振动MBR结合精确曝气与回流强化脱氮除磷

为探索一种利用反硝化聚磷菌(DPAOs)与反硝化聚糖菌(DGAOs)强化脱氮除磷的新工艺手段,在一座传统曝气MBR工艺的市政污水处理厂内开展了新型振动MBR工艺结合精确曝气与回流控制技术的中试研究。在膜池MLSS为12~15 g/L、膜通量为20 L/(m^(2)·h)时,振动MBR中试TMP稳定保持在10~25 kPa,膜振动电机平均电耗为0.042 kWh/m^(3),比水厂曝气MBR膜吹扫风机电耗降低了61.8%。在精确曝气与回流控制下,中试好氧池前端DO低于0.5 mg/L,后端DO保持在0.3~1.2 mg/L;前缺氧池后端硝氮保持在2~3 mg/L,厌氧池硝氮接近0 mg/L,提供了有利于内碳源合成与利用的生化环境条件。振动MBR结合精确控制显著强化了反硝化除磷与内源反硝化作用,中试缺氧吸磷量占缺氧与好氧吸磷量之和的比例超过了40%,后缺氧池内源反硝化脱氮量较水厂提升了1~3 mg/L,最终出水总氮较水厂降低了3~6 mg/L。在中试厌氧池投加乙酸钠后系统脱氮除磷效果进一步提升,出水总氮与总磷分别稳定低于5 mg/L与0.5 mg/L。中试的硝化菌、反硝化菌、DPAOs与DGAOs相对丰度分别比水厂提高了0.76%、1.15%、1.96%与0.58%,其中Dechloromonas与CandidatusCompetibacter分别为主要的DPAOs与DGAOs菌属。

潜流人工湿地脱氮除磷基质的应用研究及展望

基质的选择直接影响着潜流人工湿地全生命周期及污水处理效果,不同类型的基质对脱氮除磷具有差异性效果。综述了不同类型潜流人工湿地基质的研究现状,分析了其脱氮除磷机理,总结了各类基质的应用效果,展望了天然矿石基质、固体废弃物基质和人工合成基质研究方向和研究重点,以期为潜流人工湿地脱氮除磷基质的研发提供参考。

高效脱氮除磷复合人工湿地污水处理实验研究

为了提高人工湿地的处理效果,研究构建微曝气+复合垂直流人工湿地+氧化塘系统处理生活污水,分析复合系统对废水中COD、NH4_(+)^-N、TN及TP的去除性能,探索系统的较佳运行条件,适用范围及其沿程去除效率。结果表明,在改良的垂直流湿地水力停留时间(HRT)为2 d、曝气位置位于改良湿地前端、曝气充氧池内曝气时间为12 h的条件下,处理出水的氨氮(NH4_(+)^-N)、总氮(TN)、总磷(TP)等污染物去除效果最佳。在该运行条件下,该系统处理污水厂尾水的出水达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)的Ⅳ级标准;处理模拟农村生活污水的出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。研究旨在为低浓度污水的进一步处理净化研究以及高效率人工湿地系统研究提供了一定的参考。

定向调控电子受体强化好氧颗粒污泥内源反硝化脱氮除磷

为强化内源反硝化作用,加强对有限碳源的高效利用,设置了1组厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)和3组不同好氧时间分配的厌氧-两级短时好氧/缺氧(A/(O/A)_(2))序批式反应器,探究定向调控电子受体下污泥的颗粒化及反硝化聚糖菌(DGAOs)的富集情况.结果表明,采用两级短时好氧/缺氧的反应器好氧颗粒污泥结构更加致密、沉淀性能更好,缺氧段及好氧段电子受体更充足,DGAOs储存内碳源的能力得以强化,系统中反硝化聚糖菌和DGAOs对碳源的竞争达到平衡状态,系统有更高的内源反硝化脱氮率,实现了深度脱氮除磷.其中,两级短时好氧时间分配时间为前段60min/后段30min的R2的脱氮除磷效果最好,DGAOs含量最高,且颗粒沉降性能最佳.第45d,R2的COD、TN、TP去除率分别达到90.52%、85.71%、92.73%,内源反硝化效率达到58.59%,具有良好的污染物去除效果.

