基于短程硝化高亚硝酸盐积累的反硝化包埋填料研究

实验通过模拟短程硝化出水水质,采用梯度提高反硝化进水NO_(2)^(-)-N浓度的方法实现了填料亚硝酸盐反硝化性能的逐步提高。进水游离亚硝酸(FNA)浓度成为限制填料反硝化能力提高的关键因素。当进水FNA浓度达到约0.3 mg/L时,填料亚硝酸盐反硝化能力的进一步提高将受到限制,在此条件下,填料所能达到的最高NO_(2)^(-)-N和NO_(3)^(-)-N反硝化速率分别为159.86 mg/(L·h)和14.34 mg/(L·h),实际消耗碳氮比在2.4左右。填料内主要功能菌群为假单胞菌属(Pseudomonas)。

亚硝酸型同步硝化反硝化SBR的启动及脱氮效率的影响研究

研究利用在线参数的变化特征实现短程硝化反硝化脱氮工艺的快速启动,并利用梯度降温的方式在低温条件下实现工艺的高效脱氮;投加不同的碳源(乙酸钠、蔗糖和葡萄糖)及控制不同的碳氮比(C/N),探究最佳的反硝化条件。研究结果表明,在碳源为乙酸钠、氮源为亚硝酸钠、C/N=5的条件下,可以将水中的NOx--N完全去除。采用批次进水的方式实现了亚硝酸型同步硝化反硝化脱氮工艺的启动和运行,出水氨氮质量浓度为0.80 mg/L(<5 mg/L),无机氮质量浓度为11.06 mg/L(<15 mg/L)。

温度对亚硝酸型硝化/反硝化的影响

以间歇式活性污泥法 (SBR)法处理啤酒废水 ,系统考察了温度变化对亚硝酸型硝化 /反硝化的影响。结果表明 :温度维持在 30℃得到的亚硝酸型硝化的污泥 ,运行在常温 (19 5～ 2 3 5℃ ) 5 0周期 ,硝化类型转变为硝酸型硝化。而后 ,逐渐升温 ,硝化类型逐渐转变为亚硝酸型硝化。当温度达到 2 8～ 2 9℃时 ,硝化类型为稳定的亚硝酸型硝化 ,硝化反应结束时NO- 2 N/NO- X N平均维持在 82 2 %～ 83 5 %。 2 8～ 2 9℃是本试验条件下亚硝酸型硝化的临界温度。而且不论是亚硝酸型硝化 /反硝化还是完全硝化 /反硝化 ,DO、ORP、pH在脱氮过程中的变化规律基本相同 ,可以作为SBR法脱氮过程的控制参数。

亚硝酸型硝化—厌氧氨氧化联合工艺处理“中老龄”垃圾渗滤液

亚硝酸型硝化和厌氧氨氧化有机结合构成的新型全程自养生物脱氮技术为处理高氨氮和低C/N的“中老龄”渗滤液提供了新的思路。主要针对系统内部能否实现稳定的亚硝酸氮自给和厌氧氨氧化反应器的启动这两个关键条件进行研究。结果表明,在氨氮负荷率(ALR)为0.069～0·2843gNH3-N/(gVSS·d)条件下,前置亚硝酸型硝化反应器(SBR)能实现稳定的亚硝酸氮积累,出水NO2--N/NH3-N在1·45左右,NO2--N/NOx--N大于90%。而且,接种前置SBR中具有硝化活性的污泥用作厌氧氨氧化反应器(UASB)的接种污泥,可以加快反应器的成功启动。在进水氨氮和亚硝酸氮浓度不超过250mg/L的条件下,厌氧氨氧化反应器稳定运行时NH3-N和NO2--N的去除率分别可达到80%和90%左右。

温度对SBBR亚硝酸型同步硝化反硝化的影响

采用序批式生物膜反应器(SBBR)处理广州地区的城市污水,当温度为21～35℃时均能实现亚硝酸型同步硝化反硝化。随着温度的上升,氨氧化速率及对TN的去除速率均加快,31℃时达到最大值,其中氨氧化速率为4.71mgNH4+-N/(L.h),对TN的去除率为84.8%;但当温度升高到35℃时去除速率会略有下降,且所需反应时间延长。在21～35℃的范围内,温度对反硝化菌的影响要小于对亚硝酸菌的,随着温度的升高,SBBR的同步反硝化效果相对得到了加强。利用DO、pH和ORP的变化规律判定反应结束时刻,可以实现对亚硝酸型同步硝化反硝化的过程控制。

