低温环境下聚磷微生物的富集驯化研究

针对低温环境下生物强化除磷工艺的启动与运行,研究了厌氧/好氧和厌氧/缺氧两种模式富集驯化好氧聚磷菌和反硝化聚磷菌的效果.研究表明,以城市污水处理厂活性污泥为接种污泥,在8~11℃的低温环境下能有效完成好氧和反硝化聚磷菌的富集驯化,厌氧/好氧和厌氧/缺氧反应器分别在第40d和第80d达到稳定状态.厌氧/好氧反应器内污泥释磷和吸磷能力强于厌氧/缺氧反应器内污泥,分别为27.7 mg P/g MLVSS,35.2mg P/g MLVSS,17.4mg P/g MLVSS,23.1mg P/g MLVSS.反硝化聚磷菌可以在好氧条件下以氧为电子受体快速吸收磷,而好氧聚磷菌在缺氧环境中以硝酸盐为电子受体立即吸收磷的能力较弱,仅为6.9mgP/gMLVSS,占好氧吸磷的19.6%.厌氧/好氧和厌氧/缺氧两个反应器富集前后聚磷菌(Accumulibacter)的丰度分别由9.3%(接种污泥)增加到79.3%(好氧聚磷菌)和61.6%(反硝化聚磷菌),同样表明了在该低温环境下两个生物强化除磷工艺均实现了Accumulibacter的有效富集.     

SBR法好氧段碳源浓度对吸磷的影响

以厌氧/好氧(A/O)生化反应器中的聚磷菌为研究对象,采用SBR工艺处理实际生活污水,探讨在好氧段碳磷质量比(m(C)/m(P))对聚磷菌(PAOs)合成聚β羟基丁酸脂(PHB)及吸磷效果的影响。研究结果表明:由于好氧段中易降解有机底物的存在,可使聚磷菌(PAOs)继续进行PHB的合成反应,并伴随磷的吸收,而不是磷的释放,这与传统理论不符;当好氧段挥发性脂肪酸(UFAs)质量浓度为150 mg/L时,PHB在好氧段的合成速率ηO远远高于反应开始在厌氧段的合成速率ηAn,前者约为后者的5倍;A/O运行模式有效地富集了PAOs,并有效抑制了普通异养菌(OHOs)的增长,并且氧化还原电位(ORP)可作为A/O除磷系统表征吸磷结束的特征点。     

桂林第四污水处理厂A-A/O工艺生物除磷试验研究

以桂林第四污水处理厂A A/O工艺处理水为试验对象 ,研究了生物除磷过程中生物厌氧放磷和好氧吸磷的规律。结果表明 ,硝酸盐的浓度≥ 5mg/L对生物除磷有明显抑制作用 ;生物厌氧放磷时间在 4～ 8h外源放磷量呈线性增加 ;曝气吸磷时间在 1～ 3h生物吸磷速率较快 ;厌氧 5h再曝气 2h吸磷量最大 ,且单位污泥最大比吸磷量为 3 .3 5× 1 0 -6,此时的耗氧速率为 0 .1 63mg/L·min。     

pH对以亚硝酸盐为电子受体反硝化除磷的影响

利用驯化成功的反硝化聚磷污泥以SBR进行试验,研究pH对反硝化除磷的影响,比较不同pH下厌氧释磷过程中主要储能物质的变化,探讨产生不同除磷效果的原因,考察典型周期内系统的运行效果.研究结果表明:除磷效果与pH(pH=6～8)成正相关,当pH为8时,颗粒污泥最大比厌氧释磷速率和最大比缺氧吸磷速率分别为20.95 mg/(g.h)和23.29 mg/(g·h);厌氧段聚羟基丁酸(PHB)质量分数升高到62.87 mg/g,出水TP质量浓度为1.47mg/L;随着pH升高,厌氧反应吸收的乙酸、合成的PHB质量分数都随之升高,乙酸的吸收率和聚磷分解率变化趋势较相近;当pH超过8后,易形成磷沉淀,除磷率下降.     

