碳源性质和COD/NO_3^--N对硝酸盐还原途径的影响

通过批次试验考察了实际工业有机废水的碳源性质和COD/NO_3^--N对硝酸盐还原途径的影响。研究结果表明,木薯酒糟中含有大量的大分子易发酵有机物(如碳水化合物和蛋白质等),更易发生异化硝酸盐还原为铵(DNRA)过程;而葡萄糖合成废水和木薯酒精废水厌氧出水中,硝酸盐还原途径主要是通过反硝化进行的。虽然基质不同,但COD/NO_3^--N对硝酸盐还原途径的影响却呈现出相同的规律,即随着COD/NO_3^--N增大,反硝化所占的比例逐渐减小,DNRA占的比重逐渐增大。

SBR工艺中反硝化除磷特性研究

在NO3--N/COD为0.04、0.095、0.125和0.27条件下,采用SBR反应器研究了反硝化除磷的特性.试验表明,污染物与控制参数(pH、ORP、DO)具有良好的相关性.在搅拌阶段,ORP可以指示是否发生了反硝化聚磷反应;在好氧阶段,上述3个参数都可以监测TN浓度的低谷(NAS point),但是pH最为灵敏.在NAS point排放上清液,能提高反应器的效率和出水水质.在反硝化聚磷的过程中,反硝化聚磷菌(DPBs)首先快速将NO3--N转化为某种中间产物,然后再将该产物逐渐转化为N2.有机碳源对DPBs的除磷能力有较大影响,当NO3--N/COD大于0.095时,随着比值的升高,DPBs除磷能力增强.结果表明,为取得良好的反硝化除磷效果,NO3--N/COD应不低于0.125.

反硝化生物滤池亚硝酸盐积累特性的研究

采用小试装置的上向流石英砂反硝化生物滤池,进行碳源、碳氮比、滤速3个因素正交试验,考察反硝化生物滤池中亚硝酸盐的积累量和积累位置情况。结果表明,低滤速（0.5 m/h）出水亚硝酸盐积累率之和高于高滤速（10 m/h）。葡萄糖、甲醇、乙酸钠分别为碳源时,反硝化生物滤池的内部最大积累率分别出现在反硝化生物滤池进水端120-190 cm,80-140 cm,0-40 cm的滤层。滤池内部亚硝酸盐积累率的正交试验极差分析,极差值R（C/N）〉R（滤速）〉R（碳源类型）。C/N因素对反硝化生物滤池内部亚硝酸盐积累影响显著。葡萄糖、甲醇、乙酸钠分别为碳源时出水亚硝酸盐积累率之和分别19.2%,10.8%,4.5%。

碳源对短程反硝化-厌氧氨氧化工艺效能的影响

为探究大分子有机碳源对短程反硝化-厌氧氨氧化(PD/A)系统脱氮效能的影响,通过在厌氧氨氧化(Anammox)连续流反应器中投加葡萄糖和新型组合填料快速启动生物膜-活性污泥PD/A工艺,研究了不同碳源条件(单一碳源和混合碳源)和不同COD/NO_(3)^(-)-N下该工艺的脱氮性能。结果表明,以葡萄糖为唯一碳源,控制COD/NO_(3)^(-)-N为4.5,在第90天成功启动PD/A系统,TN去除率达到93.89%,出水TN为6.17 mg/L,此时Anammox过程对去除TN的贡献率高达95.83%,反硝化过程的贡献率仅为4.17%;而由于短程反硝化菌对淀粉和葡萄糖混合碳源的利用率下降,在混合碳源驱动下PD/A系统的TN去除率降至90.53%(COD/NO_(3)^(-)-N=5),出水TN为9.19 mg/L,且反硝化过程对去除TN的贡献率升至8.48%。微生物高通量测序结果表明,在两种碳源条件下,变形菌门均为绝对优势菌门,其相对丰度均大于50%;Candidatus_Brocadia和Thauera作为PD/A系统的优势菌属,在氮素协同去除方面发挥了重要作用,其在混合碳源条件下的相对丰度分别为2.97%和6.52%,略低于单一碳源条件下的3.41%和6.94%;厌氧水解酸化菌属的相对丰度较低是混合碳源利用率下降的主要原因。此外,提出了一种新型生物膜-活性污泥Anammox主流脱氮工程应用方案。

焦化废水特征有机污染物反硝化降解速率特征分析

以焦化废水特征有机污染物苯酚、喹啉、吡啶和吲哚为碳源,研究了不同C/N(COD/NO-3-N)比值进水条件下,反硝化过程中NO-2-N积累特征及反硝化动力学特征。结果表明,进水C/N比在2.5~17的条件下,均会出现NO-2-N积累的现象。当C/N比值为2.5时,NO-2-N出现稳定积累。基于完全反硝化且COD去除率最高的进水条件为,进水C/N比为6。随着C/N比值从2.5增至17,达到NO-2-N的最大积累量时间从140 min降至60 min,NO-2-N的最大积累率从51.7%降至23.1%。相同进水C/N比条件下,在NO-2-N积累阶段,NO-3-N比还原速率大于NO-2-N比还原速率,导致NO-2-N积累;在NO-2-N还原阶段,NO-3-N比还原速率小于NO-2-N比还原速率。不同进水C/N比条件下,在NO-2-N积累阶段,NO-2-N比积累速率基本不变,为0.072 g N/(g VSS·d)左右。不同进水C/N比值条件下,NO-2-N积累阶段的表观碳氮比均大于NO-2-N还原阶段的表观碳氮比。