影响膜生物反应器同步硝化反硝化因素研究

通过控制膜生物反应器(MBR)中溶解氧(DO)浓度、碳氮比(C/N)、污泥浓度(MLSS)和水力停留时间(HRT)等摸索了实现同步硝化反硝化的工艺条件,同时对好氧反应器中实现同步硝化反硝化的机理进行了探讨.化学需氧量(COD)在250 mg/L左右,C/N为10～30∶1,MLSS为5 g/L,HRT为5.0 h,DO为0.6～0.8 mg/L时,总氮去除率达86.0%,取得了良好的总氮去除效果,表明由于好氧反应器中缺氧区的存在,控制好操作条件可以实现同步硝化反硝化.体系中氨氮、硝态氮浓度的变化与总氮去除的关系说明短程反硝化现象的存在,而且在实现同步硝化反硝化过程中发挥着重要的作用.     

城市污水部分亚硝化的实现与稳定运行

在常温(16.4～25.5℃)限氧(溶解氧DO质量浓度为0～0.60 mg/L)条件下,以A/O除磷工艺二级出水为原水,采用中试规模(容积1.14m3)的推流式反应器进行部分亚硝化试验研究.试验结果表明:较低的DO质量浓度(＜0.60mg/L)、沿程交替好氧缺氧的运行模式及较恒定的氨氮污泥去除负荷是实现部分亚硝化的关键因素;通过调整反应器4个格室的曝气量分别为4～8,3～4,0和3～5 L/min,沿程形成好氧、好氧、缺氧、好氧的环境,DO质量浓度分别为0.40～0.60,0.25～0.45,0.05～0.10和0.40～0.60 mg/L,水力停留时间(HRT)为7～9h,污泥回流比为40％～60％,氨氧化率控制在55％左右,出水m(NO2-N)/m(NH4+-N)平均为1.11,部分亚硝化效果稳定,亚硝化率超过95％,达到后续厌氧氨氧化(ANAMMOX)生物滤池进水要求;整个运行阶段污泥沉降性能良好,污泥容积指数(SVI)为60～100 mL/g,未出现污泥膨胀现象.     

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。     

序批式移动床生物膜反应器强化反硝化除磷处理低碳源污水

 为探讨反硝化除磷工艺对低碳源生活污水的处理性能,在序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR) 中,通过对反硝化除磷菌的驯化,考察厌氧过程中COD 质量浓度、pH 值对释磷以及缺氧阶段NO₃^--N 和NO₂^--N 质量浓度对反硝化吸磷性能的影响。实验结果表明:周期为8 h 的运行中,COD、氨氮、TP 的去除率分别达到95%、90%、90%以上,出水质量浓度分别为8.07、3.67、0.46 mg/L,达到城镇污水一级A 排放标准。NO₃^--N 作为电子受体,60 mg/L 取得最佳的缺氧吸磷效果,高于20 mg/L 的NO₂^--N 作为电子受体时,反硝化除磷菌活性受到抑制。研究表明,在序批式移动床生物膜反应器中,以NO₃^--N作为电子受体进行反硝化除磷具有很好的处理效果。     

间歇式反应器亚硝化颗粒污泥培养试验

在间歇式反应器(SBR)中经20d驯化后,普通消化污泥具有亚硝化功能.然后接种厌氧颗粒污泥,控制反应条件:温度21 ℃,pH7.5～8.5,溶解氧(DO)质量浓度0.5～1.0 mg/L, 25 d后完成厌氧颗粒污泥向好氧亚硝化颗粒污泥的转变.好氧亚硝化颗粒污泥具有较好的脱氮效果,一个反应周期内氨氮(NH 4N)去除率达到91.4%,总氮(TN)去除率达到70.6%,亚硝酸盐氮与硝酸盐氮质量浓度比(ρ(NO-2N)/ρ(NO-3N))＞0.70,反应器实现了同步亚硝化反硝化.     

