SBR反硝化颗粒污泥特性研究

试验采用人工配制污水,以醋酸钠为COD来源,以硝酸钠为硝氮来源,对SBR颗粒污泥反硝化系统中C/N对反硝化作用的影响、反硝化过程中pH和ORP的变化规律进行了研究,得到适宜的C/N约为5,并验证了通过测定pH和ORP曲线拐点可准确判断反硝化反应终点。     

通过控制泥龄实现亚硝酸盐型同步硝化反硝化

采用序批式活性污泥法处理人工配制的城市生活污水，通过控制泥龄成功地实现了亚硝酸盐型同步硝化反硝化，曝气过程中NO2^-N／NOx^-N值始终保持在84．48％以上，曝气结束时大约有80．39％的氨氮通过同步硝化反硝化途径被去除。在适宜的曝气量下，利用排泥的方法控制反应器内适宜的泥龄，可以实现稳定的亚硝酸盐型同步硝化反硝化。     

高氨氮渗滤液的亚硝酸型同步硝化反硝化特性

采用UASB/SBBR组合工艺处理垃圾渗滤液,通过控制游离氨(FA)浓度使系统实现亚硝酸型同步硝化反硝化(SND),在此基础上考察了序批式生物膜反应器(SBBR)对总氮和氨氮的去除特性,同时深入分析了亚硝酸型SND的形成机理.试验结果表明:经过60个周期的运行,SBBR系统实现了亚硝酸型SND,且对总氮和氨氮有较高的去除率.当DO为2 mg/L左右时,对TN和NH4+-N的平均去除率分别可达58.95%和95%以上,曝气结束时的SND脱氮率最高可达34.3%.另外,试验发现FA是SBBR系统内亚硝酸型SND形成的主要因素.当FA在13.00～29.84 mg/L范围内变化时,亚硝态氮的积累率从初始的1.7%逐渐上升到93.01%,并能稳定维持在90%以上.     

亚硝酸型硝化———反硝化工艺处理煤气废水研究

针对煤气废水的特点，提出亚硝酸型硝化－－反硝化处理煤气废水新工艺。试验结果表明，该工艺与常规生物脱氮工艺相比，污染物负荷能力增加，需氧量和碳源需要量减少，反硝化效率明显提高，可提高总氮去除率。     

深床反硝化生物滤池碳源优选研究

借助深床反硝化生物滤池对葡萄糖和乙酸钠两种碳源的挂膜及硝态氮去除性能进行了对比研究。试验结果表明,当碳氮比为3时,连续投加葡萄糖36 h以上,滤池内部开始进入缺氧环境,此时出水硝态氮浓度开始降低;而乙酸钠在碳氮比为3. 2时,需连续投加碳源26 h,出水DO才开始降低到0. 5 mg/L以下,此时滤池出水硝态氮浓度开始降低。当碳源均按照葡萄糖和乙酸钠的最佳碳氮比进行投加时,硝态氮最大去除率分别为82%和85%;此外,当以葡萄糖作为碳源时,反洗排水中MLSS约为乙酸钠的3倍。     

低温SBR反硝化过程亚硝态氮积累的动力学研究

严格控制试验条件,以缺氧/厌氧UASB预处理的实际垃圾填埋场渗滤液为研究对象,考察了低温条件下SBR反硝化过程中亚硝态氮的积累.结果表明:在温度为13.5～15.5℃的低温条件下,对于4种不同的NO3--N初始浓度(64.9、54.8、49.3、29.5 mg/L),NO2--N均实现了明显积累,最大积累浓度分别为37.8、21.5、25.2、18.9 ms/L.在反应过程中,ORP曲线先后出现"硝酸盐膝"和"亚硝酸盐膝"两个拐点,指示NO3--N和NO2--N还原反应的结束.对于有明显亚硝态氮积累的反硝化过程,仅以NO3--N作为反硝化速率的单值函数是不准确的,应以总氧化态氮(NOx--N=NO2--N+NO3--N)计,如仅以NO3--N为底物,则应定义为"名义反硝化速 率".     

短程与全程硝化反硝化过程中N_2O产量比较

采用序批式活性污泥反应器(SBR)对生活污水短程及全程硝化反硝化过程中N2O的产生量进行了考察.结果表明,在进水氨氮浓度相同且不限制DO的条件下,全程硝化反硝化过程中N2O的总产生量为短程硝化反硝化的2倍左右;硝化类型不会影响反硝化过程对溶解性N2O的还原,无论以(NO2-)-N还是以(NO3-)-N为电子受体,反硝化过程均有利于降低N2O的浓度.     

