后曝气池HRT对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺的影响

目的研究双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺的最佳后曝气池水力停留时间(HRT).方法通过改变后曝气池出水口位置的方法调节后曝气池HRT,研究不同后曝气池HRT条件下,双泥生物膜工艺的脱氮除磷性能和COD去除率的变化.结果在后曝气池HRT为2.4 h的条件下,系统COD平均去除率为66.68%,NH4+-N平均去除率为88.41%,出水NH4+-N平均质量浓度为6.26 mg/L,大部分NH4+-N都在前段反应中去除,同步亚硝化反硝化不受COD质量浓度的限制;TP平均去除率在94.88%左右,厌氧释磷率稳定在45.24%左右,缺氧吸磷率最大,维持在54.59%.HRT为4.8 h时,TP平均去除率降至59.48%,可利用的COD质浓度逐渐减少,使运行后期的NH4+-N氧化率下降.结论对于长期运行的双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺,保持后曝气池HRT为2.4 h,系统出水COD值可满足排放标准,脱氮效果稳定,除磷效果最好.

七种亚硝化反硝化聚磷菌的生长特性研究

亚硝化反硝化聚磷菌(NDPAOs)以亚硝酸盐为电子受体,具有同时脱氮除磷的特点,能够最大程度地减少碳源和氧气需求,因此可以大大减少能耗,节约成本。试验研究了7种NDPAOs——肠杆菌属(Ent.)、葡萄球菌属(Sta.)、副球菌属(Par.)、泛菌属(Pan.)、克雷伯氏菌属(Kle.)、芽孢杆菌属(Bac.)和莫拉氏菌属(Mor.)的释磷特性,并以纯培养的方式研究了它们的生长特性。结果表明,缺氧反应20 h后,Sta.、Bac.、Par.、Kle.、Pan.、Ent.和Mor.的单位细胞吸磷量分别为1.98×10-11、1.64×10-11、1.43×10-11、1.13×10-11、9.59×10-12、7.72×10-12和6.28×10-12mg/cfu。Ent.、Kle.、Bac.、Pan.、Par.、Sta.和Mor.的缓慢期几乎都处于0～6 h之间,对数期分别为6～144、6～72、6～96、6～52、6～31、6～96和6～72 h。Par.、Sta.、Pan.和Mor.的对数期的生长速率较Ent.、Bac.和Kle.的小。不同菌属的亚硝化反硝化聚磷菌的生长特性也不完全相同,特别是对数期的生长速率以及维持的时间相差较大。

碳源种类对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷脱氮工艺的影响

目的研究碳源种类对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响程度.方法以甲醇、淀粉、葡萄糖、乙酸钠、丙酸钠、污泥水解酸化液六种碳源模拟废水,通过间歇运行方式对不同碳源的反硝化除磷系统的运行状态进行研究.结果六个系统中,淀粉的COD去除率最小,为45%,其余系统相差不大,去除率最大的是污泥水解酸化液,为88%;缺氧结束时系统出水PO_4^(3-)-P质量浓度分别为2.24 mg/L、3.00 mg/L、3.81 mg/L、1.40 mg/L、2.46 mg/L、1.18 mg/L;各系统每克M LSS的亚反硝化速率分别为1.27 mg/(g·h)、1.15 mg/(g·h)、1.58 mg/(g·h)、2.91 mg/(g·h)、2.60 mg/(g·h)、2.03 mg/(g·h).结论碳源种类对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷系统有很大影响,淀粉类大分子碳源不利于反硝化除磷,乙酸钠类小分子物质有利于磷的释放和吸收.

