生活污水脱氮新技术

采用缺氧下向流生物膜滤池研究ANAMMOX工艺在城市生活污水深度处理中的效能,结果表明,ANAMMOX工艺不仅适用于处理高氨废水,也可用于城市生活污水深度处理中.实验过程中,氨氮、亚氮的消耗量及硝态氮的生成量三者之间的关系为:m(ΔNH4-N)∶m(ΔNO2-N)∶m(ΔNO3-N)=1∶(1~1.5):(0.17~0.27),ρ/(ΔTC)=0.3~1.3 mg/L.从总体脱氮效果考虑,进水中m(NO2-N):m(NH4-N)=1.3∶1是获得良好脱氮效果的适宜配比.NO2-N在一定程度上的提高,有利于加快ANAMMOX反应的进程,当亚硝酸盐氮质量浓度超过118.4 mg/L时,就已不是ANAMMOX的理想状态,但此时ANAMMOX反应并没有停止,厌氧氨氧化菌仍保持较高的活性.pH可以用来判断ANAMMOX反应的进程,随着ANAMMOX反应的进行,pH升高,但当ANAMMOX反应停止时,pH趋于平稳.     

基于厌氧氨氧化工艺的脱氮菌耦合试验

采用2个SBR反应器,分别培养了含有硝酸盐反硝化菌和亚硝酸盐反硝化菌的活性污泥,同时接种具有厌氧氨氧化(ANAMMOX)功能的活性污泥,研究了异养反硝化菌与ANAMMOX菌的协同代谢效能.结果表明,亚硝酸盐反硝化菌的异养反硝化性能要好于硝酸盐反硝化菌,而与ANAMMOX菌的耦合效果则相反,在好氧运行条件下,2个反应器同时具有较好的硝化功能,2个反应器中亚硝酸盐的累积率分别为62.2%和87.3%.     

有机碳源对SNAD工艺脱氮性能及微生物种群结构的影响

为考察不同有机碳源质量浓度对亚硝化的全程自养脱氮工艺(SNAD)脱氮性能的影响,将该工艺应用到生活污水的处理中,采用MBR反应器,以葡萄糖作为有机物来源,通过逐步增大COD来实现,并运用PCR-DGGE技术研究了微生物种群结构的变化.反应器运行结果和DGGE图谱分析表明:碳氮比为0~2时,COD的增加不会抑制AOB和Anammox菌,AOB和Anammox菌的菌属种类不受影响,反而通过反硝化作用提高氮去除负荷.总氮去除率和氮去除负荷分别为67%和0.34 kg/(m3·d)左右.碳氮比为3~4及生活污水运行条件下,Anammox菌不受影响,AOB的活性受到抑制,菌属种类减少,脱氮效率下降.生活污水运行阶段,总氮去除率和氮去除负荷平均分别为73%和0.17 kg/(m3·d).Nitrosomonas和Candidatus Kuenenia stuttgartiensis一直是反应器内的优势菌属,共同完成脱氮过程.     

限氧废水处理系统的再启动与ANAMMOX功能恢复

为解决低碳氮比有机废水生物脱氮的难题,经济高效的厌氧氨氧化(ANAMMOX)技术得到广泛研究,但ANAMMOX菌群对环境要求苛刻且富集困难,系统启动缓慢,限制了其工程应用.前期研究中,构建了用于处理高氨氮低碳氮比养猪废水的升流式限氧生物膜反应器(UOLBR),经180 d的启动运行实现了以ANAMMOX为主导的脱氮功能.将UOLBR闲置2个月,以COD与TN比为0. 6～1. 0的干清粪养猪废水为进水,在水力停留时间10 h、25℃和出水回流比25∶1的条件下再次启动,考察其处理效果和ANAMMOX功能的恢复情况.结果表明,经过溶解氧分别为2. 5～3. 0和0. 2～0. 5 mg/L两个阶段,共计53 d的连续运行,UOLBR的处理效能得以恢复并达到稳定状态,对COD、NH_4~+-N、TN的平均去除率分别为64. 0%,96. 5%和91. 7%,出水质量浓度分别仅为61,7. 0和16. 4 mg/L左右.微生物群落结构和物料平衡分析表明,UOLBR系统恢复了以ANAMMOX为主要脱氮途径的特征.该研究可为低碳氮比有机废水ANAMMOX处理系统的启动和运行管理提供指导.     

围绕碳源问题进行的脱氮除磷工艺改进

反硝化菌和聚磷菌在同一系统中竞争少量可溶性有机物引起的矛盾一直是传统生物脱氮除磷工艺的焦点问题．在污水处理系统中碳源的缺乏会影响整个系统的脱氮除磷效果．分析了碳源缺乏的原因，提出了着重从两个方面解决碳源缺乏问题：一方面是在时间或空间上将脱氮除磷分开的工艺改进，另一方面是寻找快速可替代有机碳源，并对有代表性的Biowin工艺的运行情况作了分析．     

生物脱氮技术研究进展

传统的生物脱氮工艺存在许多不足之处,研究经济、高效、低耗的可持续脱氮工艺已成为污水处理的主要发展方向.笔者介绍了SHARON工艺、CANON工艺、ANAMMOX工艺、CAST等脱氮工艺的机理和特点,探讨了生物脱氮技术深入研究的方向.     

