缓释有机碳源材料释碳模型与生物脱氮效应

针对原位生物脱氮受地下水碳源缺乏制约的关键问题,制备了高分子缓释碳源材料,研究材料结构、释碳和生物脱氮性能。结果表明,缓释碳源材料静态释碳符合Fick扩散机制,静态释碳系数为(15.38±1.45)×10-4mg.g-1.s-1/2。动态释碳符合骨架溶蚀机制,动态释碳系数为(46.31±2.38)×10-4mg.g-1.h-1。缓释碳源材料具有良好的促进生物脱氮的性能,脱氮过程符合零级反应动力学,脱氮速率为(2.26±0.38)g.m-3.d-1,反应过程碳氮比为0.81~1.21。缓释碳源材料在氮污染地下水修复方面具有良好的工程应用前景。     

不同碳源作用下厌氧氨氧化耦合多菌系统脱氮效能

为探究不同碳源对厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌耦合好氧氨氧化菌(AOB)以及ANAMMOX菌耦合短程反硝化菌脱氮性能的影响,在进水NH_4~+-N与NO_2~--N质量浓度比为1.0∶0.6和KHCO3质量浓度为1.25～2.50 g/L的条件下运行系列ANAMMOX耦合AOB血清瓶。研究结果表明:当KHCO_3质量浓度分别为2.00 g/L和2.50 g/L时NH_4~+-N去除率为100%,可积累NO_2~--N质量浓度达12.0 mg/L以上。在进水质量浓度ρ(NH_4~+-N)/ρ(NO_3~--N)为1∶1的条件下运行ANAMMOX耦合短程反硝化序批式反应器(ASBR),第80 min时NH_4~+-N去除率为100%;当进水质量浓度ρ(NH_4~+-N)/ρ(NO_3~--N)为1∶2,COD质量浓度为405.1 mg/L时,最高可积累NO_2~--N质量浓度达82.2 mg/L,第120 min时NH_4~+-N去除率为100%;当ASBR中过量通入NO_3~--N时,可使NO_2~--N的积累时间延长,此时颗粒污泥形态较完整。ANAMMOX耦合短程反硝化菌可利用葡萄糖作为电子供体进行短程反硝化,经过葡萄糖驯化后,NH_4~+-N去除率提高到43.8%。     

不同碳源条件下复合脱氮菌的脱氮性能研究

以市售复合脱氮菌为研究对象,分析了不同培养条件对其生长特性及脱氮效果的影响.在此基础上,以硝酸钾为唯一氮源,在厌氧条件下考察了不同碳源条件（不同单一碳源、不同混合碳源、不同碳氮比）对该菌生长特性及脱氮效果的影响.结果表明：复合脱氮菌为异养型兼性厌氧菌,其脱氮过程主要发生在对数生长期;复合脱氮菌在好氧条件下具有高效去除氨氮的能力,在厌氧条件下具有高效去除硝态氮的能力;厌氧条件下,有机碳源的添加能够提高复合脱氮菌的生长速度和脱氮效率;厌氧条件下,以蔗糖+乙酸钠+柠檬酸钠（按照质量比1∶1∶1的比例进行混合）作为混合外加碳源,且当碳氮比（C/N）为15时,复合脱氮菌的生长速度最快,菌体密度最大,且其对硝态氮和总氮的去除率最高.本研究可为该菌剂在污水处理中的实际应用提供数据支撑.     

一体化活性污泥法生物脱氮特性及机理研究

以城市污水为研究对象,研究了阶段运行历时、水力停留时间、溶解氧浓度及泥龄对一体化活性污泥法生物脱氮效果的影响,并对该工艺若干设计、运行的改良措施进行了讨论．试验结果表明,将系统控制在适宜的条件下,出水NH3-N可达到污水综合排放一级标准．     

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% 。     

固体碳源投加量强化低C/N污水脱氮的研究

以经碱处理过的玉米芯作为固体碳源处理低C/N比污水,考察玉米芯为0,2.5,5.0和7.5g时系统中氨氮、硝态氮、亚硝态氮和总氮的去除率﹒实验结果表明:当玉米芯投加量为5.0 g/200 ml时,系统中亚硝态氮的浓度低于0.02mg/L且没有亚硝态氮的积累;出水NH3-N,NO3-N和TN去除率分别为93%～95%,92%～96%和93%-97%﹒通过考察不同玉米芯投加量对出水COD浓度的影响,可以看出玉米芯投加量过多会造成二次污染的现象﹒因此,在强化低C/N污水的技术中,应将固体碳源投加量控制在合适范围内,对于C/N比为1.5的污水,固体碳源的最佳投加量为5.0 g/200 ml﹒     

