低浓度下短程硝化试验研究

在低氧曝气短程硝化过程中,氧气是反应的限制因子,氧气的浓度和反应时间直接决定了氨氮的去除率。DO浓度0．25—0．75mg／L这一范围内,亚硝酸氧化速率很小,受DO浓度变化的影响也小;氨氧化速率相对较高,DO浓度对氨氧化速率影响相对较大。     

SBR工艺中pH值与DO对硝化过程中N2O释放的影响

试验采用SBR反应器处理模拟生活污水,考查溶氧DO与pH值对硝化过程中N2O释放量与硝化效率的影响.结果表明,在温度为28～30℃、反应器内MLSS约3500mg/L.水力停留时间为8.4 h、污泥停留时间为25 d时,pH值与DO水平对N2O的积累和硝化效率起着重要的作用.在pH值为9、DO为2 mg/L时产生的N2O量最小,其最大释放浓度为3.59μL/L,氨氮的转化效率为94.36%.在此条件下,既能减排N2O这种温室气体和减少能耗,又有很好的硝化效率,为污水厂生物脱氮过程中温室气体N2O的减排与构建清洁的废水处理工艺奠定了基础.     

A/O/O生物膜反应器处理锦纶废水的影响因素

试验采用A／O／O生物膜系统对锦纶废水进行处理，考察了硝化液回流比、水力停留时间、DO和进水COD及TN浓度对系统处理效果的影响。结果表明，当进水COD和TN分别为480-525mg／L和24-26mg／L，硝化液田流比3，单个反应器HRT为3．9h，好氧池Ⅰ和Ⅱ内DO均为3．0mg／L左右时，系统COD和TN去除率分别迭95％和70％，出水氨氮低于1．5mg／L，满足GB8978-96污水综合排放一级标准。     

A/A/O氧化沟中DO对SND脱氮的影响研究

采用A/A/O氧化沟反应器处理低碳源城市污水,考察了DO浓度对硝化及反硝化过程的影响,分析DO浓度与同步硝化反硝化(SND)脱氮反应速率的关联性。研究发现,较适宜的DO浓度范围为1.0~1.5 mg/L,DO浓度降低会影响氨氮降解,硝化效果急剧变坏的临界溶解氧浓度范围为0.8~1.5 mg/L,而DO浓度过高则不利于主反应区SND脱氮,同时较多的溶解氧内回流至缺氧区会破坏其脱氮环境。当DO<2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间线性关系较好;SND随着DO浓度的升高而受到抑制,当DO>2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间基本不呈线性关系,系统中基本不发生SND反应。     

低溶解氧对改良A／A／O工艺脱氮除磷的影晌

以采用厌氧／缺氧／好氧（A／A／O）工艺的城镇污水处理厂为研究对象,利用改良A／A／O中试装置开展处理实际污水的研究,通过与实际工艺的运行效果对比,系统探讨了低溶解氧（DO）浓度以及好氧池末端非曝气区的设置对脱氮除磷的影响。结果表明当好氧区的DO平均浓度从2．2mg／L逐渐降至1．0mg／L时,系统COD的去除效率与硝化效果未受到影响,但除磷效果明显下降;随着DO平均浓度的降低以及非曝气区对DO的缓冲,保证了缺氧区的缺氧环境,同时有效降低了内回流液中DO浓度的携带对碳源的消耗,提高了反硝化效率,使得系统对TN的去除率逐渐升高。就总体运行情况来看,A／A／O工艺中好氧区DO的平均浓度可以在1．0—2．0mg／L之间运行,同时在好氧区末端设置非曝气区,可以有效地缓冲内回流液中DO浓度对反硝化的影响,提高脱氮效率。     