基于短周期调控的SPNPR-A系统脱氮除磷研究

建立了短周期循环调控低浓度亚硝酸盐(NO_(2)^(-)-N)的短程硝化同步除磷耦合厌氧氨氧化(SPNPR-A)系统,SPNPR系统以厌氧/好氧模式运行,通过短周期运行时长调控系统内NO_(2)^(-)-N浓度用以淘洗亚硝酸盐氧化菌(NOB),同步富集氨氧化菌(AOB)和聚磷菌(PAOs),最终实现同步脱氮除磷功能.结果表明:SPNPR系统内NO_(2)^(-)-N浓度维持在10mg/L左右时可有效抑制NOB活性.70d后SPNPR系统2个短周期的亚硝酸盐积累率(NAR)分别达到90.40%和88.93%,SPNPR-A系统总氮(TN)、总磷(TP)、有机物(COD)的平均去除率分别为87.45%、84.30%和94.26%.第60d时,比氨氧化速率(SAOR)和AOB的比氧利用速率(SOUR_(AOB))分别为8.47mgN/(gMLVSS·h)和12.71mgO_(2)/(gMLVSS·h);比硝态氮生成速率(SNPR)和NOB的比氧利用速率(SOUR_(NOB))分别为0.82mgN/(gMLVSS·h)和0.41mgO_(2)/(gMLVSS·h).高通量测序结果表明,第70d时SPNPR系统属水平上的AOB功能菌属Nitrosomonas(6.46%)和Nitrosospira(0.64%),丰度远高于NOB功能菌属Nitrospira(0.14%)和Nitrobacter(0.01%),同时聚磷菌属Candidatus_Accumulibacter(1.61%)和Tetrasphaera(0.89%)得到富集,使得SPNPR-A系统具备同步脱氮除磷性能.

污水生物处理系统脱氮除磷细菌多样性及功能调控

污水处理厂生物处理单元的性能决定其对污水脱氮除磷的效率,而脱氮除磷细菌的菌群结构、代谢活性和细菌间的种间协同与竞争是生物处理单元功能发挥的关键。分析了污水生物处理系统脱氮除磷细菌的核心菌群和代谢机制,从物种水平上解析了Nitrosomonas、Nitrosospira、Nitrospira、Nitrobacter、Ca. Kuenenia、Ca. Brocadia和Thauera等主要脱氮微生物的生理特性,对除磷微生物Candidatus Accumulibacter、Dechloromonas和Tetrasphaera的生理特性进行了概述;探索了脱氮除磷菌种间协同与种间竞争关系,并从改造工艺结构、优化运行条件和人工强化3个方面对脱氮除磷细菌功能调控进行论述,以期为污水生物处理单元功能调控及污水处理厂升级改造提供理论依据。

城市污水脱氮除磷效果的强化途径及发展方向

城市化发展进程中,污水处理成为环保部门亟待解决的问题,脱氮除磷变成了其中的关键环节。文章解析了强化城市污水脱氮除磷效果的途径及发展方向,分析脱氮除磷技术在应用中面临的问题,并建议利用生物法、化学法和组合优化策略等手段来强化脱氮除磷效果,希望可以为污水处理技术提供参考价值。经过相关部门实施一系列有效技术手段,国家污水处理技术得以不断发展和进步。