亚硝酸型硝化——反硝化工艺处理煤气废水研究

针对煤气废水的特点，提出亚硝酸型硝化——反硝化处理煤气废水新工艺。试验结果表明，该工艺与常规生物脱氮工艺相比，污染物负荷能力增加，需氧量和碳源需要量减少，反硝化效率明显提高，可提高总氮去除率。

pH值和碳氮比对亚硝酸型反硝化影响的研究

利用序批式反应器中长期驯化好的以亚硝酸盐为主要基质的纯种污泥，做锥形瓶实验，分别研究pH和碳氮比对亚硝酸型反硝化的影响。结果表明，亚硝酸型反硝化适宜的pH范围在7．7～8．6，最佳pH值在8．2左右；碳氮比（C／N）大于1．94，可实现连续稳定的脱氮效果，起始亚硝氮比基质降解速率随C／N的增加而增加，大于3．11速率几乎不再增加，通过动力学分析，得出该实验条件下C／N的饱和常数Ks为9．36。

亚硝酸型硝化-反硝化工艺处理焦化废水中试研究

采用亚硝酸型硝化 -反硝化 A /O工艺对焦化废水处理进行了中试研究 .试验结果表明 :此工艺对处理焦化废水具有良好效果 .废水中的氨氮 (游离氨 )浓度过小或过大都会对亚硝酸菌产生抑制作用 ,硝酸菌对高浓度游离氨有适应性 ;好氧过程中存在着脱氮作用 。

亚硝酸型硝化技术研究进展

亚硝酸型硝化脱氮是近年来开发的一种新型生物脱氮技术,具有诸多优势。简要介绍了亚硝酸型硝化技术的原理,分析了亚硝酸型硝化的实现途径和维持方法,包括控制DO浓度、温度、pH、污泥龄、游离氨、曝气时间等,并客观分析了各种方法的优点与不足。对亚硝化与其他新型脱氮技术联用的研究现状、现代分子生物学技术在亚硝酸型硝化技术中的应用进行了简述,最后展望了亚硝酸硝化技术在实际工程中的应用实践以及发展前景。

MBR处理垃圾渗滤液的亚硝酸型硝化反硝化研究

对高浓度氨氮的去除一直是垃圾渗滤液处理中的难点之一，为此利用膜生物反应器（MBR）对渗滤液进行了亚硝酸型硝化反硝化的中试研究。结果表明，当进水氨氮浓度〈1000mg／L、氨氮负荷为0．4kgNH4^＋-N／（m^3·d）时，对氨氮的去除率可达80％～90％。当反应器中的游离氨浓度〉5mg／L时，NO2^- —N的积累率可达80％以上，表明游离氨抑制是实现亚硝酸型硝化反硝化的主要原因。当进水碳氮比〉（2：1）时，对总氮的去除率可达70％左右，对碳源的需求量明显低于传统的硝化反硝化工艺；当进水的碳氮比降至1：1时，对总氮的去除率仅为30％左右。

亚硝酸型硝化反应器处理“中老龄”垃圾渗滤液研究

在不控制体系pH值的条件下，研究了温度、水力停留时间和溶解氧对亚硝酸型硝化反应器处理“中老龄”垃圾渗滤液的影响。试验结果表明，在氨氮负荷率为0．0690。0．2843gNH4^＋-N／（gVSS·d）的条件下，可获得令人满意的亚硝化性能，出水NO2^-—N／NOx^--N值为87％～95％。亚硝酸氮稳定积累的主导因素是体系中游离氨（FA）和游离亚硝酸（FNA）对硝酸菌的交替抑制作用。

限氧曝气实现亚硝酸型同步硝化反硝化的研究

在(19±1)℃条件下,采用SBR工艺处理低碳氮比实际生活污水,没有外加有机碳源,通过限氧曝气实现了亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮(simultaneous nitrification denitrification via nitrite,亚硝酸型SND).试验结果表明,较长污泥龄下(50～66 d),通过控制曝气量使系统溶解氧处于较低水平,好氧末端ρDO<2.0 mg/L,平均ρDO≈0.65 mg/L,不仅可在常温条件下实现短程硝化,ρ(NO2--N)/ρ(NOx--N)稳定在95%以上,而且可同时在该好氧硝化系统中获得高效的反硝化效果,稳定运行后,经亚硝酸型SND途径的总氮去除率(ESND)平均为52%,最高可以达到63.1%.试验分析表明,低ρDO水平是实现亚硝酸型SND的关键因素,通过低ρDO影响硝化菌群的构成、反硝化菌的缺氧微环境以及有机物和ρ(NH4+-N)的降解特性,促进了亚硝酸型SND的形成.

亚硝酸型硝化在生物陶粒反应器中的实现

为确定低氨氮污水处理过程中的亚硝酸型硝化的特性,采用生物陶粒反应器对其亚硝化效果和稳定性进行研究.试验结果表明,在水温20-25℃,水力负荷0.6 m^3/（m^2·h）,气水比（3-5）∶1,进水COD负荷106-316 mg/L,氨氮负荷42.78-73.62 mg/L的条件下,反应器对氨氮的平均去除率可达到81.32%,且亚硝酸氮积累率基本稳定地保持在91%-99%.结合反应器中氮元素沿程变化分析及反应器内生物膜中微生物的计数结果表明,通过控制低溶解氧,实现了在常温条件下稳定的亚硝酸盐积累.

