厌氧氨氧化与反硝化除磷耦合机制

厌氧氨氧化与反硝化除磷的耦合对实现污水同步脱氮除磷和推动其实际应用具有重要意义。在深入分析厌氧氨氧化与反硝化除磷机理的基础上,充分讨论了厌氧氨氧化与反硝化除磷的微生物菌群关系及影响两者耦合的控制因素。分析得出,控制系统在温度为30～35℃,DO为0.2～0.5 mg/L,pH为7.5～8.0,进水有机物质量浓度在100～200 mg/L的条件下运行,有利于实现两者的耦合。     

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...     

改良氧化沟工艺处理城市污水除磷试验研究

采用水解酸化-厌氧-改良氧化沟多点强化氧化沟除磷工艺,通过对前置水解酸化反应器、氧化沟水力停留时间及二沉池污泥回流比的调控,对混合型城市污水进行除磷研究。结果表明,当进水COD、TP平均分别约为557、5.9 mg/L,总水力停留时间为17.5 h,污泥回流比为1,平均DO为2~4 mg/L,无外加碳源时,经上述工艺处理后,出水COD、TP平均分别为54.9、0.9 mg/L,COD、TP平均去除率可分别达到90.1%、86.4%。水解酸化-厌氧-改良氧化沟工艺对混合型城市污水的除磷效果良好、稳定可靠。     

序批式生物反应器工艺脱氮除磷过程控制参数

为了实现序批式生物反应器(SBR)的自动控制,利用SBR工艺厌氧-好氧-缺氧(AOA)的运行方式处理模拟废水,考察溶解氧(DO)、p H值及氧化还原电位(ORP)作为各反应阶段终止(包括厌氧释磷、好氧硝化、曝气、好氧吸磷和缺氧反硝化)控制参数的可行性。结果表明:厌氧段,p H值与ORP曲线下降至平台的转折点对应厌氧释磷的终点;好氧段,p H值曲线的最低点对应硝化作用的终点,p H值、DO与ORP在硝化结束后均上升至一个稳定的平台,三者结合来判断曝气时间的结束以及好氧吸磷的终点;缺氧段,ORP曲线的最低点对应反硝化作用的终点。DO,p H值与ORP的特征点可以作为SBR工艺脱氮除磷的过程控制参数。     

厌氧氨氧化脱氮技术及其应用

厌氧氨氧化因其在脱氮方面有无需外加碳源、耗氧量少、产泥量少等优点越来越受到人们的关注。但是厌氧氨氧化也有一定的抑制因素而是其应用得到限制。本文介绍温度、DO、pH值、HRT、氮素、有机物、盐度等因素对厌氧氨氧化反应的影响,以及在废水脱氮方面的应用前景,并指出今后研究的重点。     

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。     

不同碳源类型对生物除磷过程释放磷的影响

厌氧释放磷是生物除磷的重要部分，释放磷不充分是生物除磷不稳定的主要原因。为了研究碳源种类对厌氧生物除磷的影响，以A2/O氧化沟工艺好氧末端活性污泥为研究对象，投加乙酸钠、丙酸钠、葡萄糖、甲醇和乙醇等碳源，在厌氧和缺氧状态下进行释放磷试验研究。结果表明：（1）在厌氧条件下，聚磷菌（PAOs）以乙酸钠或丙酸钠为碳源释放磷速率很快，120 min平均比释放磷速率分别为290.5和236.7 mg P·（g VSS）-1·d-1;PAOs利用葡萄糖、乙醇和甲醇释放磷速率较低，比释放磷速率分别为49.4、38.8和8.91 mg P·（g VSS）-1·d-1;（2）在缺氧条件下，PAOs以乙酸钠或丙酸钠为碳源释放磷速率与厌氧状态下释放磷速率相差不大，而其他3种碳源作用下，PAOs并不释放磷;（3）初始NO-3过高时，乙酸钠作为碳源，PAOs在释放磷结束后利用NO-3作为电子受体进行反硝化吸收磷。     

有机物对厌氧氨氧化的双向影响及抑制解除

以改进型UASB为反应器,采用连续试验方法,研究了不同浓度有机物对厌氧氨氧化反应的影响,并制定了通过调节亚硝态氮浓度解除厌氧氨氧化有机物抑制的方法。结果表明,当COD≤120 mg/L时,有机物对厌氧氨氧化反应产生促进作用,反之则产生抑制作用;NO2-能有效解除由于有机物引起的竞争性抑制,使厌氧氨氧化菌不受反硝化菌竞争性抑制影响的COD、NH4+-N、NO2--N投加质量比为1.6∶1∶1.92。     

