集成式反应器SND对低碳氮比生活污水的深度脱氮效能及其动力学

以由实际生活污水配制的低C/N比生活污水为研究对象,在集成式反应器主反应区实现了同步硝化反硝化(SND)脱氮.考察了集成式反应器对低C/N比污水的脱氮效能.结果表明:DO=1.4~1.7mg/L,总HRT=18h(主反应区HRT=7.2h),C/N=5时,NH+4-N可从15±2mg/L平均降至2.5mg/L,总氮可以从20±2mg/L平均降至3.4mg/L,TN处理负荷可达0.13kg TN/(m3·d),较同类低C/N比污水脱氮系统高;相同条件下连续运行时,出水NH+4-N和TN浓度稳定在0.8~3.0mg/L和1.4~4.7mg/L,去除率在80.2%~94.9%和76.5%~93.2%.以Monod方程为基础通过物料衡算求解出SND动力学方程并求得硝化过程氨氮饱和常数KNH4-N+=1.34mg/L,氨氮降解反应级数n=0.622 4,反硝化过程硝酸盐氮饱和常数KNO3-N-=0.71mg/L.分析表明:该SND系统内生物量充足、活性高,生物降解效率受底物浓度限制小,集成式反应器结构合理,可实现小水量低C/N比生活污水深度脱氮,为我国中小城镇生活污水深度处理提供技术支持和理论依据.     

DO对膜生物反应器中同步硝化反硝化的影响

采用人工配制的生活污水作为原水,考察了在膜生物反应器(MBR)中不同溶解氧(DO)对于同步硝化反硝化效果的影响.结果表明,将试验条件控制在TN容积负荷为0.35 kgN/(m3*d)、HRT为6 h、SRT为30 d、pH为7～8、温度为25～28 ℃、C/N为9时:在反应器DO的质量浓度为0.6 mg/L条件下,可获得62.5%的NH+4 -N去除率、91.1%的反硝化率和58.3%的SND率;在反应器DO的质量浓度为1.0 mg/L条件下,可获得90.8%的NH+4-N去除率、90.4%的反硝化率和82.5%的SND率;在反应器DO的质量浓度为1.4 mg/L时,可获得93.3%的NH+4-N去除率、77.0%的反硝化率和72.1%的SND率.     

城市污水部分亚硝化的实现与稳定运行

在常温(16.4～25.5℃)限氧(溶解氧DO质量浓度为0～0.60 mg/L)条件下,以A/O除磷工艺二级出水为原水,采用中试规模(容积1.14m3)的推流式反应器进行部分亚硝化试验研究.试验结果表明:较低的DO质量浓度(＜0.60mg/L)、沿程交替好氧缺氧的运行模式及较恒定的氨氮污泥去除负荷是实现部分亚硝化的关键因素;通过调整反应器4个格室的曝气量分别为4～8,3～4,0和3～5 L/min,沿程形成好氧、好氧、缺氧、好氧的环境,DO质量浓度分别为0.40～0.60,0.25～0.45,0.05～0.10和0.40～0.60 mg/L,水力停留时间(HRT)为7～9h,污泥回流比为40％～60％,氨氧化率控制在55％左右,出水m(NO2-N)/m(NH4+-N)平均为1.11,部分亚硝化效果稳定,亚硝化率超过95％,达到后续厌氧氨氧化(ANAMMOX)生物滤池进水要求;整个运行阶段污泥沉降性能良好,污泥容积指数(SVI)为60～100 mL/g,未出现污泥膨胀现象.     

SBR工艺中DO和C/N对同步硝化反硝化的影响

采用SBR工艺处理氨氮废水,研究不同的DO和C/N对同步硝化反硝化的影响,探索硝化反硝化一体化工艺的规律和特性.发现当DO=1.60～1.80mg/L、CODCr/CNH+4-N=6.5或BOD5/NH+4-N=4时,TN的去除率分别达到最大.     

氨氮对UASB-ALR工艺处理晚期垃圾渗滤液的抑制性研究

采用升流式厌氧污泥层反应器(UASB)-气升式环流反应器(ALR)的组合工艺处理高氨氮垃圾渗滤液。稳定运行阶段,通过添加氯化铵,考察NH4+-N浓度对UASB-ALR工艺稳定运行的影响。结果表明,当UASB进水氨氮浓度超过2 660mg/L时,UASB的有机物去除率下降到60%。当ALR进水中NH4+-N浓度达到3140 mg/L时,ALR对COD和NH4+-N去除率分别下降到12.8%和57%。经过7 d的恢复期,UASB对COD的去除率回升到78.5%,ALR反应器的COD及NH4+-N去除率均无法恢复到抑制前的水平。     

