有机物作用的厌氧氨氧化菌代谢特性研究进展

厌氧氨氧化（Anammox）工艺是近年来废水生物脱氮领域的新技术,非常适合于处理含有机物的废水。本文介绍了厌氧氨氧化工艺的特点,详细介绍了有机物对厌氧氨氧化菌的抑制和促进机制。有机物对厌氧氨氧化菌的抑制主要来自两个方面：一是有机物促进异养菌反硝化菌的大量繁殖形成基质竞争抑制;二是废水中的醇类、抗生素等有毒有害有机物会对厌氧氨氧化菌产生毒性抑制。有机物对厌氧氨氧化菌代谢的促进作用也有两种：一是特定的有机物可作为能源被厌氧氨氧化菌利用,促进厌氧氨氧化菌的代谢;二是通过控制废水处理系统中的碳氮比,使厌氧氨氧化菌和反硝化菌在废水处理系统中协同互生。最后指出开发有毒有机废水预处理、驯化厌氧氨氧化污泥、菌种流加等是解决问题的途径。     

有机物对厌氧氨氧化生物脱氮影响研究

以经过处理和未经处理的生活污水中添加碳酸氢铵、亚硝酸钠为试验用水,进行了两阶段对比研究,以期考察有机物对厌氧氨氧化生物脱氮效果的影响。研究结果表明,在平均pH值为8.07,ALK为855～1468mg/L、平均进水NH3-N、NO2--N、COD的质量浓度分别为325.57、301.63、139.35mg/L的条件下,二级串联反应器两阶段的TN去除率分别为78.63%、76.57%,COD去除率分别为64.54%、66.87%。在高氨氮、低碳氮比水质条件下,难降解有机物对厌氧氨氧化细菌活性没有太大影响。同时,扫描电镜观察结果证实,污泥中形成了以厌氧氨氧化球状菌为主,其它杆状菌、丝状菌共存的微生物混培体。此外,厌氧氨氧化菌表面附着的颜色较亮的白色小球,可能是反硝化菌。     

HABR反应器硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性研究

试验探讨了复合式厌氧折流板反应器(HABR)里硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性及不同COD对系统的影响。通过提升进水基质浓度成功启动硫酸盐型厌氧氨氧化。结果表明,硫酸盐型厌氧氨氧化是分步进行的,一号、三号和四号隔室所进行的主要反应各不相同。NH4+-N、SO42-、COD去除效果稳定,最高值分别为52.2%、53.7%、60.9%。较低的COD(60~150 mg/L)能促进硫酸盐型厌氧氨氧化的进行,COD过高会抑制厌氧氨氧化菌活性。     

碳氮比及pH对厌氧氨氧化与反硝化耦合的影响

利用上流式厌氧生物滤池反应器(UAF),向已完成厌氧氨氧化和异养反硝化耦合菌富集培养的UAF反应器中连续添加硝酸盐和有机物,研究了pH和不同低m(C)/m(N)对厌氧氨氧化和反硝化反应耦合脱氮活性的影响.结果表明,耦合脱氮反应的最佳pH为7.5,NO3--N、NH4+-N和COD的去除率分别在40%、25%和80%左右;在5个不同低m(C)/m(N)下,以1:2时耦合脱氮效果最佳,NO3--N、NH+-N和COD的去除率分别在35%、20%和60%左右.     

HRT、DO和有机物对厌氧氨氧化脱氮性能的影响研究

对厌氧氨氧化的脱氮效果受HRT、溶解氧和有机物的影响情况进行研究。采用人工配水,控制pH为7.5～8.0,温度为(35±1)℃,进水NH_4~+-N、NO_2~--N质量比为1∶1.32,通过进水脱氧和不脱氧改变溶解氧的浓度,有机物影响试验采用厌氧瓶静态试验。以总氮平均负荷为0.472 kg/(m~3·d)为前提条件时,得到复合式UASB厌氧氨氧化反应器的最适宜HRT为12 h;改变条件,当溶解氧为0.7～1.0 mg/L,虽然反应受到影响,但还可以稳定运行;将DO降到(0.2±0.1) mg/L,经过一段时间的反应,厌氧氨氧化反应的处理效果恢复;再次改变进水COD为50～150 mg/L,NH_4~+-N去除率可维持在75%以上,NO_2~--N去除率可达90%以上,COD去除率最低可达到74%,仍保持在较高水平。对于厌氧氨氧化脱氮效果的影响,HRT、溶解氧较大,有机物较小。     

ANAMMOX反应器快速启动及对反硝化聚磷的影响研究

硝化菌的生长快于厌氧氨氧化菌,通过培育硝化生物膜,利用硝化菌的基质多样性和代谢多样性,可使生物膜由催化硝化反应过渡到催化厌氧氨氧化反应,加速ANAMMOX反应器的启动。经过2个月的运行,成功地启动了ANAMMOX反应器,而且反应器运行性能稳定。将厌氧氨氧化引入反硝化聚磷系统中,试验结果表明,在COD和TP的去除率保持基本不变的情况下,NH4+-N的去除率从23%上升到87%,TN的去除率从88%提高到93%,出水NH4+-N和NO2--N的质量浓度均低于2mg/L。     

