余污泥的产量可以减少20%～50%左右.同时发现,污泥的沉降性能指标SVI有所下降,而污泥的稳定性有所提高,活性污泥系统的出水水质略有不同程度的下降.     

Effects of nitrogen and phosphorus limitation on the activated sludge biomass in a kraft mill biotreatment system.

Unlike wastewater, pulp and paper mill effluents are generally severely deficient in bioavailable nitrogen and phosphorus. The influence of nitrogen and phosphorus limitations on steady-state or typical pulp and paper mill activated sludge floc properties and performance was studied using a bioreactor-fed synthetic raw mill effluent and seeded with mill activated sludge. Limitation of either nitrogen or phosphorus decreased growth, five-day biochemical oxygen demand, and suspended solids removal. Nitrogen limitation greatly enhanced activated sludge floc poly-beta3-hydroxybutyrate (PHB), but not carbohydrate or extracellular polymeric substances (EPS). In contrast, phosphorus limitation increased total floc carbohydrate and EPS, but not PHB. The flocs showed little ability to store either nitrogen or phosphorus. Nitrogen limitation, but not phosphorus limitation, produced much more negative net floc surface charge, increasing fines, while phosphorus limitation, but not nitrogen limitation, increased the floc bound water content and surface hydrophobicity and decreased fines.     

活性污泥体系中聚糖菌的富集与鉴定

活性污泥体系中,聚糖菌(GAOs)在厌氧环境下与聚磷菌(PAOs)形成对底物的竞争关系,对聚糖菌的研究对于优化生物除磷工艺有重要意义。以葡萄糖为惟一碳源,在磷限制条件下,利用特殊运行方式对活性污泥进行驯化培养出了稳定的聚糖菌颗粒污泥,厌氧阶段磷释放量与有机物吸收量浓度(mg/L)比从7.4%下降为0.25%。从培养好的活性污泥反应器中分离获得2株聚糖菌,经菌落PCR和16S rRNA序列分析确定了所得聚糖菌菌株G1和菌株G2分别是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和解鸟氨酸克雷伯氏菌(Klebsiella ornithinolytica)。     

SUFR系统活性污泥特性及稳定性研究

通过实验考察了SUFR系统中活性污泥的特性及进水COD浓度、SRT和停运对稳定性的影响。结果表明：SUFR系统的污泥颗粒直径多在0.7～0.9 mm之间,属于小颗粒污泥,污泥沉降性能良好;对氮、磷有较好的去除效果。SUFR系统氮的去除对SRT有一定的耐冲击负荷,但受进水COD的影响较大;磷的去除对进水COD和SRT有较好的冲击能力;系统在经过72 h停运后污泥沉降性、脱氮与除磷效果都有较大降低,但基本在1周内就可恢复。     

Temperature modeling in activated sludge systems: a case study.

A model of temperature dynamics was developed as part of a general model of activated-sludge reactors. Transport of heat was described by the one-dimensional, advection-dispersion equation, with a source term based on a theoretical heat balance over the reactor. The model was compared to several reference models, including a tanks-in-series model and the dispersion model with heat components neglecting biochemical-energy inputs and other activated-sludge, heat-balance terms. All the models were tested under steady-state and dynamic conditions at a full-scale facility, the Rock Creek wastewater treatment plant in Hillsboro, Oregon, using meteorological data from a station located 16 km from the plant. The dispersion model and tanks-in-series model matched in situ temperature data with absolute-mean errors less than 0.1 degrees C. Neglecting biochemical-heat-energy inputs in the activated-sludge reactor underestimated temperatures by up to 0.5 degrees C. The biochemical-heat-energy inputs accounted for 30 to 40% of the total heat flux throughout the year.     

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.     

焦化废水预处理系统中高效好氧污泥的培养驯化

为了改善焦化废水在生化系统中的处理效果,驯化高效好氧活性污泥,研究焦化废水的预处理效果。研究表明,活性污泥驯化时间为2个月。进水量为150 L/d,容积负荷达到2 kg COD/(m3·d),SS浓度为2 000 mg/L,SV30达到20%,COD去除率为85%,挥发酚和氰化物去除率分别为100%和95%,对氨氮没有去除效果。     

活性污泥系统神经网络建模与仿真研究

采用神经网络技术对松江污水厂污水处理活性污泥系统进行建模试验研究，在对实际运行数据按机理准则和范围准则剔除异常数据后，将样本数据随机分成训练样本、检验样本和测试样本。用试凑法确定合理的神经网络隐层节点数，以避免采用过大或过小的网络结构，在训练过程中用检验样本实时监控从而避免“过训练”现象的影响，较好地解决神经网络方法建模的两大难题，从而建立可靠、有效的活性污泥系统神经网络模型。并应用建立的网络模型对活性污泥系统的运行情况进行了仿真研究。建模研究表明，神经网络技术能较好地应用于活性污泥系统的建模，模型具有较好的泛化能力，有很好的实用价值。     

