外源性C、N干扰对森林土壤酶活性的影响

通过对岷江上游连香树、云南松和糙皮桦3种典型林地外源性C、N干扰试验研究表明,施N和施C干扰使云南松林地土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性有不同程度的提高,且在适度范围内,随干扰强度的增大效果明显增加。施N干扰可使糙皮桦林地土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性较对照有不同程度的提高,而施C对土壤过氧化氢酶活性影响不明显;施N干扰使连香树林地土壤脲酶和过氧化氢酶活性降低,且有随施用量增加而减小的趋势,但使蔗糖酶活性增加,施C干扰使脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性较对照有不同程度的提高,且以弱度干扰效果较好。

低C/N比污水生物脱氮所需外加碳源量的确定

利用中试规模实验装置,探讨了现有活性污泥工艺改造成间歇曝气生物脱氮工艺的实践中,碳氮比(C N)对废水生物脱氮效率、脱氮反应速度的影响,分析了脱氮容量,确定了所需外加碳源量。

外源性C、N干扰对林地土壤及其生活叶C、N含量的影响

【目的】探讨不同水平外源性C(蔗糖)、N(硝酸铵)干扰对岷江上游典型林地土壤及其生活叶中C、N含量的影响,为人工纯林的合理经营提供科学的理论指导。【方法】以四川岷江流域上游连香树(Cercidiphyllum ja-ponicum)、云南松(Pinus yunnanensis)、糙皮桦(Betula platyphylla)和云杉(Picea asperata)4种林地为研究对象,对其进行不同水平的外源性C、N干扰(C源为蔗糖,水平分别为:C1.施蔗糖1 500 kg/hm2,C2.施蔗糖2 000 kg/hm2;N源为硝酸铵,水平分别为:N1.施硝酸铵450 kg/hm2,N2.施硝酸铵750 kg/hm2),研究林地土壤及林木生活叶C、N含量的变化情况。【结果】外源性C、N干扰对不同林地土壤C、N含量的影响不同,连香树重度C干扰、云南松轻度C干扰、云杉轻度C干扰均能提高其林地土壤的C、N含量;C、N干扰后连香树、云南松和糙皮桦林地生活叶中有机C含量增加,且连香树林地N干扰效果优于C干扰。C干扰后云杉生活叶中C含量增加,而N干扰后其含量有所下降。N干扰能明显增加连香树生活叶的N含量,轻度C、N干扰可提高云杉叶的N含量,各干扰对云南松叶中N的影响不明显。【结论】连香树林地以C2和N2水平的干扰较好,云南松林地以C1水平干扰较好,云杉林地以C1和N1水平的干扰较好,糙皮桦林地不宜进行干扰。

Biological Nutrient Removal in a Full Scale Anoxic/Anaerobic/Aerobic/ Pre-anoxic-MBR Plant for Low C/N Ratio Municipal Wastewater Treatment

A novel full scale modified A2O （anoxic/anaerobic/aerobic/pre-anoxic）-membrane bioreactor （MBR） plant combined with the step feed strategy was operated to improve the biological nutrient removal （BNR） from low C/N ratio municipal wastewater in Southern China. Transformation of organic carbon, nitrogen and phosphorus, and membrane fouling were investigated. Experimental results for over four months demonstrated good efficiencies for chemical oxygen demand （COD） and NH4^＋-N removal, with average values higher than 84.5%and 98.1%, re-spectively. A relatively higher total nitrogen （TN） removal efficiency （52.1%） was also obtained at low C/N ratio of 3.82, contributed by the configuration modification （anoxic zone before anaerobic zone） and the step feed with a distribution ratio of 1：1. Addition of sodium acetate into the anoxic zone as the external carbon source, with a theoretical amount of 31.3 mg COD per liter in influent, enhanced denitrification and the TN removal efficiency in-creased to 74.9%. Moreover, the total phosphate （TP） removal efficiency increased by 18.0%. It is suggested that the external carbon source is needed to improve the BNR performance in treating low C/N ratio municipal waste-water in the modified A^2O-MBR process.