连续流双污泥亚硝化反硝化除磷系统运行效果的研究

介绍了连续流双污泥亚硝化反硝化除磷系统的启动,主要研究了实验过程中COD、TP、NH4+-N在各个反应器中的浓度变化以及总去除效果,NO2--N、NO3--N的浓度变化规律,NO2--N在亚硝化池内的亚硝化率。COD在各反应池内都能被去除,TP主要在缺氧段被去除,NH4+-N主要在亚硝化段被去除,NO2--N、NO3--N的最大积累量分别为13.96、16.98 mg/L;当出水硝氮质量浓度达4.25 mg/L时,会破坏厌氧环境。

不同碳源对4种亚硝化反硝化聚磷菌脱氮除磷的影响

为了更加深入地了解亚硝化反硝化聚磷菌(NDPAOs)对碳源的需求,对NDPAOs的葡萄球菌属(Sta.)、副球菌属(Par.)、克雷伯氏菌属(Kle.)和芽孢杆菌属(Bac.)通过纯培养的方式研究了不同碳源对其脱氮除磷的影响。结果表明,4种NDPAOs最容易利用的碳源均是葡萄糖。厌氧条件下,4种NDPAOs对COD的单位细胞降解量均是以葡萄糖为碳源时最高,降解量分别为3.9×10-6、3.5×10-6、2.2×10-6和2.6×10-6mg/cfu;其分别以丙酸钠、乙酸钠和蔗糖、乙酸钠以及丙酸钠为碳源时释放的磷酸盐最多,释放量分别为6.9×10-9、4.0×10-9、2.8×10-8和6.2×10-9mg/cfu。缺氧条件下,4种NDPAOs分别以丙酸钠、葡萄糖、葡萄糖和丙酸钠为碳源时消耗的亚硝酸盐最多,同时吸收的磷酸盐量最高,消耗的亚硝酸盐量分别为8.1×10-8、8.1×10-8、4.1×10-8和6.4×10-8mg/cfu,吸收的磷酸盐量分别为1.5×10-8、1.3×10-8、9.6×10-9和1.3×10-8mg/cfu。

5株聚磷菌的筛选与亚硝化反硝化除磷特性研究

在连续流双污泥亚硝化反硝化除磷系统缺氧池中取泥,筛选出5株聚磷菌,经生理生化鉴定属于4种菌属:肠杆菌属、葡萄球菌属、副球菌属和泛菌属。对4种聚磷菌分别进行厌氧释磷和缺氧吸磷试验以及PHB和异染颗粒染色。结果表明,4种聚磷菌均为亚硝化反硝化聚磷菌。葡萄球菌属、副球菌属、泛菌属和肠杆菌属的单位细胞吸磷质量依次减少。

SBR侧流除磷强化同步亚硝化反硝化除磷效率

采用SBR装置,进水COD/ρ(TN)为7,以厌氧-好氧-缺氧(A/O/A)的运行模式实现同步亚硝化反硝化(SPND)。为解决SPND工艺中除磷问题,实验在进水中额外添加一次乙酸钠,强化厌氧释磷后排出富磷上清液。当除磷效果消失时,依照第1次的方法再一次强化除磷,结果表明,强化后出水PO4^3-P的质量浓度小于0.5 mg/L,其持续时间分别达2d和16d,PO4^3-P平均去除率分别为95.8%±0%.96.7%±3.7%;NH4^+-N和TN的平均去除率分别为99.5%±1.6%和97.2%±2.3%.强化后微生物多样性增加,丰度大于1%的菌属增加8种.聚磷菌(PAOs)丰度由3.74%增长至4.04%,聚糖菌(GAOS)丰度由8.63%降至4.37%。

5株亚硝化反硝化菌的筛选及缺氧吸磷特性研究

在已稳定运行的连续流双污泥亚硝化反硝化除磷系统的缺氧池中取污泥,经亚硝化反硝化菌选择培养基培养后,筛选出5株亚硝化反硝化菌:FA5、FA6、FB2、FB4和FB5,对其进行革兰氏染色和一系列生理生化试验,确定其分别为克雷伯氏菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属、莫拉氏菌属和芽孢杆菌属。考察4种亚硝化反硝化菌的厌氧释磷和缺氧吸磷特性,同时进行PHB染色和异染颗粒染色。结果表明,4种亚硝化反硝化菌中都含有聚磷和PHB颗粒,且都有厌氧释磷和缺氧吸磷现象,即4种菌都能进行同步反硝化除磷,但芽孢杆菌属、克雷伯氏菌属、莫拉氏菌属和肠杆菌属的吸磷量依次减少,吸磷量分别为(1.48×10-11)、(1.13×10-11)、(6.28×10-12)和(6.05×10-12)mg/cfu。

