OGO工艺处理城市污水脱氮效果及机理初探

采用改良而成的OGO工艺技术,以试验配水模拟城市生活污水,研究了OGO系统的脱氮效果,通过分析反应器各反应区的脱氮效果,并结合OGO系统脱氮效果观察系统中活性污泥絮体特性,研究分析了OGO系统的脱氮机理.试验结果表明,在进水总氮(TN)和氨氮(NH4 -N)分别为31.15～42.26 mg/L和27.53～38.58 mg/L的条件下,OGO系统对总氮和氨氮的平均去除率分别可达74.31%和83.75%.反应器外环脱氮方式为同时硝化反硝化(SND)脱氮,其脱氮量占反应器脱氮总量的80.48%,OGO工艺对氮素的生物去除绝大部分是通过同时硝化反硝化来实现的;同时硝化反硝化的宏观分区理论和微环境理论均适用于OGO系统.     

集成式反应器SND对低碳氮比生活污水的深度脱氮效能及其动力学

以由实际生活污水配制的低C/N比生活污水为研究对象,在集成式反应器主反应区实现了同步硝化反硝化(SND)脱氮.考察了集成式反应器对低C/N比污水的脱氮效能.结果表明:DO=1.4~1.7mg/L,总HRT=18h(主反应区HRT=7.2h),C/N=5时,NH+4-N可从15±2mg/L平均降至2.5mg/L,总氮可以从20±2mg/L平均降至3.4mg/L,TN处理负荷可达0.13kg TN/(m3·d),较同类低C/N比污水脱氮系统高;相同条件下连续运行时,出水NH+4-N和TN浓度稳定在0.8~3.0mg/L和1.4~4.7mg/L,去除率在80.2%~94.9%和76.5%~93.2%.以Monod方程为基础通过物料衡算求解出SND动力学方程并求得硝化过程氨氮饱和常数KNH4-N+=1.34mg/L,氨氮降解反应级数n=0.622 4,反硝化过程硝酸盐氮饱和常数KNO3-N-=0.71mg/L.分析表明:该SND系统内生物量充足、活性高,生物降解效率受底物浓度限制小,集成式反应器结构合理,可实现小水量低C/N比生活污水深度脱氮,为我国中小城镇生活污水深度处理提供技术支持和理论依据.     

曝气量对微压内循环多生物相反应器同步脱氮除磷的影响

以人工配置的模拟城市污水为处理对象,利用厌氧/好氧(A/O)模式运行的微压内循环多生物相反应器(MPSR),研究了不同曝气量[0.100,0.075和0.050L/min]对MPSR反应器同步脱氮除磷的影响.结果表明:随着曝气量的降低,总氮去除率由75.39%提高至81.21%,同步硝化反硝化效率由20.68%提高至33.55%,但出水均符合一级A标准.当曝气量为0.050L/min)时,MPSR反应器具有最佳的脱氮除磷效果,出水中COD,NH4+-N,总氮、总鳞平均质量浓度分别为30.77,0.15,7.14和0.06mg/L.相对低的曝气量有利于强化MPSR的脱氮性能,稳定除磷效果,同时有利于节约能耗.     

曝停组合对ABIR处理城市污水性能的影响

对连续流间歇曝气技术在活性污泥-生物滤池一体化反应器(AB IR)处理城市污水性能进行了研究,考察了在活性污泥段稳定运行条件下,生物滤池段在不同曝气-停曝时间组合下的整个反应器处理城市污水的性能.研究表明,反应器温度为20℃,活性污泥段负荷为0.4 mgCOD/mgMLSS.d,滤池段C/N为1.32、DO控制在1.0 mg/L、曝气-停曝时间为2 h/1 h时,反应器出水COD、SS、NH4+-N以及TN值均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的B标准.     

曝气生物滤池废水深度处理同步硝化反硝化机理及影响因素

证明曝气生物滤池废水深度处理时在适当的条件下能够进行同步硝化反硝化脱氮,影响同步硝化反硝化的因素有温度、溶解氧（DO）、pH值和CODCr/N比等.通过实验得出在温度20~28℃,DO为0.8~1.5mg/L,pH值7.2~8,CODCr/N为6.9~9.2下,同步硝化反硝化作用效果最明显,TN的去除率为最大,平均值分别为63.4%,66.9%,65.5%和67.2%.     

