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.     

NO2-/NH4+比对煤气化废水厌氧段处理效能影响

进水稀释配比R为75％的条件下,研究了厌氧氨氧化与反硝化的耦合作用.进水氨氮为(140±5) mg/L,COD为(900 +5) mg/L,通过改变厌氧反应器中亚硝酸盐氮与氨氮的质量浓度比(化学计量比),以考察不同亚硝态氮浓度对厌氧段总氮与有机物的去除效果.实验结果表明,在化学计量比为1.6的条件下,TN去除率高达73.58％,COD去除率为81.61％.结果表明,合适的化学计量比,可以强化厌氧氨氧化与反硝化的协同作用,提高系统的脱氮除碳效能.     

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺处理含氮废水的研究

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺是一种新型的废水脱氮工艺。实验采用模拟废水,进水氨氮浓度为600 mg/L。亚硝化SBR反应器在温度为30℃、HRT为24 h、DO≈0.2 mg/L的运行条件下,将废水中的一部分氨氮氧化成亚硝氮,并使得亚硝化SBR反应器出水中NH4+-N和NO2--N比值接近1∶1.32后,再作为厌氧氨氧化SBR反应器进水;厌氧氨氧化SBR反应器在温度为37℃、HTR为24 h的运行条件下,将氨氮和亚硝氮转化为N2。实验结果表明,部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺脱氮效果较好,废水中氮的去除率可达94.44%。     

水力负荷与低温对厌氧氨氧化与反硝化协同反应器的影响

采用一套3.2L具有填料的上流式厌氧污泥床反应器,在固定进水氨氮、亚硝氮和COD浓度的基础上,通过对进水负荷4个阶段的调节,考察其对厌氧氨氧化与反硝化协同反应器运行的影响。经试验发现,在低水力负荷条件下,氨氮、亚硝氮、COD的平均去除率分别达到了94.1%、97.2%和89.4%,出水硝氮的生成量为4.35mg/L;而在高水力负荷条件下,氨氮、亚硝氮和COD的去除率下降较为明显,为54.2%、73.9%和81%,硝氮的生成量为9.97mg/L。通过再次调低水力负荷,协同脱氮效果基本上能够恢复到之前的水平,表明反应器具备了一定的抗负荷冲击能力。同时低温会对反应器产生较大影响,但反应器内的菌群具备抵御低温并较快恢复的能力,保证了反应器二次启动的成功。     

生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响

部分短程硝化和厌氧氨氧化技术的研究主要集中在高氨氮废水方面,对低氨氮浓度生活污水的研究相对较少。使经过除碳和部分短程硝化后的实际生活污水进入厌氧氨氧化UASB反应器,探究生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响。结果表明,当厌氧氨氧化UASB反应器的进水由配水变为生活污水后,反应器出水中氨氮浓度可降到5 mg·L~(-1)以下,亚硝态氮浓度可降到1 mg·L~(-1)以下,但是硝态氮的生成量高于理论值,可能是溶解氧被带入UASB反应器使硝化作用增强。UASB反应器内厌氧氨氧化污泥颜色由红色变为红黑色,T-EPS含量减少,PN/PS由1.13增大到3.66,沉降性变好,反应器内污泥中厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia所占比例由17.7%减少为14.4%,系统内AOB和NOB菌的含量增加,如果能够降低进入UASB反应器的溶解氧,有可能会减少出水硝氮,达到较好总氮去除效果。     

生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响

部分短程硝化和厌氧氨氧化技术的研究主要集中在高氨氮废水方面，对低氨氮浓度生活污水的研究相对较少。使经过除碳和部分短程硝化后的实际生活污水进入厌氧氨氧化UASB反应器，探究生活污水对成熟厌氧氨氧化颗粒污泥的影响。结果表明，当厌氧氨氧化UASB反应器的进水由配水变为生活污水后，反应器出水中氨氮浓度可降到5 mg·L^-1以下，亚硝态氮浓度可降到1 mg·L^-1以下，但是硝态氮的生成量高于理论值，可能是溶解氧被带入UASB反应器使硝化作用增强。UASB反应器内厌氧氨氧化污泥颜色由红色变为红黑色，T-EPS含量减少，PN/PS由1.13增大到3.66，沉降性变好，反应器内污泥中厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia所占比例由17.7%减少为14.4%，系统内AOB和NOB菌的含量增加，如果能够降低进入UASB反应器的溶解氧，有可能会减少出水硝氮，达到较好总氮去除效果。     

厌氧氨氧化反应器的启动试验研究

采用自制厌氧序批式反应器(ASBR),分别以好氧絮状污泥和厌氧颗粒污泥为接种污泥探究厌氧氨氧化反应器的启动情况。分别经过70、40 d的培养,厌氧氨氧化反应得以发生。随后通过加大进水基质浓度来提高污泥的脱氮活性,到第120天时,两个反应器对氨氮和亚硝氮的去除率分别达到了44.6%、57.5%和64.2%、71.7%;其中氨氮去除量与亚硝氮去除量和硝氮生成量的物质的量之比分别为:1∶1.28∶0.23和1∶1.23∶0.23,接近理论值(1∶1.32∶0.26)。     

