双污泥反硝化除磷-诱导磷结晶工艺中污泥的衰减特征

为调查双污泥反硝化除磷-诱导磷结晶工艺中硝化污泥和除磷污泥的衰减特征,测定硝化细菌耗氧速率(OUR)、聚磷菌PO43--P释放速率(PRR),并利用荧光原位杂交(FISH)技术和DAPI染色方法探究污泥衰减前后目标微生物的分布。研究结果表明:亚硝酸盐氧化细菌(NOB)7 d平均衰减速率为0.41 d-1,呈指数形式衰减,其衰减过程受综合因素影响;而氨氧化细菌(AOB)7 d平均衰减速率为0.13 d-1,呈线性衰减,其衰减过程仅受外源物质影响。在饥饿状态下,聚磷菌(PAO)可通过分解体内贮存的胞内聚合物而获得能量,其衰减速率较低,7 d平均衰减速率为0.11 d-1,且呈线性衰减。污泥中的目标微生物多以团聚体形式存在,且荧光强度与团聚体内微生物数量有关,污泥经过衰减之后,荧光强度弱的团聚体将消失。此外,与单污泥脱氮除磷工艺相比,采用双污泥脱氮除磷工艺有助于硝化细菌和聚磷菌的富集,且通过延长污泥停留时间(SRT)可选择出耐饥饿状态下的目标微生物。     

诱导结晶对反硝化除磷的强化作用

以双污泥-诱导结晶工艺为研究对象,考察诱导结晶工艺回收磷对反硝化除磷的强化作用.结果表明,当摩尔比n(Ca2+)/n(PO34--P)提高到5∶1时,反应器内回收率没有明显的提高,最佳n(Ca2+)/n(PO34--P)为3∶1,回收率可达62.05%;提高磷回收量对厌氧释磷影响并不大,当释磷量保持在(13.44±0.55)mg/L时,聚磷量由21.11 mg/L降至16.42 mg/L,聚磷量与释磷量之比从1.51降至1.24,化学回收磷减轻了生物除磷负担;提高结晶磷回收量会降低聚磷速率,但反硝化聚磷反应均在30 min之后停止,化学回收磷不会对生物除磷造成负面影响,并且生物除磷与化学回收磷相结合的工艺可以在较低进水碳磷质量比的情况下保证出水达到国家排放标准.     

反硝化除磷工艺原理及研究进展

反硝化除磷将反硝化和除磷两个过程合二为一,一碳两用,达到了同步脱氮除磷的目的。本文在简要介绍废水生物脱氮除磷现状的基础上,分析了现有工艺难以达到N、P同时高效去除的原因,探讨了反硝化除磷工艺的发现以及证实过程,综合分析了几种反硝化除磷工艺的原理、特点以及研究进展。     

反硝化除磷技术综述

综述当前反硝化聚磷菌的生物学机理及其工艺运行的主要影响因素,重点分析单污泥反硝化除磷工艺(BCFS)和双污泥反硝化除磷工艺(DEPHAONOX和A2N),总结其运行特点,并从生物学、在线检测技术开发和工艺改造3个角度,对反硝化除磷技术未来研究重点方向作出展望。     

基于诱导HAP结晶的强化生物除磷工艺厌氧上清液中磷的回收

以方解石为晶种,采用诱导羟基磷酸钙(HAP)结晶的方式在气曝式结晶反应柱内回收强化生物除磷工艺厌氧沉淀池上清液中的磷,系统考察了预处理曝气量及曝气时间、Ca/P摩尔比、反应时间、曝气强度、晶种粒径和投加量对磷回收效率的影响.优化实验结果表明:当晶种粒径为100~150目、晶种投加量为30 g/L、n(Ca)/n(P)为2.5、反应时间为35 min时,系统磷回收率可达68.82%,微晶产率下降到21.32%.通过30 d连续动态进水对装置稳定性能的考察发现,磷的平均回收率维持在73.43%.运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对结晶产物表征,表明磷主要以HAP及其前驱物形态回收.     