复合硫基质驱动自养反硝化脱氮除磷效能与微生物群落结构

针对单一硫基质驱动自养反硝化性能的缺陷,采用单质硫(S^(0))与天然铁硫矿石(FeS、Fe_(1-x)S、FeS_(2))两种矿物作为生物填料,构建3组复合硫基质填充床反应器(B1、B2、B3),探究了启动与稳定运行期间反应器对市政尾水深度脱氮除磷的效果与微生物群落结构的特征。结果表明,3组反应器均表出现较高的脱氮性能,NO_(3)^(-)-N去除率均随反应器水力停留时间(HRT)的延长而提高,当反应器HRT分别为1h(B1)、12h(B2)和9h(B3)时,均实现20mg/L NO_(3)^(-)-N完全去除。PO_(4)^(3-)-P与脱氮过程中产生的铁离子形成铁磷沉淀物而被去除,且PO_(4)^(3-)P的去除率与脱氮效果呈正相关。复合硫基质反应器的SO_(4)^(2-)/NO_(3)^(-)低于单一硫基质自养反硝化系统,硫酸盐产生量相应降低,且pH保持在6.3以上,无需添加pH缓冲剂。微生物群落结构分析表明,Thiobacillus(硫杆菌属)和Ferritrophicum(铁氧化菌属)是3组反应器中硫自养反硝化菌的优势菌属,在B1、B2和B3反应器的相对丰度分别为16.07%和31.24%、30.07%和50.19%以及30.20%和11.62%。复合硫基质提高了微生物群落丰度和物种多样性,从而表现出良好的脱氮除磷效果。

移动床生物膜反应器-生物滤池脱氮除磷中试研究

采用移动床生物膜反应器-生物滤池(MBBR-BF)一体化污水处理设备进行实际污水中试试验,考察曝气量对一体化设备挂膜启动阶段污染物去除效果的影响,探究低温环境下一体化设备适应性及污染物处理能力。结果表明:曝气量降低对COD和TN去除率影响较小,而NH_(3)-N与TP的去除率随之下降,NH_(3)-N平均去除率由87.46%降至48.64%,TP平均去除率由72.41%降至54.66%;常温环境下COD、NH_(3)-N、TN、TP平均去除率分别为92.48%、94.41%、49.39%和61.63%,低温环境运行对污染物去除效果有明显影响。中试应用试验状况良好,一体化设备在冬季低温环境下运行状况正常,可为农村生活污水的有效处理提供重要参考。

3种绿藻对市政污水的脱氮除磷效率及其细胞营养积累研究

以3种绿藻(小球藻(Chlorella sp.)、四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)和尖细栅藻(Scenedesmus acuminatus))为研究对象,使用灭菌和未灭菌的曝气池原水构建纯藻培养体系和藻菌共培养体系对其进行为期18 d的培养,探究了3种绿藻对市政污水中氮、磷污染物的去除效果,并从资源化角度比较藻细胞营养差异。结果表明,3种绿藻生长良好,且在藻菌共培养体系中表现出了更高的光合潜力。3种绿藻培养液中总氮(TN)、总磷(TP)和氨氮含量均随培养时间的增加而显著降低(p<0.05),培养过程中去除率分别达到51%、76%、55%以上,小球藻对营养盐去除效果更佳,且在藻菌共培养体系中去除效果显著高于纯藻培养体系(p<0.05)。细胞营养测定结果表明,小球藻蛋白质质量分数和总油脂产率均高于四尾栅藻和尖细栅藻,且在藻菌共培养体系中更高。综上所述,小球藻在市政污水净化方面更具潜力,且藻菌共培养环境更有利于污水的脱氮除磷和细胞营养的积累。

矿源比对自养反硝化深度脱氮除磷性能的影响

针对自养反硝化技术常规滤料出水中SO_(4)^(2-)浓度高、不能同步除磷的问题,通过批次实验探究复合矿源滤料自养反硝化(MSAD)的脱氮除磷性能。对矿源滤料硫铁矿(FeS_(2))和菱铁矿(FeCO_(3))在不同质量配比下脱氮除磷效果进行分析。结果表明,相比于单一FeS_(2)为电子供体,复合矿源(FeS_(2)和FeCO_(3))表现出更高的NO_(3)^(-)-N去除速率、较低的硫酸盐浓度和稳定的pH。在驯化结束后稳定运行的第4天,m(FeS_(2))∶m(FeCO_(3))=2∶1系统脱氮性能最佳,NO_(3)^(-)-N的去除率为93%;TN的去除率为86%;m(FeS_(2))∶m(FeCO_(3))=1∶1系统总磷去除效果达到最优(65%)。物种分析证明复合矿源中硫自养反硝化的微生物种类占主导地位。

