葡萄糖碳源反硝化脱氮过程亚硝酸盐积累特征探究

为了探究葡萄糖作为补充碳源对反硝化规律的影响,建立序批式反应器(SBR),考察了不同乙酸与葡萄糖混合比对氨氮氧化及亚硝酸盐积累的影响。结果表明乙酸与葡萄糖混合比及污泥负荷均能影响反硝化规律。当碳源充足时,碳源类型对硝化过程影响不显著,而对反硝化过程具有显著影响。当ρ(乙酸)/ρ(葡萄糖)为2/1时,反硝化速率快,且ρ(NO_2~--N)的最大积累量为2.24 mg/L。在污泥负荷为1 000 mg/L时,各反应器中硝态氮均能被反硝化,但ρ(乙酸)/ρ(葡萄糖)为1/2组别中反硝化速率最慢,ρ(NO_2~--N)积累量最小。NO_3~--N的存在对NO_2~-N的还原具有一定抑制作用。     

PHBV异养/硫自养协同反硝化滤池强化硝酸盐去除

依据污水厂二级出水碳源不足水质特点进行深度脱氮，设计以固态碳源 PHBV、硫磺为填料的协同反硝化生物滤池。研究表明，该协同反硝化生物滤池运行最佳 HRT 为 2 h，当进水硝酸盐质量浓度为 30 mg/L 时，出水硝酸盐最低维持在 2.0 mg/L，去除率达到 93%，脱氮效率及去除率均为最高水平，出水几乎不含有亚硝酸盐、氨氮，表明不会出现亚硝酸盐积累现象，以及并未发生硝酸盐异化还原反应（DNRA）。COD 出水维持在 30 mg/L，证明碳源释放与利用维持平衡，出水无过量有机残留物，不会造成出水的二次污染，出水 SO₄^2-质量浓度为 82 mg/L，且硫自养比例在41%左右，p H维持在7.0～7.4范围内，无需投加外在碱类物质，且维持在中性范围内。     

微生物对印染废水深度脱氮试验研究

为探讨A/O/A和BAF+A工艺结合优势微生物对印染废水脱氮处理的效果,试验以广东某纺织有限公司废水站为例,采用优势微生物结合升级的系统对该废水进行脱氮处理的小试研究。实验结果表明,在接种优势微生物后,ρ(NH3-N)从19.5mg/L降至3.17mg/L,ρ(TN)从35.66mg/L降至8.93mg/L,去除率分别达到83.7%和75.0%。硝化作用良好的BAF池出水进入反硝化池,并用水解酸化池出水提供碳源,有效去除总氮,ρ(TN)从10.9mg/L降至6.2mg/L,ρ(TN)去除效率达到43.1%。系统出水ρ(COD)≤60.0mg/L,ρ(氨氮)≤5.0mg/L,ρ(总氮)≤15.0mg/L。     

炼油废水中好氧反硝化菌的筛选及降解特性

为了提高炼油废水生物处理装置的反硝化性能,从武汉石化污水处理厂的活性污泥中筛选出一株好氧反硝化菌AD10,经生理生化及16SrDNA序列分析,将其鉴定为假单胞菌属。通过单因素实验研究了该菌的最适培养条件:以丁二酸钠为碳源,C/N=14,温度30℃,初始pH=6.0,摇床转速200r/min。在此条件下,ρ(NO₃^--N)=556.81mg/L时72h的去除率为97.2%,且耐受的硝酸盐氮质量浓度达到654.00mg/L。菌株AD10培养11.5h,对ρ(NO₃^--N)=140.31mg/L和ρ(TN)=141.62mg/L的去除率分别为95.8%和93.9%,其反硝化速率高于大部分已发现的好氧反硝化菌,检测到的ρ(NO₂^–-N)≤2.30mg/L,未出现明显的积累,菌株AD10能够进行完全反硝化。     

低C/N比异养硝化-好氧反硝化菌筛选及硝化特性

针对生物法处理低C/N比废水存在碳源不足、脱氮效率不高问题,从石化废水处理厂活性污泥中分离得到一株低C/N比异养硝化-好氧反硝化菌株WUST-7。通过形态学观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析,鉴定其为假单胞菌属（Pseudomonas sp.）。通过单因素实验,考察碳源种类、培养温度、初始pH和摇床转速对菌株硝化性能的影响,确定最优异养硝化培养条件为：丁二酸钠为碳源、培养温度30～35℃、初始pH8.0～9.0、摇床转速150～200r/min。在最优异养硝化条件下培养9h,可将初始浓度为107.52mg/L的氨氮去除90.64%,并且在整个培养过程中没有亚硝酸盐氮的积累,硝酸盐氮含量也始终低于3.5mg/L,总氮的去除率达88.63%。实验结果表明,菌株WUST-7在利用氨氮进行硝化反应的同时,还可以利用硝酸盐氮进行反硝化,具有良好的同步硝化反硝化潜能。     