电极生物膜法处理水中硝酸盐氮的试验研究

采用电极生物膜工艺处理含硝酸盐氮的饮用水。研究结果表明,反应器进水硝酸盐氮35 mg/L,I=60 mA,HRT=8 h,n(C):n(N)=4,2,1时,出水硝酸盐氮去除率均>95％;无外加有机物时,在I=60、100 mA,HRT=12 h的条件下,硝酸盐氮去除率分别为60％和95％。在异养条件下,从电极生物膜反应器中共培养分离出24株菌株,其中18株具有反硝化脱氮能力,占分离菌株数的75.0％(以肠杆菌科和假单胞菌属为主);在自养条件下,共分离出16株菌株,其中11株具有反硝化脱氮能力,占分离菌株数的68.8％(以假单胞菌属为主)。     

污水生物处理系统中全程氨氧化菌的研究进展

全程氨氧化过程(complete ammonia oxidation,comammox),即在单一微生物comammox菌作用下,直接将氨氧化为硝酸盐的过程.全程氨氧化过程的发现打破了硝化过程分为2个步骤的固有看法,表明硝化过程可由单一微生物催化完成.Comammox菌对微生物氮素代谢、地球氮素循环和污水脱氮处理等研究领域均产生了重要影响.概述comammox菌的发现过程,总结归纳comammox菌的生理生态特征及环境分布特点,重点分析污水生物处理系统中comammox微生物存在的可能性及对氮素迁移转化的潜在影响.Comammox菌在低氧和低氨氮环境中具有竞争优势,对于短程硝化和厌氧氨氧化脱氮工艺的稳定性可能存在显著影响.最后针对污水生物处理系统中comammox菌的研究方向进行了展望.     

低氧MBR中有机物对脱氮过程的影响

研究了低氧膜生物反应器(MBR)中有机物对脱氮过程的影响.在进水COD为360,220,140mg/L情况下,生物反应器系统的总氮去除率分别为89%,72%,22%,可以看出有机物质量浓度的降低不利于同步反硝化脱氮;对异养菌的活性产生危害,但却利于硝化菌.这削弱了有机物对硝化作用的抑制影响,使系统中活性污泥具有硝化过程和氨氮同化过程同步进行的特性,在理论上有利于提高低氧脱氮的效率和降低系统的污泥产率.     

电极生物膜脱氮工艺中反硝化菌相分析

对电极生物膜反硝化脱氮反应器中存活的反硝化菌进行了初步的分离及菌相分析研究,实验共分离出40株菌株,通过对菌株的形态观察及生理生化特征的研究表明,这些菌株分别属于假单胞菌属(Pseudomonas), 不动杆菌属(Acinetobacter), 肠杆菌科(Enterobacteriaceae)3个属,肠杆菌科、假单胞菌属为主要优势菌,占总鉴定菌数的82.5%.在异养环境中分离的24个菌株中,肠杆菌科为优势菌,具有反硝化能力的有18株,占75%;反硝化能力强的有8株,占33.3%.在自养环境中分离的16个菌株中,假单胞菌属为优势菌,其中具有反硝化能力的有12株,占75%;反硝化能力强的有8株,占50%.     

常温条件下厌氧氨氧化生物滤池影响因素

为了推动厌氧氨氧化(ANAMMOX)在城市污水处理中的工程化应用,在常温条件下,采用生物滤池反应器,分别考察了硝酸盐、磷酸盐、氨盐和亚硝酸盐对ANAMMOX运行效能的影响.试验结果表明:当进水NO3--N质量浓度提高至约500mg/L时,不会对总氮去除负荷产生明显的影响;而当进水总磷质量浓度大于10mg/L时,总氮去除负荷下降明显,停止投加磷酸盐后,总氮去除负荷可以得到恢复;适当提高NH4+-N和NO2--N的浓度,有利于总氮去除负荷的提高.可见常温条件下,硝酸盐对于低氨氮城市污水ANAMMOX生物滤池的脱氮活性基本不存在影响.而正磷酸盐浓度负荷对于ANAMMOX反应具有一定的影响,且进水磷酸盐浓度的提高对常温低氨氮城市污水ANAMMOX反应存在可逆性抑制作用.     