有机碳源对单级自养脱氮系统脱氮性能及微生物群落结构的影响

以不同基质的2个反应器为研究对象,考察了有机碳源对单级自养脱氮系统脱氮性能及微生物群落结构的影响,结果表明:在一定的碳氮比范围内,通过控制DO,可以实现创造适合亚硝化茵和厌氧氨氧化菌代谢的好氧和厌氧并存的微环境,提高系统的脱氮效果;2个反应器均存在多种脱氮途径,以不合有机碳源为基质时,系统主要通过亚硝化-ANAMMOX途径去除氨氮,而有机碳源的加入,使得系统自养脱氮途径去除的氨氮比例下降,传统硝化反硝化途径得到强化;DGGE图谱统计结果表明,有机碳源的加入,使得系统微生物群落结构更加丰富,其中生物膜表现得尤为明显,也表明生物膜结构更有利于形成一个厌氧与好氧共存的微环境,在一个反应器内实现全部脱氮过程.     

活性污泥法脱氮条件的优化研究

采用传统活性污泥法处理模拟生活污水,考察了温度、pH值、C/N比及振荡时间对脱氮效果的影响.实验结果表明,在温度为30℃、pH为7、C/N比是12:1及振荡时间为12h时,污水中氮去除效果最好,脱氮效率可达90％.     

碳源、pH值和温度对脱氮菌株脱氮性能的影响

考查碳源(醋酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖、甘油、糖蜜、甲醇和蔗糖)、pH值和温度这3个条件对脱氮菌株HN18脱氮能力的影响.结果显示:以糖蜜作为碳源不但使菌株HN18对氨氮、硝酸盐氮的去除率高,亚硝酸盐氮的积累量少,而且价格低、原材料来源广泛,能得到较高的经济效益;菌株HN18生长和脱氮的最适pH值为7.5,最适温度为30℃.     

补充植物碳源提高人工湿地脱氮效率

为解决有机碳不足抑制反硝化反应造成的脱氮效率低下的问题,向人工湿地系统中添加富含有机质的植物材料作为反硝化所需的有机碳源,根据玉米秸秆、稻壳、木屑及芦苇竿4种植物材料有机物释放规律及植物体分解对水质的潜在影响情况,确定芦苇竿为较适宜的植物碳源.采用垂直流人工湿地单元模型研究了补充芦苇竿对人工湿地脱氮效果的影响,初步确定了试验条件下芦苇竿的适宜添加量范围为0.47～1.09 kg/m2.硝态氮的沿程变化规律表明,芦苇竿释放出的有机物提供了反硝化所需的有机碳,提高了人工湿地的脱氮效果.     

不同碳源及电压对微生物电解池脱氮性能的影响

在不同电压条件下，考察微生物电解池(MEC)对模拟沼液中不同碳源(乙酸、富里酸)和总氮的脱除效果，并分析其微生物群落结构变化。以乙酸为碳源，NO₃^--N几乎完全被去除，化学需氧量(COD)去除率稳定在72%左右；以富里酸为碳源，NO₃^--N和COD去除率分别下降至40%～50%和50%～60%。比较而言，MEC在0.2～0.4 V电压条件下COD和总氮去除性能更稳定；在更高的电压(0.8 V)条件下，NO₃^--N的去除率最高上升至52%，但总氮去除率下降至(32.4±3.7)%。高通量测序结果显示，外加电压可以有效地提高微生物菌群抵抗底物负荷冲击的能力，并增加MEC反应器内的菌群特别是自养脱氮菌的多样性和丰度。其中，自养反硝化菌Thanuera的丰度由4.35%增长到7.65%；在以富里酸为碳源的MEC反应器中，多种厌氧脱氮细菌被激活富集，反硝化细菌Anaerolineae最大丰度为11.16%，厌氧氨氧化菌Planctomycetota的相对丰度由对照组...     

以豌豆荚为碳源制备氮掺杂碳点及应用研究

为了实现对豌豆荚的高效利用,文中以豌豆荚为碳源,以乙二胺为氮源,使用绿色水热法制备了氮掺杂的碳点(NCDs).通过X射线衍射法(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)以及荧光分光光度法(FL)分别对制得的NCDs进行了结...     

