厌氧氨氧化反应器的启动试验研究

采用自制厌氧序批式反应器(ASBR),分别以好氧絮状污泥和厌氧颗粒污泥为接种污泥探究厌氧氨氧化反应器的启动情况。分别经过70、40 d的培养,厌氧氨氧化反应得以发生。随后通过加大进水基质浓度来提高污泥的脱氮活性,到第120天时,两个反应器对氨氮和亚硝氮的去除率分别达到了44.6%、57.5%和64.2%、71.7%;其中氨氮去除量与亚硝氮去除量和硝氮生成量的物质的量之比分别为:1∶1.28∶0.23和1∶1.23∶0.23,接近理论值(1∶1.32∶0.26)。     

厌氧氨氧化生物脱氮工艺的快速启动策略综述

厌氧氨氧化工艺的启动过程就是厌氧氨氧化菌不断富集和活性逐步提高的过程。本文综述了实现厌氧氨氧化工艺快速启动的基本策略,并总结了厌氧氨氧化工艺启动成功的主要特征。相关文献表明,培养生物膜能够有效地减少菌种流失,接种污泥颗粒化有利于厌氧氨氧化颗粒污泥的形成,进而缩短反应器的启动时间。     

厌氧氨氧化反应器快速启动方法的探讨

厌氧氨氧化工艺因其低处理成本,被认为是很有应用前景的脱氮技术。介绍了接种颗粒污泥快速启动厌氧氨氧化反应器的方法。结果表明,接种各类颗粒污泥有利于厌氧氨氧化颗粒污泥的形成,可以缩短厌氧氨氧化反应器的启动时间,且启动后的反应器运行稳定,效能优良。说明了该快速启动方法有深入研究和开发的价值。     

厌氧氨氧化快速启动及微生物群落演替研究

在序批式反应器(SBR)中分别添加彗星式丝状纤维滤料和Kaldnes填料组成序批式生物膜反应器(SBBR)R1和R2,接种城市污水处理厂二沉池回流浓缩污泥,旨在探求添加不同生物填料和接种普通污泥对快速启动厌氧氨氧化反应器的影响。结果表明,R1仅历时39d成功启动厌氧氨氧化,NH_4~+-N、NO_2~--N及TN去除率分别为98.0%、88.2%及82.3%;成功启动初期,化学计量比平均值为1:1.28:0.22,接近理论值1:1.32:0.26;稳定运行期间,高通量测序结果表明,浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度从1.97%增至60.06%,而变形菌门(Proteobacteria)从65.75%降至15.19%,Candidatus_Jettenia为主要菌属,丰度最高,占比为45.36%,是反应器内唯一的厌氧氨氧化菌,SM1A02属占比达到13.11%,实现了快速高效富集。R2培养111d后未成功启动厌氧氨氧化。     

UAF反应器启动厌氧氨氧化反应的试验研究

本试验以普通活性污泥为种泥,采用升流式厌氧生物滤床(UAF)反应器,在pH为7.5的室温条件下,以NH4Cl和NaNO2配制人工模拟废水,通过逐步提高NH4+-N与NO2--N的负荷对厌氧氨氧化菌进行培养与驯化,在反应器运行到148 d左右时NH4+-N与NO2--N去除率分别达到56%、62%,且在之后的运行过程中其去除率呈同步变化,NH4+-N与NO2--N同时去除。通过镜检发现在反应器下部形成了具有厌氧氨氧化活性的棕红色颗粒污泥,实现了厌氧氨氧化反应的快速启动。     

厌氧氨氧化工艺

荷兰B．V．Paques在PoUutec2006上展出了一项将氨选择性转化为氮气的生物脱氮工艺，并成为EPP环境保护奖的获得者之一。该厌氧氨氧化工艺由B．V．Paques与荷兰代尔夫特理工大学及奈梅亨大学研究人员联合开发而成，是目前对自然界氮循环最经济、简捷的一种新型生物脱氮工艺。该工艺利用planctomycete菌群为厌氧氨氧化菌，其中，Broeadiaanammoxidans是首个被确认有厌氧氨氧化作用的微生物。厌氧氨氧化微生物能将氨根离子（NH4^＋）和亚硝酸根离子（NO2^-）转化为氮气，由于其为自养型微生物，因此不需要外加甲醇等碳源。     