碳源类型和温度对BAF脱氮性能影响研究

以某钢铁厂的二级出水为研究对象,研究了曝气生物滤池(BAF)系统的挂膜,不同碳源类型和温度对该系统脱氮的影响。结果表明:利用含有硝化菌与好氧反硝化菌的富集菌液进行挂膜,16d基本完成挂膜,氨氮、硝态氮的去除率分别高达90.2%和92.2%。不同碳源类型对系统的脱氮性能影响存在差异,以葡萄糖和乙醇作为碳源时效果最佳,氨氮和硝态氮的去除率均超过85%,总无机氮去除率分别是93.4%、95.6%。乙酸钠为碳源时亚硝态氮的质量浓度积累最高达5.79mg/L,采用其它碳源时亚硝态氮几乎没有积累;当不投加外部碳源时,通过内源呼吸代谢作用进行硝化反硝化效果最差,总无机氮的去除率仅有20.4%。随着温度的上升,硝化和反硝化效果逐渐升高,其中硝化的最适温度是在27.3℃左右,氨氮的去除率高达91.1%,好氧反硝化过程对温度的耐受性比较好,在17.5～33.1℃时,平均去除率大于90%。     

蜂窝填料三相流化床去除城市污水中的总氮特性研究

在好氧条件下,构建了蜂窝填料三相流化床,研究了三相流化床去除城市污水中总氮的效果以及氨态氮、亚硝酸盐和硝态氮转化规律。结果表明,当HRT为3 h时,三相流化床对总氮去除率为52.61%。氨氮去除率为45.71%,进、出水中的亚硝酸盐和硝酸盐氮质量浓度均较低(进水低于1.12 mg/L,出水低于4.52 mg/L)。对剥落的生物膜进行隔离研究,证实了三相流化床内存在明显的硝化和反硝化菌群。蜂窝填料具有独特的结构特征,使蜂窝填料不同孔内生物膜优势群体存在较大差异,系统中存在好氧区和缺氧区。     

垃圾渗滤液膜滤浓缩液反硝化过程中氮元素变化规律研究

为了揭示膜滤浓缩液反硝化产水总氮（TN）无法达标排放的主要原因，以湖南某地卫生填埋场垃圾渗滤液膜滤浓缩液（LLMC）为研究对象，选择葡萄糖为碳源，采用SBR反应器，探究Fenton氧化处理前后LLMC在反硝化过程的氮元素变化规律，选择纯化后商品腐殖酸（PCHA）模拟LLMC中主要溶解性含氮有机物，考察PCHA浓度对反硝化脱氮效果的影响以及PCHA在Fenton氧化前后的氮元素变化规律。结果表明，在碳源充足的情况下，LLMC反硝化产水TN高达100.25 mg/L，其中无机氮和有机氮含量分别为15.17、85.08 mg/L;LLMC经Fenton氧化后，其反硝化产水TN降至24.38 mg/L，其中无机氮和有机氮含量分别为6.63、17.75 mg/L，即反硝化产水TN达到了我国《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889-2008）的排放要求。因此推断，LLMC反硝化产水TN无法达标排放的主要原因是LLMC中存在大量的有机氮。PCHA浓度对反硝化的影响表现为随着PCHA浓度的升高，反硝化产水TN逐步升高，当PCHA浓度为2 500 mg/L时，产水TN含量为86.74 mg/L，...     

集成式铁基质生物膜反应器自养反硝化深度脱氮

以污水厂处理水为研究对象，采用铁基质生物载体与生物膜耦合实现高效自养反硝化脱氮。考察停留时间（HRT）对系统脱氮效能的影响，通过动力学及微生物群落结构分析，揭示耦合技术的脱氮机理。结果表明：HRT为8 h，对一级A和一级B污水厂处理水，总氮(TN)平均去除率分别为95.41%和92.55%，TN处理负荷分别为0.48 kg TN/(m³·d）和0.58 kg TN/(m³·d），硝化过程氨氮(NH₄⁺-N)饱和常数分别为1.17 mg/L和0.72 mg/L，反硝化过程硝氮(NO₃^--N)饱和常数分别为0.87 mg/L和0.67 mg/L。出水水质分别达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类、Ⅴ类水质标准。铁基质生物载体与生物膜耦合系统中微生物优势菌属为Maritimimonas、Rhodobacter和Sphaerotilus, 均为自养反硝化菌，证实了铁基质生物载体可为自养反硝化菌提供电子，实现生物自养反硝化脱氮。     

