Anammox反应器快速启动的操作策略

通过接种普通活性污泥并添加生物载体,39天成功启动厌氧氨氧化反应器。稳定期间,NH+4-N和NO-2-N的平均转化率分别达到96.6%、98.5%,TIN平均去除率为84.4%,TIN最高去除率达到了88.5%。氨氮和亚硝态氮浓度提升至180 mg/L左右,反应器出现亚硝态氮和硝态氮的积累以及出水p H明显小于进水p H的状况,为了解除亚硝酸盐的抑制,将基质浓度降低到60 mg/L,采用瞬时进水的方式后反应器运行良好。     

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.     

智能控制气升式SBBR污水处理装置的脱氮效能研究

根据污水同步硝化反硝化原理,在SBR反应器基础上进行改进,设计一体化智能控制气升式SBBR污水处理装置,并在反应器中投加自主研发的电气石陶粒,系统精准调控反应器内部环境参数,考察其对模拟生活污水的脱氮效能。结果表明,15 d系统反应器启动成功,出水COD为15.61 mg/L,氨氮质量浓度为3.9 mg/L,稳定运行期间采用传统厌氧(3 h)/好氧(7 h)/缺氧(1.5 h)工艺条件,COD、氨氮去除率分别达到93%、89%,出水水质完全满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的一级A标准。典型周期内由于同步硝化反硝化作用,其出水氨氮、硝态氮、亚硝态氮质量浓度分别为3.21、1.38、0.577 mg/L,脱氮效能显著。该污水处理装置具有结构紧凑、操作方便、精准控制、节能低耗等优点,适用于小型污水处理及教学实验科研。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺处理含氮废水的研究

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺是一种新型的废水脱氮工艺。实验采用模拟废水,进水氨氮浓度为600 mg/L。亚硝化SBR反应器在温度为30℃、HRT为24 h、DO≈0.2 mg/L的运行条件下,将废水中的一部分氨氮氧化成亚硝氮,并使得亚硝化SBR反应器出水中NH4+-N和NO2--N比值接近1∶1.32后,再作为厌氧氨氧化SBR反应器进水;厌氧氨氧化SBR反应器在温度为37℃、HTR为24 h的运行条件下,将氨氮和亚硝氮转化为N2。实验结果表明,部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺脱氮效果较好,废水中氮的去除率可达94.44%。     

水力负荷与低温对厌氧氨氧化与反硝化协同反应器的影响

采用一套3.2L具有填料的上流式厌氧污泥床反应器,在固定进水氨氮、亚硝氮和COD浓度的基础上,通过对进水负荷4个阶段的调节,考察其对厌氧氨氧化与反硝化协同反应器运行的影响。经试验发现,在低水力负荷条件下,氨氮、亚硝氮、COD的平均去除率分别达到了94.1%、97.2%和89.4%,出水硝氮的生成量为4.35mg/L;而在高水力负荷条件下,氨氮、亚硝氮和COD的去除率下降较为明显,为54.2%、73.9%和81%,硝氮的生成量为9.97mg/L。通过再次调低水力负荷,协同脱氮效果基本上能够恢复到之前的水平,表明反应器具备了一定的抗负荷冲击能力。同时低温会对反应器产生较大影响,但反应器内的菌群具备抵御低温并较快恢复的能力,保证了反应器二次启动的成功。     

有机碳源和DO对短程硝化的影响

在SBR反应器中控制温度为(30±1)℃,pH为7.5～8.5,DO质量浓度为0.6～1.8mg·L-1,MLSS质量浓度稳定在5 000 mg·L-1左右,实现了短程硝化反硝化,并在C/N为1/1、1/2、1/4和DO质量浓度为0.3～O.4、0.4～0.6、0.6～1.6、1.6～2.0 mg·L-1的情况下,对亚硝酸氮累积的效果进行对比试验.结果表明,氨氮的去除率随着C/N的增加而降低,C/N=1/4时氨氮去除率达到98.3%,亚硝态氮的累积率达到了99.95%,DO质量浓度为0.6～1.6mg·L-1时最适合于同步硝化好氧反硝化脱氮.出水氨氮质量浓度为0.57mg·L-1,亚硝态盐氮质量浓度为125.78mg·L-1,硝酸盐氮质量浓度为O.26mg·L-1.     