亚硝化反硝化聚磷菌的筛选及生化特性分析

为了研究稳定运行的连续流双污泥亚硝化反硝化除磷系统中微生物的种类和特性,利用混匀平板分离法、特殊染色法和一系列的生理生化试验对系统缺氧池内的微生物进行筛选和生化特性研究。试验分离出了7株亚硝化反硝化聚磷菌,分别属于葡萄球菌属、芽孢杆菌属、副球菌属、克雷伯氏菌属、泛菌属、肠杆菌属和莫拉氏菌属。通过特殊染色和吸磷试验发现,厌氧阶段亚硝化反硝化聚磷菌体内的聚磷颗粒逐渐减少,PHB颗粒明显增多;缺氧阶段PHB含量下降,生物体内聚合磷酸盐增加。缺氧反应20 h后,葡萄球菌属、芽孢杆菌属、副球菌属、克雷伯氏菌属、泛菌属、肠杆菌属和莫拉氏菌属的单位菌体吸磷量分别为1.98×10-11、1.64×10-11、1.43×10-11、1.13×10-11、9.59×10-12、7.72×10-12、6.28×10-12mg/CFU。

以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷影响因素的研究现状

以亚硝酸盐作为电子受体的反硝化除磷拥有能耗低、需氧量少等优点,但其反应受多重因素影响。综述了将NO2--N作为电子受体的反硝化除磷机理,同时概述了底物种类、NO2--N质量浓度、泥龄、污泥驯化方式等分别对亚硝化反硝化除磷的影响,当有机底物为乙酸盐,NO2--N质量浓度低于30 mg/L,泥龄15 d,温度在20~30℃时,能获得较好的亚硝化反硝化除磷效果,并在此基础上对该领域的研究提出了展望。

间歇式反应器亚硝化颗粒污泥培养试验

在间歇式反应器（SBR）中经20d驯化后，普通消化污泥具有亚硝化功能．然后接种厌氧颗粒污泥，控制反应条件：温度21℃，pH7．5～8．5，溶解氧（DO）质量浓度0．5—1．0mg／L，25d后完成厌氧颗粒污泥向好氧亚硝化颗粒污泥的转变．好氧亚硝化颗粒污泥具有较好的脱氮效果，一个反应周期内氨氮（NH4^＋-N）去除率达到91．4％，总氮（TN）去除率达到70．6％，亚硝酸盐氮与硝酸盐氮质量浓度比（P（NO2^--N）／p（NO3^--N））〉0．70，反应器实现了同步亚硝化反硝化．

以氯化和时间控制实现亚硝化型硝化反硝化

研究了以氯化方法在生物脱氮工艺中实现亚硝化型硝化反硝化的可行性。试验表明，借助氯的作用和硝化反应中的延迟时间的影响，可以在常温下保持很稳定的完全的亚硝化型硝化反硝化反应。在投加氯形成短程硝化反应后，不加氯，仅采取控制曝气时间的手段时，这种完全的亚硝化型硝化反硝化反应也可以保持至少20天。试验结果表明，硝化菌应是被杀死而不是仅仅被抑制。在实际工艺应用中，亚硝化型硝化反硝化所带来的益处可以弥补在反应过程中投加氯的费用，因此，在SBR中以氯化的方法结合时间控制以达到亚硝化型硝化反硝化是可行的。