潜流人工湿地基质在污水净化中同步脱氮除磷影响因素分析

分析与研究了潜流人工湿地基质同步脱氮除磷效果因素的利弊,对这些因素从湿地内部组分、湿地外部环境和湿地运行调控三个方面进行考察。在湿地内部组分方面,包括潜流人工湿地类型、植物和微生物的影响。这些组分直接参与人工湿地脱氮除磷过程和间接为基质构建不同的脱氮除磷环境,对其效果产生影响。湿地外部环境主要考虑温度和pH值。温度和pH值可以影响人工湿地的生化过程和微生物代谢活性,从而影响基质同步脱氮除磷效果。湿地运行调控主要考虑水力负荷率和水力停留时间。合理的水力负荷率和水力停留时间可以提供适宜的环境条件,有利于人工湿地基质对氮和磷的同步去除。通过深入分析和研究这些影响因素,可以为优化潜流人工湿地的设计与运营提供科学依据,并提高对水体中氮和磷的去除效率。

海藻酸钠基吸附材料制备及其脱氮除磷研究进展

综述了海藻酸钠基生物质材料的研究进展,包括种类、制备方法、脱氮除磷效果以及吸附机理等内容,为其开发、应用及氮、磷污染控制提供参考。

人工湿地模块化基质脱氮除磷性能研究

选取碱、Mg^(2+)和Zn^(2+)复合改性的沸石、石灰石和硅藻土为骨料,参照植生型多孔混凝土制作方法,制作了七种不同骨料体积比的模块化人工湿地基质。通过静态吸附实验对其脱氮除磷性能进行比较。筛选出三种模块化基质进行等温吸附实验和动力学吸附实验,对其脱氮除磷机制进行研究。结果表明:以单一改性沸石为骨料的模块化基质脱NH_(4)^(+)-N效果最好,其理论最大吸附量为45.79 mg/g;以三种改性基质按体积比1∶1∶1配比为骨料制作的模块化基质除PO_(4)^(3-)-P效果最好,其理论最大吸附量为11.52 mg/g;准二级吸附动力学模型能更好地拟合三种基质脱氮除磷的吸附动力学过程,三种基质对NH_(4)^(+)-N和PO_(4)^(3-)-P的吸附速率均受化学吸附速率控制。

邻苯二甲酸二乙酯对厌氧/好氧/缺氧工艺脱氮除磷的影响

邻苯二甲酸二乙酯(DEP)是水生态系统内高频检出污染物,然而DEP对新工艺厌氧-好氧-缺氧运行效能的影响至今尚不清楚。为了填补空白,本工作考察了DEP对新工艺处理低C/N废水的影响并分析了相关作用机制。结果表明,DEP显著抑制了新工艺内COD及脱氮除磷效率,且DEP浓度越高,COD去除抑制越显著。典型周期发现DEP能抑制厌氧阶段和缺氧阶段COD的消耗而对好氧阶段COD去除影响不显著。DEP降低了厌氧释磷和好氧吸磷过程导致生物除磷效率下降。DEP提高AOA工艺内胞外聚合物(EPS)含量,并促进了主要组分蛋白质和多糖的分泌。微生物学揭示高浓度DEP降低了Patescibacteria、Bacteroidetes和Nitrospirae门水平上关键微生物的相对丰度。研究结果对AOA高效去除新污染物DEP提供了数据支持。

