人工湿地-EAS系统在污泥厌氧消化液脱氮中的应用

采用多级垂直流人工湿地(MVF-CWs)处理城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化液(ES-DW),以潮汐流方式运行强化硝化,以剩余活性污泥(EAS)为碳源强化反硝化,研究NH_4~+-N和TN的去除特征。结果表明:MVF-CWs系统中,NH_4~+-N平均去除率为(99.02±0.92)%,NH_4~+-N去除负荷为429.85 g/(m~2·d);TN平均去除率为(61.10±10.06)%,TN去除负荷为162.65 g/(m~2·d)。利用剩余活性污泥胞内碳源对人工湿地出水强化反硝化,当EAS与人工湿地出水的体积比为4∶1时,TN平均质量浓度由(79.87±27.02)mg/L降为(19.96±0.91)mg/L,平均反硝化速率为(1.47±0.58)g/(m~3·h)。该工艺条件下,可将城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化液回流引起的氮循环累积量降低97.46%。     

藻菌生物反应器处理油田污水的实验研究

利用实验室配置的模拟油田污水，考察了小球藻和藻菌生物反应器对污水净化处理效果和生物量积累的影响。实验数据显示：藻菌生物反应器运行25 d时，对模拟油田污水COD、TP、NH4+-N的去除率分别为44.23%、88.68%、85.01%,TN在反应器运行到53 d去除效果最高达到80.99%。小球藻生物反应器运行的第25天对污水COD、TP和NH4+-N的去除率分别为35.45%、81.17%、和80.10%,TN在反应器运行第53天时去除率最高为76.75%。结果表明，藻菌共生提高了微藻的光合速率、生长速率以及污染物的去除效率，其效果优于小球藻处理系统。     

连续流间歇曝气工艺处理生活污水规律探究

采用连续流间歇曝气工艺处理生活污水,探究不同间歇曝气方式对连续流反应器中COD、NH_4~+-N、TN、TP去除效果的影响。结果表明,间歇曝气的运行方式有利于抑制污泥膨胀问题;所有工况COD去除率均高于82%,且随着曝气时间的增加而增加,最高可达到92%;出水TP的质量浓度在1.8~5.5 mg/L,平均去除率约为30%,缺氧阶段NO_x~--N(x=2、3)、好氧缺氧交替频率、温度均是影响TP去除效果的因素;进水TN主要以NH_4~+-N的形式存在,出水TN的质量浓度浓度在51~53 mg/L,去除率23.2%~55.8%,反硝化阶段碳源不足是造成TN去除率低的主要因素;NH_4~+-N平均去除率在78%左右,间歇曝气NH_4~+-N的去除效率均高于连续曝气工况。     

固体碳源生物膜SND处理实际低碳源城市污水

采用玉米芯填料固体碳源生物膜反应器,应用同步硝化反硝化(SND)技术处理低碳氮比城市生活污水,考察反应器对实际污水的脱氮效果,并分析了反应器中沿程NH_4~+-N的变化过程和微生物数量特性。结果表明,反应器稳定运行后,系统出水平均CODCr、NH_4~+-N、TN分别为32.75、5.78、6.25 mg/L,平均CODCr去除率为65.41%,平均NH_4~+-N去除率为78.75%,平均TN去除率为77.46%。由荧光定量PCR可知,AOB主要集中在反应器的中端部,沿程氨氧化速率呈下降趋势,与沿程氨氮浓度及其去除率变化趋势一致。     

好氧-SNAD-MBBR工艺处理煤气化废水

研究了同步亚硝化、厌氧氨氧化和反硝化(SNAD)-生物移动床(MBBR)工艺对煤气化废水脱氮的处理效果。结果表明,通过控制低DO含量和低污泥停留时间(SRT)的方法防止了好氧反应器中硝化菌的积累,为后续SNAD反应器提供了合适的进水。煤气化废水经好氧反应器去除COD后进入SNAD MBBR进行脱氮,控制SNAD反应器温度为30～33℃,DO的质量浓度为0.5～0.8 mg/L,p H为7.5～7.7,HRT为24 h。TN去除率达到90.7%,出水TN、NH_4~+-N的质量浓度分别低于20、5 mg/L,COD去除率达到89.6%,出水COD低于60 mg/L。运行25 d后,SNAD反应器中厌氧氨氧化菌的种类由接种时的Candidatus Brocadia变为Candidatus Kuenenia。     

