升流式微氧生物膜反应器处理高氨氮低C/N比养猪废水的效能

针对高氨氮低C/N比干清粪养猪废水处理面临的脱氮问题,制作并运行了一种升流式微氧生物膜反应器(UMBR),考察了废水水质和由出水回流比调控的溶解氧(DO)对系统处理效能的影响。结果表明,将系统内DO控制在0.23~0.70 mg·L~(-1)范围,不会对UMBR的COD去除率造成不良影响,而且能够保证NH~+_4-N的氧化效能。但DO为0.70 mg·L~(-1)的微氧环境,会抑制厌氧氨氧化作用,降低系统的TN去除效能。在HRT 8 h、27℃和DO 0.40 mg·L~(-1)的条件下,UMBR对NH~+_4-N和TN的去除负荷平均可达0.94和0.91 kg·m~(-3)·d~(-1),COD去除负荷也能达到0.60 kg·m~(-3)·d~(-1)左右。分析认为,填料的布设及生物膜的着生,不仅保证了UMBR的微生物持有量,而且可为化能自养菌群、氨氮氧化菌群、自养反硝化菌群和异养反硝化菌群等微生物类群创造各自适宜的微环境,是系统保持污染物高效去除的生物学基础。     

低温低C/N比污水微氧生物脱氮性能研究

为探究低温条件下溶解氧（DO）质量浓度对微氧生物脱氮反应器启动和运行的影响,采用外曝气回流上升流式微氧污泥处理系统,将低C/N比模拟城市污水泵入反应器进行处理,实验各阶段微调DO浓度并测定主要出水水质指标。结果表明,反应器对TOC、IC、NH⁺₄-N和TN去除率分别为62.32%、60.02%、91.56%、64.09%,在低温、低DO、低C/N比的条件下处理效果良好。菌群结构分析表明,驯化污泥存在促进颗粒化菌,好氧氨氧化、厌氧氨氧化、自养反硝化、异养反硝化和好氧反硝化可协同脱氮,在低温、低C/N比下富集节能高效脱氮菌群。     

木质填料床A/O系统处理低C/N比养猪废水的效能与脱氮机制

针对干清粪式养猪废水 浓度高和低C/N比的特点构建了四格室木质填料床A/O处理系统,通过调控运行探讨其除氮效能和机制。结果表明,在HRT 18.7 h、32℃、硝化液回流比200%、好氧区DO 1.5 mg·L^-1等条件下,即便进水 高达307.7 mg·L^-1,COD/TN平均为0.47,系统对COD、 和TN的去除率仍能维持在66.5%、93.6%和89.0%左右,TN去除负荷达到0.22 kg·m^-3·d^-1以上。系统对COD和TN的去除表现出一定的空间分区特征,其中前三厌氧格室是去除COD主要功能区,末端好氧格室是脱氮功能区。系统的脱氮机制以短程硝化反硝化为主,枯木填料的腐解为反硝化提供了必要的碳源。     

全氟辛酸对好氧颗粒污泥处理低C/N废水的影响

开展了不同温度下新污染物全氟辛酸(PFOA)含量对好氧颗粒污泥(AGS)处理低C/N废水过程中运行效能及微生物群落特征的影响。结果表明,PFOA对AGS系统的影响具有浓度依赖性。低浓度PFOA(低于0.5 mg/L)对COD、NH₄⁺-N及总氮(TN)去除无明显影响,但提高磷酸盐去除。超过0.5 mg/L PFOA降低AGS对污染物和营养盐的去除。温度升高(25℃提高至35℃)利于提高AGS活性,且提高PFOA在AGS系统内的去除。高浓度PFOA降低了污泥浓度和有机质占比,刺激胞外聚合物(EPS)分泌,提高蛋白质(PN)和多糖(PS)含量。在2 mg/L,25℃下,EPS含量为73.6 mg/g,PN和PS占比提高至39.5 mg/g和26.6 mg/g。温度升高能降低PFOA的生物毒性。微生物群落特征分析揭示高浓度PFOA降低了变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)占比,在属水平上,降低了与生物脱氮相关微生物的相对丰度。研究结果AGS处理含PFOA的低C/N废水提供一定理论依据和强化策略。     

低C/N比工业园区废水微生物驯化实验研究

以安徽省某工业园区的低C/N比废水为研究对象,采用连续曝气、定期换水的方式对微生物进行培养驯化.结果表明,当COD∶N∶P为100∶5∶1,相当于COD,N,P浓度分别为600mg·L-1,30mg·L-1和6mg·L-1时,COD的最高去除率为95.4%,出水COD为27.5mg·L-1,出水氨氮稳定在5mg·L-1...     