我国城市水体底泥污染特征分析及治理方案探讨

本文研究了城市水体新生底泥对上覆水DO、ORP等水体黑臭指标的影响,及向水体释放NH3-N和PO43--P的特征规律.结果表明,长期未清淤的底泥中大量的还原性物质会造成水体厌氧环境,且会降低水体ORP,导致水体黑臭;同时新生底泥释放的NH3-N和PO43--P会引起水体富营养化风险.城市水体水质的长效保持需采取底泥定期...     

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。     

纳米零价铁对厌氧消化影响的反应动力学模型

污泥厌氧消化是污水处理厂实现“碳中和”的关键环节。然而传统厌氧消化技术普遍存在水解不充分、产甲烷效率低的问题,在工程中表现为污泥的甲烷潜势（B₀）低、产甲烷速率（k）低等,从而使得获得的甲烷气通常不能达到量和质的要求。纳米级零价铁（NZVI）基于能够在厌氧条件下析氢（H₂）腐蚀为产甲烷菌提供电子供体及更有利的厌氧环境,而被认为在厌氧消化领域具有潜在的应用前景。就此,通过在厌氧消化体系中投加不同剂量的NZVI（0、100、300、600和1000 mg·L^-1）,以甲烷潜势（B₀）和产甲烷速率（k）为主要评价指标,并基于一级反应动力学模型探讨了NZVI对厌氧消化过程的主要作用机理。研究结果表明,NZVI能够强化厌氧消化过程产甲烷,主要作用机制在于促进微生物细胞破壁,从而提高污泥的水解酸化程度,得到更高的甲烷潜势（B₀）。     

含重质油污泥非均相氧化降解特性及其强化机制

含油污泥广泛产生于石油开采、炼制与使用过程中。对含油污泥进行资源化与无害化低碳处理一直是行业的难题。以传统水洗处理后的含重质油污泥残渣为例,本文系统研究了采用过一硫酸盐-高铁酸盐-FeS（PFI）氧化体系对其进行氧化降解的规律及过程强化机制。结果表明PFI氧化体系能够对含重质油组分（胶质、沥青质等）的油泥残渣进行降解,将大分子物质转化为小分子有机物。然而,由于油泥固相颗粒多孔孔道吸附等原因,会有一部分的重质组分残留于孔道内,难以降解去除。此外,油泥经PFI氧化后,所得固体表面会覆盖一层二次产物氧化铁薄层,阻碍氧化剂分子进一步与石油分子的接触,从而降低氧化效果甚至终止氧化过程。采用表面酸性调控方法可以大幅度溶解氧化铁薄层,增加氧化剂与有机物的接触机会,从而强化残留重质油有机物降解率。     

氧化还原电位对膨胀颗粒污泥床反应器的指示作用

对EGSB反应器异常运行状态时COD、挥发酸、氧化还原电位(ORP)、碱度、pH值进行了测试与分析。结果表明,ORP对EGSB反应器的异常运行反应敏感,由于ORP可方便地实现在线监测,可作为实际工程中厌氧反应过程是否正常运行的指示参数。     

Fenton oxidation process control using oxidation-reduction potential measurement for pigment wastewater treatment

The Fenton oxidation process was applied as a pretreatment process to degrade non-biodegradable organic matters in pigment wastewater. It was necessary to continuously measure the fluctuating concentration of organics in the pigment wastewater and to determine the amount of Fenton’s reagent required to oxidize the organics. Batch and continuous flow tests were used to evaluate the relationship between the concentration of organics (COD_Cr) and the amount of Fenton’s reagent required to achieve a sufficient oxidation of the organics. On-line measurements of the oxidation-reduction potential (ORP) value in the batch and continuous flow tests showed that the maximum ORP values were highly related to the organic concentrations (expressed as COD_Cr) and the Fenton’s reagent dosage (expressed as H₂O₂ concentration). The empirical equation was [COD_Cr]=8808+0.494[H₂O₂]-14.6ORP. A control program of Fenton’s reagent dosage based on the empirical equation was applied to control of a pilot scale Fenton oxidation process using ORP measurement. The concentration of organics predicted with the control program well agreed with the observed concentration of organics in the pigment wastewater. The variation of the effluent organics concentration of the controlled Fenton oxidation process was significantly reduced compared to that of a process without the control system. These results suggested that the control system of Fenton’s reagent dosage using ORP measurement would be applicable to the Fenton oxidation process for efficient pretreatment of pigment wastewater.     