污水处理的固定化微生物与游离微生物性能的比较

固定化微生物技术在污水处理中的应用已经引起越来越多的重视.本文重点研究固定化微生物处理焦化污水时的主要性能.通过对进水与出水氨氮(NH4+-N)、挥发酚及化学耗氧量(COD)的检测分析,考察了温度、pH值、氨氮和有机负荷等对固定化微生物性能产生的影响,采用电镜和光镜观察了固定化微生物的形态,并通过克氏定氮法测定了高效微生物菌群在FPUFS载体上的生物负载量,得出了固定化微生物系统去除COD、挥发酚和氨氮的工艺设计参数.结果表明:固定化微生物在温度为10-55℃、pH值4-11范围内具有较好的活性,200mg/L以上的NH4+-N以及150mg/L以上的NH3对硝化菌及亚硝化菌没有抑制.在有机负荷较高的情况下,仍具有较好的硝化作用.在满足出水中COD≤100mg/L,及NH1+-N≤15mg/L时,相应的容积负荷分别为:COD容积负荷最大为8.91kg/m3·d,NH4+-N容积负荷最大为1.16kg/m3·d.在固定化微生物系统中,生物负载量为32g/L,好氧、兼性和厌氧菌同时存,硝化和反硝化同时进行,丝状微生物较为发达,这为高浓度、难降解有机物及高氨氮污水降解奠定了基础.本文还在相同条件下与游离微生物性能进行了比较,说明固定化微生物技术在各个方面所表现出的性能都较后者具有明显的优势.     

不同曝气方式SBR短程硝化试验研究

在常温条件下(20~25℃),分别采用间歇曝气SBR(1号)和连续曝气SBR(2号),研究4个不同初始DO质量浓度(0.5~1.0,1.5~2.0,2.5~3.0和3.5~4.0 mg/L)下生活污水的亚硝化。研究结果表明:2个反应器的COD去除效果相差不大;运行50 d后,1号反应器的氨氮去除容积负荷比2号的大,且4个DO质量浓度下亚硝化率均在90%以上,而当2号反应器的DO质量浓度为3.5~4.0 mg/L时,亚硝化率由90%逐渐下降至72.9%,后采用间歇曝气经15 d成功使其亚硝化率恢复至90%。间歇曝气反应器内污泥中亚硝化菌的相对数量比连续曝气反应器的多,硝化菌则比连续曝气反应器的小。间歇曝气在节省能耗的同时可以稳定实现较高的氨氧化速率和亚硝化率,是常温生活污水SBR短程硝化长期高效稳定运行的有效手段。     

间歇式反应器亚硝化颗粒污泥培养试验

在间歇式反应器(SBR)中经20d驯化后,普通消化污泥具有亚硝化功能.然后接种厌氧颗粒污泥,控制反应条件:温度21 ℃,pH7.5～8.5,溶解氧(DO)质量浓度0.5～1.0 mg/L, 25 d后完成厌氧颗粒污泥向好氧亚硝化颗粒污泥的转变.好氧亚硝化颗粒污泥具有较好的脱氮效果,一个反应周期内氨氮(NH 4N)去除率达到91.4%,总氮(TN)去除率达到70.6%,亚硝酸盐氮与硝酸盐氮质量浓度比(ρ(NO-2N)/ρ(NO-3N))＞0.70,反应器实现了同步亚硝化反硝化.     

猪场废水厌氧消化液好氧后处理过程亚硝化/硝化调控因素研究

采用序批式反应器（SBR）进行猪场废水厌氧消化液好氧后处理,研究后处理过程中亚硝化／硝化调控因素．在厌氧消化液中配入原水比例10％-30％（V／V）的试验中,配水比例越低,反应体系pH值越低,出水氨氮浓度越高,亚硝化率也越高．在曝气量100L／h-260L/h的条件下,曝气量越大,出水氨氮浓度越低,亚硝化率也越低．一个运行周期的监测数据反映出：曝气结束时氨氮浓度和溶解氧是影响硝化进程的主要因素．只要将曝气控制在氨氮刚好氧化完全时停止,即使大的曝气量也能达到高的亚硝化率（87％以上）,用硝化过程动力学常数能很好解释这种现象．在进水氨氮浓度524937mg／L范围内,进水氨氮浓度越高,出水氨氮浓度越高,但是亚硝化率平均值都在75％左右,说明进水NH3-N浓度对亚硝化率没有影响．试验结果表明：通过调控出水氨氮浓度和溶解氧可以将硝化进程控制在亚硝化阶段．     

粪便污水与城市污水混合脱氮试验

采用广州市D污水厂倒置A2/O工艺的模拟装置合并处理粪便污水与城市污水脱氮.结果表明,HRT是脱氮和有机物去除最主要的影响因素,污泥回流比对脱氮影响最小.水温28～35 ℃时,最优工况确定为氨氮污泥负荷0.018 0 kg NH3-N/kg MLSS.d 、SRT 20 d、HRT 8.0 h、DO 2.0 mg·L-1、R 80%、r 150%,COD、NH3-N和TN平均去除率分别达到85.5%、98.5%和63.7%,且出水浓度均可满足<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)一级A标准.     

