磺胺甲恶唑对新型后置缺氧反硝化工艺处理低C/N废水的影响

磺胺甲恶唑(SMX)是废水内高频检出的新污染物,SMX的环境影响行为备受关注,然而SMX对新型后置反硝化工艺处理城镇低C/N废水的影响至今鲜有报道。本工作在中温条件下考察了SMX对新型后置缺氧反硝化工艺处理低C/N废水的影响,并通过分析SMX暴露条件下新工艺胞内和胞外聚合物的变化规律揭示SMX对新工艺的影响机制。结果表明低于0.5 mg/L SMX对新工艺内污染物去除影响不明显,而超过1.0 mg/L降低了新工艺脱氮除磷效率,4.0 mg/L SMX组别内,COD、总氮(TN)和磷酸盐(SOP)去除效率分别下降至71.3%~75.5%、59.6%~63.4%和71.3%~73.6%。机制分析表明高浓度SMX降低了胞内聚合物PHA的生物合成而刺激了糖原质代谢。SMX暴露浓度越高,PHA生物合成下降越显著,而糖原质代谢越强烈。研究结果为新型后置缺氧工艺处理含SMX废水提供了一定的数据支撑。

水力停留时间强化复合载体基固定化藻菌系统处理低C/N废水脱氮

为探索一种低C/N废水脱氮新技术,本研究将绿沸石和玉米芯组成复合载体,以小球藻和活性污泥为接种物,通过吸附法构建固定化藻菌系统(IABS),探究了装置的脱氮效果及水力停留时间(HRT)对脱氮效率的影响。研究结果表明,复合载体可有效改善废水的C/N,构建的固定化藻菌系统可实现低C/N废水中氮素的有效去除。装置脱氮效果随着HRT的延长而提升,当HRT达18h时,装置的总氮去除率最高可达98%;氨氮去除率可达100%。综合而言,绿沸石和玉米芯复合载体构建的固定化藻菌系统具有脱氮效率高、无需连续投加碳源、出水水质稳定等优点。

低C/N比高氨氮废水生物脱氮技术研究进展

针对低C/N比高氨氮废水利用传统生物脱氮技术存在碳源不足、总氮去除率不达标、经济花费高等问题,总结了高氨氮废水处理中几种主要的生物脱氮工艺及研究动态,介绍这几类工艺在处理高氨氮废水的研究成果,同时比较分析各类工艺优缺点,指出未来的主要研究方向,为低C/N比高氨氮废水处理经济高效脱氮工艺的工程化应用提供思路。

低温下C4F7N/CO_(2)混合气体的绝缘特性与参数配置

为提出低温下满足液化温度和绝缘要求的C4F7N/CO_(2)混合气体的参数配置,研究了C4F7N/CO_(2)混合气体在低温下的绝缘特性。首先采用实验和计算得到了不同气压和混合体积比例下C4F7N/CO_(2)混合气体的液化温度,结果表明计算得到的液化温度与实验数据较为相符。其次开展不同温度下C4F7N/CO_(2)混合气体的工频击穿试验,获得了C4F7N/CO_(2)混合气体的击穿电压随温度的变化。结果表明:气体在液化阶段的击穿电压标准差为液化后的2~7倍,且液化后混合气体的绝缘性能出现显著下降。此时击穿电压只与温度有关,基本不受混合体积比例的影响。考虑混合气体设备的应用需求,分别以–25℃和–30℃为最低使用温度,提出了满足要求的C4F7N/CO_(2)混合气体参数配置方案,可为低温下C4F7N/CO_(2)混合气体的应用提供参考。