溶解氧对垃圾压缩站废水同时硝化反硝化脱氮的影响

溶解氧（DO）含量是实现同时硝化反硝化生物脱氮的关键因素之一.文中采用同时好氧厌氧生物反应器（SOA）,对反应器内不同DO含量下垃圾压缩站废水中氨氮（NH4＋-N）,CODcr和总氮（TN）含量随时间的变化情况进行了考察.发现DO含量对反应器内CODcr,NH4＋-N和TN的去除效率和效果均有较大的影响.在DO含量（质量浓度,下同）为1.0mg/L时,反应器内的氨氮去除可分为快速和慢速两个阶段.在DO含量为0.5 mg/L时反应器内出现好氧区和厌氧区平衡状态,同时硝化反硝化脱氮效果最佳.反应器内可能存在一定的厌氧氨氧化脱氮过程.     

不同电子受体影响下的反硝化除磷过程

为进一步了解反硝化除磷菌的代谢行为,以序批式反应器(SBR)在厌氧/好氧条件下培养的活性污泥为对象,进行批次试验,研究了不同电子受体对反硝化缺氧吸磷的影响.结果证实:只要有电子受体存在,不论是硝氮(NO3--N)还是亚硝氮(NO2--N),缺氧吸磷都会发生,但NO2--N的缺氧吸磷量相对较少;反应开始时的电子受体质量浓度对反应过程影响很大,试验中NO3--N质量浓度为30mg/L、NO2--N质量浓度为20mg/L时吸磷量和吸磷速率均达到最高值;低于该值时,吸磷量和吸磷速率随着电子受体质量浓度的提高而增加;高于该值时,吸磷量和吸磷速率随着电子受体质量浓度的提高而减少;NO2--N质量浓度达80mg/L时,没有发现对反应的抑制作用;好氧吸磷效果好于缺氧吸磷.试验还发现反应器在厌氧/缺氧条件下连续运行时,反硝化除磷菌的厌氧释磷和缺氧吸磷能力将很快丧失.     

猪场废水厌氧消化液好氧后处理过程亚硝化/硝化调控因素研究

采用序批式反应器（SBR）进行猪场废水厌氧消化液好氧后处理,研究后处理过程中亚硝化／硝化调控因素．在厌氧消化液中配入原水比例10％-30％（V／V）的试验中,配水比例越低,反应体系pH值越低,出水氨氮浓度越高,亚硝化率也越高．在曝气量100L／h-260L/h的条件下,曝气量越大,出水氨氮浓度越低,亚硝化率也越低．一个运行周期的监测数据反映出：曝气结束时氨氮浓度和溶解氧是影响硝化进程的主要因素．只要将曝气控制在氨氮刚好氧化完全时停止,即使大的曝气量也能达到高的亚硝化率（87％以上）,用硝化过程动力学常数能很好解释这种现象．在进水氨氮浓度524937mg／L范围内,进水氨氮浓度越高,出水氨氮浓度越高,但是亚硝化率平均值都在75％左右,说明进水NH3-N浓度对亚硝化率没有影响．试验结果表明：通过调控出水氨氮浓度和溶解氧可以将硝化进程控制在亚硝化阶段．     

复合硝化菌群处理氨氮废水

从生物陶粒反应器中筛选出6株自养硝化细菌和2株异养硝化细菌,6株自养菌的硝化速率为1.03～1.25 mg(L·d).异氧菌SHY4和SHY5在氨氧化培养基中经过12 d的好氧培养,氨氮最终去除率分别为69.73%和80.78%.亚硝酸盐质量浓度最终分别增加到0.124和0.206 mg/L,SHY5在亚硝化培养基中,经过12 d的好氧培养,亚硝酸盐质量浓度最终降低8.87 mg/L,硝酸盐出现积累质量浓度最终增加0.48 mg/L.采用从生物陶粒反应器中分离出的自养硝化细菌和异养硝化细菌建立序批式活性污泥反应器(SBR)进行了氨氮去除的试验研究,经过15～21 d的硝化处理,氨氮的平均去除率为64.38%.     

黏性膨胀下活性污泥的脱氮除磷特点研究

为了深入研究黏性膨胀与丝状菌膨胀的异同, 采用 SBR 反应器, 系统地考察了黏性丝状菌膨胀和丝状菌膨胀状态下污泥的脱氮除磷特点。试验结果表明, 在 pH 7. 2 ～8. 0, 温度 22 ～24℃的条件下, 提高好氧阶段的溶解氧(DO) 可以保证氨氮硝化过程不受黏性膨胀的影响。对于黏性膨胀来说, 黏附在污泥表面的胞外聚合物(EPS)会使絮体内部形成缺氧微环境, 有助于同步硝化反硝化(SND)的发生。其好氧阶段的 SND 率要比丝状菌膨胀高出47. 80% , 导致黏性膨胀污泥的硝化过程易出现亚硝酸盐的积累。黏性丝状菌膨胀比丝状菌膨胀会更加恶化污泥的沉降性能, 且污泥的除磷性能也有退化趋势, 其比释磷速率和比吸磷速率较丝状菌膨胀污泥分别降低了17. 65%和25. 00% 。     

