不同电子受体反硝化除磷脱氮性能研究

目的 研究以硝酸氮和亚硝酸氮为电子受体时,污水中氮磷的去除效果.方法 采用两个厌氧/缺氧SBR反应器(1#和2#)处理配制的含磷污水,每个反应器的有效容积为16 L,反应周期为6.5 h,污泥龄为32 d,运行方式采用SBR反应器,一次集中进水-厌氧搅拌(2 h)-缺氧搅拌(4 h)-沉淀(0.5 h)一排水.在缺氧时段开始时,1#反应器一次性投加硝酸钠,2#反应器投加亚硝酸钠.每天运行两个周期.结果 反应器运行2～3周之后,可以维持比较稳定的同步脱氮除磷效果,反硝化除磷反应器启动成功.1#反应器总磷的平均去除率为69%,硝酸氮的平均去除率为89%,2#反应器总磷的平均去除率为75%,亚硝酸氮的平均去除率为91%.以硝酸氮为电子受体时,一部分硝酸氮转化成亚硝酸氮,进而两者共同发挥电子受体的作用,去除污水中的氮和磷.结论 硝酸氮和亚硝酸氮都可以作为除磷的电子受体,在缺氧条件下实现同步脱氮除磷,并且亚硝酸氮作为电子受体时的脱氮除磷效率高于硝酸氮.     

以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷系统的启动及除磷效果

目的实现以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷系统的启动,并对系统的除磷效果进行考察．方法采用分阶段培养驯化的方式进行启动,第一个阶段通过厌氧／好氧交替运行富集聚磷菌,剩下的两个阶段通过先投加NO3^-N,再由电子受体NO3^-N过渡到NO2^-N的方式对以NO2^-N为电子受体的反硝化聚磷菌（DPAO）进行筛选．结果经过131d的运行,成功地实现了系统的启动,且稳定后的系统具有良好的反硝化除磷能力,出水P（PO4^3-）仅为0．86mg／L,磷的去除率达到了89％左右．结论最终启动完成之后,以NO2^-N为电子受体．从各阶段磷的去除率可以看出,不同电子受体作用下除磷率有所不同,除磷效果由高到低依次为O2〉NO3^--N〉NO2^-N．     

亚硝酸盐反硝化除磷工艺的影响因素

目的研究以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷工艺中的运行参数以及影响因素.方法采用序批式反应器（SBR）,在厌氧/缺氧条件下,利用亚硝酸盐为电子受体进行反硝化除磷的静态对比试验,改变温度、电子受体质量浓度、泥龄等因素,考察此工艺的最佳运行条件.结果在反硝化除磷工艺中,乙酸钠是较理想的碳源;当亚硝酸盐质量浓度在30 mg/L时,TP的去除效果最佳,过高则产生抑制作用;当泥龄为32 d,温度控制在25℃时,反硝化除磷效果最为理想.结论反硝化除磷系统是一个复杂的集合体,其影响因素主要有温度、电子受体浓度、污泥龄等,控制工艺最佳运行条件对获得较好的反硝化除磷效果非常重要,并为反硝化除磷工艺的应用提供参考依据.     

以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷系统性能研究

研究了亚硝酸盐作为电子受体对反硝化除磷系统的影响。在实验室模拟SBR反应器,在厌氧/缺氧交替运行方式下,利用模拟生活废水,分别选取不同浓度的亚硝酸盐作为电子受体进行反硝化除磷系统的培养和驯化,对不同亚硝酸盐浓度下反硝化除磷系统的反硝化率以及反硝化吸磷率等因素进行了交叉对比分析。结果表明:在经过长期驯化的条件下,在合适的NO-2-N浓度范围内,DPB能以NO-2-N为电子受体进行反硝化除磷,抑制浓度为15 mg/L;在低于15 mg/L的浓度范围内,NO-2-N的消耗量以及反硝化速率随着起始NO-2-N浓度的增大而增加,在15 mg/L之后又随着其浓度的增大而降低;5~15 mg/L NO-2-N浓度下的释磷速率以及吸磷量增加得尤为明显,15 mg/L浓度下出现了类似反硝化速率的拐点曲线,在15 mg/L浓度时释磷量和吸磷量均为最高。由此可得本实验中NO-2-N的抑制浓度为15 mg/L,缺氧吸磷量与厌氧释磷量有着比较好的线性关系,拟合的直线方程为y=0.580 6+1.697 4x,两者具有线性的相关关系。     

