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.     

NaCl盐度对耐盐脱氮污泥硝化功能的影响

利用序批式活性污泥反应器(SBR)研究NaCl盐度对耐盐脱氮污泥硝化功能的影响,在此基础上考察瞬时盐度冲击对氨氧化细菌(AOB)、亚硝酸氮氧化细菌(NOB)的抑制及恢复情况。实验结果表明,当废水中NaCl浓度为0~50g/L时,AOB几乎没有影响,NOB影响较小。当NaCl浓度为60 g/L时,AOB影响较小,NOB受到一定程度的抑制。当NaCl浓度为70 g/L时,AOB、NOB均受到严重的抑制;耐盐脱氮污泥能够适应NaCl浓度50 g/L的瞬时冲击,盐度降低有利于AOB、NOB的恢复。当耐盐脱氮污泥受到NaCl浓度60 g/L的瞬时冲击时,系统发生"中毒"现象,盐度降低至0 g/L时,AOB、NOB均有不同程度恢复。     

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。     

包埋活性污泥和反硝化污泥全程硝化反硝化脱氮

将活性污泥和驯化所得的反硝化污泥菌泥按适当比例混合后,用聚乙烯醇(PVA)将其包埋,制成直径为3～4mm的颗粒小球.以模拟废水为处理对象,在流化床反应器内进行实验.结果表明,包埋颗粒小球对氮素和COD的去除效果良好,当包埋颗粒填充率为7％～8％(体积比),控制其他条件,12h的NH4+-N和TN去除率均在95％以上,对COD的去除率大于95％.整个过程中NO2--N未见明显积累,因此为全程硝化反硝化脱氮.最后,通过单因素实验得出的最佳温度、pH值和溶解氧浓度分别为30℃、7.5和4 mg/L.     

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)。     

DO对好氧颗粒污泥短程同步硝化反硝化脱氮的影响

以模拟城市污水为处理对象,研究了不同溶解氧下序批式活性污泥反应器（SBR）的短程同步硝化反硝化过程特征及处理效果。试验结果表明,溶解氧浓度是实现短程同步硝化反硝化的一个重要控制参数。在亚氮积累阶段,控制温度为28～32℃,pH值为7.5～7.8,当进水NH⁺₄-N为30 mg/L左右,COD为250 mg/L左右时,亚硝酸盐氮的积累率达到96%～98%。在试验阶段,常温下控制溶解氧在0.5～1.0 mg/L,可保证氨氮的去除率达到95%～97%,总氮的去除率达到82%～85%。     

活性污泥系统中硝化菌衰减动力学参数测定

硝化菌的生长和衰减动力学特性决定了活性污泥系统的硝化能力.通过数学模型分析明确了硝化菌的衰减动力学特性,建立了基于硝化速率的衰减速率常数测定方法,并对方法的重现性进行了验证.经测定,上海市白龙港、曲阳和竹园第二污水处理厂活性污泥硝化菌衰减均符合一级动力学规律,20℃下衰减速率常数分别为0.175、0.176和0.176 d-1.     

A/O-MBR中硝化活性污泥的富集及其对氧氟沙星的降解作用

采用A/O-MBR系统,逐步提高进水氨氮浓度富集了硝化活性污泥(NAS),在此基础上,考察了COD、烯丙基硫脲(ATU)、氨氮初始浓度及氨氧化速率对NAS降解氧氟沙星(OFL)的影响。结果表明:富集的NAS的氨氧化速率达到了20 mg/(g SS·h)以上,对OFL具有明显降解作用;ATU存在条件下,COD对OFL的去除作用没有影响;提高初始氨氮浓度和NAS氨氧化速率均可以提高OFL降解量;初始氨氮浓度由50 mg/提升至150 mg/L时,OFL降解量由67.26 μg/g提高到82.11 μg/g;氨氧化速率由小于2.5 mg/(g SS·h)提升至大于20 mg/(g SS·h)时,OFL降解量由30.71 μg/g提高到75.16 μg/g。     

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。     

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。     

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...     