脱氮污泥驯化方法初探及曝气量控制研究

采用进水浓度逐步上升方法驯化脱氮污泥,获得的活性污泥脱氮性能良好,氨氮去除率达到90%以上,TN去除率最高达到59.0%.实验表明:采用该方法驯化脱氮污泥,实现同步硝化反硝化是有效可行的.在进水氨氮浓度每一提高阶段,氨氮去除率总有下降阶段,但经过3~7周的适应性运行后,系统氨氮去除恢复稳定,达到95%以上.同时,在该实验范围内,COD的提高对氨氮去除也有明显影响,氨氮去除率也有先下降后升高,最终稳定的过程.不同曝气量控制实验发现,在中间曝气量下(本实验为0.7 L/min),能实现较好的脱氮效果,TN去除率达到41.2%.实验表明,存在一中间曝气量,低于或高于该中间值,TN去除率均会降低,当曝气量比较低时,不仅TN去除受影响,氨氮去除率也会降低.     

Experimental Research on Coke Wastewater Treatment by Hybrid Biological Reactor

Phase hybrid biological reactor (HBR) was used in treating coke wastewater by adding submerging fiber-ball fillers in suspended growth activated sludge.The optimum operation parameters for the highest performance were determined.It was found that the hybrid biological reactor worked well for the coke wastewater treatment in terms of Chemical Oxygen Demand (COD),NH+4-N and other refractory organic compounds removal efficiencies.Compared with conventional activated sludge system,the removal rate of COD and NH...     

单级自养脱氮污泥的厌氧氨氧化代谢特征

以单级自养脱氮污泥为研究对象,采用批式试验的方式,分析在不同进水水质条件下系统内生成的中间产物的种类及其含量,研究了单级自养脱氮污泥的厌氧氨氧化反应的代谢特征.实验结果表明,单级自养脱氮污泥具有厌氧氨氧化反应功能.部分NH+4和NO-2是按照Graaf提出的厌氧氨氧化代谢途径去除的:NO-2首先被还原为NH2OH,生成的NH2OH则与系统内的NH+4反应生成N2H4,N2H4继续被转化为N2实现氮的去除.还有部分NH+4和NO2是按照另外一条厌氧氨氧化反应代谢途径去除的:NH2OH与NO-2在缺氧条件下被转化为N2O,N2O则进一步被转化为N2而实现氮的去除,同时NH+4被氧化为NH2OH.该途径中NH+4转化为NH2OH的反应和N2O转化为N2的反应可能是相互耦合的过程,但关于这点还需进一步证实.     

不同填料对城市污泥堆肥过程中氮素转化的影响

以稻草、木屑、树叶为填料，采用人工翻堆好氧堆肥工艺，通过测定堆肥过程中的温度、pH、TN、NH4^＋N和NO3^--N的变化，研究了填料对堆肥过程中氮的转化及损失的影响．结果表明：以稻草、木屑＋稻草作填料，堆体的温度升高快，高温期持续的时间长，有利于污泥堆肥的快速腐熟和灭菌；堆肥初期，堆体NH4^＋-N含量逐渐升高，14d时达最大值，然后迅速下降，在堆肥结束时达到一个较低的水平，NO3^--N含量在14d后逐渐升高，仅以木屑或树叶作填料的堆体，其水溶性NH4^＋N，NO3^-—N含量均较以稻草、木屑＋稻草作填料的堆体低；堆肥后堆体的全氮含量降低，仅以稻草为填料的堆体，其氮损失率最高，木屑能降低氮素的损失；氮素的损失80％发生在堆肥的前期28d，此阶段应采取措施降低氮素的损失．     

