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.     

DO对膜生物反应器中同步硝化反硝化的影响

采用人工配制的生活污水作为原水,考察了在膜生物反应器(MBR)中不同溶解氧(DO)对于同步硝化反硝化效果的影响.结果表明,将试验条件控制在TN容积负荷为0.35 kgN/(m3*d)、HRT为6 h、SRT为30 d、pH为7～8、温度为25～28 ℃、C/N为9时:在反应器DO的质量浓度为0.6 mg/L条件下,可获得62.5%的NH+4 -N去除率、91.1%的反硝化率和58.3%的SND率;在反应器DO的质量浓度为1.0 mg/L条件下,可获得90.8%的NH+4-N去除率、90.4%的反硝化率和82.5%的SND率;在反应器DO的质量浓度为1.4 mg/L时,可获得93.3%的NH+4-N去除率、77.0%的反硝化率和72.1%的SND率.     

SBBR反应器SND脱氮的影响因素分析及响应曲面优化

采用活性炭涂层改性悬浮填料,在连续曝气的条件下,考察了SBBR 反应器脱氮性能。结果表明,SBBR反应器表现出良好的同步硝化反硝化（SND）脱氮性能,对NH3-N 和TN 的去除率分别为80．7％和63．1％。典型周期内反应器同步硝化反硝化率可达82．7％。单因素试验发现,脱氮率随着曝气时间狋的增加而增加,随着溶解氧质量浓度ρDO和填料投加量δ增大而先增大后减小。同时,以溶解氧质量浓度、填料投加量和曝气时间为考察因素,脱氮率为评价指标,采用响应曲面法建立了二次多元回归模型。通过模型求解得出最佳工况：溶解氧浓度为2．37 mg／L,填料投加量为40．10％,曝气时间为5．17 h,此时,脱氮率得到最大值为69．28％。验证试验表明,回归模型的预测值与实测值偏差率为1．57％。     

生化-物化组合工艺处理丝绸厂汰头废水试验研究

针对丝绸厂汰头废水高有机物浓度、高氮磷的特点,采用ASBBR＋两级SBBR＋化学絮凝组合工艺对该废水进行处理效能研究。试验结果表明：对汰头废水采用ASBBR＋两级SBBR＋化学除磷组合工艺处理高效,在ASBBR反应器挂膜密度为70％,负荷为3kgBOD5／m^3·d：一级SBBR反应器挂膜密度为35％,负荷为3kgBOD5／m^3·d,按停曝2h-曝气4h方式运行;二级SBBR反应器挂膜密度为35％,负荷为0．3kgBOD5／m^3·d,对应氮负荷为0．6kgN／m^3·d,并在曝气运行4h时按投加比1：1．25（原水：进水）的比例投加碳源;在化学絮凝池投加PAC 133mg／L时,可使出水CODcr、NH4^＋-N、TN和PO4^3-浓度分别为93mg／L、3．01mg,／L、17．39mg／L和0．23mg／L,各项指标均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准,并达到制丝企业的生产回用水水质要求,可实现废水零排放。     

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.     

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。     

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。     

SUFR系统中同时反硝化吸磷现象的试验研究

螺旋升流式反应器(Spiral Up-Flow Reactor,SUFR)是一种新型的污水处理工艺,该工艺对污水中COD、TN、TP的去除效果较好,出水浓度分别低于28 mg/L、10 mg/L和0.5mg/L.本文对螺旋升流式反应器脱氮除磷系统中的反硝化吸磷现象进行了深入的研究,通过分析发现,适当的COD浓度和DO浓度有利于同时反硝化吸磷现象的发生。     

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.     

SBBR反应器的改进

在SBBR反应器加入循环装置,使缺氧段载体呈流化状态,考察改进前后SBBR处理畜禽废水脱氮的效果。结果表明：改进型SBBR同原SBBR相比,处理效果相差不大,系统内脱氮方式仍以同步硝化反硝化和短程硝化反硝化为主,改进型SBBR因加快了反硝化进程而缩短整个反应周期时间,提高反应器处理能力。     

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.     

低温下MBBR处理低碳氮质量比生活污水的同步硝化反硝化特性

以缺氧/好氧生物膜系统处理碳氮质量比为3.45±0.77的生活污水,当内回流比(R)为250%~300%时,重点考察低温下好氧移动床生物膜反应器(MBBR)内的同步硝化反硝化(SND)特性。研究结果表明:系统通过延长水力停留时间(HRT)(19.2 h→30.3 h),较好地适应了季节性降温(25.2℃→14.6℃),出水COD((51.1±6.3)mg/L)和NH4+-N((2.76±2.02)mg/L)质量浓度分别达一级B和一级A标准。SND脱氮率受低温影响较小,当水温为(23.0±1.6)℃(R=250%),(19.5±0.9)℃(R=300%),(17.1±0.6)℃(R=300%)和(15.1±0.4)℃(R=300%)时,可去除进水中39.4%~47.3%的总氮TN,出水TN质量浓度分别为(18.44±2.60),(13.92±3.16),(14.93±2.19),(14.11±2.14)mg/L。同步反硝化成为发生SND的关键,平均厚度为323~1 143μm的载体生物膜可形成缺氧"微环境",并在长HRT下有效利用原水中的缓慢降解碳源,发生内源反硝化。在DO质量浓度为(3.5±0.5)mg/L,碳氮质量比为2.5~3.3时,MBBR内的生物膜可实现速率为0.353 mg/(L·h)的同步脱氮。     

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.     