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。     

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。     

Inhibitory effect of cyanide on nitrification process and its eliminating method in a suspended activated sludge process

Inhibition of nitrification by four typical pollutants (acrylonitrile, acrylic acid, acetonitrile and cyanide) in acrylonitrile wastewater was investigated. The inhibitory effect of cyanide on nitrification was strongest, with a 50% inhibitory concentration of 0.218 mg·gVSS^-1 being observed in a municipal activated sludge system. However, the performance of nitrification was recovered when cyanide was completely degraded. The nitrification, which had been inhibited by 4.17 mg·gVSS^-1 of free cyanide for 24 h, was recovered to greater than 95% of that without cyanide after 10 days of recovery. To overcome cyanide inhibition, cyanide-degrading bacteria were cultivated in a batch reactor by increasing the influent cyanide concentration in a stepwise manner, which resulted in an increase in the average cyanide degradation rate from 0.14 to 1.01 mg CN^-·gVSS^-1·h^-1 over 20 days. The cultured cyanide-degrading bacteria were shaped like short rods, and the dominant cyanide-degrading bacteria strain was identified as Pseudomonas fluorescens NCIMB by PCR.     

双循环两相生物处理工艺对循环式活性污泥法工艺升级改造的探讨

循环式活性污泥法(CASS)存在微生物的混合培养、泥龄、硝酸盐等问题,制约系统脱氮除磷效率的进一步提高.双循环两相生物处理(BICT)工艺以CASS工艺为基础,通过单独设立膜法硝化池,使自养菌和异养菌分开培养,解决了微生物混合生长所带来的问题,同时BICT工艺中间歇反应器与连续流反应器的特殊组合方式使污泥在序批式活性污泥法(SBR)各池间转移,可增加系统充水比和提高容积利用率.保证BICT工艺具有良好的氮、磷去除效果.利用BICT工艺对CASS工艺进行工程升级改造,比利用物化法对CASS工艺进行改造所需投资省、运行费用低.在对CASS工艺进行改造时,可以优先考虑BICT工艺.     

原位臭氧氧化对活性污泥系统硝化和反硝化作用的影响研究

将厌氧序批式间歇反应器(ASBR)和序批式间歇反应器(SBR)串联组成污泥减量新工艺,着重探讨了对SBR段进行原位臭氧投加时,臭氧氧化作用对系统硝化和反硝化能力的影响,并以不投加作为对照。结果表明,将臭氧原位投加到ASBR—SBR组合工艺的SBR段,臭氧投加量为0.027g(以每克MLSS计),每隔3个周期再次投加、连续运行40d,试验组SBR段臭氧投加当期出水COD去除率为86%,比对照组下降了9百分点,但臭氧氧化细胞内大量有机物进入混合液中,为反硝化作用提供了外加碳源,对污泥反硝化能力的提高起到了一定的促进作用;试验组部分硝化细菌由于臭氧的强氧化作用而失去活性,但是随着剩余污泥量的减少,系统的污泥龄延长,有利于硝化细菌的生长,使得系统的硝化能力基本未受影响;试验组臭氧投加当期SBR段出水NO2--N平均浓度比对照组的高18.9%,但经过3个周期的运行后,其SBR段出水NO2--N平均质量浓度降低至7.57mg/L,基本与对照组持平;试验组臭氧投加当期SBR段出水NO3--N的平均浓度高于对照组,但经过3个周期的运行后,试验组出水NO3--N平均浓度低于对照组;试验组臭氧投加当期SBR段出水TN和对照组的出水TN平均去除率分别为65%和75%,但试验组再经过3个周期的运行后,出水TN平均去除率可以达到72%。可见,原位投加臭氧并未对SBR段的硝化和反硝化能力产生明显的影响。     

Nitrifying genera in activated sludge may influence nitrification rates

Sequencing batch reactors were acclimated under aerobic and alternating anoxic/aerobic conditions. Greater nitrification rates in the alternating reactor were investigated by comparing environmental conditions. In the alternating reactor, pH, alkalinity, oxygen, and nitrite were higher at the onset of aerobic nitrification. Kinetic studies and batch tests, with biomass developed under aerobic and alternating conditions, revealed that these factors were insufficient to explain the divergent nitrification rates. Nitrifying genera vary in nitrification kinetics and sensitivity to environmental conditions. Nitrosospira and Nitrospira spp. could dominate in aerobic reactors, as they are adapted to low nitrite and oxygen conditions. Nitrosomonas and Nitrobacter spp. are better competitors with abundant substrates and have higher nitrite tolerance, so they could excel under alternating conditions. This theoretical explanation is consistent with the kinetics and environmental conditions in these reactors and argues for using alternating treatment, because the harsh conditions select for populations with inherently faster nitrification rates.