反硝化生物滤池用于再生水脱氮效能及动力学研究

采用反硝化生物滤池处理城市污水厂二级出水,研究了反硝化生物滤池脱氮效能及其影响因素,构建了反硝化生物滤池脱氮动力学模型。结果表明,反硝化生物滤池启动7d后出水水质稳定,对NO3--N的去除率达到90%以上,NO2--N积累现象消失;当外加乙酸钠作碳源并使C/N ≥ 4.7时,对NO3--N的去除率达到90%以上,出水NO3--N浓度在1.0 mg/L以下;反硝化生物滤池具有较高的处理负荷,当HRT ≥ 5 min时,对NO3--N的去除率能达到90%以上;在实验水质条件下,滤池反硝化反应遵循一级反应动力学,且反应速率常数与流速成正比。     

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     

循环水养殖系统中流化床水处理性能及硝化动力学分析

为综合评价流化床生物滤器的水处理性能,选用玻璃珠和石英砂为生物填料,将两滤器应用于罗非鱼循环水养殖系统,探讨了其对养殖水体中营养盐和有机物的去除效果.结果表明,两滤器经过4周的流水挂膜后,生物膜稳定成熟,通过扫描电镜观察填料表面,发现挂膜前后载体表面发生了显著的变化.在优化工况下,以玻璃珠为填料的滤器对TAN的平均去除负荷达到了(346.8±150.5)g/(m3·d),显著高于以石英砂为填料的滤器,但两滤器对COD、BOD5和PO43--P的去除率无显著差别,去除率稳定于20%~21.4%、50.1%~58.4%和7.9%~31.9%之间,显示出较好的水处理性能,出水水质符合罗非鱼生长要求.最后,基于Monod方程,拟合了实际工况下以玻璃珠为填料流化床生物滤器的硝化动力学方程,为该滤器在循环水养殖系统中的高效运行和应用提供一定的技术支撑.     

自养反硝化菌对硝酸盐氮去除动力学及影响因素研究

为更经济有效地去除污水中的硝酸盐,从兼性污泥中分离获得6株能氧化单质硫和还原硝酸盐的自养反硝化菌。根据各菌株的降解曲线筛选出优势菌种N-I,并研究影响菌株N-I降解性能的环境因素,如pH、温度、碳源及硝酸盐的降解动力学。实验表明,菌株N-I对硝酸盐的降解符合一级反应动力学方程,反应的半衰期t_1/2为1.42 h,反应速率常数为0.488 h^-1。最佳反应pH=7,最佳反应温度为30℃,最佳NaHCO₃浓度为大于或等于2.5 g/L。     

基于包埋填料的短程硝化反硝化工艺的脱氮性能优化

为优化短程硝化反硝化工艺对模拟城市污水的脱氮处理性能,通过包埋固定化技术分别制得短程硝化、反硝化填料,形成连续流脱氮工艺。结果表明,短程硝化填料活性恢复后的氨氧化速率(AOR)可达39.83 mg∙(L∙h)⁻¹,亚硝酸盐积累率(NAR)稳定在96.60%。采用响应曲面法考察了短程硝化过程中的DO、HRT和填充率等因素对氨氮去除率(ARR)和NAR的影响,并建立了二次回归模型,通过模型预测的最佳运行工况为：HRT为3.48 h,DO为3.64 mg∙L⁻¹,填充率为20%。此时,后置反硝化包埋填料,当平均C/N为2.82时,总氮出水平均质量浓度为2.29 mg·L⁻¹,去除率稳定在94.27%,说明该工艺对城市污水具有良好的脱氮性能。高通量测序结果表明,短程硝化和反硝化包埋填料内部的功能菌均有大量增殖,并始终保持着优势地位。     