AO工艺同步脱氮除磷效能的研究

采用A／O同步脱氮除磷工艺处理模拟污水,调整DO、HRT、内回流、进水污染物的浓度等影响因素,考察了该工艺单位活性污泥处理污水中TN、TP的能力。结果表明,当好氧区DO控制在0．6mg／L左右,HRT控制在10h,内回流比控制在1：1时,单位活性污泥处理污水TN、TP的能力最强,单位活性污泥TN去除速率达到14×10^-3mg／（L·mg MLVSS·h）,单位活性污泥TP去除速率达到0．14×10^-3mg／（L·mg MLVSS·h）,AO系统实现了同步硝化反硝化和反硝化除磷。     

生活污水不同生物脱氮过程中N_2O产量及控制

利用好氧-缺氧SBR反应器和全程曝气SBBR反应器处理生活污水,分别实现了全程、短程和同步硝化反硝化脱氮过程,研究了不同脱氮过程中N2O的产生及释放情况,同时考察了不同DO条件下同步脱氮效率及N2O产生量。结果表明,全程、短程生物脱氮过程中N2O主要产生于硝化过程,反硝化过程有利于降低系统N2O产量。全程、短程、同步硝化反硝化脱氮过程中N2O产量分别为4.67、6.48和0.35mg.L-1。硝化过程中NO2-N的积累是导致系统N2O产生的主要原因。部分AOB在限氧条件下以NH4+-N作为电子供体,NO2-N作为电子受体进行反硝化,最终产物是N2O。不同DO条件下同步硝化反硝化过程中N2O的产生表明:控制SBBR系统中DO浓度达到稳定的同步脱氮效率可使系统N2O产量最低。     

有机碳源和DO对短程硝化的影响

在SBR反应器中控制温度为(30±1)℃,pH为7.5～8.5,DO质量浓度为0.6～1.8mg·L-1,MLSS质量浓度稳定在5 000 mg·L-1左右,实现了短程硝化反硝化,并在C/N为1/1、1/2、1/4和DO质量浓度为0.3～O.4、0.4～0.6、0.6～1.6、1.6～2.0 mg·L-1的情况下,对亚硝酸氮累积的效果进行对比试验.结果表明,氨氮的去除率随着C/N的增加而降低,C/N=1/4时氨氮去除率达到98.3%,亚硝态氮的累积率达到了99.95%,DO质量浓度为0.6～1.6mg·L-1时最适合于同步硝化好氧反硝化脱氮.出水氨氮质量浓度为0.57mg·L-1,亚硝态盐氮质量浓度为125.78mg·L-1,硝酸盐氮质量浓度为O.26mg·L-1.     

气升循环分体式膜生物反应器处理厕所污水

以高氨氮、低碳氮比（C／N）的厕所污水为研究对象，对气升循环分体式膜生物反应器的氨氮脱除能力及其影响因素和控制方法进行了研究。结果表明：气升循环分体式膜生物反应器处理BOD5／NH^＋4-N接近1／1的高氨氮厕所污水，在生物反应池污泥浓度为1．0～2．0g／L，溶解氧浓度为1．0～2．0mg／L，调节池中投加Na2CO3和NaOH碱度的条件下运行，实现了厕所污水中有机物和氨氮的良好降解和脱除，氨氮由入水浓度241．5mg／L降为出水浓度10mg／L以下，系统出水优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T18920-2002）标准要求，同时具有30％～80％的脱氮能力。     

利用双污泥反硝化除磷工艺降低污水处理过程中N2O产生量

以人工模拟废水为处理对象,采用双污泥反硝化除磷工艺,试探了在不同DO下各污染物的去除率和曝气池中N_2O气体产生量,结果表明:双污泥反硝化工艺对废水中氨氮、总氮和总磷去除效果较好,对COD和BOD_5的去除效果甚微;曝气池中产生的N_2O量在曝气前30min几乎呈线性增长,随后区域稳定,曝气池中DO为2、3、4 mg/L时,曝气60 min后产生的N_2O分别为0.37、0.32和0.47 mg/L;为使该工艺处理印染废水能达到最大的经济效益和环境效益,应控制曝气池中DO浓度为3 mg/L。     