不同外加碳源反硝化滤池的深度脱氮特性研究

以乙酸钠、乙醇、葡萄糖3种有机物作为外加碳源,以城市污水处理厂二沉池出水为原水,研究了反硝化生物滤池的反硝化效能,并分析了碳氮比和水力停留时间(HRT)对反硝化脱氮效果的影响。结果表明,反硝化生物滤池具有较高的处理负荷,当HRT≥10 min时,乙酸钠滤池和乙醇滤池对NO3--N和TN的去除率都能达到90%以上,葡萄糖滤池能达到80%以上;当m(C)/m(N)≥5时,乙酸钠滤池和乙醇滤池对NO3--N和TN的去除率都能达到90%以上;当m(C)/m(N)≥8时,葡萄糖滤池对NO3--N和TN的去除率达到80%以上。

人工湿地植物外加碳源的预处理研究

为使纤维素类物质在作为人工湿地外加碳源时,能够持续释放更多的碳,满足反硝化的需要,提高人工湿地脱氮效率。以玉米秸秆作为研究对象,分别采用1%Na OH溶液中加热浸泡1 h,20%HCl溶液中加热浸泡1 h之后再在1%Na OH溶液中加热浸泡1 h的方法对玉米秸秆进行预处理。结果表明,碱加热处理玉米秸秆的碳源累积释放量约为酸加碱处理秸秆释放量的2倍,碱加热处理和酸加碱处理后的玉米秸秆累积C/N分别稳定在26.6、12.3,并且通过对碱加热处理玉米秸秆进行荧光分析得知其中含有大量微生物可利用的小分子类氨基酸物质。碱加热处理后玉米秸秆较适宜作为人工湿地的反硝化碳源,碱加热处理更有利于秸秆木质纤维素、半纤维素的释放,更适宜作为植物外加碳源的预处理方式。

碳氮质量浓度比值对SBBR工艺处理城市污水脱氮的影响

目的研究在碳源不足的条件下,外加碳源碳氮质量浓度比值对序批式生物膜反应器(SBBR)工艺处理低碳氮质量浓度比值城市污水脱氮特性的影响.方法在厌氧末期、好氧初期投加外加碳源乙酸钠,通过改变碳源的投加量相应的改变系统内的碳氮质量浓度比值.测量每次试验进出水COD、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮以及总氮的质量浓度变化.结果当外加碳源后碳氮质量浓度比值为5.88时,系统对COD质量浓度的去除率最高,达到95.6%;将碳氮质量浓度比值由3.48增大到11.79,但其对NH3-N的去除效果影响不大,去除率均在90%以上,当外加碳源后碳氮质量浓度比值为3.48时,NH3-N去除率最高为99.37%;外加碳源后的碳氮质量浓度比值为7.94时对TN的去除效果最好,去除率为83.95%.结论外加碳源的加入使得SBBR系统对低碳氮质量浓度比值生活污水中的COD、NH3-N、TN具有良好的去除效果,使系统脱氮性能提升.

间歇曝气脱氮系统的影响因素研究

通过观察间歇曝气生物脱氮系统在不同水温、C/N值下的脱氮效率以及好氧/缺氧一周期内的硝化和反硝化过程,分析了温度和缺氧期C/N值对硝化和反硝化速度的影响,探讨了冬季所需外加碳源量。试验结果表明,秋、冬季提高缺氧期C/N值是保障间歇曝气脱氮系统运行效率的有效措施;在TN负荷为0.034kg/(kgMLVSS·d),水温为15℃时最适C/N值为7,10℃时最适C/N值为9。为了降低冬季运行费用,有必要寻找廉价的外碳源。

低C/N值污水强化生物脱氮性能研究

采用改良型A^(2)/O工艺处理低C/N值城市污水,在具体工程实例中考察了内回流比与DO浓度对生物脱氮效果的影响。在此基础上,采取外加碳源的方式强化出水氮素指标的可控性。结果表明,适当增大内回流比有利于提高总氮去除率,但过高的内回流比会提升缺氧区DO浓度,不利于反硝化反应的进行;降低DO浓度有利于总氮的去除,但会对好氧区硝化反应产生抑制作用,导致氨氮的转化受到影响。基于所采用的5种内回流比与5种DO工况,选出的较为合适的内回流比为275%、DO为1.2~1.5 mg/L,在辅以外加碳源的情况下,出水总氮平均浓度能降至9.20 mg/L,氨氮平均浓度为0.38 mg/L,出水氮素指标显著优于一级A排放标准。投加碳源不会对出水COD产生明显影响,外加碳源对成本的贡献仅为0.11元/m^(3),且对出水水质指标可实现更加稳健的控制,有效促进了成本与水质的双赢。

