基于氨氮,硝氮及乙酸条件下Anammox菌的培养

为探讨Anammox菌在氨氮、硝氮及乙酸条件下的富集特性,采用某城市污水处理厂A2/O系统中的生物填料作为MBBR的载体直接启动并运行.结果表明,在NH4^+-N、NO3^--N及乙酸为基质的培养条件下,Anammox菌可在部分反硝化和厌氧氨氧化协同作用下快速富集.经过130d的富集培养,MBBR处理负荷(以N计)达到920.79mg/(m^2·d),Anammox活性(以NH4^+-N计)达到3018.19mg/(m^2·d).高通量结果显示,经富集培养后,Ca.Brocadia占比从0.89%增至27.80%,为Anammox菌的主导菌属;Thauera占比从0.01%增至6.75%,Flavobacterium占比从0.29%增至11.72%,为部分反硝化菌的主导菌属.

间歇曝气对部分硝化-厌氧氨氧化处理氨氮废水的影响

采用间歇曝气在MBBR反应器中成功实现一段式部分硝化耦合厌氧氨氧化(PN/A)过程.结果表明,在实验温度为35℃,进水氨氮浓度为150.00mg/L,进水氮负荷为0.24kg/(m^(3)·d),DO浓度为(1.41±0.24)mg/L条件下,反应器总氮去除效率达到83.74%.生物膜中厌氧氨氧化菌(AnAOB)和氨氧化菌(AOB)最大活性分别为3792.00,5166.00mg/(m^(2)·d),而亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性未检出.高通量结果显示,生物膜中AnAOB主要为Candidatus Brocadia,相对丰度为1.33%;AOB主要为Nitrosomonas,相对丰度为0.17%;NOB主要为Nitrospira,相对丰度为0.003%.在中等氨氮浓度条件下MBBR反应器中可以实现高效PN/A过程,采用在间歇曝气模式下提高DO浓度的方式是提升系统脱氮性能的有效途径.

Application of genetic algorithm for influent flow distribution in the four stage A/O biological nutrient removal system

The application of the Genetic Algorithm （GA） for the influent flow optimized distribution in the four stage pilot plant of Step-Feed Biological Nutrient Removal （BNR） System was discussed. Under decided process parameter and influent water conditions, the objective function of optimization was designed to minimize the difference between estimated and required effluent concentrations at the four stage pilot plant of Step-Feed BNR System, the optimized parameter for influent distribution ratios of the four stages is 37.2%, 27.4%, 23.2% and 12.2% respectively. According to the optimizations results and raw wastewater pilot-scale experiment, the average removal efficiencies for pollutants are higher.

生物膜系统中部分反硝化实现特性

以移动床生物膜反应器(moving-bed biofilm reactor,MBBR)为例,考察生物膜系统中部分反硝化NO^(-)_(2)-N积累特性,并通过耦合厌氧氨氧化验证生物膜系统中部分反硝化耦合厌氧氨氧化(partial denitrification with anaerobic ammonium oxidation,PD+ANAMMOX)工艺的可行性.结果表明,在C/N为3.0,填充率为20%的条件下,经过40 d的富集培养,实现部分反硝化,NO^(-)_(2)-N积累率达(69.38±3.53)%;接种生物膜NO-3-N还原酶(nitrate reductase,NAR)活性为0.03μmol·(min·mg)^(-1),NO^(-)_(2)-N还原酶(nitrite reductase,NIR)活性为0.18μmol·(min·mg)^(-1),富集培养后生物膜NAR活性增至0.45μmol·(min·mg)^(-1),NIR活性降至0.02μmol·(min·mg)^(-1),从酶学角度验证了部分反硝化实现;高通量测序结果显示,Thauera属从0.3%增加至37.27%,在微生物群落中占主导地位,该菌属被认为是部分反硝化过程的主要功能菌.随后与厌氧氨氧化耦合,出水总氮达(6.41±1.50)mg·L^(-1),总氮去除率达(88.16±2.71)%,证明了生物膜系统中PD+ANAMMOX的可行性及稳定性.

一段式亚硝化厌氧氨氧化SMBBR处理中低浓度氨氮废水

在常温条件下,采用一段式亚硝化厌氧氨氧化SMBBR处理中低氨氮浓度废水.结果表明,在进水氨氮浓度为100mg·L^(-1),溶解氧为0.4~0.7 mg·L^(-1)条件下,负荷(以N计)为0.16 kg·(m^(3)·d)^(-1),去除率可达(51.58±6.80)%,实现了一段式亚硝化厌氧氨氧化的稳定运行.AOB、ANAMMOX和NOB活性分别稳定在(2253.21±502.10)、(4847.46±332.89)和(1455.17±473.83)mg·(m^(2)·d)^(-1),AOB和ANAMMOX菌之间形成了良好的协同作用.高通量结果显示,Ca.Brocadia(ANAMMOX)、Nitrosomonas(AOB)和Nitrospira(NOB)占比分别为11.57%、1.01%和0.94%.一段式部分亚硝化厌氧氨氧化工艺的稳定运行为厌氧氨氧化技术处理中低浓度氨氮废水提供了参考.

进水C/P值对高温聚磷菌除磷性能的影响

以高温(30℃)条件下长期稳定运行的强化生物除磷(EBPR)反应器中的污泥为研究对象,探讨C/P值对高温聚磷菌(PAO_(HT))除磷性能的影响,并通过荧光原位杂交技术(FISH)分析污泥中微生物群落结构的变化。试验结果表明,当C/P值为20、25和30时,最大厌氧释磷速率分别为151. 86、157. 15、193. 75 mgP/(gVSS·h),最大好氧吸磷速率分别为25. 15、38. 51、39. 25mgP/(gVSS·h),污泥中PAOs含量分别为22. 36%、34. 53%和86. 01%,而聚糖菌(GAOs)含量分别为10. 38%、8. 91%和未检出。在高温条件下,高C/P值有利于PAOs的富集,可增加污泥释磷和吸磷速率,从而获得较高的除磷效率。

藻酸盐对污泥性能的影响及提取方法的研究

藻酸盐作为胞外聚合物(EPS)中多糖的重要组分,其含量对活性污泥的凝聚和沉降性能有重要影响。以西安市两个污水处理厂的活性污泥、生物膜和实验室颗粒污泥为研究对象,分别利用阳离子交换树脂法(CER)与Na_2CO_3法提取污泥中的EPS和藻酸盐,并测定其含量以及污泥SV、SVI、耗氧速率等。结果表明,不同污泥中藻酸盐的含量有较大差异,颗粒污泥中最多,达到172.19 mg/g VSS;实际污水处理厂活性污泥中最少,仅为82.91 mg/g VSS。污泥的凝聚和沉淀性能与藻酸盐的含量密切相关,但是藻酸盐含量对污泥活性影响较小。与Na_2CO_3法相比,CER法对活性污泥胞外多糖中藻酸盐的提取率较低,仅为30%~50%。