A~2/O系统生物添加强化硝化研究

按城市污水处理厂污水和污泥水水量比例设计A2/O污水处理系统和O/A污泥水处理中试系统。试验采用城市污水厂污水和污泥水,将O/A系统所产生的剩余污泥添加至A2/O系统,考察生物添加强化硝化效果。研究结果表明,在相同的温度条件下,对氨氮的去除率可以提高30%以上,氨氧化速率(AUR)和亚硝酸盐氧化速率(NUR)分别从生物添加前的2.61 mg/(g·h)和2.38 mg/(g·h)提高到5.32 mg/(g·h)和3.81 mg/(g·h),分别为生物添加前的2.04倍和1.60倍。     

人工快渗系统短程硝化反硝化的协同启动及脱氮性能

为提高人工快渗(CRI)系统的脱氮性能,构建了好氧(O)/缺氧(A)两段式CRI系统处理模拟生活污水,采用NaCl-pH协同调控的方式启动短程硝化反硝化,考察了其对NH₄⁺-N、TN去除的强化效果。结果表明,进水中投加质量浓度为6 000 mg/L的NaCl运行13 d后,O-CRI反应柱的NO₂^--N积累率可达到71.7%,此时提高进水pH至8.8,NO₂^--N积累率可增高至95.5%,NaCl-pH协同调控可成功启动短程硝化。O/A-CRI系统稳定运行期间NH₄⁺-N、TN去除率均值分别达到97.6%、87.5%,比对照组分别提高了2.9、41.3个百分点。O-CRI反应柱内的脱氮功能菌以氨氧化菌(AOB)为主,其中相对丰度较高的菌属为Nitrosomonas、Nitrosospira,而以Nitrospira为代表的亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性由于被选择性抑制而致使其相对丰度大幅减小,从而保障了NO     

A_2N_2双污泥系统反硝化除磷工艺的启动与稳定

采用低C/N比实际生活污水,以A2N2-SBR(厌氧/硝化/缺氧/硝化)双污泥系统为研究对象,重点考察了A2N2系统启动过程中的脱氮除磷特性。试验结果表明:采用在A2/O-SBR和N-SBR单元分别接种种泥,分开培养驯化聚磷菌污泥和硝化菌生物膜,并利用A2/O-SBR单元的出水作为N-SBR单元的进水,25 d好氧硝化菌生物膜挂膜成功,氨氮去除率稳定在93%以上;A2/O-SBR单元采用先厌氧/好氧(A/O)后厌氧/缺氧(A/A)的运行方式,43 d成功培养富集了反硝化聚磷菌(DPAOs),DPAOs占PAOs的67.81%,反硝化除磷率在77.9%以上;启动成功后原水中约73%和13%的COD分别在A2/O-SBR单元的厌氧段和N-SBR单元曝气过程中被去除,系统出水COD、NH+4-N、PO43--P、TN浓度分别为40.6、0、0.4、13.5 mg·L-1,达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A排放标准。     

垃圾渗滤液短程硝化反硝化脱氮工艺的研究

采用A/O-MBR工艺对填埋场垃圾渗滤液进行了短程硝化反硝化脱氮研究。实验结果表明:系统驯化后稳定运行,COD去除率达到80%以上,NH4+-N、TN的平均去除率分别达到99.2%、92.2%;OⅠ与OⅡ池中NO2--N平均积累率分别达到91.7%、95.6%,表明系统主要的脱氮方式为短程硝化反硝化;过高或过低的DO都会影响NO2--N积累,硝化过程中的最佳DO为0.7~0.9 mg/L。PCR技术分析表明,A池中的优势菌种是反硝化细菌,占有率为70%;OⅡ池中的优势菌种是AOB,占有率为67%。     

A~2/O工艺强化反硝化除磷控制策略研究

在传统A2/O工艺的基础上,通过设立预缺氧区(即建立A-A2/O工艺)、外加碳源等手段,强化A2/O工艺处理低C/N生活污水的脱氮除磷能力。试验结果表明,经过强化后的A2/O反应器对COD、TN及TP去除效果良好,COD、TN及TP的去除率分别为92%、98%、85%。系统表现出明显的反硝化除磷现象,缺氧区除磷量占总除磷量的17.18%。反硝化除磷现象的产生降低了碳源缺乏对A2/O工艺脱氮除磷性能的影响,提高碳源的利用效率。为采用A2/O工艺处理低C/N生活污水的污水处理厂提供理论依据。     

