碱度及外投碳源浓度对好氧颗粒污泥脱氮效果影响

为实现稀土矿山废水高效脱氮,探索了不同碱度和外投碳源下好氧颗粒污泥(AGS)对模拟离子型稀土矿山废水的脱氮效果.当水中碱度≤2 mmol/L时,pH与碱度近似呈线性关系,当水中碱度>2 mmol/L后pH几乎不再变化.硝化反应会消耗大量碱度,进而影响AGS的硝化效果及硝化反应的持续性.随着碱度的增大(2～13 mmol/L),硝化液出水pH呈增大趋势(6.2～8.4),氨氮呈减小趋势(79.2～19.2 mg/L),硝化反应持续时间延长(50～150 min).当碱度为9.5 mmol/L时,反应前后pH保持在8以上,氨氮去除率达到最大值(80.9％),硝化反应可持续140 min,更高的碱度并不会进一步提高氨氮去除率.外投碳源会导致硝化液pH升高并可强化AGS的反硝化效果,但当外投碳源质量浓度大于280 mg/L(以乙酸钠的化学需氧量计)时,总无机氮(TIN)的去除率约为71.6％.碱度和外投碳源对AGS的同步硝化反硝化效果有重要影响,当碳源质量浓度和碱度分别在280 mg/L和8 mmol/L以上时,TIN的去除率大于85％.AGS的内源硝化-反硝化脱氮能力一般,但与外源硝化-反硝化相耦合可降低外投碳源量,具有较好的节能降耗潜力.     

碳源类型和温度对BAF脱氮性能影响研究

以某钢铁厂的二级出水为研究对象,研究了曝气生物滤池(BAF)系统的挂膜,不同碳源类型和温度对该系统脱氮的影响。结果表明:利用含有硝化菌与好氧反硝化菌的富集菌液进行挂膜,16d基本完成挂膜,氨氮、硝态氮的去除率分别高达90.2%和92.2%。不同碳源类型对系统的脱氮性能影响存在差异,以葡萄糖和乙醇作为碳源时效果最佳,氨氮和硝态氮的去除率均超过85%,总无机氮去除率分别是93.4%、95.6%。乙酸钠为碳源时亚硝态氮的质量浓度积累最高达5.79mg/L,采用其它碳源时亚硝态氮几乎没有积累;当不投加外部碳源时,通过内源呼吸代谢作用进行硝化反硝化效果最差,总无机氮的去除率仅有20.4%。随着温度的上升,硝化和反硝化效果逐渐升高,其中硝化的最适温度是在27.3℃左右,氨氮的去除率高达91.1%,好氧反硝化过程对温度的耐受性比较好,在17.5～33.1℃时,平均去除率大于90%。     

不同碳源对低温投加氧化还原介体污水生物反硝化脱氮过程的影响

低温污水生物反硝化脱氮效果差,投加氧化还原介体有利于反硝化过程,不同碳源对反硝化脱氮过程有不同影响。本文考察了不同碳源（丙酸钠、甲醇、乙醇及乙酸钠）对低温投加氧化还原介体1,2-萘醌-4-磺酸盐（NQS）污水生物反硝化脱氮过程的影响。以硝态氮、总氮、亚硝态氮浓度、去除率和脱氮速率、化学需氧量（COD）、氧化还原电位（ORP）的变化对不同碳源的影响进行了表征,发现丙酸钠为碳源时的反硝化速率最高,最高为7mgNO_x^--N/（gVSS·h）,分别是甲醇[0.88mgNO_x^--N/（gVSS·h）]、乙醇[2.72mgNO_x^--N/（gVSS·h）]和乙酸钠[1.97mgNO_x^--N/（gVSS·h）]为碳源时的8倍、2.6倍和3.6倍;硝态氮的最大去除率为61.5%,分别是甲醇（8.9%）、乙醇（6.6%）和乙酸钠（15.3%）为碳源时的6.9倍、9.3倍和4倍;总氮的最大去除率为47.4%,分别是甲醇（9.1%）、乙醇（10.3%）和乙酸钠（10.3%）为碳源时的5.2倍、4.6倍和4.6倍。     