低氧条件下生物反硝化过程中N2O的产量

利用SBR反应器,控制曝气量为0.3 L·min-1,通过改变N2∶O2比例,调节反硝化过程中DO浓度,以连续投加乙醇作为反硝化碳源,考察了低氧条件下NO-3N反硝化过程及N2O的产量。结果表明,DO对反硝化菌的活性具有明显的抑制作用。DO由0增至0.7 mg·L-1,NO-3N还原速率由18.12 mg N·(g MLSS)-1·h-1降至11.37 mg N·( gMLSS)-1·h-1,系统N2O产量由0.23 mg·L-1增至1.74 mg·L-1。其原因为：(1)较高的NO-2N浓度导致系统反硝化速率降低,N2O积累并释放;（2）DO对N2O还原酶活性具有明显的抑制作用。降低缺氧-好氧生物脱氮过程中缺氧反应器内部DO含量,是减少生物脱氮过程中N2O产量的关键因素。     

影响膜生物反应器处理效果的因素研究

通过连续运行MBR研究了DO、HRT、C／N对膜生物反应器处理效果的影响。试验结果表明：当CODMn在2．1—12．8mg／L范围内,C／N为10：1,HRT为5h时,当DO为1mg／L时,TN的去除率达到最大值56．43％,而DO过高或过低都会影响同步硝化反硝化的进行;控制DO为1mg／L,其余操作条件不变,当HRT为4h,TN的去除率达到最大值57．29％;C／N为20：1时,MBR对水中的CODMn、NH3-N和TN等的去除率均达到较好的处理效果;因此,膜生物反应器的最佳操作条件是DO为1mg／L,HRT为4h,C／N为20：1。     

N2O4/O3硝化芳烃反应的宏观动力学研究

讨论了N2O4／O3硝化芳烃的动力学行为。利用稳态处理方法得出了反应动力学模型。Raman光谱显示N2O4／O3反应体系不存在硝酰阳离子，说明N2O4／O3硝化芳烃不是硝酰阳离子的亲电取代过程。N2O4／O3硝化苯和甲苯时。反应速率对苯和甲苯的浓度为零级、对四氧化二氮为0．5级；当N2O4／O3硝化氟苯时。反应速率对氟苯为1级、对四氧化二氮为零级。实验结果与动力学模型相吻合。通过竞争实验测定出NzOt／Oa硝化芳烃的哈米特方程logfP^R=-7．26σp^ -0．125。反应常数为-7．26。与混酸硝化取代芳烃的反应常数相近。说明这两种硝化反应过程中决定异构体分布的过渡态具有相似结构。     

DO值对CASS工艺处理效果的影响研究

对重庆市大渡口污水处理厂,在DO值分别为3．0、2．5、2．0、1．5、1．0mg／L的情况下,选取进水参数差别不是很大的10个周期进行生产性试验研究。结果表明：考察范围内,不同DO值条件下CASS工艺对COD均有良好的去除效果,无论采用何种DO值,均可保证出水CODCr浓度低于60mg／L,达标排放;不同DO值对NH4^＋-N和TN的去除影响是巨大的,在DO=1．5mg／L和1．0mg／L时出水NH4^＋-N和TN都曾出现过不达标的现象,并且考虑节能方面因素,宜将DO控制在2．5mg／L;各种DO值下,TP的去除率稳定且较高,始终保持在94．7％以上,出水也一直稳定在0．1～0．4mg／L。     

三相生物流化床处理苯胺废水的硝化特性研究

以苯胺废水处理站剩余污泥为菌源，经富集、扩大培养获得高含量的硝化菌菌液，并以自行研制的纤维颗粒为载体进行了挂膜试验，考察了pH、溶解氧（DO）和无机碳源等主要工艺条件对苯胺降解硝化过程的影响。结果显示，在15d内微生物开始在载体表面形成生物膜，30d后膜厚稳定在120～150μm。条件试验结果表明，pH为8．5时硝化效果最佳，氨氧化速率达到43．22mg／L·d；DO为3．0mg／L时满足苯胺降解菌及硝化菌代谢需要；添加无机碳源可有效促进硝化反应的进行，当NaHCO3添加量为300mg／L，可使硝化速率提高30．68％。由此证明了在三相生物流化床中通过条件优化可消除苯胺废水降解过程释放的富余氨氮。     