高氨氮味精废水的亚硝化/反亚硝化脱氮研究

两段SBR法处理经稀释的味精废水有良好的有机质降解和脱氮效果 .整个生物处理过程可分为碳氧化阶段和三个亚硝化 /反亚硝化阶段 .碳氧化阶段主要是有机质的降解和曝气吹脱除氮 ,随后通过亚硝化 /反亚硝化反应实现生物脱氮和有机物的降解 .SBRⅠ碳氧化阶段废水中有机质浓度较高 ,在降解过程中消耗废水中的溶解氧 ,竞争性抑制了亚硝化反应的发生 .而亚硝化 /反亚硝化反应的形成是由于游离氨 (FA)

同步亚硝化/反硝化除磷的调控因子及菌群分析

针对碳源偏低的城市污水,文章采用厌氧/限氧的连续流活性污泥反应器,控制水力停留时间为14 h,污泥回流比为1,COD为80~180 mg/L、TP为8.95~12.25 mg/L、NH4+-N为30~33.5 mg/L,考察溶解氧(DO)和二沉池沉淀时间对亚硝化/反硝化同步反应的影响,并对系统微生物菌群进行研究分析。结果表明,污泥中AOB与NDPAOs 2种菌群属类的配比为1.113时,DO范围在0.4~0.7 mg/L,二沉池沉淀时间为3 h,A/OLA连续流中亚硝化和反硝化2个生化反应平衡,脱氮除磷效果最佳,TP的去除率为98.32%,TN的去除率为98.61%。

亚硝化/电化学生物反硝化全自养脱氮工艺细菌形态及多样性研究

采用电镜观察和分子生物学手段16S rDNA克隆文库方法对亚硝化/电化学生物反硝化全自养脱氮工艺中的细菌进行了形态和多样性研究,从16S rDNA克隆文库中随机挑选60(61)个克隆子进行序列测定(约500bp),对测序结果进行BLAST比对和系统发育分析.结果表明,亚硝化段内的细菌主要为球状和椭球状的氨氧化细菌,以亚硝酸氮作为进水基质时,电化学反硝化生物段内细菌主要为短杆状和椭球状的脱氮菌.亚硝化/电化学生物反硝化脱氮系统中蕴藏着特有的微生物新资源.亚硝化段细菌类群的优势顺序为β-Proteobacteria类群(60.00%)、Bacteroidetes类群(28.33%)和Chloroflexi类群(11.67%).当电化学生物反硝化段进水氮基质为亚硝氮(429～543mg.L-1)和氨氮(412～525mg.L-1)时,细菌优势类群顺序为β-Proteobacteria(78.33%)类群和ε-Proteobacteria类群(21.67%);当电化学生物反硝化段进水氮基质为亚硝氮(519～578mg.L-1)时,细菌优势类群顺序为β-Proteobacteria类群(81.97%)、ε-Proteobacteria(16.39%)类群和γ-Proteobacteria类群(1.64%);优势类群变化不大,但每种类群中细菌的种类和数量变化较大,这主要是由进水基质变化导致.

PCR-DGGE研究亚硝化-电化学生物反硝化全自养脱氮工艺细菌多样性

采用分子生物学手段PCR-DGGE技术对亚硝化-电化学生物反硝化全自养脱氮工艺细菌的多样性进行了研究。结果表明,亚硝化段内主要的细菌种群为相似于Nitrosomonas sp.(AJ224410)和Nitrosomonas sp.NM41(AF272421)的种群,相似性分别为97%和94%;电化学生物反硝化段细菌类群主要有β-proteobacteria类群、γ-proteobacteria类群和Chlo-roflexi类群。填料上生物膜细菌种群较底部泥水混合物丰富,两者细菌种群相似性为75%;底部泥水混合物样中存在与厌氧氨氧化菌Brocadia anammoxidans(AF375994)相似性为93%的菌种,而填料上生物膜中存在与Thioalkalivibrio sp.K90mix(EU709865)和Thiobacillus thioparus(AJ243144)相似性分别为94%、97%的菌种,其中Thiobacillus thioparus(AJ243144)是典型的硫自养反硝化菌,表明填料上生物膜中有大量的硫自养反硝化菌。