SBBR工艺中亚硝酸型同步硝化反硝化的过程控制

采用序批式生物膜反应器(SBBR),在生物膜培养驯化初期实现了亚硝酸盐硝化,通过调节曝气量控制系统内的溶解氧浓度,实现了SBBR工艺中的亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮,出水中亚硝酸盐累积率(NO2--N/NOx--N)达到90%左右,TN低于8mg·L-1,去除率为71.4%～85.6%。为了实现SBBR工艺中亚硝酸型同步硝化反硝化的过程控制,考察了亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮过程中DO、pH和ORP的变化规律。试验结果表明,DO、pH和ORP的变化规律与反应器内COD的降解和"三氮"的转化有良好的相关性,并在不同温度条件下的亚硝酸型同步硝化反硝化硝化过程中具有良好的重现性,可以依据DO、pH和ORP在变化曲线上的特征点作为SBBR法亚硝酸型同步硝化反硝化的过程控制参数。

亚硝酸型半硝化影响因素的试验研究

在成功完成亚硝酸型半硝化反应器启动的基础上,初步研究了pH、温度、FA、有机质及DO等对亚硝酸型半硝化反应过程的影响程度并确定各因素的最佳控制范围,得出亚硝酸型半硝化反应pH在8.0～8.5、温度范围为25～30℃、C/N为1.96、溶解氧浓度小于0.4mg/L时反应达到最佳状态,这为今后亚硝酸型半硝化-厌氧氨氧化脱氮技术深入的研究创造了条件。

SBR中亚硝酸型硝化的影响因素研究

为实现稳定的NO-2-N积累,对SBR中亚硝酸型硝化的影响因素进行了研究。结果表明:亚硝酸型硝化系统的稳定运行是多个影响因素(进水氨氮浓度、pH值、DO值、温度和SRT等)共同作用的结果,其中控制较低的DO值是关键因素之一。过低的进水氨氮浓度和pH值会导致系统运行的不稳定。当DO为0.5～1.0mg/L、进水氨氮为120～240mg/L、pH值为7.5～8.3,在25、30、35℃均可获得稳定的NO-2-N积累。而温度和SRT不是亚硝酸型硝化系统稳定运行的决定性因素。

快速实现亚硝酸型硝化的试验研究

在SBR反应器中进行亚硝酸型硝化快速实现的试验研究,结果表明:亚硝酸型硝化的快速实现是包括温度、DO、pH、进水氨氮浓度、SRT等多个影响因素共同作用的结果,其中最主要的是DO和pH.当进水氨氮为120～240 mg/L、SRT约为23d时,控制较低的DO(0.5～1.0 mg/L)和适当的pH(7.5～7.8),在30℃和35℃条件下很容易实现亚硝酸型硝化;在室温条件下(21～25℃),只要控制的pH稍高些(8.0)、DO更低些(0.5～0.6 mg/L),也是可以实现亚硝酸型硝化的.

SBBR中DO对亚硝酸型同步硝化反硝化的影响

用序批式生物膜反应器（SBBR）处理南方地区城市污水，在气量从30L·h^-1提升到100L·h^-1（平均DO范围为2．75～5．20mg·L^-1）的过程中均能有效地实现亚硝酸型同步硝化反硝化．综合反应时间和脱氮效果，气量为60L·h^-1（平均D0为4．25mg·L^-1）时具有最佳脱氮效率，可以作为处理南方地区城市污水SBBR亚硝酸型同步硝化反硝化工艺的控制参数．

高效亚硝酸型反硝化菌生长特性及脱氮研究

采用定向筛选法，对反硝化污泥进行驯化和富集，得到了富含亚硝酸型反硝化菌的混合菌体．采用批式试验考察了不同环境因子对该菌体生长和脱氮速率的影响，构建了亚硝酸盐降解动力学模型，初步探讨了菌体在填料床生物膜反应器中的脱氮性能．结果表明，该菌体属于兼性厌氧菌，只有在氧缺乏的环境下才能发生反硝化作用；最适的生长和脱氮条件是以柠檬酸三钠为碳源，ρ（TOC）：ρ（N）=4，温度30℃，pH=9．菌体在此条件下具有很高的活性，比脱氮速率达0．25h^-1，是相关文献报道的6～10倍；具有较强的耐盐特性，可耐受13％的盐浓度；在填料床生物膜反应器中运行稳定，具有较强的抗碳氮源冲击负荷的能力．本研究有利于促进新型短程硝化反硝化工艺的实施以及解决传统反硝化过程中亚氮积累的问题．

亚硝酸型硝化的控制途径

亚硝酸型硝化的稳定控制是实现简捷硝化反硝化的技术关键。对实现亚硝酸型硝化的纯种分离固定化途径、SHARON途径、游离NH3抑制途径和氧基质缺乏竞争途径进行了综述与评介 。