基于藻菌共生体系的SBR处理模拟生活污水研究

在序批式活性污泥反应器(SBR)中接种入微藻培养形成藻菌共生体系,通过控制光照、曝气强度2个关键参数,对不同条件下藻菌共生SBR形成过程中的生物量变化、营养物质的去除效率、混合污泥性能及组分进行了研究。结果表明,在低光照强度(光量子通量密度92.27μmol/(m~2·s))和低曝气强度(0.2 L/min)下形成的藻菌共生体系的综合性能最好,达到稳定状态后反应器对COD、TP、NH_4~+-N、TN的去除率分别达到98.23%、98.00%、99.95%、94.47%。同时,藻菌共生反应器中的混合污泥具有良好的沉降性能,反应器污泥产率降低10.56%,剩余污泥含氮量提高,并伴随有微藻的产出,是一种新型的、具有营养物质回收能力的污水处理技术。     

前置+后置反硝化滤池强化脱氮效果研究

通过中试实验研究了三级组合生物滤池强化脱氮效果,考察了第二级好氧滤柱回流比对工艺前置反硝化的影响,第三级滤池外加碳氮比对后置反硝化强化脱氮效果的影响。结果表明,在进水流量为0.5 m~3/h,水温为18℃左右,第二级好氧滤柱气水比为3:1时,在回流比为100%时,前置反硝化脱氮能达最佳效果,TN去除率为54.07%,出水TN浓度平均值为19.94 mg/L,不同回流比下,COD、NH_4~+-N均有较高去除率。为进行强化脱氮,在第三级缺氧滤柱前投加碳源,碳氮比为7:1时,第三级对TN去除率为40.7%,出水TN平均值为11.84 mg/L。三级组合生物滤池结合前置和后置反硝化工艺对TN有很好的去除效果,稳定运行后,系统对TN平均去除率达到72.96%。     

砾石床湿地系统对氮去除率影响的研究

为探究砾石床湿地系统对氮去除的影响,设计茭草床和芦苇床湿地系统以研究对氮去除的影响因素。结果表明HRT增加至2 d,TN和NO_3--N的去除率增加,而NH_4+~-N的去除率无变化。保持HRT为1 d,温度由22℃降低至10.6℃时,NO_3~--N的去除率明显下降,而NH_4~+-N的去除率变化不大。投加50 mg/L的葡萄糖补充碳源,湿地床沿程NO_3~--N逐渐降低、DO浓度降低1 mg/L,碱度的沿程变化幅度比未加碳源提高数倍。反硝化作用不仅需在碳源充足时进行,而且外加有机碳源可以显著强化反硝化过程。水力负荷为0.2~0.8 m~3/(m~2·d)时,茭草床TN负荷增加,出水浓度增加,进水浓度和出水浓度满足简单回归方程。分析TN去除途径,砾石床因吸附能力较好而具有较大的TN去除率,而茭白床和芦苇床湿地系统脱氮的最主要路径是微生物的反硝化作用,最高脱氮比例可达49%,其次是砾石吸附作用,而植物吸收脱氮作用最弱。     

无机碳源对一体化厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响研究

通过在进水中投加无机碳源(碳酸氢钠),研究无机碳源(IC)对一体化厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响。结果发现,进水IC含量对一体化厌氧氨氧化反应器脱氮性能有显著的影响。当进水IC的质量浓度为1.5 g/L时,反应器运行状况良好,NH_3-N去除率高达98.8%,TN去除率达到87%;当其质量浓度降低至1.0 g/L时,NH_3-N去除率降至85%,TN去除率降至75%;当其质量浓度降至0.5 g/L时,NH_3-N去除率仅为69%,TN去除率降至61%。当进水IC的质量浓度恢复至1.5 g/L后,出水的NH_3-N的质量浓度迅速降低至3 mg/L左右,去除率恢复至98.8%,TN去除率也上升至87%,说明IC含量对一体化厌氧氨氧化反应器的抑制作用具有可恢复性。较高IC含量有利于提高一体化厌氧氨氧化反应器的脱氮性能。     

新型一体化厌氧氨氧化反应器启动研究

以活性炭、海绵、海绵+活性炭分别作为一体化厌氧氨氧化反应器的填料,研究不同载体对反应器启动的影响,以筛选出适合反应器快速启动及稳定运行的载体。结果表明,在进行污泥回流的情况下,以活性炭为载体时对废水的脱氮效果较好,NH_3-N去除率约为95%,TN去除率均在90%以上,出现比较明显的污泥分层现象;以海绵为载体时,NH_3-N去除率维持在90%左右,TN去除率则降至75%;以活性炭+海绵为载体时,能有效地解决污泥分层问题,系统运行稳定,NH_3-N去除率达到96.6%,TN去除率约为90%。因此,活性炭+海绵可作为一体化厌氧氨氧化反应器的最佳载体。     