接种厌氧絮状污泥的厌氧氨氧化反应器的快速启动

厌氧氨氧化技术因其节能、运行费用低、不需添加有机物等优点而备受关注,但反应器启动慢是该技术面临的瓶颈问题。为了加速厌氧氨氧化反应器的启动,该研究在两个不同阶段中先后在同一UASB反应器中接种絮状污泥和添加颗粒活性炭,以含NH4+-N和NO2--N的人工配水为进水,进行连续试验,并在试验过程中调整运行参数,最终添加活性炭的絮状污泥反应器在运行85 d后成功启动厌氧氨氧化过程,总氮去除率稳定在80%-90%。结果表明在使用活性炭吸附法固定化时,反应器启动迅速,活性炭可以成为厌氧氨氧化菌的理想载体。     

厌氧序批式反应器的厌氧氨氧化工艺启动运行

在厌氧序批式反应器中接种好氧硝化污泥,进行了培养厌氧氨氧化污泥的研究。在进水pH值为7.2～7.8,温度为30±1℃的条件下运行142d,成功培养出厌氧氨氧化污泥。反应器内的污泥量(以VSS计)由原来的9.90g/L增加到18.99g/L,水力停留时间为1.20d,总氮容积负荷为0.4318kg/(m·3d)时,总氮去除率最高达到93.3%,平均为80.5%,氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高分别达到93.9%和99.8%,平均去除率分别为81.2%和85.7%,氨氮和亚硝酸盐氮去除的比例为1∶1.387±0.024。对该工艺优化实验研究表明,适宜pH值为7.2～7.8,最适宜温度为35℃;且适度强化反硝化作用有利于提高反应器的脱氮性能。     

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)。     

厌氧氨氧化反应器的快速启动及脱氮性能研究

为考察厌氧氨氧化反应器快速启动效果和脱氮性能,按照3∶1的体积比接种厌氧池厌氧污泥和氧化沟好氧污泥,运行77 d成功启动厌氧氨氧化反应。启动过程中反应器内污泥由黑色变为棕黄色最终变为红棕色,并逐渐颗粒化。采用高通量测序技术对启动成功后的厌氧氨氧化颗粒污泥进行微生物群落结构分析,发现主要菌门为：浮霉菌门(Planctomycetes)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和酸杆菌门(Acidobacteria),其中浮霉菌门(Planctomycetes)相对丰度最大,占比41.98%。厌氧氨氧化菌(AnAOB)的优势菌属为Candidatus＿Brocadia属,占比为38.78%。反应器稳定运行阶段NH₄⁺-N和NO₂^--N平均去除率分别达到97.00%和98.58%,TN平均去除率及TN平均去除负荷分别达到81.57%和0.14 g/(L·d),化学计量比Δn(NH₄⁺-N...     

厌氧氨氧化工艺的菌种、启动与效能

厌氧氨氧化是微生物和环境领域的重大发现,具有很高的科学和实用价值。研究证明,除了人们最早认识的浮霉状菌外,硝化菌和反硝化菌也有厌氧氨氧化活性。以厌氧颗粒污泥、硝化污泥、自养型和异养型反硝化污泥作为接种物,均可成功启动厌氧氨氧化反应器。在厌氧氨氧化反应器启动过程中,依次呈现菌体自溶、活性迟滞、活性提高和活性稳定4个阶段,根据这种阶段性可及时调控启动过程。实验室和生产性厌氧氨氧化工艺的平均容积基质氮去除速率可达50.75kg.m-3.d-1和9.50kg.m-3.d-1,显示了极高的脱氮效能。     

厌氧氨氧化过程的工艺研究

氨的厌氧氧化（Ananmaox）是指在厌氧条件下,通过特定的兼性和专性厌氧的自养细菌的作用,将NH4^＋-N和NO2^--N反应转化为N2的过程。ANAMMOX工艺与传统工艺相比有明显的优越性。介绍了可能的厌氧氨氧化反应机理、参与的细菌和可行的工艺以及存在的问题。     

厌氧氨氧化工艺研究进展

针对传统生物脱氮存在的问题,厌氧氨氧化工艺作为一种新的生物脱氮技术因其自身的优点,备受国内外水处理界的关注。本文在阐述了厌氧氨氧化的反应机理、厌氧氨氧化茵的分离鉴定、不同厌氧氨氧化反应器的启动运行情况以及应用研究现状,指出了存在的问题,并提出了今后的主要研究方向。     

