城市污水生物脱氮除磷机理研究进展

介绍了生物脱氮、除磷的基本原理，综述了国内上关于城市污水脱氮除磷机理方面的研究现状和进展，并对今后开展这方面的研究提出展望 。     

序批式生物膜法的脱氮特性及机理研究

对序批式生物膜法工艺中所表现出来的脱氮特性进行了探讨，并提出了过量储存－SND脱氮作用机理。厌氧段脱氮主要靠生物膜对含碳氮有机物的过量储存作用；好氧段脱氮主要靠生物膜的SND作用，反硝化的有机碳源主要为生物膜中在厌氧段过量储存的有机碳源。     

生物脱氮除磷机理及技术进展

生物脱氮除磷技术一直是污水处理领域所关注的重点。笔者介绍了传统生物脱氮除磷机理及其相关进展,并从反应器和机理两方面介绍了几种高效、经济、实用的生物脱氮除磷工艺。     

一种新型的工业含氮废水处理工艺—SBR法脱氮工艺

生物脱氮包括硝化与反硝化两个过程.硝化过程主要是在亚硝化细菌和硝化菌的作用下,将废水中的氨氮氧化成亚硝氮,再进一步氧化成硝氮的过程,这一过程是在好氧的条件下完成的,一般要求溶解氧在2.0mg/L以上,经过硝化的废水,在缺氧条件下,由反硝化细     

废水生物脱氮除磷机理与技术研究的进展

随着近代生物学领域不断的扩展以及生物技术的不断更新掌握,废水生物脱氮除磷的技术也在不停进步,目前在生物脱氮除磷领域方面主要发展的技术有:短程硝化反硝化技术、同时硝化反硝化技术、厌氧氨氧化技术和反硝化除磷技术等等。本文主要针对生物脱氮除磷技术的机理和工艺技术的发展进步,展开研究。     

一种脱氮反应器的脱氮效果研究

为探索一种脱氮反应器在实际水厂运行中的脱氮效果,在某一工业污水处理厂开展相关试验。探索在工况Ⅰ（投加碳源）、工况Ⅱ（投加碳源和脱氮菌）和工况Ⅲ（投加碳源和经过脱氮反应器处理后的脱氮菌）3种情况下总氮的去除效果,并记录碳源使用量和菌剂使用量。工况Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的总氮去除率分别为74.47%、83.54%和85.57%。结合COD、TN去除率,进水水量和碳源投加量,可计算出工况Ⅰ：177.08 mg/L的COD去除27.13 mg/L的TN;工况Ⅱ：180.5 mg/L的COD去除53.89 mg/L的TN;工况Ⅲ：177.0 mg/L的COD去除55.43 mg/L的TN。在同等COD浓度下,工况Ⅱ、Ⅲ的TN去除率均高于工况Ⅰ。工况Ⅱ的TN去除率略低于工况Ⅲ,但其菌剂用量为工况Ⅲ的10倍。该脱氮反应器在减少脱氮菌剂用量的同时保持高效率的脱氮效果。     

影响MBR脱氮效率的因素研究

采用重力出流式膜生物反应器,考察了采用2种脱氮运行方式对生活污水脱氮的效果,同时对影响脱氮效率的相关因素进行了分析．研究结果表明,C／N是影响A／O与同步硝化反硝化（SND）2种运行方式脱氮效率最关键的因素．当C／N比小于12时,A／O方式的脱氮效率高于SND;随着C／N的升高,A／O与SND脱氮效率的差距逐渐缩小．对于A／O运行方式,在低C／N条件下可以通过提高回流比与增加缺氧段的HRT来提高系统的总氮去除率．而对于SND运行方式,好氧反硝化的完成是建立在有足够有机物作碳源的基础上,此时,DO的控制就成为提高脱氮效率的关键因素．     

SBR法处理味精废水脱氮机理研究

味精生产过程中产生的废水有机物及氨氮含量较高,一直影响味精行业废水处理达标排放。文章采用SBR法对某企业味精废水进行处理,通过连续多周期的DO、pH、COD、NH3-N、NO3--N和TN跟踪研究,分析得到了该反应工艺的主要脱氮机理,确定该工艺在曝气反应阶段存在明显的同步好氧硝化反硝化。连续20个周期的进出水NH3-N与COD监测结果表明,该反应工艺能稳定运行并保证NH3-N和COD的脱除率分别达到98.9%和90%以上,出水NH3-N和COD分别稳定在5mg/L和100mg/L以下,远远低于国家味精行业废水排放标准。该研究表明此工艺具有很强的废水处理稳定性,可以在整个味精行业推广,并提出了在提高进水负荷、取消静置反硝化及缩短曝气反应时间上进一步优化SBR水处理工艺的建议。     

曝气-电解生态浮床的净化效果与机理分析

为强化生态浮床对重污染河道水体的净化能力,采用曝气-电解生态浮床联合技术增强生态浮床的净化功能.试验考察了电流密度、曝气量和处理时间对模拟的高氮磷重污染水体的净化潜力,分析了电解反应对填料细菌群落结构组成和浮床水生植物黄菖蒲(Iris pseudacorus)生长的影响.结果表明:在进水NH₃-N浓度为10 mg·L^-1,PO₄^3-浓度为0.8 mg·L^-1,电流密度为0.74 mA·cm^-2,水力停留时间为3 d的条件下,相比于电解生态浮床和传统的生态浮床,曝气-电解生态浮床有利于水体中NH₃-N的去除(p<0.001),其NH₃-N浓度下降至(0.92±0.24) mg·L^-1,而电解生态浮床处理的水体NH₃-N浓度为(6.85±0.17) mg·L^-1,传统生态浮床处理水体中NH₃-N浓度高达(8.09±0.40)...     

