餐厨垃圾水解液强化低C/N废水生物除磷的探究

针对城镇废水碳源不足,传统强化生物除磷(EBPR)工艺运行效率不佳的现状,开展了餐厨垃圾水解液作补充碳源强化EBPR的探究并解析相关机制。结果表明,餐厨垃圾水解液作补充能强化EBPR性能。在稳定期,氨氮、总氮(TN)及溶解性磷酸盐(SOP)的去除效率分别高达92.6%~96.8%、93.5%、68.5%和94.2%~99.6%,高于乙酸盐作补充碳源组和空白组。餐厨垃圾水解液作补充碳源促进了胞外聚合物(EPS)合成,并提高了蛋白质和多糖含量,提高了胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)含量,但对糖原质含量影响不明显。餐厨垃圾水解液作补充碳源能提高EBPR内关键酶多聚磷酸酶、多聚磷酸激酶及脱氢酶的活性,此外,提高Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度。研究结果为餐厨垃圾的资源化利用及水污染控制提供了一定借鉴。

碳源种类对生物除磷颗粒污泥效能及微生物群落特征的影响

碳源种类对污水生物除磷过程发挥重要作用,然而碳源种类对生物除磷好氧颗粒污泥(AGS)的效能及微生物群落结构的影响至今不明确。因此,本工作在中温条件下探究了碳源种类(乙酸、丙酸及两者混合)对生物除磷AGS的影响。结果表明混合碳源利于AGS对污染物及营养盐的去除。混合碳源组别COD和磷酸盐去除效率分别高达95.9%~97.8%和96.8%~98.5%。混合碳源提高了AGS浓度,促进了胞外聚合物的分泌,并提高各层EPS含量。混合碳源降低了污泥体积指数,提高了污泥沉降性。胞内聚合物分析表明混合碳源提高了聚羟基脂肪酸酯(PHA)的含量但降低了糖原质含量。微生物群落分析表明混合碳源组别内微生物丰富度和多样性均高于单一碳源,且混合碳源组别内,属水平上Candidatus Accumulibacter、Acinetobacter的相对丰度高于其他组。研究结果为生物除磷AGS的高效处理混合碳源废水提供一定的数据支撑和理论依据。

污水处理厂同步化学除磷对生物除磷的影响

为满足不断提高的污水处理排放标准要求,化学除磷工艺被越来越广泛地应用,其中同步化学除磷(Simultaneous chemical phosphorus removal,SCPR)是运行较为简单、投资较少的工艺。以两座采用SCPR工艺的污水处理厂为研究对象,进行了系统性的水质检测与分析,探究了SCPR对生物除磷的影响及其机理。研究结果表明,协同除磷时,除磷药剂的过量投加导致外回流污泥含有大量的残余除磷药剂。当外部条件满足聚磷菌释磷环境时,回流污泥中的残余除磷药剂对厌氧释磷过程无明显影响。但回流污泥中的残余除磷药剂可瞬间与进水TP及聚磷菌在厌氧期释放的磷反应,使得进入好氧区的TP浓度较低,好氧吸磷作用不能发挥或作用降低,同时除磷药剂的过量投加导致运行费增加。建议设置精准加药系统,根据好氧出水实时TP浓度确定除磷药剂投加量,既可减少药耗,又可同时发挥生物除磷最大潜力,有利于SCPR工艺的高效运行。

卡鲁塞尔2000型氧化沟生物除磷的效果分析

针对卡鲁塞尔2000型氧化沟的生物除磷开展的污水厂的阶段性检测实验研究,通过沿程分析总磷去除效果,总结污水厂生物除磷的运行效果,为污水厂提高和控制生物除磷效果提供实验数据支持,同时也为降低化学除磷成本提出了思路。

