构筑湿地厌氧氨氧化脱氮研究

针对构筑湿地废水脱氮效率较低的问题,论文对构筑湿地传统硝化工艺作了改进以考察厌氧氨氧化自养脱氮的可行性.采用改进的非饱和与饱和层结合的垂直流湿地及水平流湿地组合工艺,与传统的垂直流湿地硝化与水平流湿地反硝化的脱氮工艺对比研究;并采用分子生物学荧光免疫原位杂交(Fluorescent in situ hybridization,FISH)技术对厌氧氨氧化细菌进行鉴定分析.实验结果表明,厌氧氨氧化反应途径在构筑湿地中具有实现的可行性,脱氮效率高于传统工艺.     

厌氧生物转盘氨氧化系统中脱氮机理与途径

利用NH4+,NO2-,NO3-和pH等4种离子选择性微电极,研究了不同基质浓度条件下厌氧氨氧化系统中颗粒污泥内部氮素迁移转化的空间分布特征.结果表明:当基质浓度充足时,从颗粒污泥表面到内部的氨氮和亚硝酸盐氮浓度以一定比例同时降低,发生了以厌氧氨氧化反应为主的特征反应;当氨氮浓度受限时,污泥颗粒外层区域(0～1 200μm)发生厌氧氨氧化脱氮途径,内层区域(1 200～2 500μm)发生以亚硝酸盐氮降低为特征的反硝化途径;当只存在NOx-时,颗粒污泥内部发生反硝化的特征反应.因此,厌氧生物转盘氨氧化系统中至少存在厌氧氨氧化和自养反硝化两种生物脱氮途径.     

生物脱氮技术研究进展

氮污染已引起人们广泛关注。本文介绍了传统生物脱氮工艺和同时硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等几种新型生物脱氮工艺的研究进展。     

高浓度氨氮废水的几种新型生物处理方法

在高浓度氨氮废水的处理过程中,生物脱氮法由于其处理效果的稳定性和经济性,得到广泛应用,随着人们对生物脱氮过程认识的深入,诸如短程硝化反硝化、同时硝化反硝化和厌氧氨氧化等新型的脱氮工艺得到了广泛的研究和一定应用,本文着重对上述三种新型生物脱氮工艺进行介绍。     

生物脱氮新技术

介绍了新近开发出的一些污废水生物脱氮新技术。这些新型生物脱氮工艺是基于新的氮素转化微生物及新的氮素转化途径，如短程硝化-反硝化、同时硝化-反硝化、厌氧氨氧化、好氧反氨化生物脱氮等。     

城市河道内源硫影响厌氧氨氧化过程的研究进展

评述了当前城市河道内源硫影响厌氧氨氧化过程的研究现状以及二者之间可能的微生物作用关系;指出了对于黑臭河道治理后呈现的高氮营养盐和较低碳氮比(C/N)生境,今后应重视新型化能自养的厌氧氨氧化过程在河道氮转化过程中的作用,包括"硫自养部分反硝化-厌氧氨氧化"、"硫酸盐型厌氧氨氧化"和"铁自养型厌氧氨氧化"等,以及内源硫如何影响厌氧氨氧化过程的发生和二者之间的耦合关系;不仅为强化氮营养盐的去除提供了崭新的视角,而且为阐明水圈微生物驱动氮与其他元素循环机制的基础理论提供了有益补充.     

浅谈脱氮新工艺

传统的生物脱氮工艺存在着工艺流程长,脱氮效率低,占地大,成本高等缺点。随着新型脱氮技术的不断发展,突破了传统脱氮工艺的局限,涌现了一批新型脱氮工艺。本文综述短程硝化（SND）,厌氧氨氧化（ANAMMOX）,好氧反硝化（aerobic denitrification）等目前热点研究的脱氮新工艺,阐述了脱氮原理,影响因素,工艺特点,并与传统脱氮工艺进行对比。     

生物脱氮工艺的探讨

氮是造成水体富营养化的重要污染物质之一,随着污染物排放标准对氮排放的日益重视,传统的生物脱氮方法得到了进一步发展,目前多种脱氮工艺组合或通过理论创新而开辟的新型生物脱氮路线成为新的发展应用方向。在高浓度氨氮废水处理方面,短程硝化、硝化-反硝化、同步硝化反硝化和厌氧氨氧化工艺越来越受到重视,提供了可能有效解决此类废水污染的途径。     