人造沸石对低C/N污水中氮的去除性能及机理

以人造沸石为吸附剂,处理低C/N高速服务区污水。考察了沸石投加量对人造沸石去除污水中氮效果的影响,利用正交实验探讨了影响人造沸石吸附污水中NH_(3)-N效果的因素,并结合吸附动力学和热力学、比表面积分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等手段探讨了人造沸石去除NH_(3)-N的机理。结果表明:人造沸石可在短时间内实现对污水中NH_(3)-N和TN的显著去除,并可有效提升污水C/N,反应24 h后,40 g/L人造沸石可使污水中NH_(3)-N和TN分别降至(13.45±0.39)、(19.23±0.21)mg/L,去除率分别达到(91.14±0.32)%和(87.12±0.10)%,C/N由1.30±0.01提升至5.47±0.07;正交实验表明各因素影响人造沸石脱氮效果的程度表现为沸石投加量>曝气量>NH_(3)-N初始浓度;人造沸石对NH_(3)-N的吸附过程符合准二级反应动力学模型(R^(2)=0.990),且该吸附行为是吸热过程;BET和SEM显示,人造沸石对NH_(3)-N的高效去除主要得益于其较大的比表面积(493.23 m^(2)/g)以及以介孔为主且分布范围较宽的孔道,吸附后沸石表面的颗粒变得光滑、紧密且数量减少。

新型一体式生物流化床-生物滤池处理低C/N废水研究

研究低碳氮比有机废水的高效处理技术具有重要的理论意义和实用价值。采用一体式生物流化床-生物滤池处理低C/N废水。考察了在不同的C/N进水和温度,反应器对污染物的处理效果的影响。实验结果表明,常温下,C/N从1.75提高到2.64,COD去除率维持在85%,氨氮、TN去除率随C/N升高分别提高了8.4%和14.6%。低温时,低氨氮、TN的平均去除率为30%和15%。研究结果为该类型生物反应器工业设计时提供了参考依据。

低C/N比水产养殖废水生物脱氮实验研究

随着短程硝化-反硝化理论研究的发展,在低C/N比条件下,实现污水的生物脱氮处理已成为可能。为此,设计了水产养殖用水的三级生物膜短程硝化-反硝化处理工艺,并对该工艺在去除模拟水产养殖废水主要污染物的作用进行了初步研究。研究结果表明,在进水pH值7.5~8.5,温度为28~32℃,溶解氧为0.5~1 mg/L,游离氨浓度为5~10 mg/L的条件下,模拟废水的COD、NH4＋-N和TN的平均去除率分别达到94.4%、91.6%和70.1%;并且低C/N比对出水氨氮NH4＋-N的去除率影响不大,NO2--N的平均浓度控制在5.2 mg/L以下,低于鱼类的耐受浓度。表明该短程硝化-反硝化工艺设计,可用于低C/N比水产养殖废水主要污染物的生物处理,尤其是可消除NO2--N对水产养殖的潜在威胁,基本达到养鱼回用标准。

不同C/N对高氮废水高效脱氮处理的影响

考察低C/N(质量比,0.03、0.17、0.27、0.33)对高氮废水脱氮过程及污染物降解的影响,同时结合高通量测序,探讨系统中微生物多样性和菌群结构。结果表明,低C/N条件下高氮废水仍能实现脱氮,当C/N为0.33时,总氮去除率达到83.01%,该条件下出现较高的亚硝酸盐氮积累现象,最高达到316.09 mg/L。高通量测序结果表明,特吕珀菌属(Truepera,相对丰度31.33%)、水微菌属(Aquamicrobium,相对丰度6.42%)等是C/N为0.33时系统能够维持较高脱氮效率的原因。在低C/N条件下对高氮废水进行高效脱氮处理是可行性的。

速分球生物滤柱处理低C/N比废水脱氮除磷研究

速分球生物滤柱是速分技术与曝气生物滤池技术的结合。具有污泥消化和无需反冲洗等优点。实验采用速分球生物滤柱实验装置,以低C/N比生活污水为处理对象,考查了单污泥前置反硝化A2/O系统的脱氮除磷特性。实验结果表明,在平均C/N比为1.6,内回流比R为100%的条件下,平均进水COD、氨氮、TP分别为440.7、274.0和13.6 mg/L,平均去除率分别为77.0%、19.2%和42.4%。系统对氨氮的去除率较低,对总磷的去除率要明显高于对氨氮的去除率。结论得出,系统脱氮除磷的效果不理想。