活性污泥中异养硝化-好氧反硝化菌的分离及其脱氮性能

该文从活性污泥中分离出三株高效的异养硝化-好氧反硝化菌。这些菌经形态特征和生理生化特征分析以及16S rRNA鉴定,命名为B.subtilis CL1、B.subtilis CL9和G.terrae CL6。在以柠檬酸钠为碳源、硫酸铵为氮源、初始氨氮浓度为50 mg/L、碳氮比为20、温度为30℃、pH为7、反应时间为48 h的条件下,B.subtilis CL1和B.subtilis CL9对氨氮的去除率均为99%,对总氮的去除率分别为98%和96%。以乙酸钠为碳源,其他条件与上述两种菌相同的条件下,G.terrae CL6对氨氮和总氮的去除率均达到100%,且在硝化过程中没有亚硝酸盐氮或硝酸盐氮的累积。     

进水配比对煤气化废水厌氧段处理效能影响

在温度35℃pH值7.0左右,HRT为30 h的厌氧反应器中,研究了厌氧氨氧化与反硝化的耦合作用.进水氨氮为70～120 mg/L左右,COD为800～1200 mg/L左右条件下,将含亚硝酸盐和硝酸盐浓度人工配水按厌氧进水配比引入反应器中,氨氮、亚硝态氮进水浓度分别为75.43 mg/L、99.87 mg/L时,总氮负荷为233.82 mg/(L·d),考察不同进水配比R(0～100％)对厌氧反应器的脱氮除碳效能影响.实验结果表明,在进水配比为75％条件下,系统氨氮、亚硝态氮去除率达55.71％、63.65％,TN去除率最高达64.56％,COD去除率达80％左右.结果表明,适当的进水配比,不仅可以达到稀释厌氧进水的作用,还可以促使厌氧氨氧化与反硝化的协同脱氮除碳效果.     

同步硝化反硝化膜生物反应器脱除钨冶炼废水中氨氮的影响因素研究

考察了同步硝化反硝化膜生物反应器(SNdNMBR)过程脱除钨冶炼废水中氨氮的影响因素。试验结果表明,当ρ(DO)=1 mg/L、HRT=8 h、m(C)/m(N)=1.5～2.0时,系统SNdN较高,处理效果最佳;污泥停留时间(SRT)为30～40 d时,污泥活性比在0.75左右,污泥活性较好,MLSS的质量浓度维持在5.5 g/L左右,系统对NH4+-N、TN的去除效果分别达到70%和57%左右。     

荔枝核-PVA多孔复合固体碳源在养殖废水中的脱氮研究

将不同粒径荔枝核、聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠复合获得多孔固体碳源,对复合碳源的微观形貌、孔隙结构进行表征,并在人工配制的工厂化循环养殖废水中考察了其作为反硝化碳源的释碳速率及脱氮效果。结果表明,扫描电镜显示粒径250μm复合碳源的外表面致密,孔隙较少,而含粒径150μm和粒径75μm荔枝核的复合碳源外表面孔隙较多,内部孔隙发达。脱氮过程中,粒径75μm复合碳源的硝酸盐去除率在第3天可达到100%,无亚硝酸盐积累。粒径150μm复合碳源NO_3~--N去除率逐渐上升至94.71%,NO_2~--N质量浓度则逐渐降低至0.74 mg/L。粒径250μm复合碳源脱氮效果较差,NO_3~--N去除率为30%。粒径75μm和粒径150μm复合碳源孔隙发达,碳源释碳能力强,短时间内硝酸盐去除率高,可作为海水养殖废水反硝化脱氮的固体碳源填料。     

NO2-/NH4+比对煤气化废水厌氧段处理效能影响

进水稀释配比R为75％的条件下,研究了厌氧氨氧化与反硝化的耦合作用.进水氨氮为(140±5) mg/L,COD为(900 +5) mg/L,通过改变厌氧反应器中亚硝酸盐氮与氨氮的质量浓度比(化学计量比),以考察不同亚硝态氮浓度对厌氧段总氮与有机物的去除效果.实验结果表明,在化学计量比为1.6的条件下,TN去除率高达73.58％,COD去除率为81.61％.结果表明,合适的化学计量比,可以强化厌氧氨氧化与反硝化的协同作用,提高系统的脱氮除碳效能.     