碳氮比对新型反硝化除磷工艺运行效能与微生物菌群结构的影响

针对反硝化除磷双污泥工艺存在的问题,提出了一种新型单污泥反硝化除磷工艺,研究了不同碳氮(C/N)比对系统运行效果及系统菌群特征的影响.结果表明:该工艺对低C/N城市污水具有较好的处理效果.C/N在4.5～7.7范围内,提高C/N比有利于提高系统脱氮除磷效果,对COD与氨氮去除效果无显著影响.C/N比为5.5,系统表现出较好的处理效果,出水COD、氨氮、硝酸盐氮与总磷浓度分别为36 mg/L、0.215 mg/L、8.61 mg/L、0.40 mg/L.适当提高进水C/N比有利于提高系统反硝化除磷能力,但进一步提高C/N比主要是提高系统的脱氮能力,对除磷能力不再有显著改善.另外,随着C/N的增加,污泥微生物菌群多样性增加,聚磷菌比例略有下降.     

DO对短程反硝化过程中N2O产量的影响

利用SBR反应器,考察不同溶解氧(DO)条件下NO2-反硝化过程中N2O产生及释放过程。研究结果表明:控制曝气量为0.3 L/min,进水NO2--N质量浓度为40 mg/L,体系DO质量浓度分别为0,0.1,0.3,0.5和0.7 mg/L时,反硝化过程N2O释放量分别为0.41,0.60,2.62,4.98,6.83 mg/L;随DO质量浓度的增加,反硝化速率明显降低;当DO质量浓度由0 mg/L增至0.7 mg/L时,每克混合液悬浮固体(MLSS)的NO2-反硝化速率由14.9 mg/(L.h)降至10.2 mg/(L.h),每克MLSS的N2O产生速率由0.2 mg/(L.h)增至1.9 mg/(L.h)。其原因为:高DO质量浓度对氧化亚氮还原酶具有较强的毒性,抑制了N2O的进一步还原过程;高NO2-的存在导致抑制了氧化亚氮还原酶的活性。降低A/O和A2/O等生物脱氮过程中缺氧反应器内部DO质量浓度,保证严格缺氧条件,是减少短程生物反硝化过程中N2O产量的关键因素。     

溶解氧浓度对好氧阶段生物脱氮途径的影响

采用连续流一体化生物反应器(CIBR)系统,研究了4种曝气量(0.3,0.6,0.9和1.2 m3/h)对好氧阶段生物脱氮途径的影响.实验结果表明:当曝气量为0.3 m3/h时硝化反应未能顺利进行,其余3种曝气量下均顺利完成硝化反应,曝气量越大,硝化速率越大;总氮(TN)损失量分析表明低曝气量有利于同步硝化反硝化(SND)的发生,当曝气量为0.3 m3/h时TN损失量高达9.76 mg·L-1,当曝气量高于0.3 m3/h时以传统硝化作用为主.研究表明溶解氧(DO)质量浓度影响生物脱氮途径的根本原因是DO影响了氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)和反硝化菌(DB)的活性,可通过在线控制方式实现各种脱氮途径.     

常温下厌氧氨氧化组合工艺处理低C与N质量浓度比的城市污水的脱氮除磷性能

在常温条件下,利用序批式反应器和序批式生物膜反应器的组合工艺(SBR+SBBR)处理低C与N质量浓度比(ρ(C)/ρ(N))城市污水。原水先进入SBR反应器,通过厌氧-好氧交替运行实现高效除磷,其出水进入SBBR反应器进行强化脱氮处理。SBBR反应器通过接种短程硝化污泥和厌氧氨氧化生物膜,控制适宜溶解氧(DO)质量浓度,实现全程自养脱氮。系统稳定运行期间,原水COD质量浓度为206 mg/L,总氮质量浓度为51.52 mg/L,磷酸盐质量浓度为4.09 mg/L,出水的总氮和磷酸盐质量浓度分别为10.7 mg/L和0.17 mg/L。研究结果表明:利用该组合工艺处理低碳氮比(ρ(C)/ρ(N)=4)城市污水,不外加碳源条件下,出水氮磷均可到达一级A标准。系统稳定运行的关键在于维持SBBR反应器合理的DO质量浓度(0.2~0.5 mg/L),持续抑制亚硝酸盐氧化细菌的增殖,避免硝酸盐的积累。     