A2SBR 反硝化除磷系统的启动和脱氮除磷性能

采用厌氧-缺氧SBR(A2SBR)系统,研究了反硝化除磷单污泥系统的启动条件,并考查了该工艺的脱氮除磷效能。结果表明,以城市生活污水处理厂活性污泥为种泥,在厌氧相进水COD浓度250mg·L-1,缺氧相进水NO-3-N浓度30mg·L-1左右时,通过"厌氧-沉淀排水-缺氧-沉淀排水"的周期性运行,可在29d内成功启动A2SBR反硝化除磷系统;运行方式改为"厌氧-缺氧-沉淀排水"后,A2SBR系统很快达到了稳定,在厌氧相和缺氧相HRT分别为3h和4.5h的条件下,其脱氮和除磷效率可分别达到90%和95%,COD去除率大于88%,最终出水的COD,NO-3-N和PO3-4-P浓度可分别降至28,3.35,0.57mg·L-1,表现出良好的反硝化脱氮和除磷性能。     

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。     

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.     

电子受体对同步脱氮除磷的影响

在序批式反应器(SBR)系统内,利用活性污泥法,考察厌氧、缺氧、好氧组合工艺与厌氧、缺氧工艺中,硝酸盐和亚硝酸盐的存在、不同电子受体出现的顺序对同步脱氮除磷工艺的除磷影响,并讨论了在实现缺氧聚磷条件下,厌氧缺氧好氧工艺碳源的需求量。试验结果表明:反硝化聚磷是一种稳定的代谢行为,聚磷菌可以利用硝酸盐强化除磷;对于实现缺氧聚磷,硝酸盐的作用远远优于亚硝酸盐;亚硝酸盐的存在(<16.1mg.L-1)则对聚磷无明显影响;聚磷菌利用电子受体是以其存在的顺序而依次发生的,且这种利用能力不受电子受体转换的影响;在硝酸盐替代氧为电子受体的同步脱氮除磷工艺中,碳源需求将比传统工艺减少30%以上。     

序批式反应器脱氮除磷工艺的实验研究

为提高污水脱氮除磷的效率,降低运行成本,对SBR脱氮除磷工艺进行了研究.采用"进水-搅拌-曝气-沉淀-排泥-闲置"的SBR运行模式,在运行工况下通过对COD、氨氮、总磷去除效果的考察来探讨污泥质量浓度、缺氧/好氧时间、p H、溶解氧与脱氮除磷和有机物去除之间的关系,并确定最佳运行条件.实验结果表明,当污泥质量浓度为3 255 mg/L,脱氮除磷效果最好,COD、总磷、氨氮的去除率分别为73.33%、98.90%、85.90%;缺氧阶段p H先快速下降后缓慢下降,聚磷菌大量释磷,在厌氧2.5 h释磷效果达到最佳;在好氧阶段,溶解氧控制在1.05~1.09 mg/L,结合实际情况确定最佳好氧时间为4.0 h.     

低碳源下序列间歇式活性污泥法中反硝化除磷菌培养及驯化研究

采集某城市污水处理厂的A/O工艺回流活性污泥作为污泥样品,利用SBR反应器,以硝酸盐为电子受体,在低碳源下,培养和驯化反硝化除磷菌。第一阶段采用厌氧/好氧/沉淀/排水的运行方式10周期,第二阶段采用厌氧/好氧/缺氧/好氧/沉淀/排水运行方式40周期。反硝化脱氮除磷性能的测试结果表明,经培养驯化得到的反硝化除磷菌处理低碳源废水,PO43--P的去除率达96%,出水浓度稳定在0.4 mg/L以下;NH4+-N去除率达78%,出水浓度稳定在3 mg/L以下;COD的去除率达86%,出水浓度稳定在20 mg/L以下;表明采用SBR反应器进行反硝化菌的培养驯化是可行的。     

