沸石曝气生物滤池去除氨氮性能及生物学特征分析

天然沸石具有较大的孔隙率和比表面积,对氨氮有较强的选择性离子交换能力。运用天然沸石曝气生物滤池处理城市污水厂二级生化出水,结果表明,曝气生物滤池有良好的去除效果。在气水比为3∶1,水力负荷为1 m/h,温度>20℃情况下,沸石曝气生物滤池对城市污水厂二级生化出水COD去除率为12.7%,NH3-N去除率为96.6%;试验系统沿程微生物活性和微生物量呈现逐渐下降趋势,而单位生物量的生物活性沿程分布则与此相反;曝气生物滤池对水中污染物的去除主要集中在底部进水端部分,当水流达到距进水端上方105 cm时,曝气生物滤池对水中NH3-N的去除率已达86.8%(占氨氮总去除率的90%),COD的去除率为13.3%(占COD总去除率的67%)。

微污染原水生物预处理工艺中生物膜的形态和活性

研究发现微污染原水生物流化床预处理工艺中生物膜均匀覆盖于载体颗粒表面,厚度约为60～80μm,远小于污水生物处理工艺中的生物膜厚度;膜内微生物保持一定活性和对污染物的去除效率;以SOUR法测定的该条件下的生物膜活性远小于接种污泥的活性。

制药废水中磷霉素和α-苯乙胺的生物降解及相互作用

以比耗氧速率SOUR、呼吸抑制率和发光细菌光损失为衡量指标,研究了在磷霉素、α-苯乙胺及其混合物作用下,活性污泥和发光细菌的可生化性和急性毒性的变化.结果表明,α-苯乙胺的急性毒性和对活性污泥的呼吸抑制率均大于磷霉素.α-苯乙胺与磷霉素混合液的可生化性和急性毒性两者在混合物中的比例有关,当α-苯乙胺所占比例低于25%时,混合液的可生化性基本不受两者比例的影响;但当α-苯乙胺所占比例高于25%时,混合液的可生化性随着α-苯乙胺所占比例的增加而降低.当混合液中α-苯乙胺所占比例为25%时,其急性毒性最低.

好氧颗粒污泥处理高浓度氨氮废水的研究

在不同接种源污泥颗粒化过程中污泥理化性状对比研究的基础上,采用成熟好氧颗粒污泥处理高浓度氨氮废水,对其脱氮行为以及不同C/N条件下好氧颗粒污泥微生物的比耗氧速率、好氧颗粒污泥对氨氮的比降解速率随时间的变化等进行了研究。实验结果表明,在进水氨氮质量浓度较高(480mg/L)、温度30℃左右的条件下,稳定运行15d,氨氮的去除率维持在85%左右;进水氨氮的浓度越高,随着微生物对环境的逐渐适应,硝化菌的活性也逐步增加;随着进水氨氮浓度的提高,好氧颗粒污泥对氨氮的比降解速率也逐渐上升。

好氧硝化颗粒污泥搁置后活性恢复研究

利用气提式内循环间歇反应器（SBAR）考察好氧硝化颗粒污泥搁置2个月后重新投入运行,其物理性状和微生物活性的恢复情况.结果表明,搁置后颗粒由棕黄色转为灰黑色,粒径及沉降速率无明显变化.颗粒重新投入反应器,2周后颜色基本恢复;污泥浓度、颗粒粒径以及沉降速率迅速增加;颗粒中异养菌活性在1 d内即可恢复至原水平的86%,COD去除活性5 d后完全恢复,去除率稳定在80%以上.活性恢复阶段采用较高的曝气量和较长的循环时间有利于硝化菌的活性恢复,第41 d曝气量由0.05 m^3.h^-1提高到0.10 m^3.h^-1后,亚硝酸菌和硝酸菌活性分别由原水平的88%和82%提高到122%和92%,氨氮去除率由之前的80%-90%迅速提高到96%以上;第65 d循环时间由4 h延长至6 h使硝酸菌的活性得到了完全恢复.

