银对泡沫铜阴极电还原脱氮性能的影响及机制初探

以泡沫铜为阴极材料,考察了泡沫铜阴极电还原脱氮的可行性和效果,并考察了载银泡沫铜的脱氮效果。结果表明,载银0.5%(m/m)的泡沫铜阴极对水中硝态氮和总氮的去除效果较好,在初始pH为5.0,化学需氧量(COD)为35～75 mg/L之间,表观电流密度为8.3 mA/cm²条件下,处理含硝态氮为20 mg/L的模拟废水,硝态氮、总氮的去除率分别可达94.0%和82.0%,且对碳源无需求。研究初步探讨了Ag的负载对电还原脱氮性能提升的机制,为低浓度有机污水的脱氮处理提供了新的思路。     

塑料粒子电极对电催化降解硝态氮增强作用的试验研究

以塑料为基体负载催化剂制备了塑料粒子电极，与Ti/RuSn阳极构建三维电催化反应器来增强硝态氮电催化降解的效果，并对塑料粒子电极进行了XRD、 SEM表征。研究结果表明：塑料粒子电极表面负载了石墨烯、 Ru-Sn双金属催化剂，与氯离子、 Ti/RuSn阳极一起，协同促进了硝态氮阴极还原中间产物向氮气的转化，提高了总氮的去除率，自由基淬灭试验证明了自由基的存在与作用；当硝态氮的质量浓度为300 mg/L，粒子投加量为41.52 g/L，氯化钠投加量为0.1 g/L，反应时间为2.5 h时，三维电催化过程对硝态氮和总氮的去除率分别为75.92%和70.08%，相比二维电催化反应器，其去除率分别提高了39.73%和45.39%，塑料粒子电极对硝态氮的电催化降解有一定的增强作用。     

水平潜流人工湿地沿程脱氮效率

为探讨不同水生植物砾石水平潜流人工湿地的沿程脱氮效率,选择了花叶芦竹、旱伞草、再力花、香蒲、芦苇5种挺水植物,均匀种植于长13 m、宽4.5 m的砾石水平潜流湿地,测定了不同植物湿地系统对低污染水的沿程脱氮效率。结果表明,处理两种浓度(总氮10 mg/L和20 mg/L)低污染水时,总氮和氨氮的去除率表现为芦苇>再力花、旱伞草>香蒲>花叶芦竹>未种植,硝态氮和亚硝态氮的去除率表现为花叶芦竹、香蒲、芦苇>再力花>旱伞草、未种植。处理总氮10 mg/L的低污染水时,未种植、花叶芦竹、芦苇、再力花和香蒲湿地对总氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮沿程去除率总体呈下降趋势,尤其是芦苇湿地在1/3段即达到了77.95%的去除效率;砾石填料潜流湿地中芦苇、香蒲的种植长度5 m左右为宜,花叶芦竹、旱伞草、再力花的种植长度9 m左右为宜。处理总氮20 mg/L的低污水时,不同植物湿地系统的总氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮沿程去除率基本呈现前端去除效率高,中部略有降低,后部又有所上升;芦苇、香蒲、旱伞草和再力花至少种植13 m以上,可使湿地出水达到一级A标准,芦苇为最佳选择。因此,应根据不同污染负荷下挺水植物的生长和沿程脱氮效率来设置砾石填料湿地床的规模。     

包埋有机缓释碳源强化二级出水的深度脱氮

针对污水处理厂深度脱氮受制于进水碳氮比偏低的问题，以玉米芯和聚己内酯（PCL）为原料制备有机缓释碳源处理二级出水，比较了包埋微生物（二沉池菌悬液）与非包埋情况下的脱氮表现。结果表明，当进水硝态氮为5 mg/L（低浓度），10 mg/L（中浓度）和20 mg/L（高浓度）时，包埋菌悬液是强化脱氮效率的有效手段。当处理进水硝态氮低于10 mg/L时，包埋菌悬液缓释碳源的脱氮效果均较好，硝态氮去除率达97.34%以上。当进水硝态氮大于20 mg/L时，释碳量高的碳源仍能稳定脱氮，同时因较高的碳源利用效率，包埋碳源具有最佳总氮去除，去除率为88.80%。制备包埋活性污泥菌悬液的固态缓释碳源时，采用十二烷基硫酸钠（K12）发泡增加碳源的比表面积，可强化脱氮微生物的附着增殖，与活性污泥微生物相比，长期运行中出现了的反硝化功能菌属Methyloversatilis，丰度为16.06%。     

