不同C/P下AOA-SBR工艺磷形态转化规律及污泥特性

采用5组厌氧/好氧/缺氧(AOA)模式运行的SBR反应器,考察不同C/P(120,40,24,17,13)下AOA-SBR系统磷形态转化规律及污泥特性.结果表明,5组反应器的COD、TN、NH_(4)^(+)-N去除效果均优于一级A标准.随着C/P的降低,系统TP去除量逐渐提高.C/P小于24时,TP的去除效果开始变差且波动剧烈,在C/P为40时系统TP去除效果最稳定,平均去除率为99.22%.磷形态结果表明,随着C/P的降低,污泥中各项磷形态含量均有所升高.IP是TP最主要的磷形态,不同C/P下IP占TP的含量相近(约96%).随着C/P的降低,NAIP、AP占污泥TP的含量与IP都呈先上升后下降的趋势,而OP占污泥TP的含量保持下降趋势.生物有效磷(NAIP与OP之和)对污水除磷效果影响最大,C/P为40的系统中污泥中生物有效磷占比最高,污水TP去除效果最好.污泥MLSS与SVI值随着C/P的降低而增大,C/P较低的系统有发生污泥膨胀的风险.高通量测序表明,随着C/P的降低,除Dechloromonas外,PAOs与DPB含量均有所下降,污水TP去除效果较差且波动较大.

AOA-SBR工艺污水处理效果及其强化生物除磷性能

为探究AOA-SBR工艺的污水处理效果及其强化生物除磷性能,试验采用厌氧、好氧和缺氧运行模式的SBR反应器进行研究。结果表明,AOA-SBR工艺具有较好的污水处理效果,在增设的缺氧段中发生的反硝化除磷现象,强化了系统脱氮除磷能力。试验期间,在缺氧阶段COD浓度、NH_(4)^(+)—N质量浓度、TN浓度、TP浓度平均分别下降了12、0.35、3、7.36 mg/L,最终平均去除率分别为89.71%、99.03%、78.56%、87.28%。ORP、DO、pH的历时均能较好地反映AOA-SBR工艺在不同时段的生化反应状态。经过培养驯化后,AOA-SBR系统内聚磷菌属Tetrasphaera和反硝化聚磷菌属Dechloromonas均得到明显的富集;主要脱氮功能菌属逐渐由Thauera、Thermomonas、Terrimonas演替为内源反硝化能力较强的Candidatus_Competibacter、Pseudomonas等菌属,内源反硝化菌和反硝化除磷菌的共同作用保障了系统的脱氮效果。试验结果为AOA-SBR工艺实际应用和推广提供了参考。

AOA-SBR工艺用于城市污水同步脱氮除磷

以城市污水为研究对象,考察了不同COD/N/P对厌氧/好氧/兼氧(AOA)-SBR工艺脱氮除磷效果的影响。经过3个月稳定运行,当COD:N:P=800:24:11时,AOA-SBR工艺对污水中有机物、氨氮和磷的去除率分别为100%、84%和93%。实验通过提高有机物浓度削弱聚磷菌(PAOs)与聚糖菌(GAOs)竞争底物的能力,抑制了PAOs好氧放磷速率。当COD=800mg/L时,GAOs和PAOs厌氧乙酸摄取量之比为1:9。此外,实验采用兼氧/好氧吸磷速率比,对反硝化聚磷菌数量(DNPAOs)进行估算,结果表明AOA-SBR工艺比值明显高于A2O和AO工艺。因此,通过调节进水有机物浓度,可使DNPAOs在AOA-SBR同步脱氮除磷过程中发挥重要作用。

碳源类型对AOA-SBR系统的除磷特性和菌群组成的影响

分别以乙酸钠、丙酸钠为碳源,采用厌氧-好氧-缺氧(AOA)模式运行SBR反应器,考察该系统内的除磷特性和聚磷微生物菌群结构。驯化25天后,两系统均表现出较为稳定的除磷效果,两系统稳定期磷的去除率分别在88%和97%左右。乙酸钠系统的污泥沉降性较好,污泥增长缓慢;丙酸钠系统的污泥除磷性能较好,生长速率快,但沉降性较差。荧光原位杂交(FISH)分析表明,两系统均富集出了大量的聚磷菌Accumulibacter,但类型上存在差异。乙酸钠系统内的Accumulibacter主要为II型,而I型Accumulibacter在丙酸钠系统内占主导地位。

