Effects of COD/N ratio and DO concentration on simultaneous nitrification and denitrification in an airlift internal circulation membrane bioreactor

The effects of chemical oxygen demand and nitrogen(COD/N)ratio and dissolved oxygen concentration(DO)on simultaneous nitrification and denitrification(SND)were investigated using an airlift internal circulation membrane bioreactor(AIC-MBR)with synthetic wastewater.The results showed that the COD efficiencies were consistently greater than 90% regardless of changes in the COD/N ratio.At the COD/N ratio of 4.77 and 10.04,the system nitrogen removal efficiency became higher than 70%.However,the nitrogen remova...

低溶氧下低C/N值生活污水的同步硝化反硝化

采用改良的Orbal氧化沟中试系统处理低C/N值生活污水,考察了溶解氧浓度对同步硝化反硝化(SND)的影响。结果表明,当外沟溶解氧浓度为0.3 mg/L时,约有29.97 mg/L的总氮在氧化沟的外沟通过SND去除,外沟对COD的实际去除量为9.03 mg/L,外沟的SND主要是利用微生物内贮有机碳源或生物吸附碳源进行的。控制氧化沟的外、中、内沟溶解氧浓度分别为0.3、0.5和2.0 mg/L时,系统的SND率和总氮去除率最高。在优化的溶解氧条件下,系统对总氮的平均去除率和平均SND率分别为66.0%和42.6%,分别比优化前提高了13.8%和24.3%。

C/N比和曝气量影响MBR同步硝化反硝化的研究

通过连续运行MBR研究了C／N比和曝气量对同步硝化反硝化的影响，结果表明，在环境温度13—23℃，MLSS为6．0～6．8g／L，进水NH4^-N浓度50mg／L，曝气量0．5m^3／h，HRT为6h实验条件下，总氮去除率随着进水C／N比的增加而增加，在C／N比为6：1～8：1时，TN去除率达到79％～89％，低的C／N比抑制反硝化，过高的C／N比增加了碳源补加的成本。改变反应曝气量，当C／N比为6：1，曝气量为0．4m^3／h时，TN的去除率达到了最大值85％。曝气量过高或过低，TN去除率均下降。并对在不同曝气量下MBR内的DO值分布进行了初步研究。

集成模块系统同步硝化反硝化处理低碳氮比污水的试验

以模拟低 C/N 比污水为研究对象,采用集成模块式污水处理装置与技术,在反应器主反应区实现了同步硝化反硝化（SND）,研究了在不同 DO、HRT、C/N 比、pH 值下污水氨氮、总氮的去除,研究结果表明,DO=1.2～1.4mg/L,总 HRT=20h（主反应区 HRT=8h）,原水C/N=5：1,pH=7.5时,NH3--N可以从15mg/L降至2.5mg/L,总氮可以从20mg/L降至4mg/L,去除率可以达到83%和80%；主反应区SND动力学模型求解得出集成模块式污水处理 SND 动力学方程及反硝化过程中硝酸盐氮饱和常数K 3NO N-=1.55mg/L,远高于普通活性污泥反硝化-过程中的饱和常数0.06～0.2mg/L.集成模块式污水处理技术能高效去除低C/N比污水中的总氮,且具有运行稳定和抗冲击等优点.为中小城镇生活污水深度脱氮提供了技术支持和理论基础.

移动床生物膜系统SND影响因素研究

采用移动床生物膜反应器实现了稳定同步硝化反硝化脱氮.实验研究了C/N对同步硝化反硝化脱氮的影响,结果表明,随着C/N的增加,同步硝化反硝化脱氮效率提高,在好氧条件下总氮去除率最高达到92.9%,但当C/N=12时,TN去除率提高并不明显;实验研究了pH对氨氮和TN去除效果的影响,结果表明,氨氮去除pH适宜区域为8.03-9.01,TN去除pH适宜区域为8.03-8.55;实验分析了实际生活污水中碱度和pH值对脱氮效果的影响,并对比研究了理论碱度和实际碱的关系,结果表明碱度和pH在同步硝化反硝化脱氮中对氮素去除的影响不大,不需要额外调节系统pH,也不需要在反硝化过程中补充碱度.单个周期内同步硝化反硝化过程中pH值和碱度变化规律的研究表明,pH可以指示SND中氮素转化过程.