城市污水生物脱氮除磷技术进展

在阐述城市污水生物脱氮除磷机理的基础上，分析生物脱氮除磷的MSBR工艺、UCT工艺和BCFS工艺。认为随着近代生物学的发展以及对生物技术的掌握，目前生物脱氮除磷技术的研究主要集中在同时硝化反硝化技术、短程硝化反硝化技术、反硝化除磷技术和厌氧氨氧化技术。随着生物脱氮除磷技术研究的深入，工艺简单、处理效率高、能耗低的组合新工艺将成为脱氮除磷工艺的发展趋势。     

厌氧氨氧化与反硝化协同作用化学计量学分析

简述了厌氧氨氧化的研究进展，讨论了有机环境下同一反应器中厌氧氨氧化与反硝化的协同作用，推导了厌氧氨氧化的电子计量学方程式。以及有机环境下以葡萄糖为有机碳源时反硝化脱氮的电子计量方程式．电子计量学分析表明：由于反硝化将有机碳转变为CO2，可为厌氧氨氧化提供碳源，从而有利于厌氧氨氧化的进行；厌氧氨氧化产生的NO3^-可被反硝化茵利用．由于厌氧氨氧化和反硝化反应过程均产生H^＋，会引起pH值升高，这一结果与所报道的试验结果相吻合．     

氨氮废水生物处理工艺及研究进展

氨氮废水是引起水体富营养化的主要因素,本文综述了氨氮废水主要生物处理技术,介绍其处理原理以及适用条件.尤其对近年来出现的短程硝化反硝化、同时硝化反硝化、厌氧氨氧化及固定化等工艺技术进行了论述.指出最少CO2释放、污泥排放、能源消耗等具有可持续发展的工艺是未来生物脱氮的趋势.     

废水生物脱氮新技术及问题

对厌氧氨氧化、短程硝化反硝化、同时硝化反硝化等生物脱氮新技术的研究和开发进展进行了评述,同时探讨了生物脱氮领域的新技术和开发的新工艺,指出了这些新技术新工艺的特点和研究开发应用的前景。     

UASB反应器内同步厌氧氨氧化与甲烷化反硝化的研究

为进一步降低猪场示范工程排放废水中COD和氨氮的浓度,本试验尝试以葡萄糖配水模拟猪场废水,在同一个UASB反应器内实现同步的厌氧氨氧化、甲烷化和反硝化反应,以达到同时除碳脱氮的目的。结果表明,接种不同活性污泥于同一个UASB反应器内,经过约48 d反应器启动成功。在完成启动的反应器中添加亚硝酸盐氮和氨氮,使pH维持在7.3～8.3,温度、进水流量、回流量和水力停留时间等均与启动阶段保持一致,可逐步实现同步厌氧氨氧化和甲烷化反硝化。此阶段进水CODCr为500 mg/L,CODCr去除率在80%～90%之间,NO2-N去除率接近100%,氨氮去除率较低且处在波动状态。但是适当降低进水中有机物浓度,可在同时存在亚硝酸盐氮和氨氮的情况下提高厌氧氨氧化菌的竞争能力。当仅降低进水CODCr浓度(由500mg/L降至100 mg/L)时,氨氮去除率能缓慢升至30%以上。     

一体化生物膜反应器处理生活污水

根据生物脱氮原理,设计了一体化生物膜反应器,用于生活污水的处理。将反应器运行两个月,探讨了反应器对有机物和氮的去除,同时采用聚合酶链式反应与变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法对反应器好氧区和缺氧区微生物种类和多样性进行了分析。结果表明,该反应器通过设置好氧和缺氧两种环境,并且通过内循环回流,形成"前置式反硝化系统"可达到较好地去除有机物和氮的目的,其中水力停留时间为影响硝化作用的重要参数。在反应器的好氧区有同步硝化反硝化现象发生。     

用一体化生物膜反应器处理生活污水

根据生物脱氮原理,设计了一体化生物膜反应器,用于生活污水的处理。将反应器运行2个月,探讨反应器对有机物和氮的去除,同时采用聚合酶链式反应与变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法对反应器好氧区和缺氧区微生物种类和多样性进行分析。结果表明:该反应器通过设置好氧和缺氧2种环境,并且通过内循环回流,形成“前置式反硝化系统”可达到较好地去除有机物和氮的目的,其中水力停留时间为影响硝化作用的重要参数。在反应器的好氧区有同步硝化反硝化现象发生。     