WFSI处理低C/N比养猪废水的效果及脱氮机制

为有效处理高氨氮、低C/N比养猪废水,采用在土壤中布设木条形成木质框架的方法构建木质框架土壤渗滤系统(WFSI),并通过调控运行探讨其对化学需氧量(COD)、氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)的处理效果.研究表明,对于COD、NH4+-N和TN分别为160-359、253-298和317-374mg/L的养猪废水,在(25±1)℃和表面水力负荷为0.2m3/m2·d条件下,系统可在30d启动成功并达到稳定运行,其COD、NH4+-N和TN去除率分别达到61.7%、85%和36.3%左右.分析表明,WFSI中同时存在异养反硝化和厌氧氨氧化等多种生物脱氮机制,其中厌氧氨氧化的脱氮贡献可达去除总氮的42.3%以上.

A/SMBBR和SBR对低C/N工业废水的处理效果对比

针对江西省抚州市某工业园区污水厂SBR工艺的运行情况,对比分析A/SMBBR工艺对该厂低C/N工业废水的处理效果。实验表明,处理同种低C/N工业废水,SBR工艺出水未能达标;而A/SMBBR工艺在同等情况下出水能达标排放,且出水水质稳定。稳定运行期间A/SMBBR工艺出水达到一级A标准,对COD、NH3-N和TN的去除率分别达到88.5%、88.4%和87.6%,均优于SBR工艺。且A/SMBBR抗冲击能力强,碳源的利用率高,对比SBR工艺具有较大优势。另外,本工艺还可以在该厂现有构筑物基础上进行提标改造,可极大的节约成本。

藻-菌颗粒污泥处理低C/N生活污水的研究

在光暗交替、零曝气条件下建立两组不同进水C/N(chemical oxygen demand,COD/total nitrogen,TN)(R_(1):10.0,R 2:5.6)的序批式反应器并运行了70 d,研究微藻-细菌颗粒污泥(microalgal-bacterial granular sludge,MBGS)在低C/N进水条件下的污染物去除效果、颗粒组成及稳定性的变化。研究发现,R^(1)组颗粒形态稳定,结构紧密,而R^(2)组颗粒形态出现差异化,结构略松散。R^(2)的COD去除率无显著变化,并且有更好的NH_(4)^(+)-N去除效果(94.68±7.24)%,但其PO_(4)^(3-)-P的去除效果不佳(50.69±13.64)%。通过元素分析进一步发现低C/N条件使MBGS中细菌的比例增加36%,并证明低C/N生活污水中的COD和PO_(4)^(3-)-P主要依靠MBGS的同化作用去除,NH_(4)^(+)-N主要被细菌的硝化作用转化。此外,低C/N组中蛋白质含量显著增加,并分泌更多的松散结合EPS(loosely bound EPS,LB-EPS)来提高颗粒稳定性。

新型淹没式组合膜-硝化反硝化系统低C/N废水脱氮特性

以低C/N模拟废水为研究对象,考察了新型淹没式组合膜的运用,以及运行1组和2组膜组件数量(分别对应工况1和工况2)硝化反硝化系统的生物脱氮、COD去除特性的影响。结果表明,系统对COD的处理效果较好,2个工况出水COD分别为31.15、23.58 mg/L;NH^+_4-N去除率平均分别为54.41%、76.92%,工况2膜组件对COD产生了更有效的截留作用,控制了异养微生物的繁殖;工况1、2的TN去除率分别为53.49%、67.24%,出水TN主要以NH^+_4-N形式存在,说明反硝化进行的较完全,膜组件发挥了为反硝化过程补充碳源的作用。稳定阶段工况1、2膜组件的氨氮富集率分别为70.37%、118.57%,膜出水的COD分别为39.03、56.11 mg/L,说明2个工况均基本实现了氨氮与有机物的分离,膜组件数量对氨氮富集有较大影响,对COD截留效果影响不明显。