硫自养反硝化反应器脱氮特性研究

以硫自养反硝化反应器脱氮为研究体系,对其反硝化特性进行研究。结果表明,反应器完成挂膜后,15天可完成对反应器内硫自养菌的驯化,相比于其他的硫自养反硝化反应器,所用时间较短,进水pH值为8,t(HRT)为4.3h,进水硝酸盐质量浓度为70 mg/L时,脱氮率可稳定在90%以上,反硝化速率达18.5mg/(L·h)(以N元素计);反应器上、中、下部均有脱氮硫杆菌,且中、下部较多。反应器的最佳进水硝酸盐质量浓度为50mg/L,最适温度为30~35℃,最佳进水pH值为7~8,硝酸盐去除率可达90%以上。     

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.     

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.     

低C/N比污水脱氮技术研究

生物脱氮技术是通过硝化和反硝化菌来实现氮的去除,而充足的碳源是反硝化菌高效脱氮的关键,研究表明,只有当C/N〉4时才可给反确化细菌提供适量的碳源,使得生物脱氮正常进行,达到TN达标排放。针对低C/N比污水传统生物脱氮碳源不足、脱氮效率不高等问题,文章阐述了几种有效处理低C /N比污水的组合工艺、连续流一体化间歇曝气膜生物反应器（IMBR）等新工艺及分段进水、外加碳源等强化措施,并对这些技术和工艺的应用情况进行了简要分析。     

异养菌株HNR脱氮性能

从膜生物反应器中分离出一株异养型高效脱氮细菌,该菌为革兰氏阴性杆菌,命名为HNR.经16S rRNA测序,该菌株属于Acinetobactersp.菌属.以氯化铵为惟一氮源,探讨了不同碳源、pH值、温度及碳与氮质量分数之比w(C/N)对HNR菌株脱氮性能的影响.实验结果表明:以葡萄糖为碳源、pH值为8、温度为30℃、w(C/N)为10时,HNR具有最佳脱氮效果.在好氧条件下,当氨氮初始质量浓度为120 mg/L时,经过72 h的连续培养,其氨氮和总氮的去除率分别达92.5%和89.1%.通过气相色谱能检测到N2,但检测不到N2O.HNR不具有明显的好氧反硝化性能,表明HNR的脱氮途径可能与已报道过的异养硝化好氧反硝化脱氮途径有所不同.     

好氧耐盐反硝化菌选育及脱氮性能

从活性污泥中分离出一株好氧耐盐反硝化菌YFX-6,耐盐度10%.经生理生化鉴定和16S rDNA测序,鉴定出菌株YFX-6属于Halomonas sp.考察了不同C/N质量浓度比、溶解氧、接种量、处理时间对菌株YFX-6在粮果实际废水中反硝化脱氮效果的研究.随着C/N质量浓度比的不断增加,菌株YFX-6的反硝化脱氮效果先逐渐增强后又减弱;随着溶解氧、处理时间和接种量的不断增加,菌株YFX-6的脱氮效果逐渐增强后趋于稳定.初始硝态氮质量浓度约为108.5 mg/L,氯化钠质量浓度为10 mg/L,C/N质量浓度比为8,溶解氧为3.5 mg/L,接种量所占体积分数为20%,处理16 h时,硝态氮去除率为98.69%.因此,筛选出的一株好养耐盐的异氧反硝化菌可以在上述条件下表现出良好的脱氮性能.     

水力负荷和C/N比对玉米芯固体碳源SND处理低碳城市污水的影响

采用玉米芯填料固体碳源生物膜反应器,应用同步硝化反硝化(SND)技术处理低碳氮比城市污水,考察不同水力负荷和C/N比对系统脱氮效果的影响,并对玉米芯挂膜前后表面形态进行分析.结果表明,在水力负荷为0.045 m3·m-2·h-1时,NH+4-N和TN平均去除率分别为92.16%和91.18%;当进水C/N比控制在0~12时,出水CODCr浓度均在50 mg·L-1以下,TN平均去除率在79.63%以上,脱氮效果随进水C/N比的增加而提升;通过电镜扫描表明玉米芯是一种较好的固体碳源生物膜反应器填料,适合低碳氮比城市污水的脱氮处理.     