低碳氮比常温城市生活污水同时硝化反硝化研究

以低氨氮(40mg/L~70mg/L),常温(16℃~20℃)城市生活污水经A/O除磷工艺后的出水为原水,在实现亚硝酸型硝化的基础上利用单级SBR系统,研究了不同C/N(碳氮比)和DO(溶解氧)对同时硝化反硝化(SND)的影响。研究结果表明,当进水COD和NH+4-N浓度分别为50~300mg/L和40mg/L~0mg/L、反应条件为DO=0.2mg/L~0.8mg/L、C/N=1~5,反应器中COD、TN的去除率最高分别达到82.1%、79.5%。     

新型短程硝化工艺的反硝化除磷特性

构建以厌氧(An)、好氧(O1和O2)、缺氧(A1和A2)、快速曝气(O3)单元组成的新型短程硝化同步反硝化除磷工艺。在其中厌氧(An)/缺氧(A1)的运行环境,成功驯化出了一种能以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体的反硝化聚磷菌(DPB),其兼具脱氮与除磷双重功能,实现了一碳两用的目的,节约了能耗和曝气量。通过静态试验发现,亚硝酸盐型反硝化除磷速率为4.78 mg/(L·h),硝酸盐型反硝化速率为6.24 mg/(L·h)。反硝化除磷量占到了系统总除磷量的60%以上,其中缺氧1池就占到了50%。     

MBR处理垃圾渗滤液的亚硝酸型硝化反硝化研究

对高浓度氨氮的去除一直是垃圾渗滤液处理中的难点之一，为此利用膜生物反应器（MBR）对渗滤液进行了亚硝酸型硝化反硝化的中试研究。结果表明，当进水氨氮浓度〈1000mg／L、氨氮负荷为0．4kgNH4^＋-N／（m^3·d）时，对氨氮的去除率可达80％～90％。当反应器中的游离氨浓度〉5mg／L时，NO2^- —N的积累率可达80％以上，表明游离氨抑制是实现亚硝酸型硝化反硝化的主要原因。当进水碳氮比〉（2：1）时，对总氮的去除率可达70％左右，对碳源的需求量明显低于传统的硝化反硝化工艺；当进水的碳氮比降至1：1时，对总氮的去除率仅为30％左右。     

短程反硝化工艺的研究进展与展望

厌氧氨氧化技术利用NO₂^--N氧化NH₄⁺-N,实现污水中氮素的高效去除,其中NO₂^--N的产生是实现厌氧氨氧化应用的难点。短程硝化是获取NO₂^--N的重要途径之一,但目前在实际工程中通过短程硝化难以实现长期稳定的亚硝酸盐积累。短程反硝化工艺将反硝化过程控制在硝酸盐还原的第一步来积累NO₂^--N,可实现从反硝化途径获得NO₂^--N为厌氧氨氧化反应提供底物,去除污水中的氮素污染物。简要介绍了短程反硝化工艺的发展背景、研究进展、启动及控制策略等,并对短程反硝化过程亚硝酸盐积累机制及其与厌氧氨氧化工艺耦合方式进行了总结,最后对其未来的研究方向进行了展望。     

传统与短程反硝化的影响因素及特性研究

分别研究了传统反硝化中硝酸盐氮负荷、COD N、pH值对反硝化速率及效率的影响 ,得出传统反硝化时最大硝酸盐氮负荷为 0 .0 8kg (kgMLSS·d) ,合适的COD N为 6～ 7,适宜的pH值为 7.5～ 8。对分别以NO-3 和NO-2 为初始基质的反硝化速率进行的对比试验结果表明 ,在温度为 2 5℃、pH值为 7、基质浓度 <30 0mg L时以NO-2 为初始基质的反硝化速率较快 ,但当基质浓度 >30 0mg L后反而是以NO-3 为初始基质的反硝化速率较快     

浸没式膜生物反应器的同步硝化反硝化效应

在浸没式膜生物反应器(SMBR)中,以人工配制的含氮废水作为原水,考察了在HRT为6h、SRT为50d、不同碳氮比(C/N)和DO条件下系统的同步硝化反硝化效应。结果表明:①在原水TN容积负荷为0.17kg/(m3·d)、C/N值为15、DO为1.0mg/L条件下,可获得81.2%的NH+4-N去除率和83.6%的TN去除率;②在原水TN容积负荷为0.36kg/(m3·d)、C/N值为10、DO为1.5mg/L条件下,可获得76.5%的NH+4-N去除率和52.8%的TN去除率。     

