进水碳氮比对缺氧/好氧SBR亚硝化系统的影响

为研究不同进水碳氮比对缺氧/好氧SBR亚硝化系统的影响,在室温下(18～20℃),调节进水的碳氮比为0,2/3,1,4/3,2,3,6,对反应器的运行情况进行研究.结果表明:在进水COD和氨氮负荷分别为0. 2,0. 3 kg/(m^3·d)时,仅历经24 d就成功获得了亚硝化絮状污泥,比进水无COD的污泥系统能较快启动亚硝化工艺.在碳氮比小于6时,污泥系统均能保持良好的亚硝化性能,亚硝化率大于90%;碳氮比为6时,亚硝化率下降至70%.进水碳氮比为4/3时,异养菌充分利用进水COD进行脱氮,总氮的去除率达到49. 8%,且COD的去除率保持在80%以上;进水碳氮比小于4/3时,污泥系统缺乏碳源,总氮去除率随着碳氮比的增加而增加;当碳氮比为4/3～2时,COD和总氮去除率几乎没有变化;当碳氮比为2～6时,由于进水氨氮负荷的降低,COD和总氮的去除率呈下降趋势,运行末期(154 d),COD和总氮的去除率分别为64. 8%,18%.由COD的增加而引起碳氮比的增加时,蛋白质(PN)呈逐渐增加的趋势,多糖(PS)几乎不变,而由氨氮的减少引起碳氮比的增加,PN和PS均下降,但PN与PS比呈上升趋势.

氨氮对内循环生物流化床亚硝化过程影响

为实现内循环生物流化床(ITFB)短程脱氮处理高氨氮废水,在小试ITFB反应器内考察了氨氮浓度对生物膜亚硝化特性的影响.通过5个月的连续试验,研究了ITFB反应器历经启动培养、短暂亚硝化、硝化系统破坏、硝化系统恢复、完全硝化五个过程中,氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的转化规律及游离氨毒性作用对短程硝化过程的影响.试验结果表明:反应器启动初期出现了短暂亚硝化,平均亚硝化率为79%;在进水氨氮浓度增加到300 mg/L时,系统再次实现了亚硝化,平均亚硝化率达81%,但由于游离氨浓度的影响使得系统硝化能力受到严重影响,系统氨氮去除率降低至22%;系统恢复后,亚硝化现象不明显.反应器内游离氨浓度随进水氨氮浓度升高而增加至8 mg/L时,系统内硝化细菌和亚硝化细菌活性均受到抑制.通过提高进水氨氮浓度来实现系统短程脱氮过程稳定运行的可逆性较差.

猪场废水厌氧消化液好氧后处理过程亚硝化／硝化调控因素研究

采用序批式反应器(SBR)进行猪场废水厌氧消化液好氧后处理,研究后处理过程中亚硝化/硝化调控因素.在厌氧消化液中配入原水比例10%—30%(V/V)的试验中,配水比例越低,反应体系pH值越低,出水氨氮浓度越高,亚硝化率也越高.在曝气量100L/h—260L/h的条件下,曝气量越大,出水氨氮浓度越低,亚硝化率也越低.一个运行周期的监测数据反映出:曝气结束时氨氮浓度和溶解氧是影响硝化进程的主要因素.只要将曝气控制在氨氮刚好氧化完全时停止,即使大的曝气量也能达到高的亚硝化率(87%以上),用硝化过程动力学常数能很好解释这种现象.在进水氨氮浓度524—937mg/L范围内,进水氨氮浓度越高,出水氨氮浓度越高,但是亚硝化率平均值都在75%左右,说明进水NH_3-N浓度对亚硝化率没有影响.试验结果表明:通过调控出水氨氮浓度和溶解氧可以将硝化进程控制在亚硝化阶段.

动力学调控实现单一反应器内亚硝化与硝化过程的互相转化

通过动力学调控在单一反应器内实现了亚硝化到硝化再到亚硝化过程的转化．在小试曝气上流式污泥床（Aerated Upflow Sludge Bed，AUSB）反应器中，在20℃、D0为2-mg·L^-1，主要通过调节反应器内的pH值调控氨氧化细菌（AOB）和亚硝酸盐氧化细菌（NOB）比生长速率的相对大小，以无机自配水为进水时，分别在20d和25d内将反应器的亚硝化率（出水中亚硝氮与总硝态氮之比）从95％降低至15％再恢复至95％以上，期间反应器的氨氮去除率基本维持在90％以上；当以实际高氨氮废水为进水时，同样主要通过调节反应器的pH值，分别在30d和23d内实现了反应器的亚硝化率从90％降低至10％再恢复至90％的过程．