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。     

厌氧氨氧化污泥启动EGSB反应器研究

通过厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器接种低温(4℃左右)下存放18个月的厌氧氨氧化污泥,处理模拟废水,研究如何用长时间低温保存后的厌氧氨氧化污泥启动反应器。在温度(34±1)℃、进水pH为7.40～7.64、DO的质量浓度控制在0.10 mg/L以下成功启动反应器。运行110 d后,进水TN负荷最高可达2.3 kg/(m.3d),NH4+-N、NO2--N去除率分别为90.93%、99.76%,出水pH明显高于进水,平均达到7.99;第135天在反应器中发现有红色厌氧颗粒污泥形成;经扫描电子显微镜观察,第165天厌氧颗粒污泥布满球状菌。     

pH值促进硫酸盐型厌氧氨氧化的快速启动

针对硫酸盐型厌氧氨氧化启动时间长的现象,基于pH值对传统厌氧氨氧化菌的影响作用,通过提高进水pH值的方法,分别考察了启动阶段NH+4-N、SO2-4、NO-2-N、NO-3-N以及pH值的变化情况。结果表明,pH值对厌氧氨氧化过程有明显影响,当pH值8.5时,厌氧氨氧化污泥活性下降,导致厌氧氨氧化反应变弱;在提高反应体系pH值的情况下,历时45d,成功启动了硫酸盐型厌氧氨氧化,缩短了启动时间,实现了NH+4-N与SO2-4的同步去除,平均去除量分别为48.72mg·L-1和23.14mg·L-1。调节反应pH值,改变反应器中厌氧氨氧化菌的优势地位而使硫酸盐型厌氧氨氧化微生物处于主导地位,能缩短硫酸盐型厌氧氨氧化的启动时间。     

高负荷冲击下厌氧氨氧化反应器的快速启动策略

为实现高负荷冲击下厌氧氨氧化反应器的快速启动,通过调节进水负荷,设置出水回流,启动以海绵为载体的上流式厌氧污泥床反应器。实验前期进水氮负荷为4 kgN/(m³·d),启动27 d后添加出水回流,氨氮去除率达80%,总氮去除率达51%。第37天时提高氮负荷至6 kgN/(m³·d),41 d系统达到稳定运行,总氮去除率可达74%。在高流速冲击下利用海绵作为填充物,水力冲击使微生物分泌大量胞外聚合物,并黏附在多孔的海绵体上,形成稳定的生物载体。高通量测序结果表明,Candidatus Kuenenia为主要的厌氧氨氧化菌,其丰度为8.1%。在高负荷冲击下通过海绵填充和设置出水回流可以快速启动厌氧氨氧化反应器,为高负荷下厌氧氨氧化反应器的启动提供了新思路。     

常温低基质厌氧氨氧化ASBR反应器的快速启动

采用低基质模拟废水〔NH_4~+-N、NO_2~--N分别为(25±0.4)、(33±0.6)mg/L〕,在温度为(23±0.5)℃的条件下,研究了厌氧氨氧化ASBR反应器的快速启动。第Ⅰ阶段HRT为24 h,pH不控制,菌体自溶期出水NH_4~+-N为69 mg/L,活性停滞期出水NH_4~+-N与进水几乎相等;第Ⅱ~Ⅲ阶段,菌体处于活性提高期,HRT分别为12、8 h,pH控制为8.0~8.2,出水NH_4~+-N降低到1.6 mg/L,NO_2~--N均先升高后降低;第Ⅳ阶段HRT为4 h,pH控制为8.0~8.2,出水NH_4~+-N和NO_2~--N均低于1 mg/L,TN去除负荷为352.3 mg/(L·d),△m(NH_4~+-N)∶△m(NO_2~--N)∶△m(NO_3~--N)=1∶(1.33±0.02)∶(0.26±0.02),反应器启动成功。     

厌氧氨氧化工艺的研究进展

本文综述了厌氧氨氧化工艺的影响因素,介绍了厌氧氨氧化在废水生物脱氮方面的应用前景,并指出了存在的问题,提出了今后主要的研究方向。