SBR反硝化除磷工艺的影响因素浅析

结合近年来国内外最新研究成果,对SBR系统反硝化除磷的机理、主要影响因素进行了分析、总结,主要讨论了负荷、O2浓度、C/N比等因素对反硝化除磷的影响,以期为传统脱氮除磷工艺的研究、改进提供参考和依据。     

进水碳磷比对连续流反硝化除磷工艺脱氮除磷效果的影响

针对连续流双污泥反硝化除磷工艺,考察进水碳磷质量比(m(C)/m(P))对化学需氧量(COD)、氨氮和总磷(TP)去除效果的影响.系统进水COD和氨氮分别保持在250和45 mg/L左右,通过改变进水TP浓度来调整m(C)/m(P).实验结果表明:在m(C)/m(P)比分别为64.1,42.0,33.0和17.8的情况下,TP去除率分别为93.2％,92.0％,78.3％和65.8％,除磷效率明显降低.在m(C)/m(P)＞42.0的情况下,出水TP低于0.5 mg/L.随着m(C)/m(P)的降低,反硝化聚磷污泥释磷量和净聚磷量增加,净聚磷量分别为3.63,5.33,6.26和10.3mg/L.m(C)/m(P)减小有利于提高生物除磷系统的稳定性,但出水磷浓度会有所增加,可通过适当延长后置曝气池停留时间来降低出水磷浓度.m(C)/m(P)对COD的去除和脱氮的效果影响不大,COD去除率保持在85.6％～93.1％,氨氮的去除率大于93％.     

传统生物脱氮除磷与反硝化除磷脱氮工艺的比较

在介绍传统脱氮除磷工艺和反硝化除磷脱氮工艺过程的基础上,对两者的反应机理及脱氮除磷效果进行了比较和分析。     

溶解氧对短程同步硝化/反硝化耦合除磷工艺的影响

采用人工模拟的高氨氮城市污水,对厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)序批式活性污泥法反应器内短程同步硝化/反硝化耦合除磷过程的实现及稳定性进行研究.对一个典型周期内水质变化情况进行测定和分析,系统对化学需氧量(COD)、氨氮(NH⁺₄-N)、总氮(TN)、总磷(TP)去除率分别为94.8%,97.6%,89.4%,93.1%.调节曝气量以改变溶解氧质量浓度,结果表明:随着溶解氧质量浓度升高,亚硝化率由97%下降至20%;溶解氧质量浓度过低,会抑制好氧阶段的吸磷过程;溶解氧质量浓度过高,会影响好氧、缺氧阶段磷的有效吸收.     

碳源对反硝化除磷的影响

文章研究碳源对反硝化除磷的影响。试验结果表明:反硝化除磷菌最大放磷量与碳源有关,当ρCOD>800 mg/L时,最大放磷量达到50 mg/L,而ρCOD<200 mg/L时,反硝化除磷菌的最大放磷量还不到5 mg/L;反硝化除磷菌最大放磷量所需时间也与碳源有关,随着COD质量浓度的降低,放磷所需时间也在减少,当COD的质量浓度从440~110 mg/L时,所需时间则从120~10 min。     

新型反硝化脱氮除磷工艺及其影响因素研究

传统的脱氮除磷联合工艺,往往因为除磷、脱氮两方面固有的矛盾性使处理出水的氮、磷含量不能同时达标.反硝化除磷新理论的提出,及以此为理论指导的连续流H ITNP双污泥工艺的设计开发为有效解决这一矛盾问题提供了新对策.利用人工合成污水,对新开发的H ITNP反硝化脱氮除磷工艺进行了研究.发现C/TN、C/TP、MLSS、SRT、DO和pH值等运行参数对工艺处理效果有较大的影响.试验结果表明,选择合理的运行参数,该工艺对NH3—N、TN、TP和COD的平均去除率分别达到96%,84%,90%和93%.     

NO2-N途径的短程硝化反硝化除磷试验研究

在序批式活性污泥反应器(SBR)中,以模拟城市污水为处理对象,研究了短程硝化和以NO2--N为电子受体的反硝化除磷过程特征及处理效果.试验表明,在SBR反应器中以NO2--N作为电子受体进行反硝化除磷是完全可行的.在温度为20～25℃,曝气量为30～40 L.h-1,pH值为7.0～7.5,MLSS为3 000 mg.L-1左右的条件下,COD、NH4+-N、TN及TP的平均去除率分别达到92%、96%、89%和90%.     

pH值对反硝化除磷的影响

概述了SBR工艺中的反硝化除磷现象,讨论了SBR反硝化除磷工艺中pH值、碳源、聚磷菌与非聚磷菌竞争、污泥龄等影响因素。采用厌氧、缺氧SBR反应器研究了厌氧段和缺氧段pH值变化对以硝酸盐作为电子受体的反硝化除磷过程的影响。结果表明,当厌氧段pH=8.0、缺氧段pH=7.0±0.1时,脱氮除磷效果最好。     