纳米活性碳纤维SBR法脱氮除磷试验

在传统SBR工艺中,应用一种新型的纳米活性碳纤维悬浮填料,考察其对污水的脱氮除磷效果,并确定其最佳运行条件.结果表明:以进水30min—曝气4h—搅拌2h—沉淀1h—出水30min—闲置30min为最佳运行工况,在此工况运行时,进水NH3—N(氨氮)浓度为16.2~31.8 mg/L,出水NH3—N浓度为0.22~1.55 mg/L,NH3—N(氨氮)去除率为98.6%~95.1%;进水TN(总氮)为19.8~39.1mg/L,出水TN为5.94~13.68mg/L,TN去除率为70%~65%;进水TP(总磷)为3.2~4.5 mg/L,出水TP为0.46~1.13 mg/L,TP去除率为85.6%~75%,系统有较好的脱氮除磷效果,同时还存在同步硝化反硝化过程,以及较好的反硝化除磷功能.     

DO和HRT对连续流MBBR亚硝酸型SND影响

为探讨亚硝酸型同步硝化反硝化SND过程中的生物脱氮特性,以实际生活污水为对象,通过连续运行移动床生物膜反应器MBBR系统,研究了溶解氧质量浓度DO和水力停留时间HRT对亚硝酸型SND的影响.试验结果表明,化学需氧量COD在200 mg/L左右,HRT为14 h,水温为15~27℃,pH值为6.24~6.98的相对稳定条件下,控制DO在2.9~5.0mg/L的过程中MBBR反应器均能实现亚硝酸型SND,平均亚硝酸盐氮NO2-—N积累率为75.96%;当DO为(4.5±0.3)mg/L时,平均总氮TN去除率达62.89%,取得了最好的TN去除效果,而该条件下NO2-—N的积累率达最小值51.23%,DO过高或过低都会影响系统亚硝酸型SND的进行;当COD在220 mg/L左右,pH值为6.14~7.47,水温为26~31℃,控制溶解氧在(4.5±0.3)mg/L,随HRT的延长,氨氮NH4+—N和TN的去除率明显增大,但NO2-—N的积累率减小,系统的亚硝酸型SND效果逐渐减弱.     

匹配厌氧氨氧化SBR亚硝化反应器快速启动影响因子研究

目的研究匹配厌氧氨氧化的SBR亚硝化反应器快速启动的影响因子,寻求快速稳定的工艺启动条件.方法在序批式活性污泥法(SBR)反应器中,对不同因素条件下氨氮去除率和亚硝态氮累积率的影响进行研究,分别采用纳氏试剂分光光度法和N-(1-萘基)-乙二胺光度法检测NH~+_4-N和NO~-_2-N的变化情况.结果曝气30 min/停曝30 min的间歇曝气方式进行曝气,控制温度在32℃左右,调节pH值在7.5~8.0,减少碳源的投加量有利于SBR亚硝化反应器的启动.结论间歇曝气、pH值和碳源投加量的适宜条件有助于匹配厌氧氨氧化SBR亚硝化反应器快速启动,还具有节能功效.     

丝绸厂汰头废水脱氮试验研究

针对丝绸厂汰头废水高有机物浓度高氮的特点,对SBBR反应器高效脱氮技术进行了系统研究,考察了负荷、DO、温度及碳源投加对反应器脱氮效能的影响,获得了控制反应器高效同步硝化反硝化脱氮的关键工况参数.试验结果表明:SBBR反应器在挂膜密度为35%、DO为6.5mg/L、有机负荷为0.3kgBOD5/m3·d,氮负荷为0.6kgN/m3·d条件下,表现出显著的同时硝化反硝化能力,可使出水NH4 -N浓度降为1.09mg/L,TN降为16.76mg/L,去除率分别为98%和 88.5%.