基于SASMBR的城镇污水PN/ANAMMOX研究

基于目前短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺处理城镇污水中反应器运行不稳定和氮去除负荷低的问题, 本文设计一种新型复合生物反应器: 序批式–折流板–分置膜生物反应器(sequencing batch-baffled-separate membrane bioreactor, SASMBR)。将该反应器应用于PN/A工艺处理城镇污水, 探究反应器的性能, 并对SASMBR运行PN/A工艺的运行成本进行分析。结果表明, 采用SASMBR 反应器运行PN/A工艺处理城镇污水, 能够实现高效稳定的脱氮效果, TN去除率达到80%~85%, 氮素去除负荷(nitrogen removal rate, NRR)达到0.20~0.22 kgN/(m^-3·d^-1), 出水TN浓度维持在8 mg/L以下。16S rRNA基因测序分析发现, 短程硝化SASMBR反应器内设置的折流板能够富集氨氧化细菌(ammonia oxidation bacteria, AOB), 确保短程硝化SASMBR反应器的良好性能; 厌氧氨氧化SASMBR内固定在折流板两侧的无纺布可以有效地持留厌氧氨氧化菌(ammonium oxidizing bacteria, AnAOB), 同时, 厌氧氨氧化SASMBR内丰度升高的AOB可以为AnAOB 提供生长的厌氧环境和 NO₂^--N 基质, 使厌氧氨氧化SASMBR反应器能够快速启动和高效稳定运行。SASMBR的运行成本为0.037 元/m³, 比传统城镇污水处理厂的运行成本大幅度降低。     

半硝化-厌氧氨氧化法的脱氮研究

研究采用一种新的工艺——半硝化-厌氧氨氧化法来处理高浓度氨氮废水。半硝化在35℃左右,pH值为7．6左右,水力停留时间为1d的条件下反应;厌氧氨氧化在35℃,pH值为7．5左右,水力停留时间为2d的条件下反应。硝化反应对氨氮的有一定去除效果,但没有同等比例的亚硝酸盐氮生成;厌氧氨氧化反应前期氨氮、亚硝酸盐氮的去除率均可达到55％以上,但后期氨氮没什么去除效果,而亚硝酸盐氮有一定的去除率。     

同步硝化反硝化脱氮及处理过程中N2O的控制研究

由于水体富营养化和温室气体控制的需要 ,使得具有高效率脱氮 ,同时N2 O逸出最少化的水处理技术的研究开发变得十分迫切 .本文报道了采用新型同步硝化反硝化工艺 (SND)的研究成果 .与传统顺序式硝化反硝化 (SQND)技术相比 ,SND工艺的脱氮与SQND的效率相近 ,可随溶解氧浓度降低而提高 ,但N2 O逸出量显著降低 ,且碳氮比的提高可进一步减少N2 O的排放     

SBR系统反硝化过程中COD与TN关系

SBR是序批式活性污泥法的简称, SBR系统行运行模式不同,脱氮除磷效果会发生变化。SBR系统氨氮硝化过程在好氧阶段进行,脱氮过程主要在缺氧阶段进行。除少数细菌能进行自养反硝化,大部分反硝化细菌进行反硝化都是进行异养反硝化。经研究发现SBR运行过程中TN浓度和COD浓度具有相关性,COD和TN浓度之间存在三阶函数关系,本实验反硝化速率为1.2mg/L。     

Anaerobic ammonium oxidation by anammox bacteria in the Black Sea

The availability of fixed inorganic nitrogen (nitrate, nitrite and ammonium) limits primary productivity in many oceanic regions. The conversion of nitrate to N2 by heterotrophic bacteria (denitrification) is believed to be the only important sink for fixed inorganic nitrogen in the ocean. Here we provide evidence for bacteria that anaerobically oxidize ammonium with nitrite to N2 in the world's largest anoxic basin, the Black Sea. Phylogenetic analysis of 16S ribosomal RNA gene sequences shows that these bacteria are related to members of the order Planctomycetales performing the anammox (anaerobic ammonium oxidation) process in ammonium-removing bioreactors. Nutrient profiles, fluorescently labelled RNA probes, 15N tracer experiments and the distribution of specific 'ladderane' membrane lipids indicate that ammonium diffusing upwards from the anoxic deep water is consumed by anammox bacteria below the oxic zone. This is the first time that anammox bacteria have been identified and directly linked to the removal of fixed inorganic nitrogen in the environment. The widespread occurrence of ammonium consumption in suboxic marine settings indicates that anammox might be important in the oceanic nitrogen cycle.