DO对MBBR同步硝化反硝化生物脱氮影响研究

研究了移动床生物膜反应器(MBBR)同步硝化反硝化生物脱氮城市污水处理工艺.试验结果表明,当溶解氧(DO)质量浓度为2 mg.L-1、水力停留时间为8 h、悬浮填料填充率为50%时,MBBR工艺可通过同步硝化反硝化实现90%以上的脱氮效果.生物膜内DO质量浓度梯度造成好氧和缺氧区是实现同步硝化和反硝化的关键.该工艺能在同一个反应器中实现同时硝化和反硝化,并达到两个过程的动力学平衡,大大简化了生物法脱氮的工艺流程,提高了生物脱氮的效率,并节省投资.     

EBPR的快速启动及其与同步硝化反硝化耦合实现污水的脱氮除磷

为了解处理生活污水的强化生物除磷(EBPR)系统的除磷和脱氮特性,采用SBR接种普通活性污泥,通过逐步提高进水COD浓度的方式,结合短污泥龄控制,实现了EBPR系统的快速启动,并对启动后系统的脱氮除磷特性进行了研究.试验结果表明:当进水COD浓度由200 mg/L左右逐步提高至500 mg/L左右时,29 d可实现EBPR系统的启动,此后30 d内出水磷浓度稳定维持在0.5 mg/L以下,磷去除率平均达99.4%.该系统还可长期高效稳定地用于高磷污水(含磷40mg/L)的处理.成功启动后的EBPR系统内聚磷菌(PAOs)为优势菌,占全菌总数的34%±3%,但也存在硝化反硝化菌和聚糖菌.在EBPR系统稳定运行时的好氧段,PAOs吸磷的同时伴随着脱氮菌群的同步硝化反硝化(SND)作用,使得平均总无机氮(TIN)损失达7.6 mg/L,系统总氮(TN)去除率在70%左右.EBPR系统内除磷耦合同步硝化反硝化,可实现污水的脱氮除磷.     

SUFR UCT系统中一株好氧反硝化菌的鉴定与反硝化性能分析

从螺旋升流式SUFR-UCT系统好氧反应器的活性污泥中分离得到一株好氧反硝化菌Y4,经16S rDNA系列相似性比较和系统发育分析初步鉴定属于Gordonia.sp（戈登氏菌属）。对菌株Y4反硝化能力进行试验研究,结果表明菌株Y4可以在好氧条件下有效去除培养液中的硝酸盐氮,在初始硝酸盐氮质量浓度为286 mg/L时,48 h脱氮效率可达61.2%。另外试验考察了溶解氧和温度对菌株Y4反硝化效果的影响,结果显示Y4有较高的氧耐受力,在DO为2~11.8 mg/L时都可保持较高的脱氮率;菌株Y4对温度适应性强,在30 ℃时脱氮效率高达90%。试验证明在螺旋升流式SUFR-UCT系统中存在有较好反硝化性能的好氧反硝化菌。     

气升式一体化A/O生物膜反应器脱氮研究

构建了新型气升式一体化A/O生物膜反应器用于生活污水的脱氮处理,考察了进水碳氮比和曝气速率对反应器硝化和反硝化的影响.试验结果表明,一定曝气速率条件下,反应器硝化效果随着进水碳氮比的提高而下降;提高曝气速率可以增加反应器好氧区和缓冲区的DO浓度,降低有机物氧化对硝化作用的影响;低进水碳氮比条件下,进水中的有机碳源能在缺氧区作为反硝化反应的电子供体被有效利用;在进水TN负荷为0.01 kg/(m3.d)、有机物负荷为0.26~0.76 kg/(m3.d)、进水碳氮比为2.7~5.3条件下,反应器COD和TN去除率分别达到96.0%和80.0%.     

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.     

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.     

DNP-MSBR工艺中生物膜硝化能力对缺氧除磷的影响

对DNP-MSBR工艺中生物膜硝化区的挂膜启动、硝化影响因素、出水NO3--N产率、系统中同步硝化反硝化现象进行了分析,从而得出好氧区硝化能力对缺氧区反硝化除磷效果的影响.结果表明,保证生物膜硝化反应区氨氮负荷小于0.12 kg/m3.d,COD负荷小于0.5 kg/m3.d,DO为5~6 mg/L时,可以减弱硝化区好氧反硝化脱氮现象发生,保证硝化系统硝酸盐产率,使得DNP-MSBR工艺中缺氧区取得较好的反硝化除磷效果.