包埋活性污泥和反硝化污泥短程硝化反硝化脱氮

以模拟废水为对象,在传统的流化床反应器内,将活性污泥和经驯化的反硝化污泥按适当比例混合后,用聚乙烯醇(PVA)加适当添加剂将其包埋,并对短程硝化反硝化脱氮进行了研究.结果表明,在进水NH4+-N平均为53.60mg/L,COD为281.19mg/L,HRT12h,调控温度、溶解氧、pH等,出水亚硝化率和TN去除率分别可达95%和85%以上,短程硝化反硝化脱氮较理想.当进水COD含量从150mg/L增加到750mg/L,TN去除率从73.66%提高到96.79%.适合包埋颗粒短程硝化反硝化脱氮的最佳溶解氧浓度约为4.0mg/L.当pH一直维持在8.0左右,温度从30℃降到25℃过程中,短程硝化反硝化并未遭破坏.当温度维持在25℃,pH从8.0降到7.5,连续运行约5个周期后,短程硝化反硝转变为全程的硝化反硝化.     

A2/O与SCBP复合工艺除磷中试研究

研究了A2/O与悬浮填料生物膜(SCBP)中试复合工艺的除磷效率,并考察了影响因子COD/TP与DO对除磷的影响。结果表明:总磷平均去除率为82%,达到GB/T18921-2002景观用水水质要求。当硝酸盐含量急剧下降至0.20mg/L以下时,反硝化除磷菌不再以硝酸盐作为电子受体进行聚磷活动,厌氧磷释放的最佳碳磷比为60。添加纳米改性的悬浮填料后,好氧池的溶解氧为2.0mg/L时,出水TP为0.3～0.35mg/L。     

短程硝化–厌氧氨氧化在实际垃圾渗滤液处理工程中的启动运行研究

针对新型脱氮工艺短程硝化?厌氧氨氧化(ANAMMOX)过程中亚硝氮难以稳定生成的难题, 设计水解酸化+UASB+好氧氧化的处理工艺, 应用于实际垃圾渗滤液处理工程。结果表明, 当进水氨氮浓度为610~1900 mg/L, C/N 比为1.8~3.5时, 在进水量为100 m³/d, 回流比为2:1, pH 值为7.5~8.0, DO为2.0 mg/L的调试条件下, O池发生短程硝化, 积累200 mg/L的亚硝氮, 积累率最高达78%。微生物DNA 检测发现, O池中AOB物种丰度是NOB的10倍以上。水解酸化池中存在COD、氨氮和总氮同时去除的现象, COD去除量不能满足全部总氮反硝化, 剩余的总氮通过厌氧氨氧化过程去除, 通过ANAMMOX反应去除的总氮占水解酸化池总氮去除量的35%~67%。在实际垃圾渗滤液处理工程中, 通过控制进水量、回流比、pH和溶解氧等条件, 成功地启动短程硝化?厌氧氨氧化工艺。     

分段进水工艺非稳态进水对污染物去除性能的影响

研究模拟污水处理厂进水以非稳态正弦曲线波动,通过调整非稳态进水平衡位置时好氧段不同的初始DO浓度,研究非稳态进水对分段进水工艺污染物去除的影响及控制策略控制参数.结果表明,通过恒定曝气量并控制好氧段初始DO浓度为2mg·L-1,出水平均COD、氨氮、总氮、总磷浓度最佳,分别为21.82,0.59,11.87和0.26mg·L-1;随着进水流量的非稳态波动,周期内出水COD以分段函数规律变化,出水氨氮、总氮和总磷以正弦曲线波动;从改良A/O 4点分段进水工程化设计角度考虑,设计总处理量的变化系数为1.25时可认为在安全系数范围内.      