污水生物脱氮除磷技术的研究进展

氮、磷去除率不达标造成水体的富营养化是世界各国面临的最大挑战之一,已被各国政府高度重视.本文简要介绍了生物脱氮除磷的基本原理,着重分析了运用短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、反硝化除磷技术的工艺:SHARON工艺、CANON工艺、ANAMMOX工艺、SHARON与ANAMMOX联合工艺、DEPHANOX工艺、BCFS(R)工艺的机理和研究进展.同时指出经济、高效、低能耗的可持续脱氮除磷工艺是污水处理的发展方向.     

乙醇外碳源驱动新型生物脱氮除磷工艺对营养盐的去除及其机理探究

为了探究乙醇外碳源驱动新型好氧/厌氧/好氧/延长闲置(O/A/O/EI)工艺生物脱氮除磷的可行性,以实际废水为研究对象,建立序批式反应器,探究了乙醇外碳源驱动下O/A/O/EI工艺中间代谢产物的变化、微生物种群的相对丰度,并阐明了乙醇外碳源驱动O/A/O/EI工艺生物除磷的机理。实验结果表明:乙醇可作为外碳源强化生物脱氮除磷,且出水ρ(TN)和ρ(TP)分别为1.2～1.6,0.2～0.6 mg/L,脱氮和除磷效率分别为91.2%～92.5%和92.4%～93.6%;内聚物聚羟基脂肪酸酯的最大含量为2.4 mmol/g(挥发性悬浮物),而糖原质的含量为2.7 mmol/g;荧光原位杂交技术显示乙醇驱动下PAO和GAO的相对丰度分别为39%和8%。乙醇可作为廉价碳源强化新型反应器O/A/O/EI生物脱氮除磷。     

不同材料对河岸带土壤吸附除磷的强化能力及机制

以北京潮白河的河岸带土壤为研究对象进行室内试验,研究赤泥、白云石和硅灰石的添加对除磷吸附的强化作用。结果表明:3种材料对磷的吸附能力顺序为赤泥>硅灰石>白云石。3种材料对河岸带土壤的除磷能力均具有促进作用,且随着其投加量逐渐增加,对磷的去除效果均有明显上升趋势。在1%的添加量下,3种材料对磷去除的强化能力顺序为赤泥>硅灰石>白云石,去除率分别为63%、57.2%和56.4%,均显著高于对照组50.5%的去除率。赤泥添加量为2.5%和5%时,土壤pH值分别增加了约0.3和0.5,而白云石和硅灰石对土壤pH值没有影响,故可根据河岸带土壤酸碱度选择适合的除磷强化材料。3种材料对河岸带土壤强化后,均使土壤中无机磷形态发生了变化,特别是闭蓄态磷的含量百分比都显著增加,有助于河岸带对磷的截留。通过X射线衍射(XRD)分析可知:材料的强化能力与矿物组成有一定关系,赤泥对磷去除能力的促进主要与赤泥中的铁氧化物和铝氧化物有关。     

缓释碳源生态基质添加比例对河水脱氮效果及微生物影响

添加缓释碳源生态基质提高河水C/N值可增强脱氮效果。考察了不同添加比例对河水脱氮效果和COD的影响,并采用高通量测序手段对基质中微生物进行分析,结果表明对总氮去除效果随着添加比例的增加而增加,考虑到前期释碳量高易引起二次污染,控制添加比例为15%,装置对氨氮、硝态氮、总氮的平均去除率分别为62.36%、75.22%、64.09%;出水ρ(COD)平均为28.18 mg/L。高通量分析结果显示假单胞菌(Pseudomonas)随着添加比例增加而增加,与脱氮效果一致,这可能与该菌属中包含硝化菌有关;缓释碳源添加比例为15%时,该组微生物多样性最大。可见,控制缓释碳源生态基质添加比例对脱氮效果具有一定的意义。     

三种填料对生活污水中氨氮的去除效果

研究了沙子、砾石、珍珠岩三种填料对生活污水中氨氮（NH3-N）的去除效果。结果表明：沙子对污水中NH3-N的去除效果最好,珍珠岩次之,砾石的去除效果最差。三种填料对生活污水中NH3-N的平均去除率分别为59．6％、20．4％和13．3％。     