水力负荷对SDC填料DNBF脱氮效果的影响研究

以SDC型生物膜载体作为反硝化生物滤池(DNBF)的填料,研究不同水力负荷下DNBF的脱氮效果。结果表明:小试时改变水力负荷对反应器脱氮效果的影响较显著。综合考虑滤池对硝态氮、亚硝态氮、总氮的去除效果及水力停留时间,确定其最佳水力负荷为0.015 m~3/(m~2·h),此时DNBF出水硝态氮平均为0.56 mg/L(平均去除率为96.94%)。     

乙酸钠为碳源时缺氧生物滤池深度脱氮研究

以乙酸钠为碳源,进行了生物滤池深度脱氮试验研究.结果表明,随着乙酸钠浓度的增大,生物滤池出水中总氮浓度越低,其去除率呈上升趋势.当乙酸钠浓度为40mg/L时,生物滤池出水中总氮低于3.95mg/L,污水总氮去除率均在59%以上:当乙酸钠浓度为50mg/L时,生物滤池出水中总氮低于1.50mg/L,污水总氮去除率均在88%以上;当乙酸钠浓度为60mg/L时,生物滤池出水中总氮低于1.35mg/L,污水总氮去除率均在89%以上.当滤速在3～8m/h间发生变化时,陶粒滤池的脱氮效果相差不显著;砂滤池脱氮效果稍好于陶粒滤池.     

新型反硝化深床滤池深度脱氮效能与影响因素研究

以北京市某污水处理厂高效沉淀池出水为原水,采用中试规模的新型反硝化深床滤池进行生物处理,考察了反硝化深床滤池填料层高度、滤速、C/N和温度对硝态氮去除效果的影响.结果 表明,2.9 m滤料层相对于1.9 rn滤料层,脱氮效果更好,硝态氮去除率提高12％～20％,去除单位硝态氮消耗乙酸钠大约降低0.5～3.0 mg.滤料...     

不同碳源对低温投加氧化还原介体污水生物反硝化脱氮过程的影响

低温污水生物反硝化脱氮效果差,投加氧化还原介体有利于反硝化过程,不同碳源对反硝化脱氮过程有不同影响。本文考察了不同碳源（丙酸钠、甲醇、乙醇及乙酸钠）对低温投加氧化还原介体1,2-萘醌-4-磺酸盐（NQS）污水生物反硝化脱氮过程的影响。以硝态氮、总氮、亚硝态氮浓度、去除率和脱氮速率、化学需氧量（COD）、氧化还原电位（ORP）的变化对不同碳源的影响进行了表征,发现丙酸钠为碳源时的反硝化速率最高,最高为7mgNO_x^--N/（gVSS·h）,分别是甲醇[0.88mgNO_x^--N/（gVSS·h）]、乙醇[2.72mgNO_x^--N/（gVSS·h）]和乙酸钠[1.97mgNO_x^--N/（gVSS·h）]为碳源时的8倍、2.6倍和3.6倍;硝态氮的最大去除率为61.5%,分别是甲醇（8.9%）、乙醇（6.6%）和乙酸钠（15.3%）为碳源时的6.9倍、9.3倍和4倍;总氮的最大去除率为47.4%,分别是甲醇（9.1%）、乙醇（10.3%）和乙酸钠（10.3%）为碳源时的5.2倍、4.6倍和4.6倍。     

引进厌氧氨氧化脱氮系统失效原因分析及解决途径

作为低碳节能的生物脱氮工艺，厌氧氨氧化引进国内已有十余年的历史，已有多家食品加工龙头企业从国外引进了十多套厌氧氨氧化脱氮系统。这些系统大部分运行良好，但也有少数脱氮效果不稳定，未能达到预期效果。以典型食品加工废水厌氧氨氧化处理系统为例，分析确定了该脱氮系统失效原因在于进水氨氮低于系统设计要求，难以形成稳定的亚硝氮积累，破坏了一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-A)系统的稳定高效脱氮，导致系统出水总氮去除率下降，同时出水硝氮明显升高。为解决此难题，采用高效亚硝化反应器促进食品加工废水快速稳定亚硝化，一周后平均亚硝化率可达92.92%，平均出水亚硝氮为84.09 mg/L，平均亚硝化产率约为0.41 kg/(m³·d)，保障了厌氧氨氧化系统亚硝氮基质供应，并在小试Anammox脱氮系统实现总氮去除率达84.52%，出水总氮低于15 mg/L，平均总氮去除负荷0.56 kg/(m³·d)。研究结果可为解决当前国内食品加工厌氧氨氧化脱氮系统失效问题提供新的思路。     

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.     