两阶段曝气生物滤池的硝化性能

曝气生物滤池(BAF)是近年来受到广泛关注的一种新型污水处理技术,具有占地面积少、投资费用低、处理效率高、出水水质好等优点。现已被应用于许多污水处理厂的二级处理、深度处理以及污水的回用。实验以陶粒为填料,自行设计了升流式两阶段BAFs(UBAFs)处理模拟生活污水,考察了反应器运行条件对COD与氨氮去除影响,并探讨了UBAFs反应器内氮流失及同步硝化反硝化情况。结果表明,UBAFs对生活污水处理具有良好的净化效果。在进水COD和氨氮浓度分别为200~363 mg/L和16.8~31.3 mg/L条件下,UBAFs处理出水水质均达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)标准,能够满足回用要求。通过采用氮平衡分析方法和借助电子扫描电镜技术,初步认为UBAFs反应器脱氮方式是由于在UBAFs第一阶段局部厌氧环境中以传统方式进行硝化反硝化脱氮,第二阶段是在好氧条件下,异养好氧硝化菌的同步硝化反硝化脱氮。     

污水生物脱氮过程硝化阶段N2O动力学模型

通过耦合导致N2O产生的亚硝酰基（NOH）化学分解和氨氧化细菌（AOB）反硝化途径,构建了一种包含10个组分和7个生化过程的硝化阶段N2O动力学模型。与此同时,利用MATLAB和Excel软件工具,完成了对所有动力学参数的相对灵敏度分析,并在此前提下实现了对模型关键参数的拟合,完成了对模型的模拟与验证过程,进而确定了一种不同于已有活性污泥模型计算软件的模型计算方法。并且通过对模型数据和实验数据之间相关系数（R2）的考察,证明本模型不仅对硝化阶段含氮组分具有良好的模拟效果,同时也与机理研究相符。     

基于好氧反硝化反应器的海水脱氮性能及动力学特征

以去除海水循环水养殖系统中硝酸盐(NO3--N)为目的,通过接种好氧反硝化细菌的方式构建海水好氧反硝化反应器,对其反硝化脱氮性能和动力学特征展开研究。研究结果显示,好氧反硝化反应器完成挂膜需要15 d。在有氧条件下,反应器对NO3--N浓度为30~150 mg·L-1海水具有良好的反硝化性能,NO3--N的去除率达到90%以上。批次实验结果显示：好氧反硝化过程呈现阶段性,NO3--N在整个过程中可被高效去除;NO2--N积累最大值随初始NO3--N浓度的增大而增大,且初始NO3--N浓度越高,NO2--N完全去除所需时间越长。采用Monod方程的微分方程模型,能够很好地拟合反硝化过程中NO3--N、NO2--N的变化趋势。该好氧反硝化反应器具有良好的脱氮性能,为解决循环水养殖系统NO3--N积累问题提供了新的思路。     

一体化膜生物反应器中短程硝化反硝化对氨氮的脱除

采用一体化膜生物反应器处理模拟氨氮废水,通过改变温度、pH、DO实现了反应器中短程硝化的稳定运行。结果表明,在进水氨氮、COD分别为67~86、240~342 mg/L的情况下,当温度为30℃、进水pH为8.1时,通过逐渐降低DO至1.2mg/L,亚硝态氮得到富集,氨氮和COD的去除率均能达到80%以上,且系统的耐冲击负荷能力较好;整个运行期间保持了较高的混合液悬浮固体浓度(MLSS),处于3 200~8 210mg/L,污泥沉降比和污泥体积指数(SVI)相对稳定,SVI处于75~138mL/g。     

高氮渗滤液短程生物脱氮反硝化动力学研究

采用UASB-SBR组合工艺处理实际垃圾渗滤液,在获得稳定短程生物脱氮的前提下,通过批次实验,研究SBR系统内短程生物脱氮污泥的反硝化特性.本实验通过设定不同的NO2-浓度和pH梯度获得不同FNA浓度考察其对反硝化菌的抑制影响.实验结果表明,恒定pH下,以NO2-作为电子受体时,比反硝化速率与初始NO2-浓度符合And...     