SBR侧流除磷强化同步亚硝化反硝化除磷效率

采用SBR装置,进水COD/ρ(TN)为7,以厌氧-好氧-缺氧(A/O/A)的运行模式实现同步亚硝化反硝化(SPND)。为解决SPND工艺中除磷问题,实验在进水中额外添加一次乙酸钠,强化厌氧释磷后排出富磷上清液。当除磷效果消失时,依照第1次的方法再一次强化除磷。结果表明,强化后出水PO_4~(3-)-P的质量浓度小于0.5 mg/L,其持续时间分别达2 d和16 d,PO_4~(3-)-P平均去除率分别为95.8%±0%、96.7%±3.7%;NH_4~+-N和TN的平均去除率分别为99.5%±1.6%和97.2%±2.3%。强化后微生物多样性增加,丰度大于1%的菌属增加8种。聚磷菌(PAOs)丰度由3.74%增长至4.04%,聚糖菌(GAOS)丰度由8.63%降至4.37%。     

A2N2双污泥系统反硝化除磷工艺的启动与稳定

采用低C/N比实际生活污水,以A₂N₂-SBR（厌氧/硝化/缺氧/硝化）双污泥系统为研究对象,重点考察了A₂N₂系统启动过程中的脱氮除磷特性。试验结果表明：采用在A²/O-SBR和N-SBR单元分别接种种泥,分开培养驯化聚磷菌污泥和硝化菌生物膜,并利用A²/O-SBR单元的出水作为N-SBR单元的进水,25 d好氧硝化菌生物膜挂膜成功,氨氮去除率稳定在93%以上;A²/O-SBR单元采用先厌氧/好氧（A/O）后厌氧/缺氧（A/A）的运行方式,43 d成功培养富集了反硝化聚磷菌（DPAOs）,DPAOs占PAOs的67.81%,反硝化除磷率在77.9%以上;启动成功后原水中约73%和13%的COD分别在A²/O-SBR单元的厌氧段和N-SBR单元曝气过程中被去除,系统出水COD、NH⁺₄-N、PO₄^3--P、TN浓度分别为40.6、0、0.4、13.5 mg·L^-1,达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A排放标准。     

反硝化除磷技术研究进展

主要简述了反硝化除磷技术的原理及其工艺运行的主要影响因素,分析了运用反硝化除磷工艺的单污泥系统(A2/O、UCT、MUCT、BCFS、SBR)和双污泥系统(A2N、Dephanox、A2N/SBR)的运行特点。     

不同盐度生活污水硝化及N_2O释放特性

以14 L序批式活性污泥反应器(SBR)处理含盐生活污水,控制曝气体积流量60 L/h、时间300 min,考察不同盐度(NaCl)SBR内微生物活性变化,并确定反应器脱氮及N_2O释放特性。结果表明,盐度对各菌群抑制程度亚硝态氮氧化菌(NOB)氨氧化菌(AOB)碳氧化菌。盐度10 g/L,AOB和NOB受抑制程度较低,而N_2O还原受明显抑制,N_2O产率由盐度0时的5.14%增至10 g/L时的7.96%。盐度增至20 g/L,AOB和NOB均受到明显抑制,系统内亚硝化率达90%以上。系统淘洗出NOB,由全程硝化转变为短程硝化过程。NO_2~--N大量积累和AOB相对含量增加,为低含氧条件下AOB的好氧反硝化提供了条件,高盐度对氧化亚氮还原酶活性抑制也导致了系统N_2O释放量增加。     

混合液回流比对A/A/O工艺反硝化除磷的影响

以生活污水培养驯化污泥的小试规模A/A/O工艺为研究对象，进行了混合液回流比为100%、200%和300%时对反硝化除磷的影响研究，并利用厌氧/缺氧批式试验方法对污泥特性进行单独考察。结果表明，随着混合液回流比的增大，缺氧除磷在系统除磷所起的作用、反硝化聚磷菌缺氧利用单位聚羟基链烷酸（PHAs）的吸磷量和反硝化数量出现先升高后下降，厌氧合成单位PHAs的释磷量和好氧利用单位PHAs的吸磷量并没有受到影响，以200%时反硝化除磷和系统脱氮除磷效果为最好，过高或过低NO₃-N浓度均会影响反硝化聚磷菌的缺氧吸磷速率和PHAs降解速率，但并没有影响其本身所固有的特性。     

