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。     

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。     

生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响

部分短程硝化和厌氧氨氧化技术的研究主要集中在高氨氮废水方面，对低氨氮浓度生活污水的研究相对较少。使经过除碳和部分短程硝化后的实际生活污水进入厌氧氨氧化UASB反应器，探究生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响。结果表明，当厌氧氨氧化UASB反应器的进水由配水变为生活污水后，反应器出水中氨氮浓度可降到5 mg·L^-1以下，亚硝态氮浓度可降到1 mg·L^-1以下，但是硝态氮的生成量高于理论值，可能是溶解氧被带入UASB反应器使硝化作用增强。UASB反应器内厌氧氨氧化污泥颜色由红色变为红黑色，T-EPS含量减少，PN/PS由1.13增大到3.66，沉降性变好，反应器内污泥中厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia所占比例由17.7%减少为14.4%，系统内AOB和NOB菌的含量增加，如果能够降低进入UASB反应器的溶解氧，有可能会减少出水硝氮，达到较好总氮去除效果。     

厌氧氨氧化反应器的启动试验研究

采用自制厌氧序批式反应器(ASBR),分别以好氧絮状污泥和厌氧颗粒污泥为接种污泥探究厌氧氨氧化反应器的启动情况。分别经过70、40 d的培养,厌氧氨氧化反应得以发生。随后通过加大进水基质浓度来提高污泥的脱氮活性,到第120天时,两个反应器对氨氮和亚硝氮的去除率分别达到了44.6%、57.5%和64.2%、71.7%;其中氨氮去除量与亚硝氮去除量和硝氮生成量的物质的量之比分别为:1∶1.28∶0.23和1∶1.23∶0.23,接近理论值(1∶1.32∶0.26)。     

硝化-厌氧氨氧化组合反应器的运行和评价

利用硝化-ANAMMOX组合反应器处理具有高氨氮、低有机质特点的城市厌氧消化污泥滤液。反应器稳定运行后,进水氨氮和亚硝态氮的质量浓度分别达到约360和400mg/L,水力停留时间为30h,总氮容积负荷达到493.4mg/(L·d)时,出水氨氮和亚硝态氮的质量浓度分别为73.6和69.2mg/L。实验中ANAMMOX反应器的启动和运行基本取得了成功。     

改良UASB处理酒精废水启动试验研究

为增强抗冲击负荷能力和保证颗粒污泥与废水充分混合,在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器内三相分离器前增设强制内回流装置,形成改良UASB反应器,利用污水处理站UASB厌氧污泥,处理酒精废水。结果表明,UASB整个启动期为61 d,启动的第40天出现颗粒污泥,UASB启动期间对COD、SS的平均去除率分别为70%、11%,出水pH在6.4～7.8,挥发性脂肪酸的质量浓度降到200 mg.L-1以下,有利于后续单元对废水的处理。     

生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响

部分短程硝化和厌氧氨氧化技术的研究主要集中在高氨氮废水方面,对低氨氮浓度生活污水的研究相对较少。使经过除碳和部分短程硝化后的实际生活污水进入厌氧氨氧化UASB反应器,探究生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响。结果表明,当厌氧氨氧化UASB反应器的进水由配水变为生活污水后,反应器出水中氨氮浓度可降到5 mg·L~(-1)以下,亚硝态氮浓度可降到1 mg·L~(-1)以下,但是硝态氮的生成量高于理论值,可能是溶解氧被带入UASB反应器使硝化作用增强。UASB反应器内厌氧氨氧化污泥颜色由红色变为红黑色,T-EPS含量减少,PN/PS由1.13增大到3.66,沉降性变好,反应器内污泥中厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia所占比例由17.7%减少为14.4%,系统内AOB和NOB菌的含量增加,如果能够降低进入UASB反应器的溶解氧,有可能会减少出水硝氮,达到较好总氮去除效果。     

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。     

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。     

ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器启动及有机负荷对其运行性能的影响

控制已稳定运行的UASB-ANAMMOX反应器进水TN容积负荷为026 kg.m^-3.d^-1,通过连续添加有机物(葡萄糖),在进水有机负荷与TN负荷比值为1的情况下,仅用35 d就成功启动了ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器,稳定阶段反应器对氨氮、亚硝氮、TN和COD的去除率分别高达95.3%、99.1%、94.0%和93.2%,三氮比即去除的氨氮∶去除的亚硝氮∶生成的硝氮为1∶1.34∶0.03。研究了有机负荷冲击对ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器运行性能的影响。结果表明,进水有机负荷的突降对反应器的运行性能影响不大;有机负荷的突增会显著影响反应器脱除氨氮的能力,经驯化后仍能实现协同脱氮作用,但会恶化反应器的出水水质,大幅降低进水有机负荷可显著改善出水水质。协同脱氮反应器对有机负荷冲击有较强的抵抗力。