碳氮比对AOA-SBR同步脱氮除磷性能及N2O释放的影响

通过逐步减少外加碳源降低进水碳氮比(C/N)、降低好氧曝气速率、延长好氧和缺氧阶段停留时间的方式,在厌氧/好氧/缺氧交替运行的SBR反应器(AOA-SBR)内,成功实现了生活污水同步脱氮除磷过程(SNDPR),并利用化学计量学方法考察了不同反应条件下AOA-SBR内PAOs、GAOs间竞争特性,确定了系统脱氮除磷性能及N2O释放。结果表明:C/N降低同时减少好氧曝气量,增加好氧停留时间,有利于AOA-SBR内PAOs增殖,促进了反硝化除磷过程;C/N由7.0降至3.3,反应器平均TN去除率均达到80%以上,平均TP去除率则由65.2%增至81.2%。不同C/N条件下,AOA-SBR内厌氧、缺氧、好氧阶段微生物内源物质变化均呈现PAOs-GAOs共存特性,高COD/N条件下(COD/N=7.0),AOA-SBR倾向于富集GAOs的内源物质变化特性。高C/N条件促进了DGAOs内源反硝化过程,N2O释放量增加,低COD/N条件下(COD/N=3.0),DPAOs大量增殖,DGAOs-DGAOs两者耦合内源反硝化过程,促进了N_(2)O还原,减少了N2O释放;C/N由7.0降至3.3,N_(2)O释放量由2.23 mg/L降至1.05 mg/L,产率由7.21%降至3.94%。DGAOs内源反硝化与DPAOs反硝化除磷过程协同,能够充分利用原水中碳源,破解城市生活污水脱氮瓶颈。

AOA-SBR系统脱氮除磷性能及PAOs的代谢特性

以SBR反应器为研究对象,采用人工配水,考察在厌氧/好氧/缺氧(AOA)运行方式下系统的脱氮除磷性能,并通过对排水比、好氧停留时间和进水氨氮负荷的调试,优化运行条件。在优化工况下,通过分析典型周期系统中胞内聚合物的形成与转化情况,研究AOA-SBR系统中聚磷菌(PAOs)的代谢特性。结果表明:在AOA-SBR系统中,排水比为50%,好氧停留时间为110 min,进水氨氮负荷为0.20 kg N·(kg MLSS·d)^(-1)是系统的优化工况;厌氧段合成PHA的能量主要来自于聚磷水解,还原力大多来自于糖酵解,只有25%来自于TCA循环;PHA和糖原是驱动缺氧段反硝化的共同碳源。

Fe^2+对AOA-SBR处理污水过程中COD三维荧光法表征的影响

为考察Fe^2+对AOA-SBR工艺处理城市污水过程中COD快速表征的影响,采用三维荧光光谱技术研究溶解性有机物(DOM)的荧光强度与COD浓度的相关性,并进一步研究Fe^2+浓度对其相关性的影响。

反硝化除磷技术及其实现新途径

综述了反硝化除磷技术的原理、主要影响因素和实现反硝化除磷的新途径。国内外对碳氮质量比,亚硝酸盐对硝化除磷的影响的研究结果存在争议;对硝酸盐投加方式和SRT如何影响系统内微生物的研究还尚未深入。重点对有争议和有待于深入研究的影响因素作了总结。目前,关于在工艺中如何实现反硝化除磷的研究有了突破性进展,这些新途径有:AOA-SBR工艺、好氧颗粒污泥法和内循环气升式SBBR。提出了为使反硝化除磷工艺的运转和控制更加稳定需要将反硝化除磷系统的微生物学与工程紧密联系,了解工程中操作参数如何影响系统中微生物。

垃圾渗滤液AOA/SBR工艺系统构建及效能研究

为有效解决生物处置技术对垃圾渗滤液中总氮去除效率低下的问题,基于AOA/SBR工作模式下设计构建了新型城市垃圾渗滤液处置系统,并开展了不同回流比、碳氮比和温度下的AOA/SBR垃圾渗滤液处置系统处理效能试验研究。试验结果指出:(1)系统回流比控制在100%时,脱氮效率最高,提升回流比不能提高系统的脱氮效率,但提升回流比能减少沉淀池中污泥上浮的问题;(2)当系统碳氮比控制在5:1时,能够实现稳定的深度脱氮,碳氮比不足时系统是无法实现氮素的深度去除,过高的碳氮比对系统的影响更复杂,不仅导致曝气时间延长,脱氮效率变低,还导致污泥膨胀和污泥增量;(3)系统水温较低会影响系统的脱氮效率,尤其对反硝化的影响更明显,常温和高温状态下系统的脱氮效率基本一致,所以系统在运行时保持25℃以上可以保证较高的脱氮效率。研究成果为我国城市垃圾渗滤液处置提供了一定的基础。