金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响

金霉素和土霉素在城市污水处理厂中检出率较高,通常以混合物的形式存在于污水中。微生物胞外聚合物(EPS)作为保护层抵御外界有害物质的侵害,在微生物生命活动中发挥着重要作用。目前,关于金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响较少。为探究金霉素和土霉素对生物除磷中微生物EPS的影响,采用直接均分射线法设计3种不同浓度配比(L1、L2和L3)混合物,研究了不同浓度金霉素、土霉素单独作用及其混合物对EPS中蛋白质和多糖的影响。采用三维荧光光谱(3D-EEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析金霉素和土霉素对EPS组分及结构的影响。结果表明:随着浓度增加和反应时间的延长,生物除磷系统性能逐渐恶化,微生物EPS中蛋白质和多糖含量均呈现先上升后下降的趋势,且蛋白质含量均高于多糖。3D-EEM分析表明,随金霉素、土霉素及其混合物浓度增加,EPS中类蛋白质物质荧光强度均先增强后减弱,浓度较高时产生了类腐殖酸物质和类富里酸物质。金霉素与土霉素之间存在拮抗作用,使得混合物荧光物质的荧光强度均弱于单独作用,只有配比L3中未出现类腐殖酸物质和类富里酸物质。FTIR分析表明,金霉素、土霉素及其混合物对EPS中1653 cm^(-1)酰胺Ⅰ谱带的C O伸缩振动、1403 cm^(-1)酰胺Ⅱ谱带的C O对称拉伸、1266 cm^(-1)的P O伸缩振动、1100 cm^(-1)的糖类C—OH伸缩振动均产生影响。金霉素与土霉素存在拮抗作用引起各官能团存在差异性,1004 cm^(-1)的P—OH伸缩振动只存在于土霉素、配比L2、配比L3;900 cm^(-1)的P—O伸缩振动只存在于金霉素、土霉素、配比L2、配比L3;770 cm^(-1)的氨基酸COO变角振动只有金霉素中不存在。该研究将为科学评估金霉素和土霉素及其混合污染物对生物除磷中微生物EPS影响机制提供理论依据。

磺胺甲噁唑对生物除磷性能的影响及机制

磺胺甲噁唑(SNZ)作为磺胺类药物的典型代表,会对生物除磷过程构成潜在威胁。为探究其对生物除磷性能的影响及其机制,构建了序批式反应器,测定磺胺甲噁唑对反应器性能的影响,探究磺胺甲噁唑对微生物代谢中间产物(poly-P、PHB及糖原)含量及关键酶(PPX、PPK)活性的影响,并利用分子对接技术分析磺胺甲噁唑对关键酶作用的微观机制。结果表明,低质量浓度的磺胺甲噁唑(0.05、0.1 mg/L)对生物除磷性能、代谢中间产物的含量及关键酶活性无显著影响,当磺胺甲噁唑质量浓度提升至1 mg/L时,开始对生物除磷性能表现出抑制作用,且随着浓度的升高,抑制作用增强,微生物胞内poly-P、PHB的合成及降解量会随着磺胺甲噁唑浓度的升高而降低,糖原的合成及降解量则会显著增加。磺胺甲噁唑对关键酶活性的抑制率也会随着浓度的升高而增加,分子对接结果表明磺胺甲噁唑会与酶活性中心的氨基酸残基结合形成复合物从而改变酶的结构。

新污染物利巴韦林抑制污水生物除磷的行为及机制研究

探究了新污染物利巴韦林(RBV)对强化生物除磷(EBPR)的影响,构建了强化生物除磷系统,分析了RBV浓度对EBPR的影响行为,并揭示了相关作用机制。结果证实RBV对EBPR的影响具有剂量依赖性,低于0.05 mg/L RBV对EBPR影响不明显,而超过0.1 mg/L RBV降低了除磷性能,在3.0 mg/L RBV组别内,COD和溶解性磷酸盐(SOP)去除效率分别下降至80.2%~84.1%和71.3%~75.6%。高浓度RBV降低了污泥浓度及有机质占比。短期内,高浓度RBV促进了胞外聚合物的分泌,但长期暴露发下RBV降低了EPS含量并主要降低了蛋白质和多糖含量。RBV能降低EBPR系统内胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)含量,进而后续产能不足降低除磷效率,但高浓度RBV刺激了糖原质的代谢。酶活性分析表明高浓度RBV降低了多聚磷酸盐激酶(PPK)和外切聚磷酸酶(PPX)的活性。研究结果为EBPR处理含RBV的废水提供一定的数据支撑和理论依据。

化学除磷方式对城镇污水处理厂生物除磷影响研究

基于污水厂生物段活性污泥厌氧释磷模拟试验及全流程PO43--P迁移转化分析,对采用同步化学除磷和后置化学除磷的城镇污水处理厂进行生物除磷功能研究。结果表明:同步化学除磷会在一定程度削弱系统生物除磷功能,且化学药剂投加量越多,影响越大,甚至会使生物除磷功能完全丧失;后置化学除磷对生物除磷功能完全没有影响,可节省药剂使用量;具有生物除磷能力的活性污泥系统更有利于缺氧段反硝化除磷的工程实现和降低建设、运行成本。