负荷及盐度对好氧颗粒污泥EPS的影响

研究了序批式反应器(SBR)内好氧颗粒污泥在不同有机负荷(1.6 kg COD/(m3.d)和8 kg COD/(m3.d))和不同含盐(2.5%和5.0%)条件下胞外聚合物(EPS)的变化情况,并对EPS、比耗氧速率(SOUR)和孔隙率之间的关系作了进一步探讨。结果表明:在SBR反应器中,负荷较含盐量对好氧颗粒污泥EPS变化的影响要显著,且EPS糖成分和SOUR之间、EPS蛋白成分和孔隙率之间均呈负相关。另外,高负荷条件下的系统稳定性要优于低负荷。

邻氨基苯酚对污泥产率及微生物活性的影响

为了探讨化学解偶联剂在实现污泥减量的同时对污泥活性抑制作用,通过批次试验研究不同浓度邻氨基苯酚(oAP)对污泥减量效果、微生物活性以及由于微生物活性的改变对基质(NH_4^+-N、COD_(Cr))去除变化的影响.分别采用TTC-ETS(氯代三苯基四氮唑脱氢酶)活性、INT-ETS(碘硝基四氮唑脱氢酶)活性、AUR(氨摄取速率)和SOUR(比耗氧速率)4个指标考察污泥活性受oAP的抑制情况.结果表明:oAP添加量为12mg/L时,平均表观污泥产率Yobs由0.443下降到0.256mg MLSS/mg COD,污泥减量为42.20%.与有机物去除抑制相比,活性污泥系统对NH_4^+-N去除的抑制作用更加显著,而硝化细菌比异养菌对oAP响应更敏感.因此,NH_4^+-N去除率比COD_(Cr)去除率更能反映出oAP对污泥活性的影响.通过NH_4^+-N去除率的抑制对比,AUR是最能有效地表征oAP对活性污泥系统中的微生物抑制作用.通过IC50分析显示,TTC-ETS的活性为35.51mg/L,在所有指标最小,灵敏度最高,是表征oAP抑制污泥活性的最佳指标.

不同曝气量对SBBR短程硝化微生物特性及氮转化的影响

在实验室规模的序批式生物膜反应器(SBBR)中研究了不同曝气量(7.2、12.0、15.6L·h-1,对应反应器中平均溶解氧浓度分别为0.5、0.8、1.2mg·L-1)下生物膜的生物特性变化及短程硝化过程规律.结果表明:减小曝气量使反应器内溶解氧浓度降低,将导致生物膜的总生物量下降,生物膜中氨氧化菌逐渐成为优势菌,无论数量还是生物活性均高于亚硝酸氧化菌,利于亚硝酸盐积累;在一个反应周期中,生物膜对溶解氧需求的分配是不同的,曝气初期溶解氧主要用于异氧菌对COD的降解,其后用于氨氮转化.根据上述规律,提出在短程硝化过程中采用"梯级递减式曝气"供氧新策略,即在反应初期保持一种较大的曝气量,提高反应器溶解氧浓度,促进COD快速降解,随后保持一种小曝气量使反应器中溶解氧维持较低的浓度,从而促进亚硝酸盐积累及优化供氧效率.

铜对活性污泥微生物活性影响研究

通过人工投加铜离子对驯化污泥的破坏性实验,研究了各浓度铜离子对活性污泥氨氮、COD降解的影响及其TTC-脱氢酶活性、氧摄取速率（SOUR）、氨摄取速率（AUR）的影响。结果显示,0-5 mg/L的铜离子对处理系统有机物的去除率影响不大。铜离子浓度与活性污泥的TTC-脱氢酶活性、SOUR以及AUR之间呈现良好的相关性;低浓度的铜离子对TTC-脱氢酶活性和SOUR均有一定的促进作用,而对AUR则会产生一定的抑制作用。当铜离子浓度达到5 mg/L时,其对SOUR、TTC-脱氢酶活性以及AUR的抑制率均超过50%。在此情况下,采用TTC-脱氢酶活性、SOUR以及AUR等指标,能快速有效地表征铜离子对活性污泥微生物的毒害作用。