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。     

硝化-厌氧氨氧化组合反应器的运行和评价

利用硝化-ANAMMOX组合反应器处理具有高氨氮、低有机质特点的城市厌氧消化污泥滤液。反应器稳定运行后,进水氨氮和亚硝态氮的质量浓度分别达到约360和400mg/L,水力停留时间为30h,总氮容积负荷达到493.4mg/(L·d)时,出水氨氮和亚硝态氮的质量浓度分别为73.6和69.2mg/L。实验中ANAMMOX反应器的启动和运行基本取得了成功。     

亚硝化的实现及与厌氧氨氧化联合工艺研究

在高氨氮废水处理方面,厌氧氨氧化工艺与传统硝化-反硝化生物脱氮工艺相比具有较高的脱氮效能,因此近几年得到了快速的发展.但是厌氧氨氧化需要亚硝态氮作为电子受体,而目前实现亚硝酸盐的积累一直是废水脱氮技术中的难点.为此在综述目前实现亚硝化控制的因数研究进展的基础之上,为适应厌氧氨氧化需求,讨论了将其与厌氧氨氧化工艺相结合时,控制参数的优化策略.以及对亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺的可能性进行综述和展望.     

低含量氨氮污水厌氧氨氧化影响因素研究

采用厌氧复合床,经自养型反硝化过程转化,成功启动了厌氧氨氧化反应器,共耗时165d.反应器启动成功后,TN容积负荷达到0.17 kg·m~(-3)·d~(-1),NO_2~--N与NH_4~+-N去除率分别为100%和93%.在此基础上,研究了pH、温度及不同有机质对厌氧氨氧化反应过程的影响,并通过正交及对比试验确定各因素的最佳控制条件.结果表明,在氨氮的质量浓度较低(～18mg·L~(-1))条件下,厌氧氨氧化反应pH=8.0.温度30℃、有机质(TOC)的质量浓度为40 mg·L~(-1)时,反应达到最佳状态.     

FA与FNA对两级UASB-A/O处理垃圾渗滤液短程硝化的影响

采用两级UASB-A/O组合工艺处理实际高氨氮城市生活垃圾渗滤液,在获得稳定的有机物与氮同步去除的前提下,重点考察游离氨(FA)与游离亚硝酸(FNA)对短程硝化稳定性的影响。在UASB1中进行反硝化同时产甲烷以去除部分TN和部分COD,在UASB2通过产甲烷进一步去除COD,在A/O反应器中主要实现高氨氮的短程去除和剩余COD的降解。试验共进行104 d,历经短程硝化稳定、破坏和恢复3个阶段。结果表明,当最小FA浓度控制在3.1 mg.L-1以上时,系统可维持稳定的短程硝化,NH+4-N去除率、NO-2-N积累率、TN去除率分别可达到99%、95%和86%。当FA浓度小于0.6 mg.L-1时,在原水碱度充足且过曝气的条件下,仅依靠FA对NOB的抑制作用,难于维持短程硝化,NO-2-N积累率下降到29%。前两阶段的FNA浓度均低于0.011 mg.L-1,没有对NOB起到抑制作用,而在第3阶段,FA浓度仍维持在较低浓度,但系统FNA浓度通过降低pH值而大幅度提高(最大值为0.414 mg.L-1),从而利用FA和FNA的协同抑制作用迅速恢复并维持短程硝化,NO-2-N积累率升高到92%。可见FA与FNA是实现并维持城市生活垃圾渗滤液短程硝化的重要影响因素。     

包埋菌载体流化床工艺在城市给水厂的应用

采用包埋固定化细菌技术制成的包埋菌颗粒为载体的曝气流化床工艺,对城市给水厂氨氮等指标超标的2种原水进行试验.结果表明,针对2种微污染水源水,包埋硝化菌颗粒流化床都可以高效、快速地去除水体中的氨氮和亚硝酸盐氮.在水温为23～27℃,水力停留时间(HRT)30min时,1号水源水进水氨氮,亚硝酸盐氮质量浓度平均值为1.88、0.300mg·L~(-1),出水质量浓度平均值分别为0.31、0.106mg·L~(-1);2号水源水进水氨氮、亚硝酸盐氮质量浓度平均值为0.83、0.036 mg·L~(-1),出水质量浓度平均值分别为0.21、0.015 mg·L~(-1).包埋硝化菌流化床可以高效快速地去除不同类型微污染水源水中的氨氮,装置简单,操作、管理方便,是一项有广泛应用前景的微污染水处理技术.     

