生活污水不同生物脱氮过程中N_2O产量及控制

利用好氧-缺氧SBR反应器和全程曝气SBBR反应器处理生活污水,分别实现了全程、短程和同步硝化反硝化脱氮过程,研究了不同脱氮过程中N2O的产生及释放情况,同时考察了不同DO条件下同步脱氮效率及N2O产生量。结果表明,全程、短程生物脱氮过程中N2O主要产生于硝化过程,反硝化过程有利于降低系统N2O产量。全程、短程、同步硝化反硝化脱氮过程中N2O产量分别为4.67、6.48和0.35mg.L-1。硝化过程中NO2-N的积累是导致系统N2O产生的主要原因。部分AOB在限氧条件下以NH4+-N作为电子供体,NO2-N作为电子受体进行反硝化,最终产物是N2O。不同DO条件下同步硝化反硝化过程中N2O的产生表明:控制SBBR系统中DO浓度达到稳定的同步脱氮效率可使系统N2O产量最低。

碳氮比对短程反硝化过程中N_2O产生的影响

采用体积为3 L的SBR反应器,通过投加NaNO2的方式调节反硝化初始NO-2-N为20 mg N.L-1,同时,投加0、0.05、0.1、0.2 ml乙醇调节初始碳氮比（C/N）分别为1.8、2.5、3.2、4.5,考察了不同C/N下亚硝的还原及N2O的变化情况,不同碳氮比条件下,最高N2O积累量分别为333、200、245、256μmol.L-1。随C/N增加,亚硝反硝化速率和N2O生成速率增加。内源反硝化N2O还原速率为35~45 mg N.（g MLSS）-1.h-1,外碳源反硝化N2O还原速率为172 mg N.（g MLSS）-1.h-1。短程反硝化过程中,反硝化初始阶段会产生N2O的积累,其主要原因是氧化亚氮还原酶的合成速率小于亚硝态氮还原酶的合成速率;低碳氮比条件下,亚硝态氮还原酶和氧化亚氮还原酶竞争内碳源电子供体,导致N2O的积累;高碳氮比条件下,NO-2和N2O同时被还原,不会产生N2O的大量积累。

低氧条件下生物反硝化过程中N_2O的产量

利用SBR反应器,控制曝气量为0.3 L.min-1,通过改变N2∶O2比例,调节反硝化过程中DO浓度,以连续投加乙醇作为反硝化碳源,考察了低氧条件下NO-3-N反硝化过程及N2O的产量。结果表明,DO对反硝化菌的活性具有明显的抑制作用。DO由0增至0.7 mg.L-1,NO-3-N还原速率由18.12 mg N.(g MLSS)-1.h-1降至11.37 mg N.(gMLSS)-1.h-1,系统N2O产量由0.23 mg.L-1增至1.74 mg.L-1。其原因为:(1)较高的NO-2-N浓度导致系统反硝化速率降低,N2O积累并释放;(2)DO对N2O还原酶活性具有明显的抑制作用。降低缺氧-好氧生物脱氮过程中缺氧反应器内部DO含量,是减少生物脱氮过程中N2O产量的关键因素。

DO对短程反硝化过程中N_2O产量的影响

利用SBR反应器,考察不同溶解氧(DO)条件下NO2-反硝化过程中N2O产生及释放过程。研究结果表明:控制曝气量为0.3 L/min,进水NO2--N质量浓度为40 mg/L,体系DO质量浓度分别为0,0.1,0.3,0.5和0.7 mg/L时,反硝化过程N2O释放量分别为0.41,0.60,2.62,4.98,6.83 mg/L;随DO质量浓度的增加,反硝化速率明显降低;当DO质量浓度由0 mg/L增至0.7 mg/L时,每克混合液悬浮固体(MLSS)的NO2-反硝化速率由14.9 mg/(L.h)降至10.2 mg/(L.h),每克MLSS的N2O产生速率由0.2 mg/(L.h)增至1.9 mg/(L.h)。其原因为:高DO质量浓度对氧化亚氮还原酶具有较强的毒性,抑制了N2O的进一步还原过程;高NO2-的存在导致抑制了氧化亚氮还原酶的活性。降低A/O和A2/O等生物脱氮过程中缺氧反应器内部DO质量浓度,保证严格缺氧条件,是减少短程生物反硝化过程中N2O产量的关键因素。

粉煤灰在造纸废水处理中的应用

为了解决造纸废水和粉煤灰对环境造成的污染问题。论述了将粉煤灰作为吸附剂直接投加、改性后投加以及与其他工艺联用在造纸废水处理方面的应用情况。结果表明,将粉煤灰用于造纸废水的处理具有工艺简单、效果好、处理费用低等特点,可达到“以废治废”的综合处理目的,具有广阔的应用前景。同时指出了现有工艺中存在的问题,在今后的研究中应进一步加强对粉煤灰处理废水的机理、灰水分离以及饱和灰的最终处置等方面的研究。