UASB+生物接触氧化处理酸性饮料废水工程实例

针对某企业酸性饮料废水水质、水量以及p H波动大等特点,采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)+生物接触氧化工艺进行处理。生化处理系统(处理规模1 600 m3/d)运行30 d,COD平均去除率达到95%,出水水质稳定达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的一级标准要求。     

Wet electrolytic oxidation of organic pollutants in wastewater treatment

Wet electrolytic oxidation of organics in the presence of electrolytes and externally added oxygen gas was investigated for wastewater treatment. The experimental apparatus was a 300 ml electrolytic batch autoclave operated mainly at 250 C and 7 MPa. The results showed that the presence of halide ions such as chlorides and bromides strongly catalyses the conversion of pollutant organic compounds to innocuous compounds such as CO₂ and water. The addition of external oxygen gas in wet electrolytic oxidation of acetic acid strongly suppressed the cathodic evolution of hydrogen gas and demonstrated a TOC removal profile with an apparent current efficiency higher than 100% for high concentration acetic acid solutions.     

交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺

采用某污水处理厂A²/O工艺中的活性污泥为种泥,以模拟生活污水为对象,考察了交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺的启动与运行特性,并采用高通量测试技术分析系统除磷污泥的菌群结构。通过60天的启动试验,系统内反硝化聚磷菌占聚磷菌总数的比例由21.3%提高到94.4%,出水磷在0.6mg/L左右。通过逐步增加进水氨氮的方法运行2个月,系统的脱氮除磷效果稳定。在进水P浓度为6.4mg/L,保持进水N/P比为8.8,交替厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺效能最优,可达0.12kgN/(m³?d)和0.018kgP/(m³?d),出水总磷(TP)0.8mg/L,总氮(TN)12mg/L,出水COD、NH₃-N和TN达到国家综合排放标准GB18918-2002一级A排放标准。周期试验中,pH值、氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP值)均可作为厌氧释磷的控制参数,ORP也可指示缺氧吸磷的终点。典型周期内硝酸盐、亚硝酸盐的消耗量与磷的吸收量基本呈线性关系。系统内污泥多样性约为种泥的0.5倍,在“门”、“属”分类级别上分别以Proteobacteria、Xanthomonadales-nobank为主。     

城市污水自养脱氮系统中有机物与磷的回收

厌氧氨氧化的发现使开发低能耗城市污水处理技术成为可能,可通过生物吸附实现污水能源与资源的回收。强化除磷系统污泥龄(SRT)仅为2 d,系统抗冲击性强,污泥沉降性良好,污泥体积指数(SVI)低于50,可为自养脱氮系统提供稳定的进水,但系统污泥碳含量仅为37%。将反应器内好氧水力停留时间(HRT)降至 40 min后,实现有机物去除序批式反应器(SBR)的稳定运行,厌氧段COD去除率占总COD去除率的93.8%,这表明系统对有机物的去除主要为生物吸附作用,同时污泥碳含量提升至48%。由于异养菌对有机物的消耗利用与除磷菌的吸磷过程同时进行,若试验废水C/P比较低,可降低系统水力停留时间、提升碳的回收率并辅助少量的化学除磷手段,对系统厌氧搅拌时间、曝气时间及污泥龄进行优化,从而实现C与P的高效回收。     

氨在超临界水中氧化的平衡热力学研究

城市污泥中含有大量的蛋白质等含氮有机物,而氨是含氮有机物超临界水氧化的中间产物。文章使用热力学方法研究了氨在超临界水中氧化构成的平衡体系。采用Peng-Rob inson状态方程和最小自由能法计算了反应体系中各组分的平衡组成。结果表明,当反应体系达到平衡时,氨在超临界水中可以被完全氧化;其中大部分的氨转化成了氮气,只产生少量的NO和NO2,没有N2O的生成。提高温度和过氧量可以增加NOx的平衡产量,但NOx的选择性最高不超过2%。比较热力学平衡计算结果和前人实验结果发现,N2O只是氨在超临界水中氧化的中间产物。氨在超临界水中的降解效果主要受动力学因素影响。