低C/N比污水脱氮除磷技术应用研究进展

人类的生存依赖水资源,工业的快速进步发展对水体产生负面影响,氮、磷过度排放使得水体持续恶化,随之而来的水污染成为不可小觑的重大环境问题,干扰人类正常生命活动,毁坏生态平衡,是国民经济绿色长远发展停滞的根源。现已通过多种技术对水环境进行改善修复,其中低C/N比污水脱氮除磷是解决环境问题的重要方法和研究热点。以传统工艺和新型工艺为切入点,以应用型和改进型为分类方法,对现今低C/N比污水脱氮除磷处理工艺进行总结,旨在为低C/N比污水脱氮除磷技术的发展提供新参考和新思路。     

新型一体式膜生物反应器处理高氨氮、低C/N废水的研究

采用新型一体式膜生物反应器处理高氨氮,低C/N废水.考察了高氨氮、不同进水C/N条件下,反应器对污染物的处理效果,研究了水力停留时间(HRT)和温度对系统稳定性的影响情况.结果表明,当进水氨氮质量浓度为 98.0～150.0mg·L-1,COD/TN为0.8～5.7时,COD、氨氮、TN去除率均随进水C/N的增加而升高,且对TN的去除效果影响最大;温度和HRT都对系统稳定性有一定的影响,低温和较短的HRT都不利于污染物的去除.     

A/O/O生物膜反应器处理锦纶废水的影响因素

试验采用A／O／O生物膜系统对锦纶废水进行处理,考察了硝化液回流比、水力停留时间、DO和进水COD及TN浓度对系统处理效果的影响。结果表明,当进水COD和TN分别为480-525mg／L和24-26mg／L,硝化液田流比3,单个反应器HRT为3．9h,好氧池Ⅰ和Ⅱ内DO均为3．0mg／L左右时,系统COD和TN去除率分别迭95％和70％,出水氨氮低于1．5mg／L,满足GB8978-96污水综合排放一级标准。     

膜生物反应器处理高氨氮有机废水的研究

采用膜评价池和生物曝气池组成的膜生物反应器处理含不同高浓度氨氮的有机废水,研究结果表明:(1)好氧膜生物反应器能有效处理高氨氮有机废水中的有机物,COD总去除率在95%以上;(2)好氧膜生物反应器在污水的脱氮处理中具有较好的前景,当总氮负荷为0.15kgTN/kgMLSS.d时,脱氮效率可达95.3%;(3)当膜的TMP=0.1Mpa,膜评价池水通量的变化范围为93～223L/m2·h。     

温度降低对UMSR处理高氨氮低碳氮比养猪废水效能的影响

针对干清粪养猪废水高氨氮低碳氮比的特点,前期研发了升流式微氧活性污泥反应器（UMSR）,在23℃条件下可实现碳氮的高效同步去除。为降低处理成本,在HRT 8 h和出水回流比45：1的条件下,对UMSR在20℃、17℃和15℃下的COD、NH₄⁺-N和TN去除效果进行了考察。结果表明,当温度阶段性地从20℃降低为15℃时,UMSR对养猪废水COD的去除率变化不大,均可保持在60%以上,但NH₄⁺-N和TN去除率分别从98.9%和79.8%左右大幅下降到了61.8%和39.7%左右。在17℃条件下,UMSR对COD、NH₄⁺-N和TN的去除率分别平均为62.4%、80.7%和71.2%,出水浓度分别为71、55.5和80.7 mg·L^-1左右,完全满足《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）的要求。在15～20℃范围内,温度的降低并没有显著改变UMSR系统的脱氮机制,仍然保持着以anammox为主要脱氮途径的特征。     

Effect of COD/NO3-N ratio on the performance of a hybrid UASB reactor treating phenolic wastewater