物化处理后的铜酞菁废水A/O生物接触氧化研究

铜酞菁废水酸性强、氨氮和Cu^2 浓度高、处理难度大。作者采用A／O生物接触氧化对经物化处理后的铜酞菁废水进行了实验研究。实验表明：适当增大硝化液回流比(R)有利于有机氮转化以及硝化和反硝化;增加水力停留时间(HRT)可提高脱碳效率,并促进硝化。在进水CODCr500mg／L,TKN100．8mg／L,R为300％及HRT为50h时,CODCr、NH3-N和TKN的去除率可分别达91．0％、98．8％和98．4％。     

复合式膜生物反应器内的同步硝化反硝化研究

研究了半软性填料膜生物反应器内的同步硝化反硝化现象及机理,考察了DO,C/N对有机物和氨的去除效果以及对同步硝化反硝化的影响。试验结果表明,反应器内存在较好的同步硝化反硝化效果。进水COD为800mg／L左右,pH为7．0-8．0,HRT为10h,温度为25℃时,DO为2．5mg／L左右,C／N为20左右的条件下同步硝化反硝化效果最好,且COD,NH4^＋-N,TN去除率都可以达到90％以上。     

短程硝化过程中NO_2~-对NH_4~+及NH_2OH氧化产生N_2O的影响

N2O是一种强效的温室气体,而污水生物脱氮过程是N2O产生的一个主要人为来源。在本研究中,向生物处理出水中投加NH+4、NH2OH及NO-2,研究了NO-2对NH+4及NH2OH氧化过程中N2O产生的影响。试验结果表明,NH+4及NH2OH氧化过程的最初30 min内(总反应时间180 min)产生的N2O占总N2O产生量的25%以上。在NH4+或NH2OH氧化完成前的30 min内,N2O的净产生量仅有0.2 mg·L-1。NH2OH的氧化是短程硝化开始阶段产生N2O的途径,此后NH+4或NH2OH氧化为AOB提供还原NO-2电子,引起的反硝化作用是产生N2O的主要途径。在实际生活污水短程硝化试验过程中,由于部分COD的存在,在低氧条件下,可能会出现异养菌的反硝化作用。同时,由于氧气及NO-2对氧化亚氮还原酶(NOS)的抑制,使得在生活污水进行短程硝化时,N2O的净产量比上述出水试验时增加了17%以上,总产量最高达到了11.07 mg·L-1。这一途径对N2O产生的贡献也是不容忽视的。     

DO对同步硝化反硝化协同除磷的影响

采用序批式活性污泥反应器（SBR）处理模拟城市污水,在厌氧-好氧运行方式下,考察了DO对同步硝化反硝化协同除磷效果的影响。结果表明,DO的变化对该系统中有机物的去除影响不显著,当DO为1．5～2．0mg／L时,TN及TP去除率均能达到90％以上,并可以应用pH曲线拐点来判断系统硝化过程是否完成。     

短程硝化过程动力学及有机物影响试验研究

在SBR中对自养环境下短程硝化过程动力学和维持初始DO质量浓度不变的条件下有机物对短程硝化的影响进行研究.结果表明,自养环境下,短程硝化过程动力学可以用Monod模型表示,NH4+-N对污泥的最大比氧化速率vmax为13.05mg·g1·h-1,NH4+-N半饱和常数Ks为21.98 mg·L-1.DO充足的条件下,低浓度有机物对短程硝化作用影响不大,系统中主要反应为短程硝化;高浓度有机环境下,氨氮降解速率略有下降,亚硝氮积累率降幅较大,TN有损失,系统中除了短程硝化外,还发生了同步硝化反硝化作用.动力学参数vmax随着有机物浓度的增加先变大后减小,在C/N体积比为0.6左右时,vmax达到最大值58.72 mg·g-1·h-1.