长泥龄改良A2/O工艺的短程硝化反硝化除磷

为解决传统A²/O工艺硝化与除磷泥龄(SRT)之间的矛盾,进一步提高低C/N(P)比生活污水同步脱氮除磷效率,采用一种改良A²/O工艺在长SRT条件下处理生活污水.试验结果表明,该工艺可有效筛选和强化反应器内活性污泥,并大量富集长SRT的反硝化除磷菌(DPAO).通过亚硝酸盐氧化菌(NOB)淘洗阶段后,反应器在SRT=19.6d、A²O段污泥浓度(MLSS)=5.5 g·L^-1、水力停留时间(HRT)=8.2 h、污泥回流比(R)=90%、硝化液回流比(r)=250%、溶解氧(DO)=1.5～0.3 mg·L^-1,间歇曝气段HRT=4 h、曝气周期1 h曝气1 min(DO=0.3～0.5 mg·L^-1)、沉淀59 min条件下长期运行,COD、NH₄⁺-N、TP和TN的平均去除率分别为88.71%、99.2%、93.77%和89.52%,出水亚硝化率(NO₂^--N/NO_x^--N)可达97.2%,DPAO占聚磷菌(PAO)比为95.5%.污水中约72.96%的COD被DPAO合成PHA除磷,15.75%的COD由异养反硝化消耗,约41.96%和31.31%的N分别通过反硝化除磷和异养反硝化去除.剩余污泥主要由DPAO和反硝化菌增殖产生,分别占82.74%和17.24%,较传统脱氮除磷途径减少了58.76%的碳源消耗和44.6%的污泥排放.     

异养硝化-好氧反硝化菌的研究进展

近年来发现了一类具有异养硝化-好氧反硝化功能的细菌,其能够实现同步硝化反硝化(SND)的特性引起了人们广泛的关注。研究表明,异养硝化-好氧反硝化菌具有良好的脱氮性能,并且与传统脱氮过程相比,其N2O释放量占总脱氮量的比例可低至0.04%,COD的去除率有所提高。综述了影响异养硝化-好氧反硝化菌脱氮性能的因素,以及该菌在N2O生物控逸方面的应用,并提出了未来对异养硝化-好氧反硝化应用研究的方向。     

A/O体积比对BAF前置反硝化工艺性能的影响

基于A/O法的BAF前置反硝化脱氮工艺同时具有A/O工艺和BAF工艺的优点,试验考察了4种A/O体积比(n)对生活污水中COD、氨氮及总氮去除效果的影响.研究结果表明,COD的去除率与n呈正相关;同时该工艺具有很强的硝化和脱氮性能,其出水氨氮和总氮均能达到域镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)的一级A标准;当n为2/3时,该工艺对氨氯和总氮的去除率均达到最佳,分别为92.7%和70.4%;此外,在回流比为150%,进水流量为16.5L·h~(-1),气水体积比为4:1～6:1,水温为19.5～26.5℃的条件下,O段对TN的去除率72%,发生同步硝化反硝化现象.     

游离氨对高浓度含氮废水生物亚硝化的影响

高浓度含氮废水可以建立稳定的生物亚硝化系统,从开始启动到达到稳定亚硝化状态需25d时间,进水NH3-N的质量浓度为800～900mg/L时,出水NH3-N、NO2--N、NO3--N的质量浓度分别为380、335、100mg/L,系统NH3-N的降解率为55%～60%、亚硝化率为80%。启动阶段,系统中亚硝酸菌的生长优势与游离氨的抑制作用并存。随着启动阶段结束及稳定亚硝化系统建立,硝酸菌、亚硝酸菌适应了游离氨的毒害和抑制作用,亚硝酸菌赢得了生长上的优势地位,表现为较高的亚硝化率。NH3-N的氧化活性不受系统生物量影响,以游离氨体积浓度直接衡量其所受的抑制性,而NO2--N的氧化活性与系统生物量有关,以游离氨污泥负荷为基础衡量。维持游离氨污泥负荷小于0.1是取得良好亚硝化效果和氨氮降解率的前提。     