ASBBR反应器厌氧氨氧化反应稳定性研究

利用已经成功启动的ASBBR反应器,通过不同的进水基质浓度,不同进水亚硝态氮、氨氮质量比和不同冲水比3个因素的交替变化,研究了厌氧氨氧化反应器脱氮效能稳定性的影响.当进水亚硝态氮与氨氮质量比在1～13的范围内变动时,对反应器内厌氧氨氧化反应的脱氮效能几乎没有影响,表明ASBBR反应器具有较高的抗负荷冲击能力.当进水后反应器内亚硝态氮质量浓度大于80mg·L~(-1)时,将导致反应器的总氮去除率下降,并且随着亚硝态氮浓度的增加,脱氯效果会越来越差.同时研究还表明水力冲击不会引起厌氧氨氧化反应器出现微生物流失,但随着水利负荷的增加,厌氧氨氧化细菌时新环境适应时间将会延长,导致相同周期内反应器脱氮效能的下降.     

厌氧氨氧化反应器启动和影响因素实验研究

采用自制的UASB(升流式厌氧污泥床)反应器,接种产甲烷颗粒污泥,以自配含有氨氮和亚硝态氮的水为进水,来研究厌氧氨氧化反应的启动和影响因素。实验结果表明:反应器运行150后,氨氮(NH~+_4-N)和亚硝态氮(NO~-_2-N)的去除率稳定在50%左右,硝态氮(NO~-_3-N)有明显增加,表明厌氧氨氧化反应启动成功;在温度为30～35℃,pH为7～7.5,水力停留时间为24 h, COD为100～200 mg/L,NH~+_4为89.3 mg/L,NO~-_2为100 mg/L,即NH~+_4:NO~-_2=1:1.12时,厌氧氨氧化反应速率最快。     

生物活性炭深度处理循环水产养殖废水研究

以经过臭氧氧化消毒→机械过滤→生物过滤的养鱼废水为原水,研究了生物活性炭对水产养殖废水中氨氮、亚硝态氮和COD深度处理的效果,并与活性炭吸附处理进行了对比研究.结果表明,在滤速14m·h-1、进水水温23.3～30.3℃、pH为7.35～8.06、溶解氧质量浓度为6.0～8.1 mg·L-1、氨氮质量浓度0.204～0.984mg·L-1、亚硝态氮质量浓度0.090～1.003 mg·L-1、COD为13.44～26.80mg·L-1的条件下,生物活性炭对氨氮、亚硝酸盐氮和COD的平均去除率分别达到85.5%、90.1%和43.8%.经生物活性炭处理后,出水氨氮和亚硝态氮浓度均达到了花鳗养殖对水质的要求,达标率分别为100%和97.6%,可以循环回用;在滤速14m·h-1,低进水氨氮、亚硝态氮浓度下,活性炭吸附对氨氮和亚硝酸盐氮几乎没有去除作用,但对COD的吸附去除率高达52.3%.     

AB-ASBR处理有机含氮废水的实验研究

采用吸附-降解厌氧序批式反应器(AB-ASBR),发挥"A段吸附+B段生物降解"的优势,历时350 d,实现了有机含氮废水中COD、氨氮和亚硝态氮的高效去除。结果表明,稳态运行时,反应器所能负荷的COD、NH_4~+-N和NO_2~--N的浓度分别为3 000 mg/L,550 mg/L和320 mg/L,去除率分别为95%,90%和95%。B反应柱的电镜扫描结果,证实了厌氧氨氧化菌群的存在,说明厌氧氨氧化反应在AB-ASBR模式下启动成功。     