The effect of COD/O₃⁻-N ratio on the biodegradation of complex phenolic mixture was studied in bench scale hybrid upflow anaerobic sludge blanket (HUASB) reactors. HUASB reactor is a combination of a UASB unit at the lower part and an anaerobic fixed film at the upper end. The aim of this study was to evaluate the biodegradability of phenolic mixture (from synthetic coal wastewater) as the only carbon and energy source in continuous experiments using nitrate as the final electron acceptor. Synthetic coal wastewater contained phenol (490 mg/L); m-,o-,p-cresols (123.0 mg/L, 58.6 mg/L, 42 mg/L); 2,4-, 2,5-, 3,4- and 3,5 dimethyl phenols (6.3 mg/L, 6.3 mg/L, 4.4 mg/L and 21.3 mg/L) as major phenolic compounds representing the complex phenolic mixture. Nitrate nitrogen loading was increased from 0.11 g/m³/d to 0.5 g/m³/d in order to keep COD/NO₃⁻-N ratio as 20.1, 14.85, 9.9, 6.36 and 4.45. An input phenolics concentration of 752 mg/L and hydraulic retention time (HRT) of 24 h was maintained through out the study. Removal of phenolic mixture was found to increase with the lowering of COD/NO₃⁻-N ratio. Maximum phenolics removal of 98% was achieved at a COD/NO₃⁻-N ratio of 6.36. However, phenolics removal got adversely affected when COD/NO₃⁻-N ratio was reduced below 6.36. A nitrogen production efficiency of 78% was obtained according to nitrate consumption. Simultaneous denitrification and methanogenesis was observed in all the reactors throughout the study, demonstrating that denitrification is a feasible alternative for the treatment of coal wastewater. Granules degrading complex phenolic mixture were of diameter 1.6–2.25 mm.     

改良分段进水工艺处理低C/N城市污水流量优化控制

采用改良分段进水工艺处理低碳氮比(C/N<3.5)生活污水,研究流量分配对系统处理性能的影响。在其他条件不变的情况下,以实际处理效果以及物料衡算结果为依据来逐步提高首段进水比例以寻求最优的流量运行工况,共确定4组不同的进水流量分配。结果表明:在此碳氮比条件下,通过提高首段进水比例的方法并不能降低厌氧区氮氧化物的含量,甚至出现相反的情况;系统的同步硝化反硝化作用以及微生物同化作用强度对TN的去除起着至关重要的作用;首段进水比例的提高强化了厌氧区聚磷菌的释磷作用,提高了磷酸盐的去除率;综合考虑系统的脱氮除磷效能以及后续可优化空间,确定在进水流量分配比例为6:3:1的工况3为最优工况,系统出水COD、氨氮、总氮、磷酸盐浓度分别为45.98、0.04、17.47和2.43 mg·L^-1。     

同步硝化反硝化SBBR处理低C/N比生活污水的启动与稳定运行

以低C/N比实际生活污水为处理对象,聚氨酯海绵填料为生物载体（填料填充率25%）,采用逐步提高氮负荷的方式,在较短的时间内（98 d）成功启动了同步硝化反硝化（simultaneous nitrification and denitrification,SND）的序批式生物膜反应器（sequencing batch biofilm reactor,SBBR）。实时定量PCR（real-time qualitative polymerase chain reaction,real-time qPCR）结果表明系统内硝化菌得到富集。在稳定运行期间,系统对有机物及氮的去除效果良好,平均出水COD、NH₄⁺-N、TN分别为38.28 mg·L^-1、1.23 mg·L^-1、8.23 mg·L^-1。微生物将大部分碳源以聚羟基脂肪酸酯（poly-β-hydroxyalkanoate,PHA）的形式储存至体内,系统内NO₃^--N的去除主要通过内源反硝化作用,且反硝化过程基本无NO₂^--N积累,平均SND率为70.57%,TN去除率高达82.95%。由于硝化反应和反硝化反应在同一反应器内同时进行,反硝化过程产生的碱度可补充硝化过程消耗的碱度,维持系统内pH的相对稳定。此外,可以通过DO和pH的变化判断SND的进行状态,有效地控制反应时间,节省动力消耗。     