厌氧氨氧化工艺的研究与应用进展

综述了厌氧氨氧化工艺在污水处理中的应用研究现状,介绍了基质浓度、有机物、溶解氧、温度以及pH等对厌氧氨氧化过程的影响,并对运行较为成功的工程案例进行了分析说明。在此基础上,提出了厌氧氨氧化工艺的未来研究重点,具体包括:变温条件下厌氧氨氧化菌的快速适应及性能保持,多因素共同作用对厌氧氨氧化的综合影响,厌氧氨氧化菌的快速增殖与稳定保留,短程硝化过程的稳定实现。     

厌氧氨氧化菌的驯化培养

厌氧氨氧化是指在厌氧条件下,厌氧氨氧化混合菌直接以NH4+为电子供体,以NO3-或NO2-为电子受体,将NH4+、NO3-或NO2-转变为N2的过程.厌氧氨氧化作为一种新型的污水处理工艺因其耗能少且不消耗碳源具有较高的理论意义和良好的应用前景.本文以活性污泥为种泥,采用SBR反应器,以NH4 Cl和NaNO2配制人工模拟废水进行厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌的培养与驯化.在此系统中观察到了厌氧氨氧化反应,但是氨氮并没有与亚硝酸盐氮一直呈比例下降,反而有所上升,此时厌氧氨氧化菌的驯化培养仍处于初期.     

厌氧氨氧化反应的影响因素研究

以厌氧氨氧化活性污泥作为接种物,以无机盐培养液作为实验用水,考察了溶解氧、进水NO2--N与NH4＋-N的比值对厌氧氨氧化反应的影响。反应体系中硝酸盐的产生量随溶解氧浓度增加而增大,总氮去除率则随溶解氧浓度的增加而降低,除氧实验时出水NO3--N浓度平均为67.2mg/L,总氮去除率平均为73.9%;不除氧时出水NO3--N浓度平均为83.0mg/L,总氮去除率平均为67.8%;当进水NO2--N与NH4＋-N比值为1.16时,利于厌氧氨氧化反应的进行,总氮去除率为62.78%。     

污水处理厌氧氨氧化工艺研究与应用进展

叙述了厌氧氨氧化的工艺原理、工艺形式和主要功能微生物的特征等研究进展,总结了温度、基质浓度和pH、DO含量、有机物、金属离子等对厌氧氨氧化过程的影响,介绍了厌氧氨氧化工艺在污水处理测流和主流实际工程中的应用实例,阐明了工艺的处理效能和运行参数等,分析了在实际应用中存在的问题。认为实现工艺的快速启动,有效抑制有毒物质对厌氧氨氧化菌的毒害,提高工艺系统运行的稳定性是厌氧氨氧化在实际应用中的关键,也是需要进一步探索和研究的内容。     

厌氧氨氧化脱氮技术的研究进展

厌氧氨氧化具有无需外加有机碳源,耗氧量少,污泥产量低等优点,但厌氧氨氧化菌生长缓慢,倍增时间长,抗冲击能力弱,对环境条件要求苛刻,DO、温度、pH、有机物等会对厌氧氨氧化过程产生影响。因此在启动ANAMMOX工艺时,需根据不同水质及处理目的,选择合适的反应器及接种污泥。该文就厌氧氨氧化的发现,反应机理,影响因素,厌氧氨氧化菌的富集、生理生化特征,厌氧氨氧化的启动,厌氧氨氧化工艺等方面做一综述。     

厌氧氨氧化应用于城市主流污水处理工艺的研究进展

厌氧氨氧化(Anammox)技术作为近年来新兴的自养脱氮工艺,具有无需外加碳源、低污泥产量、低能耗等优势.文中总结了厌氧氨氧化应用于主流污水处理工艺时面临的困难挑战,分析了厌氧氨氧化处理污水的最新研究进展,阐述了厌氧氨氧化菌(AnAOB)的截留、硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制、有机物的不利影响等问题的具体解决方案.在节能...     

厌氧氨氧化工艺的应用研究进展

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺是废水生物脱氮中一种新的氮素转化途径。它是指在厌氧条件下,通过特定的兼性和专性厌氧的自养微生物的作用,将NH4+-N和NO2--N反应转化为N2的过程,该工艺具有工艺流程短、能源消耗低、无二次污染等特点。本文阐述了厌氧氨氧化工艺的反应机理、厌氧氨氧化菌生长的影响因素及国内外应用研究现状,并结合其在实际工程中的应用,对厌氧氨氧化技术的发展前景进行了展望。     

多种外加碳源对厌氧氨氧化耦合反硝化的影响

厌氧氨氧化反应功能菌世代时间长,生长条件苛刻,反应过程和脱氮效果在有机物存在的条件下极易受到影响。因此,本文在快速启动ANAMMOX反应的方法基础上,通过连续添加8种有机碳源进行批次试验,探究有机物ANAMMOX反应的影响。结果表明,不同有机物对厌氧氨氧化系统的促进作用不同,氨氧化速率从高到低依次为乙酸钠、丙酸钠、蔗糖、乳糖、淀粉、戊酸和己酸。当浓度达到300mg/L时,乙酸钠反硝化性能优于丙酸钠。以硝态氮为底物时,大分子有机物(戊酸和己酸)对提高反硝化脱氮性能帮助很小。     