纳米银在活性污泥污水处理系统中的分布及形态转化

纳米银(nanosilver,nAg)因其优越的抑菌性能成为全球应用最多的纳米材料之一。随着纳米技术的广泛应用,纳米银不可避免进入污水收集和处理系统。在污水生物处理过程中,纳米银可能发生化学形态转变,从而对污水处理微生物产生不同的抑制效应。本研究采用序批式反应器(sequencing batch reactors,SBRs)模拟活性污泥污水处理系统,连续运行50 d,在进水中分别添加1 mg·L⁻¹、10 mg·L⁻¹ nAg和0.3 mg·L⁻¹、3 mg·L⁻¹ Ag⁺,探究了Ag在活性污泥、出水中的分布以及污泥中Ag的化学形态变化。结果表明,进水中添加的Ag(nAg或Ag⁺)导致活性污泥颜色、絮体结构和Zeta电位等均发生了变化,进水中Ag含量越高,这些变化越明显;进水中分别添加1 mg·L⁻¹、10 mg·L⁻¹ nAg和3 mg·L⁻¹ Ag⁺时,运行至第20 天后,活性污泥中Ag质量浓度稳定在3.28~3.67 mg·L⁻¹,而进水中添加0.3 mg·L⁻¹ Ag⁺时,活性污泥中Ag质量浓度持续升高,运行至第50天,达(2.38±0.19) mg·L⁻¹;进水中分别添加1 mg·L⁻¹ nAg和0.3 mg·L⁻¹、3 mg·L⁻¹ Ag⁺的反应器在50 d运行期内,出水中Ag质量浓度分别低于60.0、5.0、9.0 μg·L⁻¹,而添加10 mg·L⁻¹ nAg的反应器运行20 d后,出水中Ag含量快速升高,在第50 天时达(3.96±0.16) mg·L⁻¹,这表明进水中添加的Ag主要累积在活性污泥中,活性污泥对进水中的Ag存在吸附饱和现象,超出污泥吸附阈值后,反应器出水中总Ag含量持续升高;对运行至第50 天的各反应器中活性污泥进行了X-射线衍射分析及X射线光电子能谱分析,发现进入活性污泥系统的nAg可以银的氧化物、Ag₂S和Ag⁰等形态存在于污泥中。评价nAg对污水处理微生物的毒性影响应结合nAg的化学形态转化,含有较高浓度Ag的活性污泥在处理处置过程也应评估不同形态Ag的环境影响。     

活性污泥系统聚糖菌的富集与菌群多样性分析

在实验室规模续批式反应器(SBR)内,采用人工配水作为系统进水,以乙酸钠为唯一碳源,限制进水磷浓度,调整适宜的运行方式对活性污泥进行驯化,培养富集聚糖菌。90 d的培养过程中,系统的进水COD浓度始终维持在260 mg/L左右,进水PO43--P浓度从20 mg/L逐渐降至2 mg/L,系统除磷能力逐渐丧失。系统内活性污泥的TP/TSS从40.5%降至10.4%,污泥中的糖原/TSS从14.5%增至38.2%,同时COD去除率能保持在90%以上,说明系统中成功富集聚糖菌。采用454高通量测序法分析该系统的活性污泥菌群结构,发现α-proteobacteria,β-proteobacteria,γ-proteobacteria 3类细菌占微生物总量的比例达83.78%。在属的等级上,Tepidicella占活性污泥菌群的比例最高,为20.60%。     

倒置AAO工艺中物料及能量流向的研究

通过对北京某城市污水厂的曝气池各单元及二沉池营养物质变化进行跟踪试验,分析该污水厂的活性污泥单元倒置AAO工艺部分碳、氮、磷的物料流向,并且基于物料平衡分析了工艺中的能量流向.     

高氨氮污泥脱水液短程硝化反硝化的启动及稳定

采用A/O-CSTR工艺处理高氨氮污泥脱水液。进水氨氮浓度浓度约为375 mg/L,C/N比小于1.0,反硝化碳源明显不足。A/O反应器完成短程硝化反应,CSTR定期投加初沉污泥作为碳源进行反硝化。两者联合达到总氮去除的目的。实验研究短程硝化反应的启动过程,以及CSTR出水回流对短程硝化和系统脱氮效果的影响。实验结果表明系统具有良好的硝化反硝化效果。A/O反应器亚硝酸盐积累率迅速提高并稳定在90%以上。CSTR有效利用初沉污泥实现了稳定的反硝化。出水回流有利于提高总氮去除率,在回流比为200%时,系统平均总氮去除率达到85%以上。     

活性污泥硝化过程的动态响应信号

把pH值在线监测与药品自动投加系统与已开发的混合呼吸测量仪集成,组成自动呼吸-滴定测量仪,同时测得废水生物处理过程溶解氧（DO）、pH、氧气利用速率（OUR）和质子变化速率（HVR）。分别监测了只投加NH4＋-N底物的活性污泥硝化过程和实验室脱氮除碳SBR曝气阶段的DO/pH响应,结果显示,两信号呈一定规律变化,在反应...