变基质浓度下SBR亚硝化启动试验研究

采用SBR反应器,在低DO(<1.0 mg/L)及高氨氮浓度(220 mg/L)下,经过20周期(10 d)的连续运行,亚硝化率达到90%以上并且保持稳定。此后逐步降低氨氮浓度,深入研究6个不同水平下亚硝化效果和游离亚硝酸(FNA)及温度对亚硝化的影响。试验结果表明,高氨氮时,实施限时曝气且低DO、较高游离氨(FA)的联合抑制模式,低氨氮下,采取实时控制策略,避免过度曝气,经过130 d的运行,去除负荷稳定在0.301 kg NH 4+-N/(m3.d),污泥负荷稳定在0.374 kg NH4+-N/(kg MLSS.d),亚硝化率一直在95%以上,成功实现了低氨氮SBR亚硝化的启动。同时发现FNA对AOB的抑制具有可逆性,而缓慢升温对亚硝化效果影响不大。

部分亚硝化工艺处理稀土尾水应用研究

离子型稀土在开采过程及开采后的一定时段内会从矿床中渗滤出大量含氨尾水,对流域水环境造成严重污染。离子型稀土尾水具有高氨氮、低COD、低pH的特点,在部分亚硝化-厌氧氨氧化(partial nitritation-anammox,PN/A)工艺处理尾水的中试中,以机械搅拌澄清池作为部分亚硝化反应器,采用序批式运行确定工艺运行工况条件,通过连续进水模式进行参数验证。验证结果表明,在pH为8.1~8.8的条件下,DO为0.5~0.3mg/L时,氨氮转化率为50%~60%、亚硝酸盐积累率>85%,出水中亚硝酸盐与氮氨氮的比值为1~1.5,基本满足后续厌氧氨氧化单元的需求。

常温条件下短程硝化反硝化生物脱氮研究

对常温条件下生活废水短程硝化反硝化生物脱氮进行了研究.结果表明,在常温(25℃),pH>8.5时,通过提高进水氨氮质量浓度可以使亚硝化率达到80%以上.还对反应过程中pH的变化规律进行了研究,探讨了短程脱氮与全程脱氮相互转化的界面条件,得出游离氨对硝酸菌产生抑制的质量浓度为0.724 mg/L,大于该值时会抑制硝酸菌的生长,而对亚硝酸菌不产生抑制作用.

硝化污泥中AOB/NOB对硝化特性的影响

为了深入研究硝化污泥中AOB/NOB(A/N)对其硝化特性的影响,在两个SBR反应器中,通过控制单一基质,并结合影响因素控制和定期排泥,各自经过80个周期的运行,成功实现了AOB、NOB活性污泥的优化培养.依据Monod方程理论确定出AOB、NOB活性污泥中的丰度比约为1:1.不同A/N硝化特性的研究表明:亚硝化率、氨氧化速率、亚硝酸盐氧化速率以及好氧速率均受硝化污泥中A/N的影响,想要实现短程硝化的稳定运行必须使得A/N接近于1:0;氨氧化速率与硝化污泥中AOB的数量并不存在显著的正比关系;常规的生活污水硝化工艺中,A/N应不低于1:2;结合好氧速率的在线监测,当好氧速率趋于稳定时,指示短程硝化的启动已经接近完成.

污水短程脱氮工艺中亚硝酸盐积累的影响因素

采用主要由厌氧-好氧-缺氧构成的短程脱氮工艺,进行了常温条件下处理生活污水的实验.分析了DO、游离氨（FA）等因素对亚硝酸盐积累的影响.结果表明,DO是影响短程硝化的主要因素,控制好氧1区的DO在1.5~2.5mg/L、好氧2区的DO在0.5-1.0mg/L,可以实现稳定的亚硝酸盐的积累,氨氮去除率达到90%.对氨氧化菌（AOB）进行T-RFLP群落分析表明,该工艺运行中的AOB优势菌种为Nitrosomonas oligotropha culster.

常温条件下短程硝化反硝化生物脱氮影响因素的研究

试验采用SBR工艺研究了不同盐度、NH4^＋-N、pH和温度等因素对含盐废水短程硝化反硝化的影响。发现在20～25℃，pH＞8.5条件下，通过提高进水氨氮浓度可以使亚硝化率[NO2^-／（NO2^-＋NO3^-）]达到90％以上。实验证明，亚硝酸菌有较高的耐盐性，能在高盐环境中保持良好的活性。

含盐废水短程硝化反硝化生物脱氮的研究

试验采用SBR工艺研究了不同盐度下,NH+4N、pH值、温度等因素对含盐废水短程硝化反硝化的影响.结果表明,含盐量增加有助于亚硝酸盐的积累.含盐量在1759～24630mg/L范围内,通过提高进水pH值和进水NH+4N浓度,可以使亚硝化率[NO-2/(NO-2+NO-3)]达到90%以上.实验证明,亚硝酸菌有较高的耐盐性,能在高盐环境中保持良好的活性.