活性污泥法+后置反硝化BAF处理电镀污水厂物化出水中试

针对某电镀污水处理厂物化出水,采用活性污泥法+后置反硝化曝气生物滤池(BAF)工艺进行脱氮深度处理中试研究,结果表明,活性污泥法单元COD和NH3-N平均去除率分别达49.37%和69.30%。反硝化BAF单元NO_3~--N和TN平均去除率分别达90.47%和60.42%,出水NO_3~--N的质量浓度基本在10 mg/L以内;停留时间对反硝化BAF脱氮效果影响不大,43 min出水时NO_3~--N容积负荷可达1.5 kg/(m3·d);去除单位氮(N)的碳源消耗量和碱度增加量与理论值相近,反硝化BAF运行成本(碳源部分)为0.41元/t,折合去除每10 mg/L的N运行成本较低,为0.08元/t左右。     

pH对悬浮填料反应器脱氮效果的影响

研究了pH及投加PAFC对MBBR反应器的影响。结果表明:pH对硝化、反硝化过程的影响均较大,pH=7.5时,PAFC-MBBR和普通MBBR的NH_4~+-N去除率分别达85.3%、75.2%,出水NH_4~+-N浓度基本在8 mg/L以下,而在偏酸或偏碱环境下,NH_4~+-N的去除效果下降;pH为6~7.5时,TN去除效果较好,pH=6和pH=7.5时,普通MBBR的TN去除率达70%以上;投加适量的PAFC作为辅助药剂,可以得到更好的脱氮效果,pH=7.5时,PAFC-MBBR的NH_4~+-N和TN去除率分别达到85.96%和82.73%,较普通MBBR提高10%左右。     

序批式MPR反应器处理低C/N城市污水运行方式优化研究

微压内循环生物反应器（Micro-Pressure Inner-Loop Bioreactor,MPR）是一种新型的污水处理工艺，在处理低C/N城市污水方面具有潜在优势。本实验考察了不同曝气量和进水方式下序批式MPR反应器对模拟城市污水处理效果，分析了污染物去除过程和污泥特性。研究结果表明，一次进方式下，在进水TN和TP浓度分别为79.52、4.1mg/L，进水C/N约为3.9的进水条件下，曝气量为7.5 L/h时，反应器TN和TP去除率分别达到70.26%和97.76%；采用二次进水方式后出水TN降至13.95 mg/L,TN的去除率提高至81.71%；两种进水方式下，反应器对COD和TP平均去除率保持在88.67%和95.03%。典型周期内污染物历时表明，和一次进水方式相比，分次进水优化了碳源分配，使更多碳源用于反硝化，系统内酸碱环境较一次进水更稳定，活性污泥浓度MLSS和污泥SOUR高于一次进水。     

膜生物反应器处理废水硝化/反硝化能力研究

本研究采用前置缺氧／好氧膜生物反应(Anoxic／Oxic Membrane Bioreactor,AOmR)处理废水,分别对NH^ 4-N及总氮(TN)的去除效果、硝化／反硝化能力以及影响因素进行了研究。试验结果表明：在碳源充足、水力停留时间(HI汀)为6．5h、污泥泥龄(SRT)为30d、pH值范围为7、0～8．5条件下,进水NH^ 4-N平均值为240mg/L时,反应器能够保持良好的硝化、反硝化能力,出水NH^ 4-N值能稳定在2．5mg/L左右,平均去除率为98．5％,TN平均去除率为65％。     

限氧连续曝气快速启动亚硝化-厌氧氨氧化工艺

实验探究了厌氧氨氧化在连续流生物膜反应器中的启动过程。结果表明,接种某污水处理厂好氧池普通混合污泥,在温度(32.0±1)℃、pH为7.2～8、完全自养条件下,通过连续曝气将溶解氧(DO)的质量浓度维持在1.5～2mg/L,经过约25 d驯化,实现了适合厌氧氨氧化的部分亚硝化。逐步将进水NH_4~+-N的质量浓度提高至500 mg/L,DO的质量浓度控制在2 mg/L左右,仍采用连续曝气,经过约40 d的驯化培养后,成功实现了氧化氨氧化细菌的富集,TN去除率可达40%以上。在反应器运行125 d后,进水TN的质量浓度为125 mg/L条件下,DO的质量浓度控制在1 mg/L左右,TN去除率可稳定在70%以上,最高可达84%,此时,进水体积流量为0.75 L/h,TN最高去除负荷为1.89 g/(L·d)。     