污泥厌氧水解与短程硝化反硝化耦合工艺处理低碳氮比城市污水

为处理低碳氮比城市污水,在30~35℃、不调节pH值(7.01~8.33)的条件下,通过人为添加氨氮控制游离氨浓度(25mg·L-1),在SBR中6d内成功启动了短程硝化反硝化。对比实验结果表明,短程硝化反硝化在处理低C/N比城市污水时的总氮脱除效果要优于传统的全程硝化反硝化,当反应器运行稳定后,溶解氧的浓度和高游离氨不再是影响NO2--N浓度累积的主要因素,NO2--N/NOx--N始终保持在80%以上。为了进一步提高短程硝化反硝化的脱氮效率,利用污泥厌氧水解产物替代10%进水,为反硝化阶段提供附加的部分碳源,两工艺联合后处理效果良好,出水TN平均浓度和去除率分别为13.39mg·L-1和74.9%,出水水质符合排放标准的要求。     

适用于污染河水修复的可渗透反应墙材料筛选

通过中试规模的模拟试验,进行了适用于污染河水修复的可渗透反应墙(PRB)反应材料筛选研究.结果表 明,以铁屑、焦炭、沸石和石灰石为反应材料的不同配比的6个反应器(A～F)对COD、TN及TP均有一定得去除效果,其中,反应器E对COD、TN及TP的平均去除率分别是61.0%、85.8%和82.O%,显著高于其它材料配比的反应器;各反应器出水铁离子含量均高于进水,但远远低于抑制微生物降解作用的最高容许含量.综合各项指标,反应器E和F反应材料铁屑,焦炭、沸石的体积比较佳,分别为1:2:1和1:1:2,适于典型地表污水.污染河水的修复,其中又以反应器E的反应材料配比更优.     

MBBR法处理城市污水去除污染物的特性研究

通过对小试规模的移动床生物膜反应器(MBBR)处理南方热带亚热带地区城市生活污水的试验研究,探讨了水力停留时间、pH、填料填充率、冲击负荷对反应器处理效果的影响.试验结果表明,在NRT为6 h,进水COD为300mg·L-1,氨氮质量浓度为15 mg·L-1,填料体积填充率为30%,pH为7左右时,移动床生物膜反应器对COD、氨氮、TN的去除率分别为83.4%、80.1%、49.7%.     

包埋固定化微生物工艺技术处理高氨氮化工废水

在小试规模基础上研究了包埋固定化技术结合A/O工艺处理高氨氮化工废水的可行性,结果表明:在HRT为20 h,包埋菌颗粒的填充率为10%,进水氨氮浓度为623~643 mg/L、CODCr为1 012～1 124 mg/L时,出水氨氮<10 mg/L、CODCr<50 mg/L,氨氮去除率达98%以上,CODCr去除率达95%以上,出水达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准的要求。     

低pH对高负荷厌氧氨氧化反应器性能的影响

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺是一种新型生物脱氮工艺,具有良好的应用前景。但ANAMMOX以亚硝酸盐为电子受体,需与短程硝化(SHARON)联合应用。SHARON是一个产酸反应,而ANAMMOX是一个嗜碱反应,后者会受前者的干扰。试验结果表明,低进水pH冲击对高负荷(总氮负荷9.3～27.7kg·(m3·d)-1)ANAMMOX反应器效能具有显著影响。在一定范围内,提高总氮负荷可削弱低进水pH冲击的影响,设置回流也可缓解低进水pH冲击所致的负面效应。低进水pH冲击对厌氧氨氧化反应器效能的影响主要来自低pH与游离亚硝酸毒性的双重抑制,其中低pH的直接作用对反应器效能的影响更大。低进水pH冲击所致的反应器效能恶化可采用停车自然恢复、清水冲洗恢复和外加碱液恢复。     

厌氧氨氧化反应器的启动及其脱氮性能研究

采用添加多层多孔板的升流式厌氧污泥床接种混合污泥,于78 d内成功启动厌氧氨氧化反应器。第75天,反应器对NH4+-N和NO2--N的去除率达95%以上,容积氮去除负荷达0.525 kg/(m3·d)。启动后,快速提高进水基质浓度,反应器出现抑制现象,且抑制前后三氮之比具有显著变化。运行后期,底部出现红棕色污泥。与普通的升流式厌氧污泥床相比,其具有喷动床效应及水利筛分作用,有利于颗粒污泥的形成。     

改性聚乙烯填料CANON反应器的启动与运行

以人工配制无机高氨氮废水为进水,通过接种CANON污泥,研究了改性聚乙烯填料CANON反应器的启动过程.为避免初期溶解氧的抑制作用, 启动采用先厌氧后好氧的方式,以加速ANAMMOX细菌的增殖.首先,在室温[(20±5)℃]、厌氧条件下,历经300 d依然不能启动厌氧氨氧化,TN去除负荷仅为0.12 kg·(m³·d)^-1;当提高温度至30℃后,30 d后,TN的去除负荷达到0.23 kg·(m³·d)^-1;改为好氧条件后,经过38 d后,TN的去除负荷达到1.01 kg·(m³·d)^-1,TN去除率达到77.61%, 的平均值为0.122,接近理论值0.127,表明CANON反应器的脱氮效果良好,短程硝化稳定.通过分析认为,采用先厌氧后好氧的方式启动,并没有达到加速培养ANAMMOX细菌的预期目的,改性聚乙烯填料不适用在厌氧条件下培养ANAMMOX细菌.改性聚乙烯填料CANON反应器启动成功后,需要的曝气量少,但运行不易稳定,应对于CANON反应器形式予以改进,建议将改性聚乙烯填料结合UASB反应器采用,使污泥免于流失.