微量元素对工业废水好氧生物处理的促进

印染废水属于典型的难生物处理工业废水,常采用活性污泥法进行处理,但是去除效率不高。微量营养元素对于活性污泥微生物的新陈代谢活动有着重要的影响,从而影响废水去除效率。采用序批式试验确定Mo、Zn和Co等微量营养元素对于活性污泥微生物比好氧速率(SOUR)和印染废水CODCr去除效率的影响,对比多种营养元素混合对处理效果的影响。试验结果表明:添加的营养元素的种类、浓度以及组合形式不同对生物处理效果的影响也不同。单独添加Mo、Zn、Fe、Al和Co元素时的最佳质量浓度分别为0.3mg/L、0.3mg/L、0.4mg/L、0.5mg/L、4mg/L,废水CODCr去除率相对于没添加微量元素的空白组提高了5.82%、12.85%、5.26%、8.28%和9.66%,活性污泥微生物的SOUR分别提高了68.51%、74.87%、6.15%、21.70%和71.64%。添加Mo、Zn和Co时,主要通过促进微生物的代谢活性提高水处理效果,添加Al和Fe主要通过混凝作用提高处理效果。在微生物群落中,金属营养元素的相互作用难以预测。在添加Co和Zn时,采用氯化物或硫酸盐的形式对提高印染废水处理效率无影响。

碱性工业废水对Orbal氧化沟的冲击影响及其调控

活性污泥在污水处理中起着决定性的作用,但在受到强碱性工业废水冲击时极易发生污泥中毒现象。为了探明不同p H值的碱性工业废水对Orbal氧化沟的影响,找到最佳的调控方案,采用中试Orbal氧化沟模型模拟受不同碱性p H值的废水冲击,分析了对活性污泥及处理效果的影响,并通过控制进水流量、污泥回流比和回流二沉池上清液,对比了三种调控方案的效果。结果表明:活性污泥的比耗氧速率(SOUR)和DO的变化呈现负相关性,反映了污泥微生物的代谢活性。当碱性废水p H值≤9.5时,污泥未发生中毒现象,当p H值升至12时,冲击5.1 h后污泥开始中毒,SOUR<8 mg O2/(g MLVSS·h);冲击8 h后污泥严重中毒(SOUR≈0),对COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为70.2%、82.9%、45.0%、7.0%,去除率严重下降。当p H值≤11.5时,仅用方案一调控8 h后就能恢复污泥活性,提高出水水质;当p H值为12时,经三种方案调控8 h后,污泥仍处于中毒状态,出水TN、TP含量较高,表明p H值≥12会导致系统运行受阻,调控难以使系统恢复到冲击前的状态;但方案三的调控效果最好,SOUR相对最高,出水水质相对最好。

不同恢复方式对硝化颗粒污泥活性的影响

利用SBR反应器培养的成熟好氧硝化颗粒污泥,进行了硝化颗粒污泥临界活性以及不同氨氮浓度及曝气时间对储存的好氧硝化颗粒污泥活性恢复的影响研究.结果表明,储存不同时间的硝化菌活性(SOUR,O2/VSS)差别较大,储存前硝化颗粒污泥硝化菌SOUR为13.15 mg·(g·h)-1,储存20 d的硝化菌SOUR下降了1.26 mg·(g·h)-1,恢复运行了5个周期,氨氮去除率已经达到95%以上,恢复后活性为13.87 mg·(g·h)-1.但储存30 d的硝化菌SOUR降了11.63 mg·(g·h)-1,恢复运行51个周期后,氨氮去除率才达到92.64%,恢复后活性为14.92 mg·(g·h)-1,同时这种储存方法恢复时间较长,因此提出硝化颗粒污泥的临界活性为当硝化菌SOUR开始下降时,进行活性恢复.在临界活性的基础上,采用当硝化菌SOUR下降到临界活性时实施恢复,之后进入下一个储存周期,这种储存方式即为动态储存.当进水氨氮浓度分别为20、30、40 mg·L-1时,进行颗粒污泥活性恢复,进水氨氮浓度为40 mg·L-1恢复后硝化菌活性最高,经过3次动态储存后,其活性保持良好.当曝气时间分别为1、2、3 h时,进行颗粒污泥活性恢复,曝气时间为1 h时恢复后硝化菌活性最高,在动态储存过程中其活性一直保持较高水平.