垃圾渗滤液厌氧出水实现短程硝化影响因素研究

针对垃圾渗滤液厌氧出水水质特点,采用连续流短程硝化反应器,考察溶解氧(DO)含量、pH和进水C/N对短程硝化快速启动的影响,在优化条件下研究化学抑制剂(KClO_3)对实现短程硝化的促进作用。结果表明,DO的质量浓度在0.5～1.0 mg/L时,亚硝化率高达92.4%,DO含量过高或过低均会对系统产生不利影响;适宜的pH为7.5～8.5,进水pH过高会造成游离氨(FA)含量呈指数级上升,对氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)均产生抑制作用;适宜的进水COD/ρ(TN)为3,亚硝化率稳定在89%,C/N过高会促进反硝化进程,但氨氧化过程受阻,此阶段COD去除率保持稳定。在上述优化条件下向系统中投加5 mmol/L的KClO_3,其对NOB进行了选择性抑制,5 d后氨氧化率和亚硝化率分别达94%和97%,短程硝化启动速度更迅速,出水各指标均优于对照组。

常温SBR厌氧-好氧反应器的短程硝化

短程硝化-反硝化是污水节能脱氮新技术之一,其关键在于实现短程硝化,而水温是控制短程硝化的主要因素。在生活污水氨氮浓度小于100mg/L的水质条件下,采用SBR厌氧-好氧反应器进行了常温短程硝化试验研究。研究结果表明,水温14．5℃～16．5℃的条件下,在好氧段可以实现短程硝化,亚硝化率达到了94．9%。亚硝化的程度还与曝气时间的长短有关,曝气时间短时,可以将氨氧化控制在亚硝化阶段,积累大量的亚硝酸盐,但是氨转化率比较低;曝气时间延长,氨氮去除率增加,同时部分亚硝酸氮会被进一步氧化成硝酸氮。该研究结果打破了只有在中高温条件下才能实现短程硝化的普遍看法,从而为在常温下实现短程硝化提供了新的依据。

基于灰熵法的SBR短程硝化影响因素分析

目的研究控制短程硝化的影响因素，使亚硝态氮积累率提高．方法通过计算曝气频率、溶解氧质量浓度ρ（DO）、pH、温度与亚硝态氮积累率灰熵关联系数判别影响顺序及最适范围．结果灰熵度的大小及操作因素的影响顺序分别为：pH（0．9956）〉反应温度（0．9927）〉反应时间（0．9900）〉ρ（DO）（0．9823）〉曝气频率（0．9822）．pH、温度、系统运行时间、溶解氧质量浓度、曝气频率的最佳范围分别为7．3～7．6、26～27℃、6～7d、1mg／L及15～30min时可以有效提高系统的亚硝化率．结论灰熵法可以区别出关键因素的最优范围，为短程硝化应用优化提供帮助．

固定化包埋亚硝酸菌短程脱氮与同步除磷工艺研究

为实现常温下低碳源城市生活污水的低能耗脱氮除磷,采用固定化技术和厌氧/好氧/缺氧(AOA)工艺耦合与游离组进行了对比实验研究。在温度为25±1℃、pH为8.0±1、DO为1±0.5 mg/L和HRT为9 h的条件下,两组运行结果表明,固定组具有较高的硝化效率和较强的适应能力,亚硝氮的积累率可以稳定维持在70%以上,对NH4+-N、COD和TP的去除率分别为92.2%、87.2%和81.3%,明显优于游离组。