人工快速渗滤系统脱氮机理试验研究

为了探寻人工快速渗滤系统脱氮的机理,采用人工试验土柱模拟人工快速渗滤系统,通过监测不同高度出水中的氨氮、硝态氮和总氮的浓度,得到了其随高度的变化规律.试验结果表明:人工试验土柱中填料层0～1 200mm段氨氮的去除率很高,约占总去除率95%,深度越浅氨氮降解效率越高,深度越大氨氮降解效率越低;填料层中900mm处,硝态氮达到最大值14.08～15.06mg·L-1,在兼氧段(900～1 200mm)和厌氧段(1200～1 500 mm)硝态氮浓度下降仅10%左右;出水总氮浓度16.50～21.85 mg·L-1,去除率为28.35%～29.78%.     

加热方式对好氧颗粒污泥脱氮性能的影响

基于好氧颗粒污泥(AGS)无机高氨氮废水脱氮系统，考察了冬季不同加热方式对AGS脱氮性能及稳定性的影响。在前40 d的运行过程中，仅靠序批式反应器(SBR)内加热棒加热无法有效维持水温，常会观察到颗粒破碎产生的絮状污泥，且胞外聚合物(EPS)波动较大、氨氧化细菌的活性明显减小，AGS对总无机氮(TIN)的去除率在28.3%～60.4%。41～86 d,反应器-进水箱联合加热可使水温维持在30℃左右，反应器内絮状污泥逐渐减小，颗粒结构趋于致密，EPS、混合液悬浮固体浓度、比好氧速率等指标逐渐趋于稳定。72 d后AGS对TIN的去除率上升至90%以上。温度对AGS的沉降性能、外投碳源利用率、总磷(TP)去除及反硝化细菌丰度影响不大，但对脱氮效率及硝化细菌丰度有明显影响。两种加热方式下亚硝化菌属(Nitrosomonas)丰度经历了先明显减小后显著增大过程(由3.51%降至0.69%,再升至14.64%),以Thauera为代表的反硝化细菌丰度保持在50%左右。利用硝化细菌与反硝化细菌工作温度差异，87、88 d考察了硝化阶段加热、反硝化阶段不加热对AGS脱氮性能的影响，发现AGS对TIN的...     

不同进水碳氮比对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响

在不同条件下对3种湿地植物枯落物进行水解,以获得相应的植物碳源。利用提取的植物碳源,研究了进水碳氮比对水平潜流人工湿地脱氮效果的影响。结果表明,对以硝态氮为氮源的反硝化过程,补充碳源对硝态氮和总氮的去除有明显的促进作用;对以氨氮和硝态氮为氮源的脱氮过程,随碳氮比的升高,硝态氮和总氮去除率增大,而氨氮由于受到溶解氧的制约,其去除率下降,并最终制约了总氮去除率的增大程度。     

自主筛选的高效好氧反硝化细菌脱氮性能的研究

从珠江水产研究所养殖池塘中分离出具有脱氮性能的好养反硝化细菌,通过形态染色、16S rRNA基因序列分析进行鉴定,测定菌在含氮模拟废水中的脱氮性能。结果表明,菌株BB18与Pseudomonas guguanensis(FNJJ01000024)具有99.31%同源性,初步鉴定为假单胞菌属,菌株在28℃,180r/min培养48 h,其氨氮去除率在18 h可达92.76%,硝态氮去除率在48 h可达80.60%,亚硝态氮去除率在24 h可高达90.95%。研究显示菌株BB18在养殖尾水除氮中具有良好的应用前景。     

外加碳源对AOA-SBR工艺脱氮除磷效果的影响

采用厌氧/好氧/缺氧模式运行的SBR工艺处理模拟城市污水,考察外加碳源乙酸钠和污泥水解酸化上清液对其脱氮除磷效果的影响。模拟城市污水,进水水质COD为400 mg/L、氨氮为60 mg/L、磷酸盐为7 mg/L。结果表明:不投加碳源时,系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为90%、91%、82%;乙酸钠投加量为60 mg/L的条件下,外加乙酸钠系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为93%、100%、100%,磷的去除主要是通过好氧聚磷作用;上清液投加量折合进水COD为30 mg/L时,外加污泥水解酸化上清液系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为97%、99%、95%,系统中出现明显的反硝化除磷现象,反硝化除磷占24%。     