沸石曝气生物滤池中亚硝酸盐氮积累的研究

利用沸石曝气生物滤池研究了硝化反应中亚硝酸盐氮的积累现象。试验结果表明:同时增大滤速和进水氨氮浓度可以提高滤池出水中亚硝酸盐氮的浓度。在滤速为1 m/h、气水比为1∶1、水温为13~16℃、进水氨氮负荷为1.5~1.8 kg/(m3.d)的条件下,系统对氨氮的去除能力为0.7~0.9 kg/(m3.d),亚硝酸盐氮占硝化反应产物的90%以上。沸石的离子交换能力对滤池中氨氮浓度具有调节作用,有利于实现亚硝酸盐氮的稳定积累。     

味精废水好氧同步硝化反硝化的试验研究

采用SBR处理味精废水,考察了味精废水的可生化性、好氧条件下的同步硝化反硝化以及不同C/N下有机负荷和氨氮负荷的变化.结果表明,对COD的去除率为91.6%～97.2%,对BOD5的去除率>95%,味精废水的BOD5/COD为0.5,说明其可生化性较好,可为反硝化过程提供充足的碳源;试验中存在明显的同步硝化反硝化现象,对氨氮和总氮的去除率分别达到99%、96%;随着进水C/N的降低,有机负荷降低,氨氮负荷升高.     

Denitrification with methanol in tertiary filtration

The large wastewater treatment plants in Switzerland have to be extended by enhanced nitrogen removal to comply with the relevant EU directives. Denitrification in tertiary filtration is a cost-effective alternative to extended denitrification in an activated sludge system which needs additional reactor volume. Full-scale experiments in denitrification with methanol in tertiary filtration were performed at the wastewater treatment plant in Zurich-Werdhölzli during a summer and a winter campaign, each lasting 4 months. One of the original 22-filter cells was equipped with a methanol dosage unit for this purpose. Denitrification rates of about 1.0 kg-N m⁻³ d⁻¹ are attained at temperatures of 12–15°C. The denitrification is reduced significantly after main back-washing. Frequent back-washings (several times per day) lead to methanol breakthroughs due to biofilm loss. The yield coefficient Y_COD was 0.4 kg-COD_xkg-COD⁻¹_me. In spite of the methanol dosage, the quality of the filter effluent is very good during normal operation in the winter campaign. Accumulation of the nitrite intermediate product was observed in summer at temperatures of 20–22°C.     

短程硝化反硝化工艺处理焦化高氨废水

短程硝化反硝化处理焦化废水的中试结果表明，进水COD、NH4^ -N、TN和酚的浓度分别为1201．6、510．4、540．1和110．4mg／L时，出水COD、NH4^ -N、TN和酚的平均浓度分别为197．1、14．2、181．5和0．4mg／L，相应的去除率分别为83．6％、97．2％、66．4％和99.6％。与常规生物脱氮工艺相比，该工艺氨氮负荷高，在较低的C／N值条件下可使TN去除率提高。     

进水COD浓度及C/N值对脱氮效果的影响

进水COD浓度及C/N值是影响系统反硝化效果的两个重要参数,为此研究了不同进水COD浓度在不同C/N值条件下的脱氮效果。结果表明:进水COD为150mg/L和200mg/L左右时,脱氮率随C/N值的增加而增加,而进水COD为100mg/L左右时,系统的脱氮率随时间增加而降低;进水COD浓度<200mg/L时,反应条件相同、C/N值相同而进水COD浓度不同,系统的脱氮率也不相同,进水COD浓度高,则脱氮率也高;当进水有机碳源浓度较低时,需要以进水COD浓度及C/N值共同来表示系统的脱氮能力。     

氢自养反硝化去除水中硝酸盐的影响因素研究

研究了氢自养反硝化细菌在不同条件下的反硝化性能,结果表明：反硝化的适宜温度为30—40℃,35℃时的效果最佳;pH值为7．7～8．2时对硝酸盐的降解速率最快,随着pH值的升高,逐渐产生亚硝酸盐的积累,pH〈6．3或pH〉9．2时反硝化基本停滞;当硝酸盐〈100mg／L时,反应24h后对总氮的去除率〉95％,而当硝酸盐〉120mg／L时则会抑制反硝化过程;此外,随着硝酸盐的降解,菌体浓度和pH值都呈缓慢上升趋势。