氧化-微电解-吹脱处理DSD酸生产废水的试验

针对DSD酸生产废水温度高,可生化性差,氨氮含量高,难于进行生化处理的特点,采用氧化-微电解-吹脱的工艺进行处理,效果良好。在进水COD和氨氮的平均质量浓度分别为533.6、319.4mg/L,色度为180倍时,处理后出水COD和氨氮的平均质量浓度分别为152.2、29.9mg/L,去除率分别达到71.5%和90.6%,对色度的去除率也达到99%。出水可达到GB8978-1996所规定的二类水质的要求。     

限氧条件下亚硝化的稳定运行及动力学

采用高氨氮人工配水和序批式反应器,在限氧(0.2～0.3mg/L)条件下,研究了进水氨氮负荷、游离氨和游离亚硝酸对氨氮转化率、亚硝化率和亚硝氮生成速率的影响及游离氨对氨氧化菌的基质抑制动力学。结果表明,在进水氨氮负荷逐步提升过程中,由于高浓度游离氨的抑制作用及负荷冲击的影响,亚硝化效果易出现波动,且负荷越高,亚硝化性能恢复的时间越长。反应系统最终可达到的氨氮容积负荷为3.60kg/(m³·d),亚硝氮生成速率为2.98kg/(m³·d),亚硝化率始终维持在85%左右。反应体系中较高的游离氨浓度(24.4～85.8mg/L)和低浓度溶解氧是维持亚硝化工艺稳定运行的主要因素。游离氨对氨氧化菌的抑制动力学符合Haldane模型,拟合得到最大氨氧化速率为6.71gN/(gVSS·d),游离氨半饱和常数和抑制常数分别为3.2mg/L和27.8mg/L。     

膜生物反应器处理己内酰胺生产废水

为了更加有效地提高己内酰胺生产废水生化处理装置抗高浓度废水冲击能力,在原A/O处理系统中采用膜生物反应器技术对己内酰胺生产废水进行生化处理。工业应用结果表明:由于己内酰胺废水中氨氮含量较高,膜生物反应器进水pH值应该控制在8.5～9.5,以保证系统有效的硝化反应,去除氨氮;当进水COD、氨氮的质量浓度分别控制在2 000、200 mg/L以内时,出水COD、氨氮的质量浓度分别小于70、15 mg/L。处理后的水质能够达到国家一级排放标准。     

氨氮对EGSB反应器处理高浓度有机废水的影响

在以葡萄糖为基质长期运行的厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器里,研究了氨氮对EGSB反应器处理高浓度有机废水的影响。结果表明,在进水COD的质量浓度为7000mg/L,有机负荷为48 kg[COD]/(m3.d),水力停留时间为3.5h,回流比为12,水力上升流速为3.38 m/h的条件下,当氨氮的质量浓度小于200mg/L时,对厌氧反应器中的微生物有刺激作用;当氨氮的质量浓度在200～500mg/L时,氨氮浓度的增加对微生物无不利影响,反应器趋于稳定状态,COD去除率为96%左右;当氨氮的质量浓度在500～2000mg/L时,氨氮浓度的变化会对微生物产生短暂的抑制作用,但经过短期的驯化之后即可恢复到原来的状态,此阶段系统运行不稳定;氨氮的质量浓度大于2000mg/L时,则有明显的抑制作用;氨氮的质量浓度达到2736mg/L时,产气量降为47.59L/d,为初始产气量的一半,挥发性有机酸的质量浓度急剧升高至265mg/L,系统出现明显的酸化现象。整个试验过程中,碱度、pH值以及SS随着氨氮浓度的增加稍有增加,但pH值变化不大,基本维持在6.8～7.5。     

多级AO-MBR工艺处理煤气化废水工程实例

采用多级AO-MBR复合生物脱氮工艺处理煤气化废水,运行结果表明,当进水COD、氨氮和总氮平均质量浓度分别为678.3、 210.5和275.8 mg/L时,出水COD、氨氮和总氮平均质量浓度分别为13.7、 0.63和3.8mg/L,对应的去除率分别为98.0%、 99.7%和98.6%。出水水质达到GB 13458—2013《合成氨工业水污染物排放标准》表3间接排放标准,可达标排放或回收利用。     