高浓度畜禽养殖废水厌氧生物处理技术研究

随着畜禽养殖业的迅猛发展,畜禽养殖业的污染成为了不容忽视的问题．养殖场排放的废水中合有大量有机物、氮、悬浮物及致病菌等,因此,对养殖废水中有机物和氨氮加以去除势在必行．本文详细阐述了几种高浓度养殖废水厌氧生物处理技术,并列举了几种厌氧一好氧组合工艺,为今后开发更加经济适用的工艺提供参考．     

优势光合细菌处理有机废水的研究

从炼焦废水生物处理系统中分离出了光合细菌(PSB菌)，对高浓度有机废水进行了静态处理，并对炼焦废水进行了动态处理，同时对PSB菌降解有机污染物的机理进行了探讨。结果表明，PSB菌在pH为7和有氧的条件下对大部分的高浓度有机废水有较好的处理效果，其有机物去除效率在90％以上，脱酚效率达96％以上，氰化物去除率高达92％，氨氮去除效果在68％以上。     

光合细菌配合UASB处理高盐度有机废水的研究

海产品加工产业在沿海城市日益发展,光合细菌以其广泛适应性成为近年来污水处理中的常用方法,从海水中分离培养的光合细菌具有很高的耐盐性.研究了光合细菌配合UASB工艺处理高盐度有机废水的可行性,按12%,24%,36%海水比例的梯度逐步提高进行驯化运行试验,并探讨了盐度对有机物降解的影响,确定了该处理系统的运行参数.     

常温下CANON反应器中功能微生物的沿程分布

为研究常温环境中上向流曝气生物滤池型CANON反应器中功能微生物的沿程分布特点,采用扫描电镜对微生物形态进行观测,并基于amoA以及16S rDNA片段的多样性,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳分析技术（PCR-DGGE）对滤层不同高度的功能微生物进行群落结构分析,通过分子克隆法进行种属鉴定及系统发育分析．结果表明:反应器内微生物形态多样,其中优势菌为0.2～1.0 μm的球形及椭球形菌;滤层500 mm以下的氨氧化细菌种类和数量远远高于滤层上半部分,而厌氧氨氧化菌种类单一,其数量沿滤层自上而下有增强的趋势;反应器中检测到的氨氧化细菌为亚硝化球菌属(Nitrosococcus)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas),而厌氧氨氧化菌与Candidatus Kuenenia stuttgariensis的相似度高达98％．基于功能微生物的种属特征及沿程分布特点,可以有针对性地改善功能分区,改变滤料材质,从而增强反应器的脱氮效果及抗冲击能力．     

煤气化废水尾水的生物强化处理与微生物响应特性

煤气化废水难降解有机物含量高、毒性大,常规生化处理很难达到理想的处理效果.以煤气化废水生化处理出水为研究对象,采用生物菌剂和促生剂来强化煤气化废水的生化处理效果,探讨生物强化的微生物机制.反复批式实验结果表明,单独投加原油降解菌群对废水的化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)去除效果最好,与...     

低温厌氧氨氧化生物滤池群落结构分析

为了解低温(150～165 ℃)稳定运行的厌氧氨氧化生物滤池微生物特征,利用扫描电镜(SEM)、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)和克隆测序等方法,对低温稳定运行的两个上流式厌氧氨氧化生物滤池进行微生物群落结构分析．SEM结果显示,陶粒填料反应器(B1)内丝状菌较多,球形细菌分布密度较低,而火山岩填料反应器(B2)没有发现丝状菌,球形细菌分布密集．DGGE结果表明,B1与B2反应器微生物种类有所差别,种群相似性为681％,B2反应器内细菌丰度更高,但两反应器内厌氧氨氧化细菌种类相同．通过细菌及ANAMMOX菌16S rRNA克隆测序,鉴定反应器内厌氧氨氧化细菌为Candidatus Kuenenia stuttgartiensis．采用火山岩填料生物滤池反应器形式,并富集Candidatus Kuenenia stuttgartiensis,有助于厌氧氨氧化工艺在较低温度(150～165 ℃)条件下稳定运行和推广应用．     

SBR中DO的变化及其作为污水处理控制参数的研究

序批式活性污泥法（SBR）处理污水是一个好氧过程、需氧量与有机物的降解有关。反应器内溶解氧（DO）的变化取决于进浓度、曝气量、污泥浓度等因素。试验研究表明,进水 度高,需氧量大,反应时间长;供气量大,有机降降解快,反应时间短;污泥浓度（MLSS）高,有机物降解快,反应时间短。而以上污水处理过程的特征都可以由反应器中DO变的变化反映,采用DO的在线检测来作为SBR的污水处理过程和终点控制参数是可行的。     

一体式膜生物反应器去除污染物的自补偿作用

目的研究一体式膜生物反应器去除水中不同污染物的自补偿作用及其变化规律，为膜生物反应器工艺的进一步研究和应用提供参考依据．方法采用4套一体式膜生物反应器平行运行的对比方法，分别处理城市生活污水和洗浴污水。分析反应器对不同性质的污水中相同污染杂质的自补偿作用规律．结果一体式膜生物反应器处理城市生活污水和洗浴污水，其出水水质完全达到杂用水标准．一体式膜生物反应器对水中有机物、水的浊度的自补偿去除作用，较对水中氮氮的自补偿去除作用强；对生活污水中有机物的自补偿去除作用较洗浴污水强，但对洗浴污水中氨氮的自补偿去除作用较生活污水强．结论一体式膜生物反应器因其膜的截留作用而对水中有机物、水的浊度等具有较强的自补偿去除作用．