化学除磷方式对城镇污水处理厂生物除磷影响

在污水处理领域,化学除磷工艺,作为去除水体中磷元素的一项关键技术。其主要通过向水体中,投加特定化学药剂的方式,有效消除过量的磷。然而,在脱氮过程中,一般需要用足够的碳源来支持整个处理流程。就目前我国的许多城镇污水处理厂的污水处理情况来看,其碳源常常匮乏,这就导致其在前置除磷工艺使用方面效果不理想。为解决这些问题,多数污水处理厂,会推广使用同步除磷或后置除磷工艺进行污水处理。本研究选取三座采用化学除磷工艺的污水处理厂作为研究对象,通过开展化学药剂残留试验,以及模拟生物除磷过程等试验方式,探讨同步与后置化学除磷方式,对生物除磷性能的影响。

水解液强化污水生物除磷性能及机制探究

生物除磷效率受限于进水碳源不足,本工作探究了剩余污泥(ES)厌氧发酵液对生物除磷性能的影响,并通过污泥特征及典型周期内营养盐的变化、关键酶活性揭示ES发酵液强化生物除磷的机制。结果表明,发酵液能强化生物除磷,且与乙酸钠相比较,发酵液对SOP的去除能力更强。在阶段Ⅲ,溶解性磷酸盐(SOP)的去除效率高达96.2%~97.8%,高于阶段Ⅰ。添加ES发酵液时,出水COD的浓度低至13.5~16.2 mg/L,最高胞外聚合物(EPS)含量为75.6 mg/g,其中蛋白质和多糖的含量分别为38.6 mg/g和13.4 mg/g,高于未添加发酵液和乙酸钠为碳源的阶段。发酵液内溶解性有机质的多样性提高了关键酶活性,关键酶活性分析在阶段Ⅲ内与生物相关关键酶的活性均高于其他阶段。本研究工作对ES发酵液再利用与水体中磷酸盐的去除提供一定的理论指导与数据支撑。

化学辅助生物除磷过程中EPS与Fe-P的交互作用

为探究污水厂最佳投药比以及胞外聚合物(EPS)对化学除磷的影响,首先选出最优的化学除磷药剂,然后配制EPS-Fe-P沉淀模拟污水厂回流污泥,探究EPS的含量、化学除磷剂的投加量、pH的改变以及离心分离对污泥再吸附磷的能力影响。结果表明,在TP为1.5~5 mg/L时单独使用聚合硫酸铁(PFS),投量为1.51∶1即可达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级A标准。EPS与PFS的络合更容易产生更大的聚凝体,有利于游离和胶体态的磷固定。使用MINEQL+软件进行模拟分析不同pH和铁磷比条件下溶液中的离子分布情况,结合试验综合分析得出中性条件下PFS的除磷效果最为稳定,铁投量达到3∶1后沉淀的吸附能力不再有明显提升。磷的再吸附主要依靠沉淀而非溶液中的胶体及离子。

短程硝化-强化生物除磷序批式反应器处理畜禽养殖废水

畜禽养殖废水有机物水质水量变化大,有机物、氨氮与磷的浓度较高,直接排放会严重危害环境。通过构建厌氧-好氧序批式反应器(SBR)处理预酸化畜禽养殖废水,分析了不同进水负荷条件下反应器对污染物的去除性能和微生物群落结构的变化规律。结果表明:SBR反应器对高负荷进水中TN、PO_(4)^(3-)—P和COD的平均去除率可分别达到64.5%、97.5%和94.5%。反应器出现NH_(4)^(+)—N和NO_(2)^(—)-N亚硝酸同时积累的短程硝化现象,这可能与高进水负荷对氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的活性和种群的影响有关。与乙酸盐相比,以丙酸盐作碳源时污泥的强化生物除磷活性更高。随着进水负荷的增大,聚糖菌(GAOs)的相对丰度明显升高。四联球状菌(Tetrasphaera)为反应器中始终占优势的聚磷菌(PAOs),对反应器除磷性能有重要贡献。在高有机负荷条件下,SBR内PAOs与GAOs之间不存在明显的底物竞争关系,系统脱氮除磷性能未受影响。

市政污水处理厂生物除磷运行效能与机理分析

市政污水处理厂的污水处理能力对城市水污染问题有着重要影响,同时,磷元素是导致水体富营养化的关键因素。所以在城市污水处理过程中,提升污水除磷效率能够有效降低城市污水对水环境的污染。本文将对市政污水处理中生物除磷的效能和机理进行分析,希望对市政污水处理提供一定的帮助。