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。     

SBBR在味精废水深度脱氮中的应用研究

实验研究了投加填料、DO浓度、碳氮比、设置厌氧段、pH等因素对SBR系统处理味精废水的脱氮效果的影响,通过测定COD、氨氮及TN的去除率,确定了最佳的脱氮环境。结果表明,挂膜成功后TN的去除率可达75.82%;通过控制DO浓度以满足好氧菌需求又不破坏生物膜厌氧微环境;设置前置厌氧段,可丰富反硝化碳源的种类和数量,有助于提高生物脱氮效果。     

一种复合碳源对低m(C)∶m(N)城镇污水处理效果的评价

采用模拟废水，评价一种复合碳源的脱氮效果，结果显示，该复合碳源在反硝化过程中，存在轻微的亚硝酸盐氮积累和氨氮的生成，最高积累量为ρ(亚硝酸盐氮)=0.08 mg/L,最高生成量为ρ(氨氮)=4.51 mg/L;全部反应过程中m(C)∶m(N)=5.18～10.24;该碳源对总氮和硝酸盐氮均表现良好的去除能力，总氮的去除率超过90%;反硝化过程t<205 min,出水COD、ρ(总氮)和ρ(氨氮)均达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。     

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.     

碳氮比对生物倍增工艺同步脱氮除磷的影响研究

试验研究了不同进水m(C)/m(N)对生物倍增工艺在同步脱氮除磷方面的影响。结果表明,当进水m(C)/m(N)在2.7～7.2之间时,系统对有机物、氨氮的去除效果不受m(C)/m(N)影响,去除率平均维持在90.78%和100%。进水m(C)/m(N)在2.7～7.2之间时,氮、磷的去除率以及SND率对系统的贡献随着m(C)/m(N)升高而增大。当进水m(C)/m(N)>7.2时,由于超出系统实际所能承受的负荷,不仅造成出水COD超标,而且多余的有机物在曝气区抑制了硝化效果,随之降低TN去除效果以及系统的SND率。碳源是决定系统脱氮除磷的首要因素。实际工程应用中,确定准确的碳源投加量很重要,应首先以对系统有机负荷的考量为基础。     

不同缓释碳源对低碳氮比污水反硝化的影响

分别采用稻壳、玉米芯和陈米作为外加碳源,研究不同碳源对低碳氮比污水反硝化的影响。结果表明:稻壳和玉米芯对NH3-N的去除效果显著,去除率分别为0~93.33%和6.9%~91.75%;投加陈米后,出水NH3-N比原水有所增加。投加稻壳和玉米蕊时,反应体系对TN的去除效果不稳定,去除率为-28.36%~42.79%和-14.93%~58%;而投加陈米后,对TN的去除效果显著,出水TN范围为0.69~10.8 mg/L,去除率为33.43%~93.37%。从反硝化效率和成本方面看,陈米更适于作为反硝化脱氮的碳源。     

包埋有机缓释碳源强化二级出水的深度脱氮

针对污水处理厂深度脱氮受制于进水碳氮比偏低的问题，以玉米芯和聚己内酯（PCL）为原料制备有机缓释碳源处理二级出水，比较了包埋微生物（二沉池菌悬液）与非包埋情况下的脱氮表现。结果表明，当进水硝态氮为5 mg/L（低浓度），10 mg/L（中浓度）和20 mg/L（高浓度）时，包埋菌悬液是强化脱氮效率的有效手段。当处理进水硝态氮低于10 mg/L时，包埋菌悬液缓释碳源的脱氮效果均较好，硝态氮去除率达97.34%以上。当进水硝态氮大于20 mg/L时，释碳量高的碳源仍能稳定脱氮，同时因较高的碳源利用效率，包埋碳源具有最佳总氮去除，去除率为88.80%。制备包埋活性污泥菌悬液的固态缓释碳源时，采用十二烷基硫酸钠（K12）发泡增加碳源的比表面积，可强化脱氮微生物的附着增殖，与活性污泥微生物相比，长期运行中出现了的反硝化功能菌属Methyloversatilis，丰度为16.06%。     