A2/O厌氧池污泥同步反硝化聚磷菌增殖、特性诱导及单菌株研究

研究了A2/O厌氧池中具有同步反硝化聚磷功能菌的增殖及诱导前后种群和功能变化。结果表明:经过增殖,设备中反硝化聚磷菌的数量由4.1×103个/mL增加为2.7×106个/mL,磷酸盐的去除率也由38.5%提高到95.1%;诱导后分离到4株假单胞菌属、2株肠杆菌科、1株气单胞菌属、1株葡萄球菌属和1株土壤杆菌属;假单胞菌属、肠杆菌科和葡萄球菌属都是DPB菌,但假单胞菌属的反硝化聚磷功能最强,肠杆菌科的聚磷功能较强,而葡萄球菌属最弱,气单胞菌属和土壤杆菌属既是聚磷菌又是反硝化菌,但不是DPB菌;作为DPB菌应同步具有硝酸盐还原和聚磷的双重生化特性。     

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。     

A/O复合生物膜工艺处理石油炼化废水的实验研究

对比研究了A/O和A/O复合生物膜工艺处理石油炼化废水的效能,并对其微生物群落结构进行了分析。结果表明,A/O复合生物膜工艺对废水中COD、NH4+-N和TN的去除率分别为99%、95.5%和94.5%,高于A/O工艺的95%、80%和79%。投加填料提高了污泥VSS/TSS值和SVI值,同时促进了系统石油降解菌(缺氧池:Xanthomonas、Clostridium、Anaerolinea和Alcaligenes;好氧池:Clostridium、Pseudomonas和Comamonas)和硝化反硝化菌(缺氧池:Enterobacter、Zoogloea和Hyphomicrobium;好氧池:Nitrospira、Pseudomonas和Burkholderia)的富集。     

A2/O-曝气生物滤池工艺反硝化除磷

以低C/N生活污水为研究对象,考察了A²/O-曝气生物滤池生化系统的脱氮除磷特性。通过缩短A²/O的泥龄,把硝化过程从A²/O中分离出去,让曝气生物滤池实现硝化;A²/O在短泥龄条件下运行,有利于除磷及反硝化,曝气生物滤池在长泥龄条件下运行,有利于硝化效果的稳定和氨氮的彻底去除;曝气生物滤池回流来的硝化液为A²/O的缺氧区提供了充足的电子受体,为反硝化除磷提供了必要条件。试验结果表明,在HRT为7.5 h,泥龄为15 d,硝化液回流比为400%的条件下,平均进水COD、NH⁺₄ -N、相似文献   

连续流中亚硝化反硝化除磷同步发生的调控因子

为实现连续流内亚硝化与以亚硝酸盐氮为电子受体的反硝化除磷生化过程的同步发生,解决低碳城市污水高效节能脱氮除磷的问题,实验构建了厌氧/限氧(A/OLA)连续流工艺。结果表明,控制DO的质量浓度在0.3~1.0 mg/L时,水力停留时间(HRT)对脱氮效果没有显著影响,但会影响厌氧区反硝化除磷菌(DNPAOs)的积累PHB,导致除磷效果下降。当污泥回流比(R)为1.4和1.2时,会稀释厌氧区内各物质的含量,造成亚硝化与反硝化除磷两生化反应的失衡,从而影响同步脱氮除磷效果;当R为0.8和1.0时,二沉池会发生不同程度的二次释磷,影响除磷效果。由此可知,HTR为14 h、R为1.0时,A/OLA连续流工艺同步脱氮除磷效果为佳,TP、TN的平均去除率分别为97.52%、97.76%。     

AOA工艺内源反硝化强化深度脱氮除磷

以实际低C/N生活污水为处理对象,考察了AOA（厌氧/好氧/缺氧）工艺内源反硝化脱氮除磷性能。实验重点研究了生物填料的快速挂膜情况、微生物种群结构变化和系统脱氮除磷效率。结果表明,接种污泥后系统污染物去除性能迅速提高,阶段Ⅲ出水COD、NH₄+^-N、TIN、TP平均浓度分别为33.36 mg/L、1.80 mg/L、5.27 mg/L和0.23 mg/L,相应的去除率分别77.4%、94.6%、84.3%和94.2%。FISH实验结果表明,活性污泥中功能菌聚糖菌GAOs占比13.5%,聚磷菌PAOs占比11.1%,生物膜上硝化菌AOB占比18.3%,NOB占比9.2%。在无外加碳源条件下,系统利用原水内碳源通过后置内源反硝化和反硝化除磷实现深度脱氮除磷,同时AOA工艺只有污泥回流,较传统A²O工艺节省了硝化液回流能耗,运维管理方便。