固定化包埋硝化菌处理微污染源水的研究

采用固定化包埋颗粒,借助气升式内循环好氧流化床反应器,对人工模拟低氨氮、低有机物的微污染源水进行处理。分别研究了DO和碳氮比对氨氮和有机物去除率的影响。研究表明,在T=24℃,HRT=60min,pH=7.1～7.3的条件下,当C∶N=1∶1、DO为3～8mg/L时,系统对氨氮的去除率>90%,对COD的去除率保持在50%～60%;当DO=8mg/L、C∶N=2∶1时,对氨氮的去除率最高达93.56%,对COD的去除率为50%～60%;当C∶N=3∶1时,对氨氮的去除率>90%,对COD的去除率在40%左右。在微污染源水的处理过程中,固定化包埋硝化菌有较强的适应能力和较高的处理效率。

包埋硝化菌流化床与接触氧化固定床除氨氮效果对比

以固定化包埋硝化菌颗粒作为流化床的载体,以PVC弹性填料作为固定床的载体,使硝化菌分别以包埋和生物膜的形式与载体结合,通过试验对比了流化床和固定床去除水中氨氮的效果。结果表明,在相同条件下,流化床的硝化效率高于固定床的;两反应器内均存在亚硝酸盐氮积累现象,且流化床的积累浓度高于固定床的;COD及氨氮负荷的短期冲击对两反应器的硝化效果几乎不会产生影响;流化床中的包埋固定化硝化菌具有更强的抗温度变化能力;在反应器连续运行条件下,流化床和固定床对氨氮的去除率分别为96%和80%。

固定化包埋硝化菌去除源水中氨氮研究

采用固定化包埋技术将硝化菌包埋在半透性聚合物内，并利用内循环流化床生物反应器（包埋颗粒的体积填充率为10％）进行了处理低浓度氨氮人工配水的连续流试验，同时借助扫描电子显微镜对包埋硝化菌菌群的分布进行了分析。结果表明，在水温为20～30℃、DO为3～4mg／L的条件下，当进水NH4^＋～N为10～15mg／L、HRT为30min时，对NH4^＋-N的去除率〉90％；当进水NH4^＋-N〈10mg／L、HRT为27min时，出水NH4^＋-N和NO2^--N浓度都稳定在0．25mg／L以下，且出水pH值维持在7．2～7．3，NH4^＋-N去除负荷达256．1mg／（L·h）。颗粒的呼吸活性从驯化阶段的319．4mg／（L·h）增至高效段的1170．9mg/（L·h）。

包埋硝化菌流化床处理温瑞塘河河水的中试研究

以快速去除温瑞塘河河水中的氨氮为目的,研究了包埋硝化菌流化床中试装置处理河水的特性.研究结果表明,在实验条件下,当进水氨氮平均值为6.15mg/L时,氨氮平均去除率可达到45.50%,且转化产物基本上以硝酸盐氮为主.此外,中试装置对河水中的CODMn也具有一定的去除效果.包埋硝化菌流化床可以对河水中毒害性较大的氨氮进行快速转化,在城市河道的治理方面具有一定的应用前景.

包埋硝化菌颗粒对17β-雌二醇的去除特性研究

通过升流式内循环流化床对包埋硝化菌进行驯化,研究了包埋硝化菌对17β-雌二醇(E2)的去除特性。包埋硝化菌驯化后期的扫描电镜图片表明,生物膜中的微生物主要是硝化菌。在E2初始浓度为880.0 ng/L、包埋硝化菌投加体积比为5%的条件下,6 h后出水中E2的生物降解中间产物雌酮(E1)的浓度由零升至435.3 ng/L。包埋硝化菌颗粒对E2有良好的降解能力,而且颗粒材料对E2也有一定的物理吸附作用,在两者的共同作用下,对E2的去除率最高可达94.4%;当水温为15℃时,E2的生物降解反应速率常数为0.11 h-1,符合一级反应动力学模型。

包埋固定化硝化菌在不同DO下的硝化规律研究

在流化床反应器中使用包埋固定化硝化菌进行高氨氮废水的降解实验,在不同DO下考察和比较氨氮,亚硝酸氮和硝酸氮浓度随时间的变化规律和反应速率大小,以及亚硝酸氮和硝酸氮的反应速率随底物浓度的变化,认为DO=4.0mg/L时,亚硝酸氮的生成速率和积累率最大,平均速率为26.3mg/L.h。