同步硝化反硝化生物脱氮技术研究

讨论了影响同步硝化反硝化反应的各参数，并进行了单因素实验与正交实验，获得了同步硝化反硝化生物脱氮工艺运行的最佳条件：DO浓度控制在0．5～2mg／L，COD浓度为600～800mg／L，混合液悬浮固体（MLSS）为5000mg/L，pH值在8．0左右，反应时间为6h。在此条件下，氨氮及COD的去除率都较高，分别达85％和95％，总氮去除率为68．5％。     

同步硝化反硝化生物脱氮技术研究

讨论了影响同步硝化反硝化反应的各参数,并进行了单因素实验与正交实验,获得了同步硝化反硝化生物脱氮工艺运行的最佳条件:DO浓度控制在0.5～2 mg/L,COD浓度为600～800mg/L,混合液悬浮固体(MLSS)为5000 mg/L,pH值在8.0左右,反应时间为6 h.在此条件下,氨氮及COD的去除率都较高,分别达85%和95%,总氮去除率为68 5%.     

Long-term operation of biofilters for biological removal of ammonia

Biological removal of ammonia was investigated using two types of packing materials, compost and sludge in laboratory-scale biofilters (8l reactor volume). The aim of this study is to investigate the potential of unit systems packed with these supports in terms of ammonia emissions treatment. Experimental tests and measurements included analysis of removal efficiency, metabolic products, and results of long-term operation. The inlet concentration of ammonia applied was 20-200 mg m-3. The ammonia loading rates of 24.9-566 g NH3 m-3 d-1 to compost biofilter (BF3) and 24.9-472 g NH3 m-3 d-1 to sludge biofilter (BF4) were applied for 210 days, respectively. Removal efficiencies of the compost and sludge biofilters were in the range of 97-99% and 95-99%, respectively when the inlet concentration of ammonia was below 110 mg m-3, and the maximum elimination capacities were 288 and 243 g NH3m-3d-1, respectively. However, removal efficiency and elimination capacity of both biofilters significantly decreased as the inlet concentration increased to above 110 mg m-3. By using kinetic analysis, the maximum removal rate of ammonia, Vm, and the saturation constant, Ks, were determined for both packing materials and the value of Vm for compost was found to be larger. Periodic analysis of the biofilter packing materials showed the accumulation of the nitrification product NO3- in the operation. During the experiment, the pressure drops measured were very low. The use of both packing materials requires neither nutritive aqueous solution nor buffer solution.     

一株异养脱氮菌的脱氮性能及其影响因素研究

研究异养硝化过程中分离得到一株具有异养脱氮性能的菌株,经16S rRNA鉴定后为Providencia rettgeri菌属,命名为Providencia rettgeri strain YL。在实验室条件下,初步探讨了不同碳氮源、温度、pH值、摇床转速和微量元素对Providencia rettgeri strain YL菌株脱氮作用的影响,研究结果显示,Providencia rettgeri strain YL菌株在葡萄糖和氯化铵为碳氮源的培养基中生长最好,温度为30℃、pH值为7、摇床转速为120 r/min时具有最佳的脱氮效果,微量元素Mg²⁺最有利于Providencia rettgeri strain YL菌株的生长和脱氮。     

高浓度氨氮废水同步硝化反硝化性能研究

利用序批式反应器研究了溶解氧浓度和进水碳氮比对高浓度氨氮废水脱氮性能的影响.结果表明,溶解氧浓度降低实现了短程同步硝化反硝化,并提高了反应器脱氮效率.反应器运行经历了外部碳源的摄取、PHB储存、PHB有氧氧化和同步硝化反硝化作用,PHB作为同步硝化反硝化过程中反硝化的电子供体.     

Removal of ammonia by biofilters: a study with flow-modified system and kinetics

The characteristics of ammonia removal by two types of biofilter (a standard biofilter with vertical gas flow and a modified biofilter with horizontal gas flow) were investigated. A mixture of organic materials such as compost, bark, and peat was used as the biofilter media based on the small-scale column test for media selection. Complete removal capacity, defined as the maximum inlet load of ammonia that was completely removed, was obtained. The modified biofilter showed complete removal up to 1.0 g N/kg dry material/day. However, the removal capacity of the standard biofilter started to deviate from complete removal around 0.4 g N/kg dry material/day, indicating that the modified biofilter system has higher removal efficiency than the standard upflow one. In kinetic analysis of the biological removal of ammonia in each biofilter system, the maximum removal rate, Vm, was 0.93 g N/kg dry material/day and the saturation constant, Ks, was 32.55 ppm in the standard biofilter. On the other hand, the values of Vm and Ks were 1.66 g N/kg dry material/day and 74.25 ppm, respectively, in the modified biofilter system.     