生物强化AO-MBBR工艺处理高硝态氮废水的工程应用

当前我国水体氮超标导致富营养化现象日趋严重,对于高总氮工业废水的处理尤为必要。通过对某工厂硝态氮废水特点的综合分析,采用生物强化AO-MBBR工艺进行处理,处理规模为400m3/h。经该系统处理后,出水水质:TN低于16 mg/L,COD低于120 mg/L。该工艺对同类型的污水处理具有很好的参考价值。     

钛镀钌铱-铁电极对污水中低浓度硝酸盐脱除的实验研究

针对污水深度处理领域硝酸盐难以去除的技术难题,构建了钛镀钌铱阳极、铁阴极的硝酸盐溶液电化学反应体系,用以模拟研究《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准污水的进一步降解效果。采用可收集气体的电化学反应装置,对气态及溶解性还原产物进行测定。结果表明,在p H为7,电流密度为1 m A/cm²,搅拌速率为300r/min,电解质浓度为0.02 g/L Na₂SO₄的条件下,NO₃^--N质量浓度由15 mg/L（以N计）下降到6.4 mg/L,去除率达到57%,气态产物主要是氮气和氨气。分析认为,电化学还原低浓度硝酸盐在30 min后反应速率变慢;p H和搅拌速率是影响总氮去除的主要因素,在中性或弱碱性的条件下,40%的氨氮以氨气形式逸出,搅拌有利于脱除总氮;电流密度超过1 m A/cm²、电解质浓度超过0.02 g/L均会加剧副反应,降低脱氮效率。钛镀钌铱-铁电极去除低浓度硝酸盐具有良好的去除效果,应用前景较好。     

纳米银颗粒对膜生物反应器运行性能及硝化细菌丰度的影响

考察了0.10 mg/L纳米银对膜生物反应器(MBR)运行、氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)丰度的影响。运行试验结果表明,在投放纳米银前后,处理系统对化学需氧量(COD)平均去除率为95.4%和94.1%,处理水中的总氮(TN)以硝态氮为主,硝态氮平均质量浓度前后分别为12.5 mg/L和13.2 mg/L,因此,在纳米银颗粒影响下,MBR仍能达到普通MBR的处理效果。实时定量聚合酶链反应(QPCR)结果表明:在整个运行周期内,AOB与NOB菌群的基因数量都处于107数量级,且硝化螺旋菌Nitrospira为优势NOB;结合银离子的变化规律可知,纳米银大部分富集到污泥中,但硝化菌群的丰度没有受到长期投放纳米银颗粒的影响。     

缺氧/好氧接触氧化工艺处理高含盐废水

贵州某煤化工企业生产废水含有大量硝酸盐和亚硝酸盐,硝态氮含量高,处理难度大。采用自主研发的缺氧+好氧接触氧化反应器对该厂的模拟废水进行生物脱氮除碳处理。通过污泥的驯化培养,在温度25℃以上,进水COD为3500 mg/L,硝态氮为14000 mg/L,电导为25 ms/cm条件下,系统出水能够处理到COD 200 mg/L以下,并且运行稳定。     

曝气方式对微生物燃料电池脱氮和产电性能的影响

微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs)用于低C/N废水脱氮具有较好的应用前景。研究以模拟尿液为底物,考察了曝气方式与膜材料对双室MFC产电性能和脱氮效果的影响。结果表明,当进水COD浓度为1500 mg/L、C/N为2,两个MFC均具有良好的除氮脱碳效果,COD降解率平均值高于89%,总氮去除率平均值高于72%。产电能力最强的是间歇曝气状态下的MFC2,采用阳离子交换膜,最高输出电压为702.1 mV,最大输出功率密度为365.14 W/m~3;阳离子交换膜有利于提高MFC的产电性能,质子交换膜具有良好的有机物降解和脱氮效果。间歇曝气可为阴极室提供较低浓度的溶解氧,MFC的产电性能和脱氮能力明显优于不曝气方式。     