HRT和C/N值对生物膜SND及N_2O产生的影响

采用连续流生物膜反应器处理模拟生活污水,考察了HRT(分别为5.0、6.5、8.0、9.5和11.0 h)以及C/N值(分别为2.0、3.5、5.0、6.5、8.0)对同步硝化反硝化(SND)脱氮效果的影响,并探讨其一氧化二氮(N2O)的释放情况。结果表明,当HRT=8.0 h时最有利于实现同步硝化反硝化,且处理效果最佳,对COD和氨氮的去除率均在90%以上,对总氮的去除率为68.2%,同步硝化反硝化率为80.9%。HRT=6.5 h时,N2O释放量最高,此时转化率为3.44%。较高的C/N值有利于N2O的减量化控制,当C/N值=2.0时系统中N2O释放浓度最高。但综合能耗和去除效率等因素,将C/N值控制在6.5左右较为合理,此时对COD的去除率在90%以上,对氨氮的去除率在85%以上,对总氮的去除率为71.2%,N2O转化率为1.07%。

一体式膜生物反应器同步硝化反硝化中试实验研究

通过一体式膜生物反应器中试装置的连续运行,研究了DO、进水碳氮比(C/N)、有机负荷率(F/M)、pH值对同步硝化反硝化的影响机制,结果表明:一体式膜生物反应器中试装置中同步硝化反硝化效果最好的工作条件为:DO控制在0.8mg/L左右,进水C/N比在10左右,F/M为0.34kgCOD/(kgMLSS·d),pH值在中性略微偏碱处。

碳氮比对悬浮填料生物反应器氮去除效果的影响

文章研究了C/N对悬浮填料生物反应器脱氮效果的影响。出水中NH4+-N、NO2--N和NO3--N浓度以及pH值变化均受C/N的影响,实验得到的最佳C/N质量比为12∶1,TN去除率平均在85%。

ASBR联合SBBR工艺同步硝化反硝化处理垃圾渗滤液深度脱氮效能

为了提高垃圾渗滤液生化处理的TN去除率,采用厌氧序批式反应器(ASBR)串联序批式生物膜反应器(SBBR)处理化学需氧量(COD)为(5700±500)mg/L、TN浓度为(210±50)mg/L的实际垃圾渗滤液。结果表明:ASBR的出水进入SBBR反应器进行深度脱氮,主要作用是调节后续SBBR进水的碳氮比(C/N),ASBR对渗滤液COD的去除率为90%。C/N是决定SBBR脱氮效率的关键,进水C/N调至4.8,在生物膜的作用下,SBBR仅通过厌氧搅拌和好氧阶段的同步硝化反硝化(SND)便可以实现对垃圾渗滤液的深度脱氮,出水TN浓度低于10 mg/L,周期运行时长也由第54天的24 h缩短至5.6 h。整个串联系统经过103 d的驯化和启动可以达到最佳的处理效果,出水COD、氨氮(NH4+-N)、TN浓度分别为(380±10)、(1.0±0.5)、(5±5)mg/L,去除率分别达到93%、99%和95%。通过高通量测序分析可知,系统中变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度较高,分别为55.11%、21.32%。系统中具有反硝化作用的厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度占比为2.81%,这可能是SBBR取得优秀脱氮效果的关键。在属水平下,系统中具有反硝化功能的菌种主要为Thauera和Limnobacter,在系统中占比分别为15.22%和2.84%,它们的存在可能是系统SND效果好的主要原因之一。

生物活性炭对不同C/N比废水同步硝化反硝化脱氮效果的影响

以连续运行的生物活性炭（biological actived carbon,BAC）填料反应器为研究对象,与序批式活性污泥反应器（sequencing batch reactor,SBR）对比,考察了BAC的加入对不同C/N比废水同步硝化反硝化（simultaneous nitrification and denitrification,SND）脱氮效果的影响.在室温（15-27℃）,初始溶解氧（dissolved oxygen,DO）质量浓度2-3 mg·L-1条件下,以甲醇做外加碳源,分别设置进水C/N比为3、5、8和10运行120个周期,比较两反应器的脱氮效果及稳定性.结果表明,C/N比由3依次升至5和8时BAC填料反应器脱氮效果优于SBR,TN平均去除率分别达44.88%、58.07%和66.64%.继续增大进水C/N至10,SBR发生污泥膨胀,而BAC反应器仍能保持63.65%的TN去除率.实验证明BAC在单一反应器内创造了多样的溶解氧环境,为SND创造了适宜的条件.BAC的加入减小了过量有机碳对硝化系统带来的影响,扩大了反应器的C/N比适用范围,增加了运行的稳定性,提高了有机物的脱氮容量,为高效脱氮提供了可能.