亚硝态氮对厌氧氨氧化反应的抑制及恢复研究

厌氧氨氧化过程的基质是氨氮和NO_2~--N,对于许多微生物而言,NO_2~-是有毒害作用的。据国内外研究结果显示,NO_2~--N和氨氮的浓度过高,均会对厌氧氨氧化过程产生抑制。因此本文通过试验对亚硝态氮对厌氧氨氧化反应的抑制及恢复进行研究。     

盐度对Anammox的短期影响研究

采用批次试验,研究盐度对厌氧氨氧化(Anammox)反应的短期影响,并考察添加甜菜碱对Anammox菌抗高盐胁迫的作用。结果表明不同类型的无机盐对Anammox的抑制程度不一,相同摩尔浓度下抑制程度为Na2SO4>KCl>NaCl。并发现渗透压对Anammox活性半抑制值为1.24 MPa,不同无机盐下Anammox活性不一的主要原因是不同离子的作用。低浓度的盐(NaCl浓度≤10 g L 1)可以激活Anammox,5 g L 1NaCl作用下,比厌氧氨氧化活性(SAA)提高了49%;高浓度的盐会抑制Anammox,在NaCl浓度为50 g L 1时,厌氧氨氧化菌活性较低,比厌氧氨氧化活性(X)仅为17%。30 g L 1NaCl作用下添加1 mmol L 1的甜菜碱可有效减轻盐度抑制,比污泥厌氧氨氧化活性较对照(30 g L 1NaCl,无甜菜碱)提高了22.6%。     

HCO_3~-浓度对厌氧氨氧化反应的影响

接种稳定运行的UASB厌氧氨氧化反应器污泥至厌氧发酵罐进行批式实验,研究了进水HCO_3~-浓度对厌氧氨氧化反应的影响。结果表明,当进水HCO_3~-质量浓度0.8 g/L时,发酵罐出水pH迅速大幅度升高,抑制了厌氧氨氧化细菌活性,氮去除速率大幅下降;随着进水HCO_3~-质量浓度从0.8 g/L增加到1.2 g/L,厌氧氨氧化细菌的活性增加;进一步提高HCO_3~-浓度,氮去除速率下降,厌氧氨氧化细菌的活性又受到抑制。HCO_3~-对厌氧氨氧化反应的影响表现为提供充足碳源和调节反应器p H的综合作用。     

甲醇为碳源时C/N对反硝化过程中亚硝酸盐积累的影响

如何获得稳定的NO2--N作为厌氧氨氧化细菌的电子受体是城镇污水通过厌氧氨氧化途径脱氮的瓶颈问题。为此考虑利用反硝化途径获取稳定的NO2--N。以甲醇为碳源,采用小试装置的SBR反应器,通过控制进水C/N(COD与NO3--N质量浓度比)的策略,研究了反硝化过程中的NO2--N积累的状况。试验结果表明以甲醇为碳源且投加量不足时(C/N3.2),反硝化过程中和反硝化结束后会产生稳定的NO2--N积累;在C/N不足的前提下,NO2--N积累量随甲醇投加量的增加而增加;进水C/N为2.4～3.2时,可获得约25%的NO2--N积累率;进水C/N为0.8时,NO2--N积累率仅为5.6%;C/N1时,NO2--N与NO3--N的还原速率随着COD浓度的增加而增加;C/N≥1时,COD浓度不再影响NO2--N与NO3--N的还原速率。     

pH值促进硫酸盐型厌氧氨氧化的快速启动

针对硫酸盐型厌氧氨氧化启动时间长的现象,基于pH值对传统厌氧氨氧化菌的影响作用,通过提高进水pH值的方法,分别考察了启动阶段NH+4-N、SO2-4、NO-2-N、NO-3-N以及pH值的变化情况。结果表明,pH值对厌氧氨氧化过程有明显影响,当pH值8.5时,厌氧氨氧化污泥活性下降,导致厌氧氨氧化反应变弱;在提高反应体系pH值的情况下,历时45d,成功启动了硫酸盐型厌氧氨氧化,缩短了启动时间,实现了NH+4-N与SO2-4的同步去除,平均去除量分别为48.72mg·L-1和23.14mg·L-1。调节反应pH值,改变反应器中厌氧氨氧化菌的优势地位而使硫酸盐型厌氧氨氧化微生物处于主导地位,能缩短硫酸盐型厌氧氨氧化的启动时间。     

有机物对ANAMMMOX工艺脱氮效能的影响研究进展

厌氧氨氧化技术为焦化废水等低碳氮比废水提供了一条简洁、实用的生物脱氮途径,因此受到人们的极大关注,具有非常高的研究价值和广阔的应用前景。重点介绍了有机物(种类和浓度)对厌氧氨氧化过程的影响,并综述了近年来国内外学者对于厌氧氨氧化菌富集培养技术的研究进展。