三阶段递增负荷启动生物除磷SBR反应器

研究采用三阶段递增负荷的方法,启动生物除磷SBR反应器。反应器启动分三个阶段,第一阶段历时16 d,进水COD和磷酸盐浓度分别为100 mg/L和5 mg/L;第二阶段历时16 d,进水COD和磷酸盐浓度分别为200 mg/L和7.5 mg/L;第三阶段历时19 d,进水COD和磷酸盐浓度分别为300 mg/L和10 mg/L。实验结果表明,在各阶段转换之后,反应器处理效果出现了7d左右的适应期。适应期之后COD的去除效果提升较快,而磷酸盐去除效果提升较慢。反应器启动过程中未出现污泥膨胀现象,并驯化出了厌氧释磷-好氧吸磷的生物除磷系统特征。反应器启动历时51 d,最终的COD去除率保持在85%左右,而磷酸盐去除率保持在81.2%左右,出水磷浓度保持在2 mg/L以下,处理效果良好,反应器启动成功。     

SBR法处理啤酒废水有机质降解动力学研究

利用活性污泥SBR法和生物膜SBR法进行有机质降解过程和降解动力学参数的比较研究。每个SBR反应器总容积为4 L,有效容积为3 L。生物膜SBR法的填料采用海产品废弃物贝壳,填充的堆积体积为1.5 L,填充率为10%;贝壳大小为2 cm×3 cm。进水水质指标为COD 396～457 mg.L-1,NH4-N46 mg.L-1,TP9.4 mg.L-1,pH6.50,水温14℃。运行周期为12 h,其中曝气10 h,沉淀1 h,排水和进水1 h。每次排水1.5 L,进水1.5 L。在试验稳定运行两周后开始研究有机质降解动力学过程,活性污泥SBR法和生物膜SBR法的MLSS分别为4 321,7 729 mg.L-1,获得的Vmax分别为0.024,0.031 d-1;Ks分别为121.9,57.71 mg.L-1;K2分别为0.000 20,0.000 54 L.mg-1.h-1。生物膜SBR法有机质降解过程没有表现出初期吸附特征,而是COD浓度持续下降的过程。     

SBR系统反硝化过程中COD与TN关系

SBR是序批式活性污泥法的简称, SBR系统行运行模式不同,脱氮除磷效果会发生变化。SBR系统氨氮硝化过程在好氧阶段进行,脱氮过程主要在缺氧阶段进行。除少数细菌能进行自养反硝化,大部分反硝化细菌进行反硝化都是进行异养反硝化。经研究发现SBR运行过程中TN浓度和COD浓度具有相关性,COD和TN浓度之间存在三阶函数关系,本实验反硝化速率为1.2mg/L。     

采用H.S.B菌液处理高浓度焦化废水的工艺研究

研究了将O-A-O处理工艺和活性炭H.S.B菌种生物处理法相结合的处理高浓度焦化废水的新工艺,该工艺利用该菌种中的好氧菌、厌氧菌在曝气和厌氧工艺阶段中发挥的不同作用使废水得到处理。结果表明,COD为7440mg/L的焦化废水经过6h的初次曝气SBR工艺处理后,废水的COD去除率可达到47％。24h的厌氧SBR工艺处理后废水的COD去除率为78％。最后经过32h的二次曝气SBR工艺处理后,最终出水的COD为492mg/L,总的去除率达到94％。该工艺具有运行成本低和COD去除率高的特点。     

两种制革废水生化处理组合工艺的效能比较

 借助于实际工程的运行,比较了水解酸化与序批式活性污泥法(SBR)组合工艺(H-SBR)和接触氧化与SBR组合工艺(O-SBR)两套设施处理制革废水的效能。结果表明,接触氧化与SBR组合工艺能有效处理制革废水,在接触氧化HRT 24h、SBR曝气5-7h的条件下,COD和氨氮平均去除率可分别达到83%和74%,出水平均浓度分别为273和42mg/L。采用水解酸化与SBR的组合工艺对预处理后的制革废水进行处理,在水解酸化HRT 24h、SBR曝气5-7h的条件下,COD和氨氮平均去除率分别仅为70%和5%,虽然COD可降低到500mg/L以下,但氨氮高达163mg/L左右,且需配套臭气处理设施。     

