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.     

垃圾渗滤液厌氧BF/好氧MBR工艺的脱氮特性

采用厌氧生物滤池(BF)与好氧膜生物反应器(MBR)组合工艺,以实际垃圾渗滤液为处理对象,在连续进水条件下,考察该工艺在处理垃圾渗滤液时,进水稀释倍率、厌氧/好氧(A/O)回流比和C/N比值对其硝化与反硝化特性的影响.结果表明,在处理稀释10倍的渗滤液时,氨氮和总氮的平均去除率分别稳定在90%和65%附近,回流比和C/N比值对好氧的硝化与厌氧反硝化反应的影响很小;在处理稀释5倍的渗滤液时,提高C/N比值能使厌氧反硝化能力增强,有效地消除亚硝氮的积累.渗滤液中有较高的浓度的氨氮与有机物负荷,容易对硝酸化菌产生抑制作用,使膜出水的亚硝氮积累明显,氨氮和总氮平均去除率分别稳定在69%～78%和46%～50%.     

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.     

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.     

A_2N-SBR双污泥反硝化生物除磷系统效能分析

采用生活污水和A2N-SBR工艺对反硝化除磷过程进行了研究.在进水COD浓度为325mg/L,磷浓度为9.1mg/L,氨氮浓度为65mg/L的条件下,出水氨氮浓度和磷浓度分别为3.3mg/L和0.17mg/L,氮和磷的去除率分别为95%和98%.进水C/N比对A2N-SBR反硝化除磷体系的除磷和脱氮效率都有重要影响,在进水C/N比为5时获得了最佳的脱氮和除磷效率;当C/N比小于5时,氮和磷的去除率都有大幅度的下降;当C/N比大于5时,氮的去除率未受到影响,而磷的去除率却有所下降.     

短程硝化联合厌氧氨氧化处理垃圾渗滤液的启动

针对晚期垃圾渗滤液脱氮难的问题,采用短程硝化SBR联合厌氧氨氧化SBR工艺处理晚期垃圾渗滤液.短程硝化SBR经过50 d驯化和培养,其最终出水亚硝态氮质量浓度维持在500 mg/L左右,短程硝化率稳定在98％以上.为了消除过高亚硝态氮对厌氧氨氧化菌的抑制,压氧氨氧化SBR由传统的操作模式改为反应期间连续进水间歇沉淀和出水,其水力停留时间控制在20 h.在配水驯化期,进水亚硝质量浓度由60 mg/L提升至395 mg/L,总氮容积去除速率由0.10 kg/(m3·d)提升至0.75 kg/(m3·d);驯化结束后,逐步掺入渗滤液,在实验的第156天,进水中的亚硝态氮全部由好氧SBR的出水提供.研究结果表明:渗滤液中难降解的COD未对厌氧氨氧化菌产生抑制作用,少量的反硝化作用反而提高了系统总氮的去除率,此时,系统的总氮容积去除速率为0.76 kg/(m3·d),进水COD、亚硝态氮和氨氮质量浓度分别为295,390,295 mg/L,出水CDO、亚硝态氮和氨氮质量浓度分别为246,1.3和0.6 mg/L;在不添加任何碳源的条件下,总氮去除率达90％以上.     

废水处理短程硝化过程稳定性研究

本文以溶解氧为控制因素,利用低溶解氧实现了短程硝化生物脱氮,研究并验证了低溶解氧条件下短程硝化过程的稳定性。试验结果表明,在短程硝化建立起来后,无论是降低系统进水氨氮浓度,还是短期内提高溶解氧浓度对短程硝化都没有太大影响,低溶解氧下系统短程硝化过程具有长久的稳定性。     

固定化反硝化菌的脱氮性能

利用聚乙烯醇等通过包埋方式固定化反硝化菌,制备了一种微生物载体,对其生物传质性能进行了验证,碳酸氢钠溶液最适体积分数为0.6%.利用所制备微生物载体对金属表面处理废水进行脱氮处理,考察了处理过程中碳氮质量浓度比、载体填充率等因素对水中氨氮、硝态氮、亚硝态氮、总氮的影响,结果表明当碳氮质量浓度比为2.0,载体填充率为20%时,污水中氨氮质量浓度低于0.1 mg/L,硝态氮、亚硝态氮、总氮处理效率均高于95%.固定化反硝化菌为微生物水处理技术提供了更广阔的应用空间.     