停曝时间比对亚硝化颗粒污泥形成的影响

室温下(22~28℃),采用R1、R2、R3三组相同的SBR反应器接种MLSS、SVI值分别为3 500 mg·L-1、162 m L·g-1的具有良好亚硝化性能的絮状活性污泥,研究了不同停曝时间比(1∶2、1∶1、2∶1)对亚硝化颗粒污泥形成的影响.实验表明,R1、R2和R3分别于103、82、64 d实现了亚硝化污泥的颗粒化,运转至85 d时,亚硝化率分别可达86%、98%、96%,R1、R2和R3的SVI值降低至89、75、58 m L·g-1,MLSS增加至2 314、2 781、2 946 mg·L-1.结果表明,在停曝时间比为1∶2~2∶1的范围内,停曝时间比越大,越有利于污泥颗粒化;停曝时间比为1∶2时,由于无法抑制NOB,反应器中污泥亚硝化性能下降,且污泥的沉降性能先变好后变差,在停曝时间比为1∶1~2∶1范围内,停曝时间比越大,污泥的沉降性越好,同时可以保持系统良好的亚硝化性能.另外,停曝时间比越大,微生物分泌的PN、PS越多,且在亚硝化颗粒形成阶段,厌氧末的PN小于好氧末PN,亚硝化颗粒成熟阶段厌氧末的PN大于好氧末PN,而在运行期间,厌氧末的PS一直大于好氧末PS.

高负荷活性污泥法对生活污水的处理效果

[目的]探究高负荷活性污泥法与短程硝化和TN去除率之间的关系。[方法]采用A/O小试装置处理低C/N实际生活污水,将水力停留时间(HRT)降低至7.00和3.50 h,考察该方法对生活污水中氮的去除效果。[结果]在低HRT高负荷工况下,DO需要高达3.00 mg/L才能将NH_4^+-N完全去除。低HRT对于亚硝化率有一定影响,但进水NH_4^+-N浓度仍是影响亚硝化率的主要因素。在一定范围内,较低的NH_4^+-N去除率对TN去除没有影响。COD的去除不受低HRT影响。在高COD负荷下,提高DO浓度可以预防污泥膨胀,但会降低TN的去除率。[结论]低HRT对亚硝化率有一定影响,但影响亚硝化率最主要的因素是NH_4^+-N浓度。

纯种氨氧化细菌Comamonas aquatic LNL_3的固定化及短程硝化性能研究

采用辐射技术,以共聚物Poly(HEA)-Poly(HEMA)为载体将纯种AOB-Comamonas aquaticLNL3固定化,研究了固定化纯种AOB在不同温度、pH、DO、FA条件下的短程硝化性能.结果表明,纯种AOB-Comamonas aquaticLNL3具有短程硝化性能,固定化纯种AOB-Comamonas aquaticLNL3的短程硝化反应的最佳温度、pH、DO、FA分别为30℃、8.5、4.03 mg/L和9 mg/L,相应的氨氮去除率和亚硝化率分别为93.52%、94.73%;79.74%、94.67%;91.17%、94.66%和90%、94.4%,FA对短程硝化亚硝化率影响不大.

控制DO及FA条件下短程硝化过程系统稳定性研究

采用SBR工艺以水产品加工废水为研究对象,同时控制进水游离氨(FA)为0.96～1.25 mg/L,溶解氧(DO)为1～2 mg/L,实现了稳定的短程硝化过程。在此条件下,亚硝化率及氨氮去除率分别大于95%和88%,有机物(COD)去除率在90%以上,亚硝化速率维持在0.9666×10-3～1.0375×10-3mg NO2--N/(mg MLSS.h)之间。研究结果表明,同时控制DO及FA在适当范围之内可以获得稳定的短程硝化过程,并可降低系统能耗。本实验采用较低的FA浓度与较高的DO浓度(与OLAND工艺比较)得到了稳定的短程硝化过程,对水产品加工废水处理具有重要应用价值。

低C/N餐厨废水半短程硝化试验研究

餐厨废水具有高NH_4^+-N、低C/N的特性,采用传统生物脱氮工艺需要消耗大量碳源,而采用短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺可以较好地处理此类废水,通过控制DO浓度来实现废水半短程硝化可为组合工艺提供进水条件。采用自制SBR反应器,控制ρ(DO)在0.5~0.6 mg/L,温度为(30±1)℃,可实现废水的半短程硝化,NO_2^--N累积率可达90%以上,出水n(NO_2^--N)∶n(NH_4^+-N)约为1,系统COD去除率维持在65%左右。系统稳定后对1个周期内的系统进行观察,发现0~1 h内系统中COD得到迅速降解,1~8 h内COD降解速率放缓,出水NO_2^--N累积,较低的DO浓度可有效地限制NOB的活性,反应周期内NO_3^--N浓度基本处于较低水平。当DO浓度过低时,系统中AOB和NOB同时受到抑制,氧化一定量的NH_4^+-N所需时间更长;ρ(DO)浓度高于1.5 mg/L时,NOB活性逐步恢复,系统中NO_3^--N浓度增加。因此,通过控制DO浓度实现低C/N餐厨废水半短程硝化是可行的,可为后续试验创造条件。