厌氧-好氧周期循环条件下厌氧磷吸收现象

在厌氧-好氧周期循环反应器中，稳定运行阶段出现规律性的与生物除磷理论相悖的厌氧磷酸盐吸收现象．为此，从厌氧吸收磷、有机物的效果及两者之间的关系、厌氧有机物吸收能量来源等角度，对厌氧吸磷机理进行探讨．采用乙酸钠为主要有机基质，当进水P／COD从2／100增加到4／100，厌氧阶段磷酸盐的去除率一直稳定在50％-70％．在排除化学除磷的情况下，实验结果表明厌氧吸磷与厌氧吸收乙酸盐基质直接相关，而糖原又是有机基质吸收与胞内聚合物储存过程重要的甚至唯一的能量来源．通过对厌氧磷酸盐、有机物、糖原以及混合液中pH值变化的测定分析，初步推测厌氧吸收磷酸盐是当胞内无可利用的磷源时，糖原分解对磷酸盐的需求，并通过敏感于pH值变化的磷载体蛋白，将胞外液相中的无机磷酸盐运输到细胞内部。     

SBR工艺处理焦化废水的可行性研究

针对焦化废水难处理这一难题,引入 SBR工艺（反应期缺氧／好氧相结合）来处理焦化废水,试验结果表明,利用 SBR工艺处理焦化废水是可行的.在试验中还考察了 SBR工艺的运行方式、曝气时间、污泥负荷等对 COD、氨氮的去除效果.结果表明,进水 COD为 650～ 1 900 mg/L,氨氮为 150～ 330 mg/L时 ,去除率分别达到 80％和 70％以上.经技术经济分析,每吨水处理费用约为 1.3元.     

酸碱改性粉煤灰对SBR反应器处理氨氮废水的影响

利用1mol/L 盐酸和1mol/L NaOH溶液对粉煤灰进行酸碱改性,将改性前后的粉煤灰加入处理模拟氨氮废水的SBR反应器中,反应器菌源来自于污水处理厂生化池活性污泥,逐渐提高进水NH⁺₄-N质量浓度,检测反应器NH⁺₄-N质量浓度及反应器中污泥质量浓度、优势菌群丰度.实验结果表明,当反应器运行40d,进水NH⁺₄-N质量浓度为861.1mg/L时,R3(添加经酸碱改性粉煤灰)反应器、R2(添加未改性粉煤灰)反应器、R1(未添加粉煤灰)反应器NH⁺₄-N去除率分别为100%,98.76%,91.87%;利用蛋白质质量浓度间接表征三个反应器中的污泥质量浓度,R3反应器中蛋白质质量浓度最高为829.08mg/L,R2次之为789.37mg/L,R1最小为154.2mg/L.此外,高通量测序结果显示R3反应器中硝化菌和亚硝化菌群丰度均高于R1,R2反应器中菌群丰度.     

SBR的工艺特点分析

阐述了SBR法的基本流程、工艺特点及工艺的独特优势。SBR的主体工艺设备,只有一个按一定时间顺序间歇操作运行的反应器,工艺简单,投资和运行费用低。污泥活性强,质量浓度高,对水量、水质变化的适应性强,有机物去除率高,沉淀效果好,不易出现污泥膨胀,脱氮除磷效果好。SBR法已广泛用于许多行业多种废水的处理,并开发出一些改进工艺.介绍了几种SBR法的衍生工艺.     

Cu2+对好氧颗粒污泥理化特性的影响分析

以普通活性污泥为接种污泥,葡萄糖和乙酸钠为碳源,在SBR反应器中培养好氧颗粒污泥,考察不同质量浓度Cu2+(0 mg/L、1 mg/L、3 mg/L、5 mg/L和10 mg/L)冲击作用对好氧颗粒污泥理化特性的影响。结果表明,随着Cu2+质量浓度从0 mg/L上升至10 mg/L,好氧颗粒污泥的理化特性均受到不同程度的影响。质量浓度为1 mg/L和3 mg/L的Cu2+对COD和NH+4-N的去除率影响较小,而质量浓度为5 mg/L和10 mg/L的Cu2+对COD和NH+4-N的去除率影响较大。随着Cu2+质量浓度的增加,好氧颗粒污泥的丝状菌逐渐增多,污泥浓度不断下降,沉降性能急剧恶化;密实度降低,结构越来越松散,粒径出现两极分化的现象,而且在质量浓度为10 mg/L的Cu2+作用下颗粒污泥解体。