Simultaneous removal of nitrogen and phosphorus from swine wastewater in a sequencing batch biofilm reactor

In this study, the performance of a sequencing batch biofilm reactor (SBBR) for removal of nitrogen and phosphorus from swine wastewater was evaluated. The replacement rate of wastewater was set at 12.5%throughout the exper-iment. The anaerobic and aerobic times were 3 h and 7 h, respectively, and the dissolved oxygen concentration of the aerobic phase was about 3.95 mg·L?1. The SBBR process demonstrated good performance in treating swine wastewater. The percentage removal of total chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH4+-N), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) was 98.2%, 95.7%, 95.6%, and 96.2%at effluent concentrations of COD 85.6 mg·L?1, NH4+-N 35.22 mg·L?1, TN 44.64 mg·L?1, and TP 1.13 mg·L?1, respectively. Simultaneous nitrification and denitrification phenomenon was observed. Further improvement in removal efficiency of NH4+-N and TN occurred at COD/TN ratio of 11:1, with effluent concentrations at NH4+-N 18.5 mg·L?1 and TN 34 mg·L?1, while no such improvement in COD and TP removal was found. Microbial electron microscopy analysis showed that the fil er surface was covered with a thick biofilm, forming an anaerobic–aerobic microenvironment and facilitating the removal of nitrogen, phosphorus and organic matters. A long-term experiment (15 weeks) showed that stable removal efficiency for N and P could be achieved in the SBBR system.     

碳氮比对A-O-N工艺脱氮效果的影响

研究了A-O-N生物脱氮工艺中,污水的碳氮比对脱氮的影响。试验结果表明,由于A-O-N工艺将异养菌和自养硝化菌分别置于两个反应器中,使其在各自适宜的环境中生存,两者之间不存在竞争问题,硝化率不受进水碳氮比的影响,进水碳氮质量比为5.1时脱氮效果最佳,继续增大进水碳氮比,硝化率和脱氮率均不受影响,进水碳氮质量比在2.2￣9.8变化时,TN去除率与碳氮比呈正相关性(R2为0.999)。     

多点进水改良型复合A2/O处理低C/N污水

以低C/N比城市生活污水为研究对象,重点考查了改良A²/O工艺的脱氮除磷性能。原水按一定比例分配给厌氧池和缺氧池,以合理分配厌氧释磷和缺氧反硝化所需的碳源;在好氧池和缺氧池中分别投加填料,以稳定系统的硝化和反硝化效果,提高系统的脱氮性能;厌氧池和缺氧池出水都直接进入好氧池。在进水COD/TN平均为5.54,HRT为11 h,SRT为15 d,MLSS为3000～4000 mg·L^-1,污泥回流比为50%条件下,通过三种不同进水分配比以及三种混合液回流比的对比试验研究,得到系统最佳进水分配比5:5,对分配脱氮和除磷所需碳源更加合理;而混合液回流比为200%,过高会破坏缺氧池的溶解氧环境,过低又会导致缺氧池反硝化作用不能充分发挥。在最优工况下COD、NH₃-N、TN和TP出水水质分别为29.7、0.1、11.8和0.42 mg·L^-1,平均去除率分别达到87.8%、99.7%、72.4%和91.3%,出水优于国家GB 18918-2002一级A排放标准,并且在缺氧池中发生了明显的反硝化除磷现象。     

改良型多级A/O-MBR组合工艺对低C/N比生活污水的强化除磷

采用多级厌氧/耗氧膜生物反应器（A/O-MBR）组合工艺对低C/N比生活污水进行处理时,存在总磷（TP）处理不达标的问题。通过改变污泥回流位置并增加内回流的改良型多级A/O-MBR组合工艺强化除磷,探究该工艺对低C/N比生活污水中TP的去除效果,并通过污泥静态分析研究其污泥反硝化除磷机理。结果表明,改良型多级A/O-MBR组合工艺对TP去除效果良好,平均去除率达到了86.36%,同时对化学需氧量（COD）、总氮（TN）及氨氮去除效果良好,均达到一级A排放标准。该工艺提高了聚磷菌及反硝化聚磷菌的比例,有效强化了对TP的去除。