生物活性炭对SBR生物脱氮过程中N_(2)O产生的影响

为考察生物活性炭(BAC)对不同C/N值废水脱氮过程中N_(2)O产生的影响,在序批式活性污泥反应器(SBR)中加入活性炭形成SBR_(BAC),并与活性污泥SBR(SBR_(AS))进行了比较。以甲醇为碳源配制人工废水,控制进水C/N值分别为3、6和9,在室温(15~27℃)条件下同步运行两个反应器,并测定N_(2)O、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、NO_(2)^(-)-N和TN浓度变化,分析BAC影响N_(2)O产生的机制。在控制混合液DO为2.0~3.0 mg/L条件下,C/N值为3时BAC对N_(2)O的产生没有影响,C/N值为6时BAC可以减少N_(2)O产生,C/N值为9时BAC导致N_(2)O浓度增加;BAC的存在促进了同步硝化反硝化(SND)的进行,进而影响N_(2)O的产生;C/N值是影响脱氮效果和N_(2)O产生的重要因素,COD下降拐点处复杂的反应环境为SND提供了必要条件,BAC能够强化该拐点处的反应条件。

同步硝化反硝化耦合除磷工艺的快速启动及其运行特征

以低COD/N生活污水(C/N为3∶1~4∶1)为进水基质,在序批式活性污泥反应器(SBR)中接种好氧颗粒污泥(AGS),通过逐步降低溶解氧(DO)浓度的方式快速实现同步硝化反硝化耦合除磷.反应器运行20 d后(DO浓度为0.50~1.0mg·L-1),系统出现同步硝化反硝化耦合除磷的现象.在随后运行的40 d里,反应器对废水COD、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别为84.84%、93.51%、77.06%和85.69%;出水NO-3-N和NO-2-N平均浓度分别为4.01 mg·L-1和3.17 mg·L-1.反应器启动运行后期,污泥体积指数(SVI)为55.22 m L·g-1,沉降性能良好,颗粒结构较完整.不同氮源的周期曝气阶段结果表明,对TN的去除率为NH+4-N>NO-2-N>NO-3-N;对TP的去除率为NO-3-N>NO-2-N>NH+4-N,反应器主要以同步硝化反硝化脱氮和反硝化方式除磷.

膜生物反应器中同步硝化反硝化机制及影响因子探讨

通过膜生物反应器的连续运行,研究了DO、C/N比、F/M和pH等影响因子对膜生物反应器同步硝化反硝化的影响,并对其影响机制进行了分析。实验结果表明,DO、C/N比、F/M和pH是同步硝化反硝化效果的重要影响因子;膜生物反应器中pH值的变化在7左右,DO为0.8 mg/L,C/N比为10,F/M在0.15-0.36 kg COD/（kg MLSS·d）之间时能发生比较好的同步硝化反硝化现象。

以玉米芯为外加碳源的SBBR脱氮特性

针对低碳氮比生活污水总氮去除效果不佳的问题,以玉米芯作为SBBR生物载体和外加碳源,开展同步硝化反硝化脱氮特性研究。主要考察了碳源投加比及曝气时间对脱氮效果的影响。在最佳碳源投加比为1∶80、最适曝气时间为5.5 h时,出水COD、TN、NH_3-N分别为48.95、6.25和1.01 mg/L,满足城镇污水厂一级A排放标准。研究表明,采用玉米芯为外加碳源,可实现固体碳源释碳与反硝化需碳的平衡,有效增强低碳氮比污水的脱氮效果,同时能够保证出水COD满足排放标准。

IFAS工艺处理市政污水的除污性能及节地潜力分析

采用生物膜／活性污泥组合工艺（IFAS）处理低C／N值市政污水，通过长达1年多的中试考察了温度、回流比和水力停留时间（HRT）对该工艺除碳和脱氮性能的影响，同时比较了IF—AS工艺和传统完全混合法（CSTR）的抗冲击负荷能力。结果显示：在填充比为35％、HRT为5．6h、DO为2mg／L、温度为20～25℃和回流比为75％的条件下，IFAS组合工艺除碳和脱氮效果较为理想，对COD、氨氮和TN的平均去除率分别为86．6％、92．9％和41．9％。与CSTR工艺相比，相同运行工况条件下WAS组合工艺不仅能提高33％的日处理能力，而且具备较强的同步硝化反硝化作用。由此可见，IFAS工艺具有较强的节地潜力，适用于传统污水处理厂的升级改造。

城市河流中碳源对同步硝化反硝化的影响

为了解城市污染河流水体有机碳源(COD)及溶解性有机质(DOM)在低氧(ρ(DO)=0.5～0.6 mg/L)条件下对同步硝化反硝化(SND)系统脱氮效率的影响,利用BM-Advance呼吸仪作为反应容器来模拟北运河的水体环境,并通过向水样中投加易生物降解有机碳源(乙醇)、慢速可生物降解有机碳源(淀粉)和北运河水体DOM(腐殖酸和色氨酸)的方式来研究外加碳源和水体DOM(腐殖酸和色氨酸)对水体氮去除及转化的影响。结果表明:外加乙醇时,总氮去除率从49%(C/N为6.5)上升至72%(C/N为16);外加淀粉时,反应时间内总氮去除率从25%(C/N为6.5)上升至59%(C/N为16):在模拟北运河水环境条件下,投加腐殖酸的反应器中总氮去除率为47.75%,腐殖酸可以作为很好的碳源促进SND过程,然而色氨酸则会加剧水体总氮的积累。由此可知,提高C/N可以加速同步硝化反硝化(SND)进程。