银对泡沫铜阴极电还原脱氮性能的影响及机制初探

以泡沫铜为阴极材料,考察了泡沫铜阴极电还原脱氮的可行性和效果,并考察了载银泡沫铜的脱氮效果。结果表明,载银0.5%(m/m)的泡沫铜阴极对水中硝态氮和总氮的去除效果较好,在初始pH为5.0,化学需氧量(COD)为35～75 mg/L之间,表观电流密度为8.3 mA/cm²条件下,处理含硝态氮为20 mg/L的模拟废水,硝态氮、总氮的去除率分别可达94.0%和82.0%,且对碳源无需求。研究初步探讨了Ag的负载对电还原脱氮性能提升的机制,为低浓度有机污水的脱氮处理提供了新的思路。     

银对泡沫铜阴极电还原脱氮性能的影响及机制初探

以泡沫铜为阴极材料,考察了泡沫铜阴极电还原脱氮的可行性和效果,并考察了载银泡沫铜的脱氮效果。结果表明,载银0.5%(m/m)的泡沫铜阴极对水中硝态氮和总氮的去除效果较好,在初始pH为5.0,化学需氧量(COD)为35～75 mg/L之间,表观电流密度为8.3 mA/cm~2条件下,处理含硝态氮为20 mg/L的模拟废水,硝态氮、总氮的去除率分别可达94.0%和82.0%,且对碳源无需求。研究初步探讨了Ag的负载对电还原脱氮性能提升的机制,为低浓度有机污水的脱氮处理提供了新的思路。     

污泥双回流-厌氧/好氧/缺氧强化内源反硝化深度脱氮

目前,如何经济有效地实现低C/N生活污水深度脱氮仍是污水处理厂面临的一个重大挑战。理论上后置反硝化可以实现深度脱氮效果,但往往由于缺乏外碳源难以同时满足经济高效脱氮。本研究建立的新型污泥双回流-厌氧/好氧/缺氧(AOA)工艺有利于富集培养以Candidatus Competibacter为主的反硝化聚糖菌(DGAOs),能够开发与利用内碳源脱氮。该系统长期处理低C/N (3.2)实际城市生活污水,TIN去除率达91.81%,出水TIN浓度为4.36 mg·L^-1。此外,提高第二污泥回流量增加了缺氧区的MLSS同时提升了比内源反硝化速率,是深度氮去除的主要原因。随着去除效果的提升,充分的厌氧环境使得内碳源贮存量升高,脱氮效果呈现正向循环。二沉池底部产生的额外碳源随第二回流引入系统进一步强化脱氮。本研究阐明了污泥双回流-AOA系统节碳脱氮的原理与关键,为低C/N城市污水的脱氮效率提供了一种可行性。     

缓释碳源应用于低碳氮比污水脱氮研究进展

处理低碳氮比（C/N）污水时,生物法脱氮反硝化进程中碳源不足易导致脱氮效率偏低,需通过额外投加碳源进行补偿。外加碳源在污水脱氮过程中应用广泛,其投加量不易控制的缺陷可以通过利用缓释技术进行弥补。归纳了碳源缓释的特点及其在低C/N污水处理中的应用现状,总结了固体缓释碳源的不同类型及其在生物反硝化脱氮中的强化效果,对比分析不同缓释碳源在脱氮方面的优缺点。提出了目前缓释碳源应用的局限性,并对缓释碳源在生物反硝化脱氮领域的发展方向进行了展望。     

有机碳源添加对脱氮副球菌脱氮效果的影响

以脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)为菌种来源,可生物降解聚合物PCL为有机碳源和生物膜载体,对养殖水体的硝酸盐氮进行脱除实验。结果表明,以特定反硝化菌株接入反硝化装置,可以有效去除硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。经过15 d的驯化,60 d的反硝化实验,硝酸盐氮的去除率达到79%,且无亚硝态氮的明显累积;扫描电镜结果表明,固相碳源表面形成的凹陷可为脱氮副球菌提供碳源及载体,具有较好的生物利用性。以PCL为碳源,可以提高养殖水体中的C/N,且操作简单,在经济上具备一定的可行性。