钛改性锰矿的除砷效果及机理研究

天然锰矿是一种廉价、易得的除砷矿物材料,为了进一步提高天然锰矿的除砷效果和吸附容量,采用TiCl4对广西桂林天然锰矿进行改性,并对其改性的条件进行优化。实验结果表明最佳的改性条件为:TiCl4浓度为10 mg/L,浸泡时间为18 h,pH=3.05,振荡吸附时间为1 h。与天然锰矿的去除效率(82.95%和77.93%)相比,改性锰矿对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)去除率分别可达94.87%和99.31%,相应的饱和吸附量分别为3.48 mg/g和3.27 mg/g,较天然锰矿各自提高了1.25 mg/g和1.21 mg/g。改性锰矿对As(Ⅲ)的吸附符合Freundlich等温吸附模型,对As(Ⅴ)的吸附更符合Langmuir等温吸附模型。     

人工湿地去除氨氮机理及影响因素研究

人工湿地的脱氮主要是通过水生植物吸收、微生物的硝化和反硝化以及氮的挥发等途径来实现的,微生物的硝化与反硝化是主要的脱氮机制。人工湿地去除氨氮的影响因素很多,不仅受到基质、微生物和水生植物这3种人工湿地构成要素的影响,还受到溶解氧(DO)、pH和温度的影响,改善这些影响因素从而达到良好的脱除氨氮效果。最后对人工湿地基质吸附饱和后再生处理问题进行了探讨。     

基于矿化垃圾的生态护岸强化脱氮基质的可行性研究

生态护岸是目前河、湖治理与修复过程中削减面源氮营养盐的重要措施之一。而筛选高效、低耗的生态护岸基质材料是其关键环节。通过优化复配矿化垃圾、沸石和砾石,研制一种基于矿化垃圾的新型强化脱氮生态护岸基质材料,并从其透水和持水性、抗剪、抗压和抗冲刷性、生态安全性、植被相容性和氮削减特性等方面对该材料进行了性能评定。结果表明:该新型基质材料的透水(渗透系数为1.31~2.55 cm/min)、持水(持水度为5.87%~8.02%)、抗剪(抗剪强度大于60 kPa)、抗压(抗压强度大于380 kPa)以及抗冲刷的性能均满足生态护岸基质材料的要求;发光细菌毒理实验证实其生态安全性;该材料适于护岸植被芦苇、鸢尾和麦冬的生长;具有优良的氮削减性能(氨氮和总氮的削减率分别为95%和70%)。静态经济评价表明,该材料具有明显的成本优势。该新型材料的研制对于生态护岸脱氮功能拓展以及解决河湖治理中面临的"氮超标"问题具有现实意义。     

复合垂直流人工湿地的脱氮机理及影响因素分析

采用沸石和砾石作为填料,研究复合垂直流人工湿地处理农村生活污水的脱氮机理。试验结果表明:复合垂直流人工湿地对污水中氮的去除主要发生在下行流填料柱中,其去除机理主要是微生物对溶解态氮的硝化和反硝化作用;悬浮态氮沉积在填料孔隙中,会出现"氮释放"现象;水温、气水比、碳氮比、氮源形式等因素对湿地系统的脱氮效率有显著影响。     

高效脱氨除臭异养硝化菌的筛选鉴定及脱氨性能研究

从畜禽养殖厂土壤中分离筛选出2株高效异养硝化脱氨菌株,命名为LH-N7、LH-N29,通过16S rDNA分析鉴定及系统发育树分析,LH-N7属于善变副球菌(Paracoccus versutus),LH-N29属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。在以(NH4)2SO4为唯一氮源、葡萄糖为唯一碳源的氨氧化培养基中,菌株LH-N7及菌株LH-N29 72 h内氨氮降解率达到92%和93.2%,体系中总氮降解率达到65.5%和73.3%。菌株LH-N7降解过程中有硝酸盐积累,但随后会同步转化,说明LH-N7同时具有好氧反硝化能力,菌株LH-N29脱氨过程中几乎没有硝酸盐和亚硝酸盐积累,说明LH-N29能够同步硝化反硝化。两株菌配伍后脱氮率高于任一单菌株,且以V(LH-N7)∶V(LH-N29)=1∶2混合去除效果最佳,氨氮降解率达到99.3%。两株菌在最佳脱氨配比条件下能够使活性污泥的氨氮和总氮去除率24 h提高24.7%和47.1%,达到97.5%和84.2%。     

微孔曝气Carrousel氧化沟脱氮除磷效果研究

七里店污水净化厂采用微孔曝气Carrousel氧化沟工艺。在日处理量约为改造工程设计规模的2倍条件下,氧化沟水力停留时间仅为5 h,系统出水各项指标均达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的二级标准。氧化沟内存在同步硝化反硝化过程,但硝化不彻底,脱氮效率不高,氧化沟内没有严格的厌氧分区,但生物除磷效率高。系统存在二沉池尾水氮磷含量增高问题。通过改变运行条件,增加氧化沟水力停留时间,调整曝气分区,辅助投药除磷等手段可以进一步提高出水水质,实现高标准排放。