NO3-、NO2-作为生物除磷最终电子受体的研究初探

论述了生物除磷过程中以NO3^-、NO2^-作为最终电子受体时，厌氧条件下释磷规律，缺氧条件下PO4^3--P的去除效果以及缺氧段NO2^--N的变化情况．得出结论：亚硝酸盐在一定程度上可以充当生物除磷的最终电子受体；以亚硝酸盐为电子受体，缺氧段的反硝化率要大于以硝酸盐为电子受体的情况；高浓度亚硝酸盐会抑制反硝化聚磷茵的厌氧释磷，而且这种抑制作用不是瞬间的，至少会持续一段时间。     

AOA后置短时低氧曝气实现短程硝化反硝化除磷

为培养亚硝酸盐型反硝化聚磷菌实现好氧颗粒污泥（AGS）短程硝化内源反硝化除磷,设置3组同规格以厌氧/好氧/缺氧后置短时曝气（AO₁A-O₂）模式运行的SBR,各反应器好氧段/后置好氧段（O₁/O₂）的曝气强度和曝气时间均不同,通过对比3组反应器60 d的运行情况,探究各系统污染物处理性能和功能菌活性。结果表明,后置短时低氧曝气10 min且O₁、O₂的曝气强度分别为5、2.5 L/(h·L)的R2脱氮除磷效果最佳,其COD、TP、NH+₄-N、TN去除率达95.49%、95.57%、100%、95.52%。通过短时好氧饥饿和低溶解氧可以创造出短程硝化内源反硝化除磷的最适环境,R2中约60%的除磷菌为DPAOs,且亚硝酸盐型聚磷菌最多,可达38.76%,其反应器好氧段的亚硝酸盐积累率(R_NA)为74.19%,实现了较高的NO-₂-N积累,游离亚硝酸(FNA)为1.03 μg/L,可抑制PAOs和NOB,同时富集出更多的AOB和DPAOs。     

反硝化作用脱氮除磷特性的静态试验

目的解决在新的反硝化同步脱氮除磷工艺中,同一处理流程很难达到除磷脱氮过程协调稳定运行的问题.方法在SBR反应器中用传统活性污泥做为种泥驯化反硝化菌脱氮除磷,并进行静态试验改变其温度、COD质量浓度及不同运行阶段时间,以此来考察其生长和控制特性以及影响参数.结果试验表明反硝化同步脱氮除磷工艺中温度,COD浓度,电子受体浓度,以及运行时间等因素对其运行具有决定性作用,并且对于同一周期来说,厌氧和缺氧时间比维持在1∶2,反硝化作用除磷最佳.结论分析结果表明反硝化作用除磷的最佳温度为30℃,而最佳COD质量浓度为140 mg/L时反硝化作用较稳定并能达到同步除磷脱氮的效果.     

反硝化除磷颗粒污泥的培养与除磷性能

以普通絮状污泥为接种污泥,人工配制生活污水,采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式,通过在缺氧段投加硝酸盐氮和控制选择压,经98 d的培养与调整在SBR中获得具有反硝化除磷功能的颗粒污泥.稳定运行的颗粒污泥粒径主要在0.3~0.5 mm,SVI约为45 mL/g,ρ(MLSS)约为4 000 mg/L.具有反硝化除磷功能的颗粒污泥对COD、氨氮和磷酸盐的去除率分别可达88%、96%和90%.通过分析磷的去向及X射线衍射检测结果可知存在颗粒污泥的磷酸盐沉淀除磷现象.培养的反硝化除磷颗粒污泥除生物除磷外,还具有磷酸盐固化于污泥颗粒方式除磷.     