高有机物浓度下氨氮的好氧硝化

污水中往往同时含有较高浓度的有机物和氨氮,研究较高有机物浓度下氨氮的好氧生物硝化,以为工程应用提供实践和理论依据。考察了COD浓度为1 200 mg·L-1,好氧活性污泥处理氨氮废水过程中COD、NH4+-N的去除情况,硝态氮、亚硝态氮的生成情况。在整个驯化阶段,氨氮的最高去除率达到86.42%,COD最高去除率达到85.40%,同时亚硝态氮的最大生成量为15.97 mg·L-1,硝态氮的最高生成量为5.14 mg·L-1,且8 h的短期实验显示,COD、NH4+-N的去除可以同步进行。     

压力式接触氧化法同步硝化反硝化脱氮性能研究

研究了压力式接触氧化法的脱氮性能,分析了容积负荷、溶解氧和停留时间等因素对反应器脱氮效果的影响.研究表明,压力式接触氧化法具有明显的同步硝化反硝化现象,当HRT=1.8 h时,DO高达5.4 mg/L,可获得90%以上的反硝化率.当HRT=1.8 h,溶解氧4～5 mg/L,容积负荷为10～12 kg COD/(m3·d)时,氨氮去除率80%左右,总氮去除率达70%～80%.     

Biological removal of gaseous ammonia in biofilters: space travel and earth-based applications

Gaseous NH3 removal was studied in laboratory-scale biofilters (14-L reactor volume) containing perlite inoculated with a nitrifying enrichment culture. These biofilters received 6 L/min of airflow with inlet NH3 concentrations of 20 or 50 ppm, and removed more than 99.99% of the NH3 for the period of operation (101, 102 days). Comparison between an active reactor and an autoclaved control indicated that NH3 removal resulted from nitrification directly, as well as from enhanced absorption resulting from acidity produced by nitrification. Spatial distribution studies (20 ppm only) after 8 days of operation showed that nearly 95% of the NH3 could be accounted for in the lower 25% of the biofilter matrix, proximate to the port of entry. Periodic analysis of the biofilter material (20 and 50 ppm) showed accumulation of the nitrification product NO3- early in the operation, but later both NO2- and NO3- accumulated. Additionally, the N-mass balance accountability dropped from near 100% early in the experiments to approximately 95 and 75% for the 20- and 50-ppm biofilters, respectively. A partial contributing factor to this drop in mass balance accountability was the production of NO and N2O, which were detected in the biofilter exhaust.     

氨氮负荷的变化对部分硝化的影响及部分亚硝化的快速启动

部分硝化的稳定运行在一体式部分硝化-厌氧氨氧化工艺(PN/A)中至关重要。探索了在内循环接触氧化型膜生物反应器(ICCOMBR)中改变进水氨氮负荷(ALR)后,反应器中部分硝化过程受到的影响及恢复过程。结果表明：在HRT为24 h,DO为2.0~2.5 mg·L⁻¹时,系统进水ALR降为0.10 kg·(m³·d)⁻¹(氨氮为100 mg·L⁻¹),部分硝化过程迅速破坏;当系统进水ALR升至0.40 kg∙(m³·d)⁻¹(氨氮为400 mg·L⁻¹),部分硝化过程在3 d内迅速恢复;部分硝化恢复稳定后,再提高ALR至0.60 kg·(m³·d)⁻¹(氨氮为400 mg·L⁻¹),并通过调整HRT和DO,最终在HRT为16 h、DO为0.5~1.0 mg·L⁻¹时成功实现部分硝化;通过改变曝气量(AR),在AR为0.9 L·min⁻¹时,控制DO为(0.76±0.11) mg·L⁻¹,系统pH为9.7~8.2,可成功启动部分亚硝化。