碳源种类对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷脱氮工艺的影响

目的研究碳源种类对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响程度.方法以甲醇、淀粉、葡萄糖、乙酸钠、丙酸钠、污泥水解酸化液六种碳源模拟废水,通过间歇运行方式对不同碳源的反硝化除磷系统的运行状态进行研究.结果六个系统中,淀粉的COD去除率最小,为45%,其余系统相差不大,去除率最大的是污泥水解酸化液,为88%;缺氧结束时系统出水PO_4~(3-)-P质量浓度分别为2.24 mg/L、3.00 mg/L、3.81 mg/L、1.40 mg/L、2.46 mg/L、1.18 mg/L;各系统每克M LSS的亚反硝化速率分别为1.27 mg/(g·h)、1.15 mg/(g·h)、1.58 mg/(g·h)、2.91 mg/(g·h)、2.60 mg/(g·h)、2.03 mg/(g·h).结论碳源种类对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷系统有很大影响,淀粉类大分子碳源不利于反硝化除磷,乙酸钠类小分子物质有利于磷的释放和吸收.     

A2O—MBR工艺反硝化脱氮除磷研究

以自行设计的双反应器A2O-MBR为研究对象.对模拟生活废水的脱氮除磷进行了研究.结果表明:当N、P负荷为0.14和0.3 kg·m-3·d-1时,COD、N、P去除率分别为90.5%、80.6%和67.7%,系统不必外投硝酸盐即可实现反硝化除磷.具有很强的反硝化脱氪除磷能力,反硝化聚磷菌(DPAOs)占总聚磷菌(PAO)的比例和反硝化除磷量占总除磷量的比率分别达70.00%和69.81%;污泥回漉中硝酸盐量超过一定范围会发生对厌氧释磷的抑制.本系统中当进水ρ(COD):ρ(TP)为30:1时,进水COD与回流污泥硝酸盐的比例应高于30:1.采用问歇抽吸出水有助于延缓膜污染,膜出水不受污泥沉降性的影响.     

反硝化除磷技术应用及效率影响分析

利用反硝化聚磷菌在缺氧条件下能实现对氮,磷的同时去除这一特点,研发出各种反硝化除磷工艺。文中阐述了反硝化除磷的机理,对几种比较典型的反硝化除磷工艺应用作了较为详细的介绍,并对各工艺的优缺点进行了分析。     

多孔陶粒结晶床除磷试验研究

实验以多孔陶粒为载体，在一定条件下，利用非均相及二次成核作用在陶粒表面沉积一层羟基磷酸钙晶体，从而培养出初级晶种．实验将粒径为1．25mm多孔陶粒与石英砂相对比，结果表明采用多孔陶粒作载体形成结晶体效果较好．用该晶种的连续流固定床除磷，获得令人满意的效果．当原水含磷质量浓度在2～5mg/L范围内时，空床线速不大于2．5m/h，水力停留时间不小千12min时, 脱磷固定床除磷率较高且稳定，磷去除率可达90％以上．     

生态处理系统内反硝化除磷研究评述

综述了现阶段氮磷污染的现状以及主流的脱氮除磷方法。介绍生物自养/异养反硝化脱氮过程各阶段的底物需求和产物以及生物反应器中除磷的可能途径,其中以物理化学吸附的除磷途径更为有效。以生物滞留池为例,对比了国内外相关案例研究,提出生物滞留池的运行参数和结构比例对水处理效率的影响,为生物滞留池以及其他生物反应器的设计运行提供了参考。     

亚硝酸盐对反硝化除磷菌抑制机理研究

利用静态试验研究了亚硝酸盐质量浓度对反硝化吸磷的影响,并且对亚硝酸盐对反硝化吸磷抑制机理进行了深入分析.试验结果表明,缺氧初始NO2--N质量浓度在20 mg/L以下时,NO2-- N可以作为电子受体,但随着NO2--N质量浓度的增加,反硝化速率和吸磷速率都会降低;缺氧初始NO2--N质量浓度在大于20 mg/L时,亚硝酸盐不能作为电子受体.亚硝酸对反硝化作用的抑制可能来自于亚硝酸还原酶活性被抑制及 ATP的消耗量减少.亚硝酸盐对缺氧吸磷作用的抑制可能来自于及反硝化吸磷相关的酶活性被抑制、反硝化作用被抑制使其产能减少及反硝化中间产物抑制缺氧吸磷.     

SBR反应系统中反硝化除磷的研究

通过试验研究反硝化聚磷菌在厌氧-缺氧和厌氧-好氧2个不同SBR反应系统中达到了同步脱氮除磷的效果.这一结果说明A2SBR反应系统中的聚磷菌能够利用硝酸根代替氧作为最终电子受体.聚磷菌在A/OSBR中的聚磷速率是30-70 mg P/gMLVSS.h,在A2SBR中是15-32 mg P/gMLVSS.h.