反硝化聚磷菌富集、筛选及其特性

为进一步探讨反硝化除磷机理和提供脱氮除磷功能菌株,对A2SBR快速富集驯化并筛选其中反硝化聚磷菌功能菌.采用控制A2SBR进水及运行方式对反硝化聚磷菌进行快速富集筛选,并将所筛菌株进行复配研究,为构建脱氮除磷菌剂奠定基础.两段进水和提高注水比的运行方式能使反硝化聚磷菌在反应器中迅速成为优势菌.实验分离得到效果较好的反硝...     

环境因子对反硝化聚磷菌效能的影响

为全面考察反硝化聚磷菌(DPB)在不同环境条件下的脱氮除磷效能,利用厌氧/好氧/缺氧(A/O/A-SBR)反应器,以人工配水培养驯化反硝化聚磷颗粒污泥.通过正交试验,综合考察不同碳源类型、碳源质量浓度、进水温度和pH条件下系统的脱氮除磷效能.结果表明:以丙酸钠为碳源,在进水COD质量浓度400 mg/L、水温25℃、pH为7的条件下,DPB对于有机物的去除效能最高;以丙酸钠为碳源、COD质量浓度400 mg/L、进水温度15℃、pH为7条件下,DPB的脱氮效能最高;以乙酸钠为碳源、COD质量浓度400 mg/L、进水温度25℃、pH为8时,DPB的除磷效能最高.温度对系统COD降解和脱氮效能影响最大,pH的影响最小;pH对系统的除磷效能影响最大,碳源类型的影响最小.     

A~2O工艺中的反硝化除磷及其强化

为研究A2O工艺中的反硝化除磷现象及影响因素,采用52.5L的A2O反应器处理实际污水.结果表明:正常运行的A2O工艺中存在反硝化除磷现象,在系统HRT为8h,污泥回流比为70%和内回流比为250%的情况下,A2O系统中缺氧区吸磷占总吸磷量的36%左右,序批试验表明,此时反硝化除磷菌占总除磷菌的35.4%.原水的C/N比越低,反硝化除磷的比例越高,但是过低的C/N比会导致TN去除率低下.将缺氧区和好氧区的容积比从1/1扩大到5/8,延长反硝化除磷反应的时间,TN去除率可从62%提高到70%左右,相比单纯提高内回流比更节能.强化A2O工艺中的反硝化除磷,为传统A2O工艺在处理低C/N比污水时提高脱氮除磷效率提供了一个新思路.     

采用水力剪切强度优化短程硝化反硝化除磷颗粒污泥性能

短程硝化反硝化除磷具有氧气消耗量小、碳源需求低以及污泥产量低等优势,但好氧颗粒污泥随着运行因粒径过大容易解体失稳。为解决失稳问题并保证反硝化聚磷菌(denitrifying phosphate accumulating organisms, DPAOs)具备充足的缺氧区,将长期以人工配水培养的颗粒污泥作为种泥,通过优化水力剪切强度调控粒径分布,实现处理生活污水的稳定运行,并探究不同水力剪切强度对颗粒结构的影响。结果表明,具有最优同步脱氮除磷性能且颗粒结构致密的粒径范围为800～1 400μm,通过调控水力剪切强度至1 435.2可将这一粒径范围内的颗粒占比提高到53.39%。待颗粒粒径稳定后,出水COD远低于50 mg/L,TN去除率达90%左右,出水TN质量浓度约为4.28 mg/L,TP平均去除率为93.45%,出水TP质量浓度均在0.5 mg/L以下。此外,三维荧光结合平行因子对胞外聚合物的分析表明,提高水力剪切强度能够降低腐殖酸的质量分数并提高蛋白质的占比,有利于优化颗粒沉降性能以及提高致密性。通过优化粒径范围,利用自身缺氧区富集DPAOs并逐渐淘汰亚硝酸盐氧化菌,同时避免了丝...     