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.     

常温SBR系统短程硝化试验研究

常温条件下利用SBR反应器研究了短程硝化的启动与运行特性。接种普通活性污泥,在进水氨氮浓度为50mg/L时,通过控制系统低DO浓度(小于0.8mg/L),运行12d后出水亚硝酸盐积累率达60%以上,实现了短程硝化;通过逐步提高进水氨氮浓度至130mg/L,出水亚硝酸盐积累率稳定维持在90%以上,获得了稳定的短程硝化效果。分析表明,低DO浓度和较高的游离氨浓度是系统获得短程硝化稳定运行的关键因素。     

施氏假单胞菌菌剂的好氧生长条件优化及其短程反硝化性能

短程反硝化是目前生物脱氮技术的研究热点之一,但有关短程反硝化菌剂的研究仍较为匮乏.该文从污水厂活性污泥中分离了1株兼具异养氨氧化能力和短程反硝化能力的施氏假单胞菌(Stutzerimonas stutzeri WH-01).通过单因素优化试验,逐步确定了WH-01菌剂在好氧条件下的最适生长参数：以300 mg·L^-1氨氮为氮源、以1 500 mg·L^-1葡萄糖为碳源、培养温度为35℃,初始pH为8.0.以乙酸钠为碳源时,WH-01菌剂虽具有全程反硝化能力,但会优先进行短程反硝化：在培养基中的亚硝氮积累效率为81%,在实际污水中的亚硝氮积累效率为97%.上述结果表明WH-01菌剂具有工程应用的潜力.     

连续流双污泥系统反硝化除磷脱氮特性

以生活污水为处理对象 ,对基于缺氧吸磷理论开发出的连续流厌氧 /缺氧 -硝化 (A2 N)双污泥新工艺反硝化除磷脱氮的性能进行了考察 .试验结果表明 :A2 N双泥系统能使硝化菌和反硝化聚磷菌分别在各自最佳的环境中生长 ,利于系统脱氮除磷的稳定和高效 ,可控制性也得到了提高 .研究发现 ,当进水 ρ(C) / ρ(N)为 3.97时 ,ρ(总氧 ,TN) / ρ(总磷 ,TP)和化学耗氧量 (COD)去除率分别为 80 .99% ,92 .87%和 91% ;而当提高进水 ρ(C) / ρ(N)至 6 .4 9时 ,可进一步提高脱氮除磷效果 ,ρ(TN) ,ρ(TP)和COD去除率分别达到 92 .7% ,97.95 %和 95 % .可见 ,该工艺较适合进水COD/ ρ(TN) 偏低的城市污水脱氮除磷处理 .     

COD/N对亚硝酸盐型同步硝化反硝化脱氮的影响

采用序批式活性污泥法,对人工配制的城市污水,通过控制泥龄成功实现亚硝酸盐型同步硝化反硝化,并考察了不同COD/N对亚硝酸盐型同步硝化反硝化效果的影响.试验结果显示:适宜的泥龄下,在控制适宜的pH、DO及COD:N为6.5左右的条件下,COD、氨氮和总氮的去除率分别可达90%~95%、99%左右、90%以上.因此,适宜的泥龄时,控制反应器内适宜的COD/N,可以使亚硝酸盐型同步硝化反硝化取得很好的效果.     