接触氧化沟工艺在珠江微污染原水处理中的应用

采用四段式接触氧化沟预处理珠江原水，氧化沟分别装填三类四种填料。试验以高氨氮期间珠江原水为水源研究四段式接触氧化沟对氨氮、亚硝酸盐、COD和浊度的去除效果。试验期间氧化沟末段出水氨氮、亚硝酸盐、COD和浊度平均值分别为0．33mg／L、0．14mg／L、3．65mg／L、16．05NTU，相对于珠江原水的平均去除率分别为93．16％、44．09％、44．86％和64．47％。     

水性工业涂料废液的处理研究

采用混凝 -生物接触氧化 -芬顿高级氧化组合工艺对水性涂料废液进行处理研究。重点考察了该工艺对涂料废液 COD、氨氮和 SS的去除效果。结果表明, pH升高对涂料废液中的 SS、COD有去除效果并且能够避免混凝时发生板结,当 pH为 10时, COD由 148 000 mg/L降至 46 000 mg/L,SS质量浓度由 18 500 mg/L降至 2 500 mg/L,去除率分别达到 86. 4%和 68. 5%;接触氧化反应器经过 60 d的运行, COD容积负荷达到 0. 67 kg/（m3·d）出水 COD、氨氮去除率分别达到 94%、85%;经过混凝 -生物接触氧化 -芬顿高级氧化组合工艺处理最终,出水 COD为 280 mg/L左右,氨氮质量浓度为 15 mg/L, SS质量浓度为 13 mg/L左右,均可达到排放标准。     

养猪废水厌氧产沼反应器产气性能的研究

厌氧反应器中接种高效厌氧颗粒污泥并保持启动后平稳运行。在运行过程中对负荷、pH、氨氮对产气性能的影响进行研究。研究表明气体产量在一定范围内与进水负荷相关,进水负荷越高,产气量越大;在产甲烷菌的最适pH范围内产气量稳定上升;氨氮浓度升高使废水pH发生变化,破坏厌氧微生物的最佳生存环境,氨氮浓度在1 500 mg/L以下时对产甲烷菌没有明显不利影响;氨氮浓度超过1500 mg/L时抑制产甲烷菌的活性,产气量降低,反应器性能下降。     

含金属氨络合离子的高浓度氨氮废水处理

对氨氮的质量浓度高达10 g/L以上的球镍废水采用空气吹脱技术进行处理,由于废水中氨氮浓度过高,且存在一定量的金属离子与氨形成金属氨络合离子,影响氨氮去除效果。采用延长吹脱时间和加入硫化钠破坏络合作用的方法,提高吹脱效率。试验证明,在反应进行至8～10 h后,加入适量硫化钠,可提高氨氮去除效果,并且对废水中的金属络合离子具有一定的去除作用。反应进行到34 h后,氨氮去除率达到99.1%;进行至46h后,氨氮去除率达到99.98%,氨氮的质量浓度由初始的12 870 mg/L降至3 mg/L。处理后的出水氨氮和铜离子分别达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级和二级排放标准。     

微污染水生物陶粒滤池预处理研究

采用生物陶粒滤池对天津引滦水进行预处理。小试结果表明,在水力停留时间15min,滤速5.0m/h,原水ρ(CODMn)为3.20~10.6mg/L,浊度为6.90~73.7NTU,ρ(叶绿素)为1.96~27.0μg/L,ρ(氨氮)为0.016~0.076mg/L,ρ(亚硝酸盐氮)为0.007~0.032mg/L的条件下生物陶粒滤池对CODMn、浊度、叶绿素、氨氮、亚硝酸盐氮的平均去除率分别为15.6%,42.3%,40%,38%,50%。色-质联机分析结果表明,生物陶粒预处理对原水中的优先控制污染物有较好的去除能力,使微污染原水中有毒有害有机物的种类和含量明显降低。