外加碳源对好氧颗粒污泥强化低碳氮比污水脱氮效果

文章探索了好氧颗粒污泥(AGS)处理低碳氮比污水的脱氮效果。在搅拌(50 min)-曝气(210 min)-搅拌(100 min)运行模式下,随着碳氮比(3.0降至0.9)的减小,氨氮去除率保持在89.28%以上,亚硝态氮及硝态氮逐渐积累,总无机氮(TIN)去除率呈下降趋势(37.56%~56.48%)。在此基础上,研究探索了在260~360 min的缺氧段内外投碳强化AGS脱氮效果。投加碳源后,各批次试验中AGS反硝化效果得到明显改善,氨氮去除率维持在85%以上,亚硝态氮及硝态氮下降明显,TIN去除率增大至78.06%~97.64%。相比于德国单段活性污泥污水处理厂设计规范(ATV-DVKA131E)中推荐的碳源投加量,减少65%和30%推荐碳源投加量下,AGS系统仍可去除78.06%~93.08%及86.47%~97.64%的TIN。

A^(2)/O-BCO前置反硝化除磷中试的启动与优化运行

为探究低C/N城镇污水处理在无外加碳源的情况下实现深度脱氮除磷的效能,试验以实际城镇生活污水为处理对象,搭建了日处理规模为100 m^(3)·d^(-1)的A^(2)/O-BCO前置反硝化除磷中试,并从中试快速启动、工况调整与优化、微生物群落分析等角度进行研究.结果表明,通过先在A^(2)/O单元与BCO单元中分别富集聚磷菌与硝化菌,再增加硝化液回流以富集反硝化除磷菌(DPAOs)的方式,可实现A^(2)/O-BCO前置反硝化除磷中试的快速启动.A^(2)/O单元厌氧/缺氧/好氧容积比调整为3∶5∶1,硝化液回流比设定为250%时,缺氧段对磷去除率的平均值达到95%,平均出水PO_(4)^(3-)-P浓度小于0.2 mg·L^(-1),出水TN小于11 mg·L^(-1).通过分子生物学分析发现,除磷菌(PAOs)与硝化菌丰度显著提高,Candidatus Accumulibacter的相对丰度从原始种泥的2%增加到14%,已被证实具有反硝化聚磷功能的Dechloromonas的相对丰度从原始种泥的2%增加到7%,BCO单元中的生物膜上,Nitrosomonas的相对丰度为5.91%,Nitrospira的相对丰度为7.58%.

改良AAO工艺精细化脱氮控制技术在某污水处理厂的应用

针对某市政污水处理厂改良AAO工艺中存在的进水碳氮比(C/N)低、碳源投加单耗偏高的问题,进行了脱氮环节精细化调控技术研究与应用,形成了碳源投加和内回流比联动控制的生物脱氮调控策略,根据缺氧段氨氮实时调整回流量。同时根据缺氧段硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)浓度智能化控制乙酸钠投加量,从而使硝化液回流携氧造成的碳源损失最小化。该控制技术应用后,可使碳源的吨水单耗由60 g降至20 g(以纯乙酸钠计),日均节约12 t碳源(乙酸钠有效质量分数为20%),每月可节约46.8万元的碳源费用,每年碳减排量可达430 t。在碳达峰、碳中和的背景下,此调控技术对低C/N进水的市政污水厂的精细化运行管理具有重要参考意义。

养殖废水SBR碳源投加实时控制研究

畜禽养殖废水是典型的高氨氮、低C/N比有机废水。常规生物处理工艺由于反硝化碳源不足导致脱氮效率较低。在2个平行运行的序批式反应器(SBR)中建立实时控制体系以研究投加猪粪浓浆作为外部碳源对脱氮除磷效果的影响。结果表明,根据ORP实时曲线特征优化碳源投加方案,可按水质变化情况适量补充所需碳源,增强体系脱氮效果,同时加强对磷的去除。在优化碳源投加的运行期NH4+-N及PO43-的去除率分别达到99%和69%。