垃圾填埋层通风对循环渗滤液的硝化与反硝化作用

渗滤液循环回灌填埋层同时去除其中的碳、氮污染物的前提是层内必须存在好氧、兼性、厌氧混合代谢条件.通过对比间歇强制通风和强化自然通风这两种使填埋层内形成混合代谢条件的实验发现:两者均可使填埋层具有去除回灌渗滤液中化学耗氧量CODCr和氨氮的能力,间歇强制通风的去除负荷为CODCr165 g/(m2*d),氨氮7.5 g/(m2*d);强化自然通风则为CODCr480 g/(m2*d),氨氮16 g/(m2*d).填埋层对氨氮硝化形成的硝态氮的反硝化能力与回灌渗滤液中生物可利用碳BC与氨氮之比BC/N有关,当此比值大于4.5时,间歇强制通风填埋层可达到几乎完全的反硝化水平.但强化自然通风填埋层中,即使当BC/N大于7.5时,流出液中硝态氮仍大于50 mg/L,主要原因是层内存在持续有氧的区域,阻碍了对其的完全反硝化.     

短程硝化与同时硝化反硝化耦合工艺的研究

在常温、低氨氮浓度下,通过控制DOC质量浓度在0.5～1.2 mg/L,在SBR反应器中成功实现短程硝化与同时硝化反硝化工艺的耦合;亚硝酸累积率达到78.5%,总氮损失率达到28.1%;研究了有机负荷和pH对耦合工艺的影响,结果表明,有机物负荷增加有利于提高耦合工艺总氮的去除率,负荷从0.11上升到0.47时,TN的去除率从18.0%上升至41.9%;本实验条件下耦合工艺最佳pH在7.6左右.     

基于内循环折流式反应器的同步硝化反硝化

采用一种内循环折流式生物反应器进行脱氮实验.分别用硝酸盐、亚硝酸盐和氨作为氮源配制模拟废水进行研究.结果表明:该反应器具有良好的除氮功能.当以硝酸盐或亚硝酸盐为氮源时,总氮与硝酸盐、亚硝酸盐的去除速率几乎相同,其降解规律可以用分数级动力学进行很好地拟合,其反应级数为0.88.当以氨作为氮源时,可以实现同步硝化和反硝化.此时氨氮的去除仍可以0.88级动力学进行描述.而总氮的去除规律符合3级反应动力学.在相同的碳氮比(C/N)情况下,硝酸盐和亚硝酸盐的去除速率远大于氨氮的去除速率,且总氮的去除速率随C/N的增加而增加.     

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.     

以天然植物纤维为碳源的固相反硝化碳氮比研究

采用天然丝瓜瓤作为反硝化固态碳源,在考察其释碳行为的基础上,进行静态反硝化实验,基于在除氮稳定期内,水中有机碳消耗量与硝酸盐氮去除量的比值保持恒定的假设,尝试建立耗碳和除氮的相关公式,并确定了室温条件下、进水NO_3~--N浓度为100 mg/L时,反硝化系统的碳氮比(C/N)为3.84,反映出植物纤维作为碳源所释放出的有机碳只有部分被用于反硝化反应.     

C/N值对SBBR脱氮效果的影响

本文采用SBBR反应器处理人工模拟废水,考察在不同C/N值条件下反应器的处理效果及氮的转化情况。试验结果表明,在室温条件下,进水氨氮浓度为120mg/L左右,保持溶解氧在2.0-2.5mg/L,运行方式为2.5(曝气)-1.5(停曝)-2.5(曝气)-1.5(停曝),当C/N值为5、6时系统脱氮效果最好,且系统主要脱氮方式为同步硝化反硝化和短程硝化反硝化。     

准好氧填埋中不同区域反硝化类型分析

依据准好氧填埋的原理构建了准好氧填埋模拟试验装置。在填埋不同区域内布设渗滤液采样器定期进行渗滤液采样,并对渗滤液进行水质分析．分析指标包括COD、总氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氯等。结果表明,由于受氧气浓度、氨氮浓度等的影响,不同区域内反硝化类型是不同的。好氧和准好氧区域内以好氧反硝化为主,厌氧区域内以传统厌氧反硝化为主,同时研究表明高浓度氨氮对好氧反硝化的抑制作用小于对传统厌氧反硝化的抑制。