抗生素废水处理研究进展

分析了抗生素生产废水的水质特征及污染因子,介绍了近年来国内外抗生素废水处理过程中采用的物化法、生化法及其他组合处理方法,指出了目前常用的处理方法中存在的问题。结果表明,新技术、新材料及多种技术的联合应用,能够有效防治抗生素废水污染。为该类废水的治理工艺选择提供参考。

压力接触氧化塔处理吡虫啉废水脱氮研究

采用压力式接触氧化塔处理吡虫啉废水,并对其脱氮性能进行了试验研究。详细考察了溶解氧、容积负荷、废水含盐质量分数对氧化塔脱氮性能的影响,并对其脱氮机理进行了探讨。结果表明:当进水容积负荷(以COD计)<18.26 kg/(m3.d),NH3—N质量浓度为110 mg/L,总氮(TN)质量浓度为200 mg/L时,控制系统溶解氧的质量浓度为5.8 mg/L,压力为0.3 MPa,其COD去除率超过70%,NH3—N和TN去除率分别可达85%和80%;含盐质量分数的增加会抑制硝化菌的增殖;加压接触氧化塔在内部能够形成厌氧微环境,实现同步硝化反硝化。

厌氧折流板反应器降解青霉素废水的特性研究

利用厌氧折流板反应器对青霉素生产废水进行了试验研究。结果表明当进水COD为8 g/L时,其COD去除率可达65%。ABR不同格室内部沿水力流程形成了由低级到高级的微生物菌谱,其去除负荷和去除率与进水负荷呈正相关。反应器沿程VFA和pH的变化表明了其内部存在明显的两相分离现象。

兼氧水解-加压接触氧化塔处理含盐吡虫啉废水

对兼氧水解-加压接触生物氧化塔处理高含盐吡虫啉废水进行了试验研究。主要考察了兼氧水力停留时间、氧化塔压力、氧化塔容积负荷、农药废水含盐质量分数对系统运行效果的影响。结果表明:吡虫啉废水经水解预处理后,其COD从5 000 mg/L降至3 500 mg/L左右,可生化性明显提高,BOD5/COD由0.20升高到0.351;加压接触氧化塔在压力p为0.2—0.3 MPa,体积负荷Nv<18.2 kg/(m3.d)时,其COD去除率可达70%以上,其极限含盐质量分数可达2.8%;该组合工艺具有处理效果好、处理时间短、占地少、适用性强、耐盐性能好的特点,适用于处理高盐工业废水。

厌氧折流板反应器处理抗生素废水试验研究

利用厌氧折流板反应器对抗生素生产废水进行了试验研究。结果表明:当进水有机负荷Nv=2．68 kgCOD／(m3d)时,其COD去除率可达65％。ABR不同格室内部沿水力流程形成了由低级到高级的微生物菌谱。反应器沿程VFA和pH的变化表明了其内部存在明显的两相分离现象。

抗生素生产废水脱氮的实验研究

在保证有机物高效去除的前提下,采用两段生物接触氧化反应器进行了抗生素生产废水脱氮的实验研究。考查了水力停留时间、曝气量、进水有机物负荷、进水氨氮负荷、进水pH值和温度等因素对脱氮效果的影响。

ABR处理抗生素废水启动试验研究

阐述厌氧折板流反应器(ABR)处理抗生素废水的启动过程。结果表明,保持较低有机负荷以及足够的水力停留时间(HRT)是反应器成功启动的关键。试验过程中,保证足够的水力停留时间 (HRT=60h),运行70d后能实现ABR反应器的稳定运行。反应器中VFA沿程浓度的变化表明,在反应器中存在产酸相和产甲烷相的分离。

不同碳源反硝化过程NO2-及N2O积累特性

利用SBR反应器,以NO3-为电子受体,分别投加乙酸钠、乙醇、甲醇作为电子供体,控制初始C/N为5,考察不同负荷条件下反硝化过程中NO2-和N2O的积累过程。结果表明,不同进水NO3-浓度下,3种碳源均有NO2-积累且持续至反硝化结束,而且均会出现N2O的积累和还原过程。与乙酸钠相比,高浓度甲醇具有生物毒性,提供电子速率较低,无法满足亚硝态氮还原酶和氧化亚氮还原酶对电子的需求。以易生物降解有机物作为电子供体,提高其提供电子速率,能有效降低系统N2O积累并防止其在后续好氧阶段的释放。

pH值对剩余污泥水解酸化溶出物的影响

在室温条件下(25℃),采用批量实验,研究了pH值在4.0～12.0变化时污泥水解酸化效率情况以及水解过程中溶出的可溶性有机物(SCOD)、挥发性有机酸(VFAs)和氮、磷的质量浓度变化.实验结果表明,污泥水解酸化效率递减顺序为碱性>酸性>中性.ρSCOD、ρVFAs、ρ(NH4+-N)和ρ(PO34--P)随时间延续而增大,并且都随pH值升高(4.0～11.0)而呈现出先减小后增大的趋势.在pH=11.0时,ρSCOD和ρVFAs值最大,分别为2 599 mg/L和749 mg/L;pH=4.0时,ρ(NH4+-N)和ρ(PO43--P)值最大,分别为208.1 mg/L和193.4 mg/L.通过调整pH值能改变污泥水解酸化效率,并且选择pH值在10.0～11.0时,可以协调水解酸化效率与后续脱氮除磷系统N、P负荷之间的关系,既为脱氮除磷系统提供SCOD和VFAs,又可以实现剩余污泥减量.

