耐低温生物脱氮机制与对策研究进展

废水处理系统中不可避免存在着低温环境,低温使得硝化菌和反硝化菌的活性下降,如何在低温条件下提高污水生物脱氮效果是废水处理研究工作中亟待解决的问题。本文对近年来研究发现的低温微生物耐低温机制进行了梳理,提出了最近发现的胞外聚合物(EPS)和聚羟基脂肪酸酯(PHA)的作用机理;介绍了几种已被研究证实能在低温下进行脱氮的功能菌与一些可以提高低温污水脱氮效果的新技术/工艺(包括使用新型填料、改变碳源投加方式、投加特定的重金属);阐述了目前研究所遇到的一些问题,如缺乏工程实践、处理水质与研究菌株单一,研究结论与实际废水处理应用还有着差距。指出未来可以通过特异性功能菌的固定与使用、生物倍增技术与工程实践结合等方法来降低运行成本,提高低温污水的脱氮效果。

剩余污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化研究进展

为了推进污水厂剩余污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化在工程规模中的应用,提高其能源回收率,系统分析了协同厌氧消化机制、产物类型及其主要的影响因子,综述了协同厌氧消化中直接种间电子传递作用的重要研究进展,并展望了协同厌氧消化的未来研究方向,包括开发高效经济的原料预处理方式,表征基质降解特性,基于多组学联用技术理解微生物代谢调控,缓解消化体系中潜在抑制剂影响,原位耦联其他种类废弃物进一步提升消化性能和稳定性,以期为城镇有机固体废弃物的高效能源回收提供指导.

后置反硝化的设置对低温下碳源调控-回收磷工艺系统(BBNR-CPR)脱氮除磷的影响

采用连续运行式生物膜脱氮蓄磷-碳源调控回收磷系统(biofilm bio-nutrient removal carbon source regulated phosphorus removal,BBNR-CPR)处理低C/N比(3.4~6.9)模拟生活污水。通过反应器内生物膜来蓄积废水中的磷,同时采用周期性投加高浓度的外加碳源,诱导释放生物膜内蓄积的磷且对其进行回收。在此基础上,通过增设后置缺氧段,同时增加好氧内循环量、提高磷回收阶段补充碳源浓度等方式,强化BBNR-CPR系统的运行,以期实现低温下(<15℃)系统的同步脱氮蓄磷/回收磷的目标。结果表明,在低温下引入后置缺氧段,可节省27%的曝气能耗,并能维持该系统脱氮除磷性能的稳定性。在进水15 mg·L^(-1)的条件下,该系统对NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别达到了89.12%、82.14%和89.24%。在单个生物蓄磷-磷回收周期(7d)内,随着系统运行时间的延长(第3~6天),生物膜内反硝化聚磷菌体内的PHA的不断消耗,系统的缺氧吸磷速率仍可维持稳定,第3和6天分别为7.51 mg·(L·h)^(-1)和7.83 mg·(L·h)^(-1))。在该运行方式下,系统后置缺氧段每去除1.00 mg NO3--N可耦合去除0.76 mg TP;且该阶段限制反硝化除磷的主要因素是进水氨氮转化时产生的硝态氮(反硝化吸磷电子受体)的浓度。通过对生物膜样本进行16S rRNA高通量测序分析,发现系统内的优势菌群为Candidatus Competibacter、Candidatus Nitrotoga、Phaeodactylibacter、Thiothrix和Dechloromonas。