曝气动力双侧横向内循环反应器数值模拟和脱氮机理

提出一种新型曝气动力双侧横向内循环(ADTL)反应器以免除常规生物脱氮工艺的内循环能耗,借助计算流体力学(CFD)优化ADTL反应器关键结构参数,如顶间隙高度/液位高度(H_(tc)/H_(l))、底间隙高度/液位高度(H_(bc)/H_(l))及A/O比,并考察ADTL反应器处理模拟城市污水的脱氮性能、功能菌活性、酶活性以及微生物群落结构的影响规律.CFD数值模拟结果显示,当H_(tc)/H_(l)、H_(bc)/H_(l)与A/O比分别为0.08、0.08及1:1时,ADTL反应器循环液速与液体流动均匀性较优.ADTL反应器运行结果表明,与常规内循环模式相比,ADTL运行模式TN去除率提高了11.96%,亚硝酸盐氧化比活性/氨氧化比活性(SNUR/SAUR)由1.71降低至1.13,亚硝酸盐还原比活性/硝酸盐还原比活性(NIRR/NARR)由0.39增加至0.66,酶活性比值变化同活性比值变化趋势一致;同时Illumina MiSeq测序结果表明,ADTL阶段中具有亚硝酸盐还原功能的Levilinea(21.58%)、Melioribacter(4.54%)和Burkholderia(1.71%)菌属丰度显著增加,而具有硝酸盐还原功能的Azospira(0%)、Denitratisoma(1.49%)、Dechloromonas(0.84%)丰度则相对较低.因此,ADTL反应器可以在免除内循环能耗的前提下,有效避免“亚硝酸盐循环”,节约硝化过程中的曝气能耗和反硝化过程中的碳源需求,为城市污水处理厂提质增效提供技术支持.

心中有信仰 脚下有力量

3月18日,我在老党员的陪同下面向党旗宣誓,河北支援湖北第一批医疗队第一党支部书记袁雅冬为我戴上了党徽。现在回想起当时的情景,心里仍很激动。作为河北支援湖北第一批医疗队队员,能在战“疫”一线接受党组织考验,成为一名中国共产党预备党员,我感到无上光荣。

农村生活污水处理现状及智慧管理新模式

我国现阶段农村生活污水收集和处理形势比较严峻,管理难度较大.本文概述了农村生活污水特征和处理模式,分析了化粪池、人工湿地、稳定塘、膜生物处理、人工快速渗滤及生态组合处理工艺等主要处理技术,并对新材料应用于工艺改良及优化技术组合进行了展望.最后通过借鉴智慧城市排水系统,提出了基于地理数据库(Geodatabase)技术的农村生活污水智慧管理新模式.

厌氧序批式生物膜反应器处理葡萄酒生产废水性能及菌群演替分析

为探究厌氧序批式生物膜法处理葡萄酒生产废水的可行性,采用厌氧序批式生物膜反应器(AnSBBR)预处理模拟葡萄酒生产废水,通过逐级增加进水浓度来提升有机负荷并对AnSBBR在不同负荷下的运行特性及菌群演替规律。结果表明:在35℃、HRT为20 h、周期为4 h的运行工况下,当OLR为1.2~9.6 g·(L·d)-1时,AnSBBR均能保证出水COD值低于200 mg·L^(-1),当OLR为5.4 g·(L·d)^(-1)时,运行性能最佳,COD去除率为(97.2±0.5)%,甲烷产率为(349.9±7.6) mL·g^(-1);与OLR为1.2 g·(L·d)^(-1)相比,OLR为9.6 g·(L·d)^(-1)时产甲烷速率提高69.3%,生物量增加294.3%,辅酶F420浓度增加190.8%,电子传递活性(INT-ETS)提高88.4%;当OLR增至10.2 g·(L·d)^(-1)后,反应器中VFA浓度持续增加,丙酸和丁酸积累,缓冲能力明显下降,系统无法适应该负荷条件;高通量测序显示,群落中主要的细菌为Desulfovibrio、Brevinema、Treponema、Longilinea、Paludibacter和Leptolinea,主要的古菌为Methanobacterium、Methanobrevibacter,Methanosaeta和Methanosarcina;受进水基质组分和负荷的影响,细菌和古菌中丰度占比最大的分别为Desulfovibrio(12.4%)和Methanobacterium(17.1%);当OLR为5.4 g·(L·d)^(-1)时,产甲烷菌多样性更高且在门和属水平上整体丰度最大,分别为26.7%和26.3%;当OLR为9.6 g·(L·d)^(-1)时,培养出特定的菌属(Methanobrevibacter)以适应环境。由此可以看出,逐级提升OLR的运行策略可促进生物膜系统的增殖和代谢活性。本研究确定了AnSBBR处理葡萄酒生产废水的最大及最佳运行负荷,该结果可为推动AnSBBR的工程化应用提供依据。

曝气动力横向内循环反应器脱氮途径与性能分析

为降低城市污水生物脱氮系统处理能耗、提高脱氮效率,使用一种新型曝气动力横向内循环反应器(ALIR)来处理模拟城市污水并对该反应器的脱氮途径与性能进行了研究,采用16S rRNA基因高通量测序技术对微生物群落结构进行了分析。结果表明:反应器在A/O比为1:1、水力停留时间为9 h、污泥龄为20 d、污泥回流比100%的条件下,连续运行90 d后,出水NH4+-N质量浓度低至(3.20±0.93) mg·L^(-1),平均去除率为92.29%,出水总氮(TN)质量浓度为(11.68±1.31) mg·L^(-1),TN去除率达到71.81%,同时好氧区平均同步硝化反硝化(SND)率达到26.49%;接种污泥与第80天活性污泥的优势门均为Proteobacteria和Bacteroidetes;与接种污泥相比,第80天污泥中Pseudomonas、 Sulfuritalea等反硝化菌属丰度呈下降趋势,具有好氧反硝化功能的Acinetobacter属和Hyphomicrobium属的丰度则明显增加。综上,实验条件下,曝气动力横向内循环反应器可以免除内回流能耗,并获得良好的脱氮效果。该研究结果可为内循环反应器在实际工程中的应用提供参考。