氨氮负荷对全程自养脱氮耦合反硝化除磷的影响

采用改进型厌氧折流板(ABR)-膜生物反应器(MBR)反应器,以中高NH_4~+-N含量(≥200 mg·L~(-1))废水为研究对象,构建全程自养脱氮耦合反硝化除磷工艺,以实现高效同步脱氮除磷。结果表明,不同NH_4~+-N负荷下稳定运行后,系统内TN去除率几乎不受影响,均保持在92%左右,而系统除磷率与COD去除率在NH_4~+-N负荷为0.632kg/(m3·d)时效果为佳,分别达到96%与91%,出水COD分别为0.32、18.19 mg/L。当NH_4~+-N负荷由0.316 kg/(m3·d)逐渐提升至0.474、0.632、0.790 kg/(m3·d)时,分别经过56、50、35 d后,系统NH_4~+-N去除率重新达到95%以上,耦合工艺在不同NH_4~+-N负荷下表现出良好的适应性。     

微气泡曝气生物膜反应器低C/N废水脱氮探究

针对低C/N废水脱氮效率低的现状,建立了微曝气生物膜反应器,分析了启动期微气泡曝气生物膜反应器污染物去除特征,探究了温度对微气泡曝气生物膜反应器脱氮效率的影响并揭示相关机制。结果表明,反应器启动稳定后COD、NH_4~+-N和TN的去除率分别提高至92.3%、92.5%和71.5%。温度能影响生物脱氮效率,且35℃时COD去除率最高,可高达92.3%～93.4%。温度同时影响硝化及反硝化过程,且温度升高有利于促进NO_2~--N的积累与NO_3~--N的反硝化。温度升高降低了反应器内污泥胞外聚合物的含量。当温度为35℃时,脱氮过程关键酶活性显著高于15℃;温度升高利于硝化及反硝化过程关键微生物的丰度。     

菌藻共生序批式生物膜反应器处理猪场沼液

采用活性污泥、光合细菌和小球藻组成的菌藻共生序批式生物膜反应器(SBBR)对猪场沼液进行了净化处理,研究了HRT和光照度等因素对污染物去除效果的影响。结果表明,优化HRT为2 d、光照度为5 klx。系统运行稳定后,COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除率分别为92.16%±0.82%、97.98%±0.53%、87.95%±0.55%和84.25%±0.45%,出水COD和NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度分别为(143.3±15.0)mg/L和(14.24±3.74)、(97.48±4.45)、(5.20±0.15)mg/L。该系统稳定性好,能有效地去除沼液中的污染物,可用于猪场沼液净化。     

IC反应器-多段式好氧组合工艺处理核黄素废水

为实现核黄素废水COD和NH_3-N达标排放,采用IC反应器与多段式好氧组合工艺进行中试。结果表明,反应器经过50 d启动运行,进水COD和NH_3-N质量浓度平均分别为20.55 g/L和1.252 g/L,IC反应器COD容积负荷为4.6 kg/(m~3·d),COD去除率高达94%,但对NH_3-N去除基本没有效果;反应第12天,通过向好氧段投加碳源并调节pH,运行3 d后,NH_3-N容积负荷0.3 kg/(m~3·d),NH_3-N去除率可达99%。经过组合工艺处理后,出水COD和NH_3-N质量浓度分别稳定在600 mg/L和5 mg/L以下。     

前置反硝化生物滤池改进工艺处理水产养殖废水研究

选用以竹丝为填料的缺氧生物滤池,并结合气升式内循环曝气生物滤池组成前置反硝化生物滤池改进工艺,研究其对低C/N比水产养殖废水中COD_(Mn)、NH_4~+-N、TN、抗生素等典型污染物的去除效率。结果表明:该改进工艺在水力负荷q=18 m~3/(m~2·d),A/O体积比为1.8,硝化液回流比为100%,气水比为6:1时,出水水质较好。上述工艺COD_(Mn)平均进水为8.00 mg/L、NH_4~+-N、TN的平均进水质量浓度分别为2.33、4.50 mg/L,平均去除率分别达到了43.11%、88.86%、84.67%,COD_(Mn)平均出水为4.55 mg/L,NH_4~+-N、TN平均出水质量浓度分别为0.26、0.69 mg/L,满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)III类标准。采用固相萃取—高效液相色谱法对抗生素去除效果进行研究发现,本改进工艺在不同季节对水产养殖废水中的磺胺甲噁唑(SMX)都有很高的去除效果。夏季系统对SMX的总去除率为99.39%,秋季系统对SMX的总去除率为93.85%。