低温下碳源对同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮效率,采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟废水。在pH=7.0—8.5、温度10—15℃、溶解氧(DO)为3—5 mg/L、污泥浓度(MLSS)为(3 500±200)mg/L、ρ(NH4+-N)为50—70 mg/L条件下,分别考察蔗糖、醋酸钠和乙醇作为碳源对SBR工艺同步硝化反硝化(SND)脱氮效果和胞外聚合物(EPS)的影响。结果表明,蔗糖作为碳源时,当进水COD为370 mg/L时,COD去除率达到86%,SND率为88.3%,ρ(EPS)为659 mg/L;当醋酸钠作为碳源时,COD去除率达83.9%,SND率为68.8%,ρ(EPS)为742 mg/L;当乙醇作为碳源时,COD去除率仅为72.8%,SND率为58%,ρ(EPS)为736 mg/L。与醋酸钠和乙醇相比,蔗糖更适合作为低温下SBR工艺同步硝化反硝化的碳源。     

锦纶-6生产废水的处理

针对锦纶-6(PA-6)含氮有机废水特性,提出前置反硝化脱氮工艺处理锦纶-6废水。工程应用结果表明:当ρ(CODCr)=1000～2000mg/L,ρ(BOD5)=500～1000mg/L,最终出水CODCr去除率92%～98%,出水BOD5去除率99%,正常运行后ρ(NH3-N)迅速下降至15mg/L以下。确保了处理后废水达标排放。     

抗生素对耐药型反硝化菌反硝化过程的影响

外加碳源可以提高反硝化速率,进而提高脱氮效果。本研究以甲醇为外加碳源对反硝化污泥进行培养,通过对仅投加甲醇、加甲醇和抗生素(氧氟沙星)的接种污泥进行长期培养,比较研究了抗生素对加抗生素和不加抗生素的活性污泥反硝化过程的影响。结果表明添加较低浓度抗生素时,反应终止时非耐药菌硝酸盐浓度均在50 mg/L以下,耐药菌硝酸盐浓度接近50 mg/L,添加高浓度抗生素时两种污泥硝酸盐浓度均大于50 mg/L。抗生素对亚硝酸盐的影响较小,亚硝酸盐浓度范围在0.24～2.34 mg/L。     

碳氮比与氨氮负荷对序批式活性污泥法同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮的效率,研究采用序批式活性污泥法(SBR工艺)考察碳氮质量比w(C/N)与氨氮负荷对同步硝化反硝化的影响。结果表明:当w(C/N)为5.6,氨氮负荷为0.024 g/(g.d),碳源快速消耗,SBR工艺较难实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率只能够达到0.76%。当w(C/N)为10.5,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,SBR系统能够实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率达到97.6%,NH4+-N和COD去除率均接近100%;当w(C/N)为16.3,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,同步硝化反硝化率为94.5%,增加外加碳源的成本。同步硝化反硝化可以取代二段独立的硝化和反硝化过程,节省运行费用。     

厌氧与缺氧/好氧交替式SBR处理印染废水

开展了厌氧与缺氧/好氧交替式SBR处理实际印染废水的小试研究。厌氧SBR处理印染废水的COD平均去除率为75%,平均出水COD为237 mg/L。缺氧/好氧交替式SBR采用分段进水和外加碳源的方式处理厌氧SBR出水,两段进水分配比为800 mL∶200 mL时,处理效果较佳,仅因反硝化碳源不足导致出水总氮未满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4278—2012)的直接排放标准;外加葡萄糖的实际与理论投加量之比为3时,处理效果最佳,出水平均COD为79 mg/L、氨氮为0.4 mg/L、总氮为13.5 mg/L、总磷为0.14 mg/L,均满足直接排放标准。     

脉冲式SBR法深度脱氮工艺及其控制

在采用脉冲式SBR法处理城镇生活污水时,通过考察硝化-投加原水-反硝化-硝化-投加乙醇-反硝化这一反复过程,探求了DO、ORP和pH的变化规律,发现这些控制变量与有机物的去除及脱氮(硝化与反硝化)处理过程中各指标之间有很好的相关性.通过改变进水方式和进水量,充分利用原水中有机碳源,减少曝气时间,尽可能减少外碳源的投加量,既可以降低运行成本,又可以严格控制出水中的CODCr、氨氮和TN.结果表明,当进水CODCr在72.18～330.8 mg/L,NH4 -N在56.29～61.86 mg/L,在原水中反硝化碳源充足的情况下,采用脉冲式SBR法处理污水,反硝化结束时最终出水CODCr＜60mh/L,NH;-N＜0.92 ms/L,TN＜1.22 ms/L.