乙酸钠为碳源对生物滤池脱氮影响的中试研究

针对印染废水中存在生化处理出水总氮(TN)偏高的问题。本文以1.5 m3/h的中试装置为基础,采用以乙酸钠为碳源,对缺氧生物滤池的二级出水,通过调整工艺参数探讨其脱氮机理,探索可以获得高效、廉价的深度脱氮除磷污水处理技术。结果表明,乙酸钠为碳源,在微生物的作用下硝态氮大量分解,对脱氮效果有了显著提高。     

乙烯生产过程产生污水的深度脱氮研究

采用A/O工艺处理乙烯生产过程中产生的含氮污水。中试试验结果表明:总水力停留时间为24 h,处理能力比工业装置提高1.6倍。连续运行期:进水COD浓度190~300 mg/L、有机氮浓度10~70 mg/L、氨氮浓度14~25 mg/L、总氮浓度26~76 mg/L之间,经过处理后的出水COD浓度低于50 mg/L,氨氮浓度低于1 mg/L,有机氮浓度低于5 mg/L,总氮浓度低于10 mg/L。两种菌体组合后可以相互促进,进而提高脱氮效率。系统脱除总氮效果稳定,总氮和COD去除率分别可达80%和90%以上。     

耐盐好氧反硝化菌Vibrio alginolyticus YT-3的固定化及对海水养殖废水的脱氮处理

以驯化分离得到的一株耐盐好氧反硝化细菌Vibrio alginolyticus YT-3为研究对象，系统研究了其在不同C/N、盐度、温度以及pH下的脱氮性能。同时，以陶粒为载体，对Vibrio alginolyticus YT-3进行固定化，优化固定化条件，并初步确定固定化Vibrio alginolyticus YT-3对实际海水养殖废水的脱氮效果。结果表明：Vibrio alginolyticus YT-3在C/N=15～20、25～30℃、中性和偏碱性条件及较宽的盐度范围内（0～40‰）具备较强的脱氮能力。最优的固定化条件为陶粒粒径2～4 mm、固菌比为1:3 （质量：体积，g:mL）、固定化时间24 h。与游离态相比，固定化后的Vibrio alginolyticus YT-3具有更宽的温度和pH适宜范围。经固定化Vibrio alginolyticus YT-3的脱氮处理，海水养殖废水中无机氮浓度下降至0.32 mg/L，总氮浓度下降至1.95 mg/L，氨氮、硝态氮、总氮的去除率达100%、85.03%、92.52%。     

不同进水碳氮比对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响

在不同条件下对3种湿地植物枯落物进行水解,以获得相应的植物碳源。利用提取的植物碳源,研究了进水碳氮比对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响。结果表明,对以硝态氮为氮源的反硝化过程,补充碳源对硝态氮和总氮的去除有明显的促进作用;对以氨氮和硝态氮为氮源的脱氮过程,随碳氮比的升高,硝态氮和总氮去除率增大,而氨氮由于受到溶解氧的制约,其去除率下降,并最终制约了总氮去除率的增大程度。     

AO两级生物滤池的同步硝化反硝化脱氮试验

针对现行污水处理厂市政二级出水脱氮效果差的问题,文中构建了具有同步硝化反硝化功能的缺氧-好氧(AO)两级生物滤池工艺,研究了进水碳氮比(C/N)、回流比及溶解氧(DO)浓度对反应器脱氮效果的影响,并在最优工况条件下进行了处理效能试验.结果表明:进水的C/N为4:1时,系统的脱氮效果最佳,并且在缺氧段实现了氨氮与硝态氮同步去除,持续提高C/N,系统整体处理效果并无明显增强;系统的脱氮效能随着回流比的提高而降低,选用最低回流比(100％)为最佳处理工况之一;好氧柱中的DO含量为2 mg/L时,回流至缺氧段的DO浓度最低,系统处理效果最佳.在选定的最优工况条件下,反应器运行稳定,系统出水中氨氮、总氮和化学需氧量(CODCr)的平均质量浓度分别为(0.026±0.001)、(4.210±0.352)mg/L和(12.560±1.033)mg/L.数据表明该系统在最优工况条件下运行情况良好,脱氮效果明显,处理后水质指标达到一级A排放标准.