UASB反应器内同步厌氧氨氧化与甲烷化反硝化的研究

为进一步降低猪场示范工程排放废水中COD和氨氮的浓度,本试验尝试以葡萄糖配水模拟猪场废水,在同一个UASB反应器内实现同步的厌氧氨氧化、甲烷化和反硝化反应,以达到同时除碳脱氮的目的。结果表明,接种不同活性污泥于同一个UASB反应器内,经过约48 d反应器启动成功。在完成启动的反应器中添加亚硝酸盐氮和氨氮,使pH维持在7.3～8.3,温度、进水流量、回流量和水力停留时间等均与启动阶段保持一致,可逐步实现同步厌氧氨氧化和甲烷化反硝化。此阶段进水CODCr为500 mg/L,CODCr去除率在80%～90%之间,NO2-N去除率接近100%,氨氮去除率较低且处在波动状态。但是适当降低进水中有机物浓度,可在同时存在亚硝酸盐氮和氨氮的情况下提高厌氧氨氧化菌的竞争能力。当仅降低进水CODCr浓度(由500mg/L降至100 mg/L)时,氨氮去除率能缓慢升至30%以上。     

一株戴尔福特菌的异养硝化与好氧反硝化性能研究

通过在好氧反硝化培养基中添加氨氮和在异养硝化培养基中添加硝基氮,研究了从实验室SBR反应器中新分离的一株戴尔福特菌的异养硝化作用与好氧反硝化作用的相互影响.研究表明:加入氨氮后,24 h后的硝基氮去除率最大可提高1.47%,48 h后菌体生长较为旺盛,氨氮去除率则均在90%以上;同时发现加入硝基氮后,菌体生长推迟,但氨氮去除率最大可提高4.16%.异养硝化与好氧反硝化作用之间是相互促进的.此株戴尔福特菌可在同一条件下自身实现同步硝化反硝化,具有一定的工程应用价值.     

上流式生物滤池中CANON工艺的恢复启动方法

为研究恢复启动全程自养脱氮（CANON）工艺的方法,在原CANON工艺反应器上流式生物滤池中进行小试试验未对反应器内污泥进行任何处理的条件下,以自配的含NH4＋．N和N02--N的培养基质为入水,采取经由厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应的方式,对停止运行约1年的原CANON工艺进行恢复启动．调整水力停留时间（HRT）和培养基质中NH4＋N、N02--N质量浓度,启动ANAMMOX反应;然后,调整培养基质中N02--N质量浓度和溶解氧（DO）,成功启动了CANON反应器,整个过程共耗时67d．CANON工艺恢复启动完成后,当HRT为4．25h时去除效果较好,此时NH4＋－N的容积负荷为160mg／（L·d）,NH4＋－N的去除率为90％左右,总氮（TN）去除率约为70％,TN去除量与N03－－N生成量的比值介于1：0．13与1：0．32之间．     

膨胀蛭石吸附氨氮的研究

研究了膨胀蛭石对氨氮的吸附容量及pH、温度、进水氨氮浓度和膨胀蛭石用量对氨氮去除率的影响.结果表明,膨胀蛭石对氨氮的饱和吸附量为17.32 mg.g-1;氨氮去除率在pH 4.0~7.0范围内大于65%;在进水氨氮浓度低于200 mg.L-1时,氨氮去除率随着进水氨氮浓度增加而增大,为膨胀蛭石作为一种新型填料提供了基础数据和理论依据.     

污泥稻秸堆肥过程中重金属及速效氮的转化规律

利用污泥与稻秸按不同比例混合进行好氧堆肥60 d,研究堆体中NH+4-N、NO-3-N、6种重金属(Zn,Cu,Cr,Pb,Cd,Ni)质量分数及乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetra-acetic acid,EDTA)浸提的重金属质量分数在堆肥前后的变化情况.结果表明:堆肥后,堆体中NH+4-N质量分数总体下降,降幅为33.21%～47.71%,而NO-3-N的质量分数则增加18.23%～35.12%;堆肥后6种重金属质量分数均有不同程度增加,其中w(Cd)增幅最高,为21.31%;但用EDTA浸提的重金属质量分数均有所下降,最大降幅为18.42%,且以w(污泥):w(稻秸)=4:1混合堆肥的效果最好.     

三级渗滤系统控制农业径流污染的试验

为明确渗滤系统在控制农业径流污染中的拦截削减性能,在重庆市万州高峰镇鹿山河旁建立三级渗滤系统,开展了农业径流污染净化效果的试验。结果显示,系统对SS、NH4+-N、TN和TP具有较好的去除效果,平均去除率可分别达到80%、78%、37%及48%。污染物浓度沿系统各级逐渐降低,TN、NH4+-N的去除率沿程逐渐趋缓,TP、SS去除率沿程没有明显减缓的趋势。系统第一级对氮的去除以颗粒态为主,第二、三级以溶解态为主;系统第一、二级对磷的去除以颗粒态为主,第三级对颗粒态磷与溶解态磷的去除比例相近。系统第一级对各污染物的去除效率最高,硝化作用较强;第二级TN、NH4+-N的去除率与第一级相比依然较高;第三级NH4+-N、TN、TP去除率较低,但SS的去除效率与第二级相当。