Characterization of phosphorus removal bacteria in （AO）^2 SBR system by using different electron acceptors

The enhanced biological phosphorus removal (EB-PR) process is an economical and environmentallyfriendly technology for removing phosphorus fromwastewater, where the phosphorus removal bacteria isthe key functional organism[1]. According to the origi-nal c…     

碳源类型对反硝化除磷过程中N2O产生的影响机制

以反硝化除磷过程中N₂O的减量化为目的,分别以乙酸、乙酸和丙酸的混合物、丙酸为碳源,研究了碳源类型对系统中N₂O产生的影响。结果表明:以乙酸为碳源时反硝化除磷过程中N₂O的产生量最多,以乙酸和丙酸混合物为碳源时N₂O产量次之,以丙酸为碳源时N₂O产量最少。使用乙酸、乙酸与丙酸混合物和丙酸为碳源时,N₂O产生量占总氮(TN)去除的比例分别为8.67%、1.48%和0.72%。不同碳源导致了系统反硝化进程的不同:以丙酸为碳源时,硝酸盐与亚硝酸盐还原速率比值最低,系统中几乎没有亚硝酸盐的积累;同时,在混合酸和丙酸系统中,聚3-羟基戊酸盐(poly-hydroxyvalerate, PHV)成为聚羟基烷酸酯(poly-β-hydroxyalkanoates,PHA)的主要成分,PHV量的增加导致N₂O产量减少。因此,以丙酸作为反硝化除磷系统的外加碳源对N₂O的减量化有明显优势,但该过程中系统对氮和磷的去除效果还需要进一步优化。     

T型氧化沟的生物除磷脱氮机理及效果分析

生物脱氮是指利用微生物将含氮化合物中的氮转化为氮气，它分为硝化和反硝化两个过程．生物硝化作用是指在好氧条件下，微生物将氨氮氧化成硝酸盐；生物反硝化是指硝酸盐在缺氧的条件下，被微生物还原为氮气的过程．生物除磷是指利用聚磷菌一类的微生物，在一定条件下过量地从外部环境摄取磷，并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内，形成高磷污泥，通过排泥达到从污水除磷目的．T型氧化沟由Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ三沟组成，三沟可以交替工作，按6个或8个阶段运行．通过不同时段调整转刷的转速，满足除磷脱氮所需条件．Ⅰ，Ⅲ两沟兼有缺氧、厌氧、沉淀功能，可作为硝化反应(曝气)池，又可作为反硝化反应池，具备同时去除COD，BOD及除磷脱氮效果．邯郸市东郊污水处理厂采用T型氧化沟工艺，多年的运行结果表明：平均NH３-N的去除率为93.8％，平均TN的去除率为64.4％，总平均去除率达79.1％，平均磷的去除率为77％左右，T型氧化沟工艺省去了二沉池及污泥回流装置，有较好的除磷脱氮效果，且易于实现自动控制，适宜我国气候温和、水温不大高的地方推广使用．     

Advanced sludge reduction and phosphorous removal process

An advanced sludge reduction process, i.e. sludge reduction and phosphorous removal process, was developed. The results show that excellent sludge reduction and biological phosphorous removal can be achieved perfectly in this system. When chemical oxygen demand ρ（COD） is 332 - 420 mg/L, concentration of ammonia p（NH3-N） is 30 - 40 mg/L and concentration of total phosphorous p（TP） is 6.0 -9.0 mg/L in influent, the system still ensures ρ（COD）〈23 mg/L, ρ（NH3-N）〈3.2 mg/L and ρ（TP）〈0. 72 mg/L in effluent. Besides, when the concentration of dissolved oxygen ρ（DO） is around 1.0 mg/L, sludge production is less than 0. 140 g with the consumption of 1 g COD, and the phosphorous removal exceeds 91 %. Also, 48.4% of total nitrogen is removed by simultaneous nitrification and denitrification.     

乙酸钠浓度对反硝化聚磷效果的影响试验研究

试验采用SBR反应器,以厌氧/缺氧方式运行时,投加不同浓度乙酸钠,观察其对反硝化聚磷效果的影响.试验结果表明∶乙酸钠为碳源,C/P比为30时,释磷量最大,且聚磷量/释磷量为1.58,高于其他C/P比,反硝化聚磷率达89%,脱氮率高达98%;C/P大于30或小于30,其反硝化聚磷效果均有所下降,最佳去除比例为ΔCOD∶ΔNO3∶ΔPO4=1∶0.18∶0.22(gCOD∶gN∶gPO4);C/P比小于40时,缺氧段反硝化速率大致相同,而C/P比越小,反硝化聚磷速率越大,但较低的碳源浓度易引起反硝化聚磷污泥的膨胀解体.