金霉素与土霉素对生物除磷中微生物的影响

为揭示金霉素和土霉素混合物对生物除磷系统中微生物的影响,文章采用直接均分射线法设计配比为R1、R2和R3的金霉素和土霉素的混合物。通过高通量测序技术分析不同配比的混合物对微生物的影响,运用RStudio技术分析环境因子与微生物间的相关性,借助R-4.1.0软件和Gephi可视化分析微生物间相互关系。结果表明:R1配比下的微生物对环境因子的反应更为敏感,显著性更强;R2配比下的微生物结构更稳定,菌属之间的联系更为密切;3种配比情况下生物除磷菌丰度均下降。其中,Acinetobacter菌属丰度在R3时减少最明显,减少了36.11%。研究表明,不同浓度配比的金霉素与土霉素对生物除磷系统中微生物的影响有较大差异,主要因为不同占比下金霉素与土霉素影响微生物群落结构,进而影响生物除磷效果。

纳米银对EBPR系统生物除磷效能的影响

通过设置不同质量浓度的纳米银,在SBR中模拟EBPR工艺流程。通过短、长期暴露,探究系统中SOP、COD等指标的变化,以此来研究纳米银对EBPR系统除磷效能的影响。短期试验中,纳米银质量浓度(ρ_(Ag))低于4 mg/L时,对厌氧段无明显影响;高于8 mg/L时,对厌氧释磷抑制明显;对好氧段均无明显影响。长期试验中,ρ_(Ag)为0.5 mg/L时,对除磷性能无明显影响;2.5 mg/L时,对SOP和COD的去除效果逐渐降低;5 mg/L时,对SOP和COD的去除效果较空白组显著降低。通过对EPS、MLVSS和MLSS的检测,反映出当ρ_(Ag)高于2.5 mg/L时,系统中PN、PS和微生物的含量均随ρ_(Ag)的提高和暴露时间的延长而减少。

生活污水生物除磷研究及工艺发展进程

生活污水除磷是一项重要的水污染控制技术。综述了处理生活污水常用的传统生物除磷工艺和反硝化除磷工艺,以及各种生物除磷工艺的优缺点。针对不同的水质以及达标要求,可以选择适合的工艺,对于实际工程有指导意义。

市政污水处理厂生物除磷效能及机理分析

伴随着我国城市规模的扩张,城市污水总量快速增长,污水排放和污水处理问题越发凸显。市政污水处理中,为了避免水体富营养化,对磷元素的去除是非常关键的。文章对市政污水处理厂中生物除磷的机理进行了分析,并结合某污水处理厂实际情况对生物除磷效能展开了研究,旨在为市政污水生物除磷工艺的更科学应用提供实践经验与理论支持。

强化生物除磷体系中反硝化聚磷菌的选择与富集

采用SBR反应器 ,对以硝酸盐作为电子受体的反硝化聚磷菌的选择和富集作了研究 .结果表明 ,反硝化聚磷菌存在于传统的强化生物除磷体系之中 .经过 3个阶段的选择和富集 ,反硝化聚磷菌在聚磷菌中的比例从 15 %上升到 73% .稳定运行的强化反硝化生物除磷体系具有良好的强化生物除磷和反硝化脱氮性能 ,缺氧结束时体系中磷浓度小于 1mg L ,除磷和脱氮效率分别大于 94 %和 95 % .

污水生物除磷若干影响因素分析

在系统阐述污水生物除磷机理的基础上,深入分析了微生物群体平衡、城市污水水质、环境因子以及工艺运行参数和运行方式等方面对生物除磷效果的影响。分析结果表明:生物除磷系统的溶解氧浓度不宜太高,一般好氧区DO<2 mg/L,厌氧区DO<0.2 mg/L;厌氧段存在硝酸盐对生物释磷有负面影响,缺氧段存在一定浓度的硝酸盐有利于生物聚磷;碳源必须充分、易降解;TKN/COD<0.1的城市污水有利于生物除磷;pH偏碱性可提高生物除磷效率;低温对生物除磷效果影响不明显。

胞外聚合物对生物除磷效果影响研究

为考察3种不同碳源(乙酸钠、葡萄糖、脱脂乳和葡萄糖混合物)SBR生物除磷系统的除磷效果,用结合扫描电镜(SEM)的能谱(EDS)分析了胞外聚合物(EPS)的磷含量,并测定了污泥PHA(poly-β-hydroxyalkanoate)及磷含量.结果表明,PHA在厌氧结束时的量并不是后续好氧阶段吸磷效果好坏的决定性指标,EPS的生物吸附对磷也有一定程度的去除,并且这种生物吸附使葡萄糖碳源系统除磷效果好于其他两个系统.