改性粉煤灰去除磷酸盐的试验研究及机理分析

利用改性粉煤灰进行了抗生素废水除磷酸盐的试验研究,考察了改性用酸的种类和浓度、改性粉煤灰投加量、溶液pH值等因素对除磷效果的影响,并对改性粉煤灰的除磷机理进行了探讨。

生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中N_2O的产生量及机理分析

为了考察生物膜同步硝化反硝化脱氮过程中氧化亚氮(N2O)的释放量,以碳纤维为填料,采用SBR反应器研究了实际生活污水生物膜同步硝化反硝化过程中N2O释放量并对其产生机理进行了分析.在低溶解氧水平(0.2～1.5 mg/L)下系统同步硝化反硝化率维持在79%以上.在4个溶解氧水平0.2、0.4、1.0、1.5 mg/L下,每去除1 g氨氮N2O释放量分别为0.005、0.025、0.021、0.025 g,远低于短程硝化反硝化系统N2O释放量.1个反应周期内,N2O释放量随NH4+-N氧化而增加,NH4+-N氧化结束后,N2O释放量急剧减少.在曝气状态下,N2O释放速率与ρ(COD)呈现了较好的相关性.分析发现,生物膜同步硝化反硝化系统中N2O主要是由异养硝化和好氧反硝化产生.

不同曝气方式下亚硝化反应器的启动及N_2O释放

在常温下〔(20±1)℃〕利用SBR反应器处理低碳氮比实际生活污水,考察连续曝气和间歇曝气方式下亚硝化过程的启动及N_2O的释放。控制SBR反应器DO处于较低水平,并在pH"氨谷"点出现时停止曝气。结果表明,连续曝气和间歇曝气方式分别运行100、75 d后均实现了亚硝化过程。间歇曝气方式下更易实现亚硝化过程。连续曝气和间歇曝气模式下的N_2O转化率分别为12.2%、8.10%。AOB的好氧反硝化过程是N_2O释放的主要途径。间歇曝气模式下的缺氧阶段能够减少好氧段NO_2^-积累,降低好氧反硝化过程底物浓度,减少N_2O释放。

新型生物脱氮工艺中N_2O产生及释放研究进展

N2O是重要的温室气体之一,微生物作用是大气中N2O的主要产生源。大量污水脱氮工艺的研究及应用表明,生物脱氮过程中N2O主要产生于微生物的硝化和反硝化代谢过程。近年来,许多新型生物脱氮工艺已逐步应用到实际污水处理中。本文阐述了硝化、反硝化阶段N2O的产生机理,并分析了传统生物脱氮工艺及同步硝化反硝化、短程硝化-反硝化、厌氧氨氧化、反硝化除磷等新型工艺中N2O的产生量及其影响因素,提出在追求高脱氮效率的同时,优化系统运行条件及种群结构,可在一定程度上降低系统N2O的产量及危害,为新型生物脱氮工艺实际运行过程中降低N2O的产量提供参考。

粉煤灰陶粒在废水处理中的应用

为了解决粉煤灰对环境的污染及综合利用的问题,采用以粉煤灰为主要原料,掺加少量粘结剂和固体燃料,经混合、成球、高温焙烧制成粉煤灰陶粒。将粉煤灰陶粒用做水处理滤料以及处理含金属离子的废水、腐殖废水、含磷废水、含氟废水、含油废水的试验结果表明,粉煤灰陶粒对于各种污染物均具有良好的去除效果。粉煤灰陶粒具有比表面积大、表面能高,且内部存在着铝、硅氧化物等活性点,具有良好的吸附性能,并且易于再生,便于重复利用,因此是一种廉价的吸附剂。在废水处理中具有广阔的应用前景。

不同电子受体低氧条件下生物反硝化过程中氧化亚氮产量

为了考察低溶解氧条件下,不同电子受体氧化亚氮的产生,试验以SBR反应器,投加乙醇作为反硝化碳源,考查了不同电子受体反硝化过程中氧化亚氮产量。试验过程中控制初始ρ(NOx--N)=40 mg.L-1,溶解氧质量浓度为0.5 mg.L-1。结果表明,硝酸盐反硝化过程中N2O产量为0.762 mg.L-1,亚硝态氮反硝化过程中N2O产量为6.947mg.L-1,是硝酸盐反硝化过程中N2O产量的9.12倍。低氧条件下反硝化过程中大量N2O产生的主要原因可能是:(1)NO2-对氧化亚氮还原酶具有较强的抑制作用;(2)低DO的存在抑制了氧化亚氮还原酶的活性;(3)多种电子受体存在时,氧化亚氮还原酶争夺电子能力较弱。