反硝化生物脱氮过程中碳源的研究进展

对比研究了几种常用的外加碳源甲醇、乙醇、葡萄糖、纤维素、淀粉的脱氮效果,从而寻找处理效果好又经济适用的外加碳源。     

传统活性污泥法污水厂增加脱氮功能的研究

我国现有的传统活性污泥法污水处理厂能去除COD和BOD等碳素污染物 ,而往往不具备脱氮能力 ,因此其出水是水体氮素的重要污染源 .介绍的在中试研究基础上的传统活性污泥法投料AO脱氮新工艺 ,能使传统活性污泥工艺在保持较高BOD和COD去除率的同时 ,具有良好的脱氮功能 .研究表明 ,新工艺中试运行稳定 ,出水水质优于国家排放标准 ,对COD和氨氮的平均去除率分别为 88%和 73% .     

复合固相碳源材料强化生物绳脱氮效果

总氮超标的微污染水体中有机碳源较少,投加外部碳源可促进反硝化脱氮,固体碳源因能克服传统碳源缺点而备受关注.以农业废弃物玉米芯和高分子材料作为碳源,以聚乙烯醇和海藻酸钠作为骨架载体,利用交联法制备2种复合固相碳源PSPC-Ⅰ和PSPC-Ⅱ,并研究释碳特性及强化生物绳脱氮效果.结果表明, 28 d内两种固相碳源持续释碳且未达到释碳平衡,最高释碳量分别达6.3和8.7 mg/g (以溶解性有机碳计);三维荧光结果显示释放碳源以微生物易降解的可溶性微生物代谢产物和芳香蛋白类物质为主;与不投加碳源的生物绳(生物量200 ng/g,以三磷酸腺苷计)相比, 2种固相碳源均显著增加了生物绳挂膜生物量(PSPC-Ⅰ和PSPC-Ⅱ的生物量分别为400～600和300～500 ng/g,以三磷酸腺苷计); 2种固相碳源均显著增强了反硝化作用,对照组未脱氮, 2种固相碳源脱氮率达80.4%和75.0%.     

再生水脱氮工艺中碳源投加的优化研究

对某再生水厂两级生物滤池脱氮工艺的甲醇投加量进行优化,在2年的实际监测数据基础上,采用线性分析拟合得到甲醇投加量与进/出水总氮质量浓度、水处理量、日均温度等因素的相关方程,为一线工人确定精准投加甲醇量提供了便捷的操作指导。实际运行1年后,出水指标全部合格,甲醇-总氮去除比达4.16。采用以上优化措施降低了脱氮过程中甲醇的投用量,节约了甲醇投用成本。     

压力变化对活性污泥脱氮除磷效能的影响

曝气压力对活性污泥工艺的运行效能具有较大影响,通过改变曝气压力,考察了活性污泥系统中硝化反硝化、生物除磷等过程的性能变化,论述了曝气压力变化对活性污泥脱氮除磷的强化效果.试验结果表明,恒定高压力曝气和高压变压力曝气均可强化活性污泥对水中污染物的高效快速降解效能.恒定曝气压力下,在0.5~0.7 MPa左右时,污染物的去除效果最优,COD在3 h内降解至100mg/L以下,去除率大于80%,出水氨氮在15 mg/L以下,去除率在60%以上,出水TP在0.5 mg/L以下,去除率约为95%.高压变曝气压力下,当压力变化间隔为20 min,即总运行时长为140 min时,污染物下降趋势最明显,出水COD约为100 mg/L左右,去除率大于60%,出水氨氮约20 mg/L左右,去除率约为50%,TP低于0.5mg/L,去除率高于95%.     

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.     

活性污泥-生物膜法系统的脱氮除磷效果研究

在中试试验条件下,考察了较高的有机负荷对活性污泥-悬浮载体生物膜法系统脱氮除磷效果的影响.试验表明,水温为20~33℃时,在系统污泥龄为4~9 d,污泥负荷(单位污泥单位时间内处理的生物化学需氧量BOD5的量)达到0.18~0.55 kg.kg-1.d-1条件下,对磷的去除效果稳定在90%左右,氨氮的去除率达到80%以上,出水总氮平均质量浓度为11 mg.L-1.同时,试验过程中也发现了联合系统的好氧池中存在明显的同步硝化反硝化现象.经分析认为,这与好氧池内合理的溶解氧值和较高的污泥质量浓度有关.