COD进水浓度对SBMBBR脱氮除磷效果影响

研究了序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)中COD进水浓度对同步脱氮除磷效果的影响.维持进水PO3-4-P浓度为10 mg/L、NH3-N浓度为40 mg/L左右,COD浓度为200～800 mg/L,研究了反应器的脱氮除磷效果.结果表明:厌氧释磷量在COD进水浓度为450 mg/L时达到最大,为61.2 mg/L;之后,增加COD进水浓度不利于磷的释放.在厌氧段初期,TN便有超过30%的损失,可能是因生物吸附造成的.好氧时TN和磷均损失较大,说明在生物膜上很可能发生了同时硝化反硝化和反硝化聚磷.一定范围的COD浓度能促进TN的去除.TN去除率在COD进水浓度为450 mg/L时达到最大,为87.8%,氮磷的去除与生物膜的生物量和生物膜厚度密切相关.     

一体化An／O工艺处理市政污水的中试研究

以污水厂初沉池出水作为研究对象,考察了常温(8~20℃)条件下,处理规模为5 m3/h的一体化厌氧/好氧生物反应器同步脱氮除磷的效果.试验中,系统脱氮始终存在同步硝化反硝化现象.通过低氧条件下亚硝酸盐的富集,系统进入稳定脱氮期.在稳定脱氮期,反应器出水亚硝酸盐平均累积率达82.52%,系统脱氮以亚硝酸盐型同步硝化反硝化的方式为主,实现了短程同步脱氮及磷和有机物的协同去除.TN,TP和COD平均去除率分别为77.4%,87.7%和90.4%.在该研究条件下,DO质量浓度的最佳控制范围是(0.25±0.10)mg/L.     

DO和进水pH值对短程硝化及半亚硝化出水水质的影响

在常温条件下(25±2℃),以人工配制的低C/N比废水作为处理对象,研究溶解氧(DO)浓度、进水pH值对序批式反应器(SBR)短程硝化运行稳定性及半亚硝化出水水质的影响.在本实验条件下,控制DO浓度为0.3～0.8 mg.L-1,进水pH值为8.3～8.5能稳定运行短程硝化并实现半亚硝化出水.研究中还发现高浓度游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)都会产生抑制作用,其中当FNA浓度大于0.01～0.03 mg.L-1,AOB和NOB活性开始受到抑制.     

好氧颗粒污泥短程硝化处理养殖废水及N2O释放特性

好氧颗粒污泥可通过特殊的厌/好氧空间结构实现短程硝化,而短程硝化和好氧颗粒结构都可能导致温室气体N₂O释放.试验研究了处理养殖废水过程中好氧颗粒污泥短程硝化性能,及利用微电极探针定量分析N₂O过程释放特性.稳定运行期间,COD与氨氮平均去除率分别为76.8%和94.4%,短程硝化效率可达88.9%.根据微电极探针和气相色谱分析结果,好氧颗粒污泥系统厌氧和好氧阶段N₂O生成量分别占46.4%和53.6%,但短程硝化系统的N₂O释放主要来源于曝气吹脱作用;系统内N₂O中氮的释放量占进水氮的比例为2.1%,好氧颗粒污泥并未显著强化N₂O释放.     

Performance of Sequencing Biofilm Batch Reactor（SBBR） under Micro-aerobic Condition for Aniline-Contaminated Wastewater Treatment

The performance of sequencing biofilm batch reactor（ SBBR） under micro-aerobic condition for aniline-contaminated wastewater treatment was investigated in this study. Dissolved oxygen（ DO） and aniline concentrations were selected as the operating variables to analyze,model,and optimize the process. In order to analyze the process,5 dependent parameters,chemical oxygen demand（ COD）,aniline,ammonium,total nitrogen（ TN）,and total phosphorous（ TP） removal as the process responses were studied. From the results, increase in DO concentration could promote the removal of COD,aniline,ammonium,and TN,while increase in aniline concentration has a slightly negative impact on the removal of pollutants. The optimum DO concentration was found to be 0. 4-0. 5 mg /L. The removal efficiencies for COD,aniline,ammonium,and TN at the optimum point（ DO concentration0. 5 mg /L,aniline concentration 11 mg /L） were 95. 84%,100%,75. 72%,and 45. 39%,respectively. The oxidative deamination was the main degradation method for aniline under micro-aerobic condition. Simultaneously nitrification-denitrification（ SND）process performed under micro-aerobic condition and about 20%-40% nitrogen was removed by SND.