基于ANAMMOX处理低C/N废水高效脱氮联合工艺研究进展

厌氧氨氧化作为一种高效低廉的生物脱氮技术,在高氨氮、低C/N比废水处理过程中显示出无比的优越性。但是,厌氧氨氧化反应过程中会生成大约11%的硝态氮,在处理高浓度含氨废水时,出水总氮可能达不到行业接管排放标准的要求。反硝化技术作为硝态氮脱除的有效手段,联合反硝化技术势必有利于提高氮素的去除率。针对生成的硝态氮问题,从碳源需求角度,基于短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺与反硝化技术实现高效生物脱氮的工艺组合形式进行了介绍,提出了前置反硝化、半反硝化和后置反硝化联合脱氮工艺。并对这些组合工艺的特点、优劣及应用情况进行了简要分析。最后对厌氧氨氧化联合高效脱氮工艺运用于低C/N比废水处理的研究重点进行了展望。

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·mL-1、30mg·mL-1和6mg·mL-1时,COD的最高去除率为95.4%,出水COD为27.5mg·mL-1,出水氨氮稳定在5mg·mL-1;当COD∶N∶P调为100∶20∶1时,即COD、N、P浓度分别为600mg·mL-1、120mg·mL-1和6mg·mL-1时,出水COD的最低值为101.0mg.L-1,出水氨氮最低值为28.4mg·mL-1,低C/N比对微生物产生了抑制作用,经过20d的驯化基本达到排放标准。

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、NH_(4)^(+)-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。

MABR-AO耦合工艺处理乡镇低C/N比生活污水效果研究

本研究针对村镇生活污水低碳氮比导致碳源不足、硝化-反硝化工艺动能不足、脱氮难度高导致脱氮效果不理想的问题,通过设计搭建膜曝气生物反应器(MABR)与传统AO工艺的耦合工艺系统,对村镇进水条件下的挂膜启动,处理低碳氮比(COD/TN为4、3、2、1、0.5)污水,并对两种活性污泥的生物多样性检测分析。结果表明,MABR挂膜周期约30天,系统达到较为稳定的污染物去除效果;在低碳氮比进水条件下,MABR-AO耦合工艺比AO工艺有更好的脱氮能力,总氮(TN)平均去除率相比AO工艺提高17.9%;MABR生物膜中OUTs更高,且脱氮类微生物占比高于AO工艺活性污泥,是脱氮能力更强的主要原因。该工艺运维简单,低碳氮比条件下总氮去除能力较强。

双区式MEC处理低C/N比轻度污染废水研究

以异养硝化-好氧反硝化菌为主体,构建了微氧-缺氧双区式微生物电解池MEC(R1),并以缺氧单区MEC(R2)作为对照组,采用连续进水方式,研究其对低C/N比轻度污染废水的脱氮处理效果及微生物强化机制。结果表明,在进水COD 70~80 mg/L、TN质量浓度35~40 mg/L、电流3m A、溶解氧(DO)质量浓度0. 5~1. 0 mg/L的条件下,连续运行约1个月后,R1出水COD、TN质量浓度即可达到一级A排放标准;当C/N比为2~5时,R1出水TN质量浓度为(4. 90±1. 08)^(14. 50±0. 133) mg/L,COD为(8. 20±2. 36)^(12. 53±5. 03) mg/L,均达到了一级A标准,硝化-好氧反硝化及弱电强化作用是脱氮和COD去除的主要途径。高通量测序分析结果表明,R1中细菌多样性虽与R2相当,但细菌丰富度明显大于R2;而且,R1中的贫营养硝化反硝化菌属Zoogloea丰度明显大于R2,且含有自养型反硝化菌属Moheibacterm、好氧反硝化菌属Ferruginibacter和Denitratisoma及可为反硝化提供聚β-羟丁酸的Plasticicumulans菌属。研究表明双区式MEC可有效处理低COD、低TN、低C/N比的废水,且具有启动快的特点,具有良好的应用潜力。

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。

基于厌氧氨氧化处理低C/N高氨氮废水的生物脱氮新工艺

厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺对处理低C/N高氨氮的废水具有其独特优势,该技术已经趋于成熟。该工艺具有曝气量少、产泥量少、无需投加碳源、节省能源等优势,因而被广泛应用,本文总结了厌氧氨氧化工艺的反应机理,并作技术分析,同时对基于厌氧氨氧化处理低C/N高氨氮废水的生物脱氮新工艺进行总结归纳,对其在污水处理领域的研究重点进行展望。