亚硝化/反硝化除磷同步发生的控制策略

针对碳源偏低城市污水采用厌氧/限氧的序批式活性污泥反应器(A/LOSBR),在连续(CA)和间歇曝气(IA)模式下研究了亚硝化/反硝化除磷同步发生所需的最适控制策略。实验结果表明,在CA模式下,恒定30 L·h^(-1)的气量,进行同步亚硝化/反硝化除磷的TN和PO_4^(3-)-P去除率分别为88.5%和95.9%;在IA模式下,恒定30 L·h^(-1)的气量,且曝气百分数(AF)和曝气频率(f_(IA))值为0.5和24时,曝气量比CA模式节省了23%,该工艺的TN和PO_4^(3-)去除率分别为91.1%和92.9%。由此可知同一气量下,IA模式比CA模式的更经济节能,且IA模式在低AF和高f_(IA)工况下进行的同步亚硝化/反硝化除磷过程更稳定持续。

低氨氮污水SNAD工艺启动-运行效能与微生物生态学特性

采用升流式微氧污泥床膜生物反应器(UMSB-MBR)处理低氨氮、低C/N比污水,考察了同步亚硝化-厌氧氨氧化耦合异养反硝化(SNAD)工艺启动过程中的运行效能与微生物生态学特性,结果表明:经过厌氧氨氧化(Anammox)、短程硝化-厌氧氨氧化(PN/A)及SNAD工艺启动3个阶段,各阶段末总氮去除率(NRE)分别可达(80.85±0.81)%,(84.62±0.10)%及(90.01±0.23)%,SNAD工艺启动成功时,COD去除效率(CRE)为(85.04±0.18)%;宏基因组测序结果表明,氨氧化菌(AerAOB)优势菌属Nitrosomonas在PN/A阶段得到富集,且氨氧化功能基因(hao、amo)相对丰度上升;厌氧氨氧化菌(AnAOB)优势菌属由Anammox阶段的Candidatus_Kuenenia转化为SNAD阶段的Candidatus_Brocadia,厌氧氨氧化功能基因(hzs、hdh)呈先下降后上升的趋势,表明AnAOB逐渐适应低DO、低C/N比环境;反硝化菌属Ignavibacterium、unclassified-p-Chloroflexi及反硝化相关基因(narG、narH、nirS、nirK)在SNAD阶段相对丰度较高,表明其在异养脱氮过程中起到重要作用;KEGG氮代谢途径分析表明,系统中脱氮的主要途径归因于在系统内发生的同步亚硝化、厌氧氨氧化以及反硝化反应过程;KEGG代谢通路功能进一步表明,工艺系统启动过程中微生物信号传导与物质交换运输处于较高水平,功能菌之间的协作能力显著加强.

SBR生物脱氮机理及其影响因素

开发高效经济的生物脱氮技术一直是国内外科研工作者所关注的热点。本文介绍了SBR系统的微生物相、硝化 反硝化、亚硝化 反亚硝化生物脱氮技术及其影响因素的研究进展 。

生活污水SNAD颗粒污泥快速启动及脱氮性能研究

采用SBR装置,接种CANON絮状污泥,通过控制沉淀时间、HRT、DO及进水基质组成(配水与实际生活污水的比例),实现具有SNAD性能颗粒污泥的快速培养,并进一步通过降基质的方式,考察SNAD颗粒污泥在处理实际生活污水时的脱氮性能.结果表明:在反应器运行至第34d时,成功培养出具有SNAD性能的颗粒污泥;颗粒粒径最大可达1103μm,最大总氮去除负荷可达1.03kg/(m^3·d);同时在降基质运行过程中,CANON脱氮始终在反应器总氮去除中占优势地位,并最终实现生活污水中氮素、有机物的同步有效去除,出水TN平均为10mg/L,出水COD平均为40mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准.