提高人工湿地脱氮除磷性能强化技术及其在有色金属工业废水中的应用

人工湿地因具有良好的脱氮除磷性能而广泛应用于生活污水尾水和工业废水的深度处理。然而,随着环保政策要求的日益严格,传统的人工湿地对不同水质污水的处理能力有限,从而导致多数污水处理难以满足达标排放的要求。因此,越来越多的强化技术与手段被应用于人工湿地系统,以增强人工湿地的污染物净化性能。主要从合理设计人工湿地、联合预处理工艺构建复合人工湿地系统以及保温和溶解氧控制等方面综述当前提高人工湿地脱氮除磷性能的强化技术,并简要概述了人工湿地在处理有色金属工业废水中的应用。

玉米芯耦合给水厂污泥强化人工湿地深度脱氮除磷研究

为了实现给水厂污泥的资源化利用,以某水厂污泥为例,分析了其理化性质与吸附除磷特性,并探究了玉米芯耦合给水厂污泥组合填料人工湿地系统在不同季节温度下的脱氮除磷效果。研究结果表明,给水厂污泥的平均铁、铝含量分别为(23.14±0.04)mg/g、(46.2±0.2)mg/g,磷饱和吸附容量为7.89 mg/g,污泥吸附磷的过程符合准二级动力学(R2=0.997)与Langumir模型(R2=0.979);湿地系统主要利用给水厂污泥吸附除磷,并依赖玉米芯进行异养反硝化脱氮;在HRT为1 d,进水氮、磷浓度满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级A标准的条件下,常温条件下出水氮、磷浓度均达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅱ类水标准。

曝气生物滤池影响因素及脱氮除磷研究进展

曝气生物滤池(BAF)是一种集吸附、过滤和生物氧化为一体的新型污水生物处理技术。本文介绍了影响BAF运行效果的因素(如填料、水力负荷、气水比、反冲洗、C/N和温度等),综述了BAF在去除水中各类污染物质的最新研究进展,并就该工艺在有机及悬浮物去除、硝化除氨、脱氮除磷、耦合其他工艺等方面所具备的优势与不足进行了阐述,为BAF的发展与应用研究提供一定的科学参考。

活性污泥对磺胺二甲嘧啶的去除及其脱氮除磷的影响

抗生素被广泛应用于生物医疗和畜牧养殖中,其对环境的污染问题引起了广泛关注。本文以常用的抗生素磺胺二甲嘧啶(SM2)为研究对象,考察了活性污泥降解SM2的特性。结果显示:活性污泥能够降解水体中的SM2,在初始接菌量OD600=0.60、温度为30℃、pH=7.0时,经20 d反应后,SM2初始浓度为5、10、30 mg·L^(-1)的条件下其SM2降解率分别为50.65%、39.65%和32.15%。在反应前期,活性污泥主要通过吸附去除SM2;在反应后期,活性污泥主要通过生物降解去除SM2。SM2能够一定程度抑制活性污泥的脱氮除磷能力。

黄铁矿-硫自养反硝化生物滤池同步脱氮除磷

基于黄铁矿的自养反硝化(PAD)工艺具有成本低,产泥量少等优点,是一种具有前景的低C、N比废水脱氮除磷技术。然而,与其他硫基自养反硝化(SAD)工艺相比,PAD的动力学较慢,限制了其工程应用。为此,构建了黄铁矿、硫单质为填料的自养反硝化生物滤池(PSAD-BF)和黄铁矿为填料的硫化钠驱动的自养反硝化生物滤池(SAD-BF),PSAD-BF的硝酸盐去除负荷和去除率均高于SAD-BF,FeS_(2)和S^(0)之间的相互作用加速了反硝化过程并维持了酸碱平衡,减少了硫酸盐的产生,同时通过生成FePO_(4)和Fe_(3)(PO_(4))_(2)(OH)_(2)去除磷酸盐。长期运行结果表明:在HRT为3~12 h时,PSAD-BF对总氮和磷酸盐的去除率达到90%~100%,最高反硝化速率可达600 mg/(L·d)。PSAD-BF是一种很有前途的实现铁硫耦合自养反硝化除磷的工艺。