包埋固定化硝化菌去除氨氮的试验研究

采用包埋固定化硝化菌颗粒投加率为15%的流化床反应器考察该包埋固定化菌在不同HRT条件下的驯化情况以及DO含量对氨氮去除效果的影响,并使用驯化后的包埋菌考察燃料乙醇生产废水中氨氮的处理效果。结果表明,在平均水温24.8℃、DO的质量浓度为5mg·L-1左右时,该包埋菌对燃料乙醇生产废水具有较强的除氮能力,出水氨氮的质量浓度<15mg·L-1,能够达到GB18918-2002中对氨氮的排放要求。

包埋固定硝化菌的亚硝化特性研究和系统调控

在使用包埋固定化硝化茵的流化床反应器中改变系统的运行参数，用模拟高浓度NH3-N废水实现从常规硝化为主到亚硝酸型硝化为主的转变。驯化完成、恢复溶解氧到3—4mg／L后，仍然能达到高度的亚硝酸型硝化。通过间歇式实验得出亚硝酸盐的积累率随反应时间的变化规律，以此为参考调控连续进出水情况下的水力停留时间（HRT），从而达到和保持最好的亚硝酸型硝化效果。

利用不同碳源包埋反硝化菌去除地下水中硝酸盐

目的比较乙酸钠(NaAc)(液相)和稻秆(固相)作为碳源的包埋反硝化菌反硝化性能,确定固相碳源反硝化过程的工艺条件.方法自配水样,采用自制厌氧反应器,利用NaAc作为碳源实现反硝化的启动并探讨其反硝化性能;通过试验研究固相碳源反硝化过程的影响因素.结果以NaAc为碳源,停留时间为6 h、进水pH在7～7.5时,NO 3--N去除率接近100%,且出水没有NO 2--N的积累,NO 3--N最大处理负荷87 mg.(L.h)-1,出水pH在8～8.5;以稻秆为碳源,温度20℃,停留时间6.3 h时,NO 3--N去除率达98%,基本没有NO 2--N积累,且出水pH呈中性.结论以NaAc作为碳源包埋菌对NO 3--N处理负荷较大;稻秆具有缓释碳源的性能,且降解出一定的有机酸,可中和反硝化生成的出水碱度.

包埋菌载体流化床工艺在城市给水厂的应用

采用包埋固定化细菌技术制成的包埋菌颗粒为载体的曝气流化床工艺,对城市给水厂氨氮等指标超标的2种原水进行试验。结果表明,针对2种微污染水源水,包埋硝化菌颗粒流化床都可以高效、快速地去除水体中的氨氮和亚硝酸盐氮。在水温为23～27℃,水力停留时间(HRT)30min时,1号水源水进水氨氮、亚硝酸盐氮质量浓度平均值为1.88、0.300mg·L-1,出水质量浓度平均值分别为0.31、0.106mg·L-1;2号水源水进水氨氮、亚硝酸盐氮质量浓度平均值为0.83、0.036mg·L-1,出水质量浓度平均值分别为0.21、0.015mg·L-1。包埋硝化菌流化床可以高效快速地去除不同类型微污染水源水中的氨氮,装置简单,操作、管理方便,是一项有广泛应用前景的微污染水处理技术。

温度对两种固定化硝化菌硝化反应的影响

通过包埋固定化硝化菌颗粒和生物接触氧化法在不同温度条件下的硝化反应速率测定试验，发现在28℃时两个反应器均达到最大硝化速率，分别为40mgN／（L·h）和31mgN／（L·h）；温度降至8℃时，硝化速率分别为18mgN／（L·h）和8mgN／（L·h），包埋固定化硝化菌在低温条件下显示出明显的优势。温度为20～32℃时，包埋硝化菌处理高氨氮废水很客易形成亚硝酸型硝化。

两级常温厌氧—好氧—固定化微生物组合工艺处理酿酒废水

酿酒废水是一种典型的高氨氮浓度的有机废水。采用两级常温厌氧-好氧-固定化微生物组合工艺对酿酒废水进行中试研究，重点考察了各级工艺对有机物和氨氮的去除效果，并且对影响系统稳定运行的主要因素进行分析。试验结果表明，稳定运行状态下，一级厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器对有机物去除率可达到70％～90％，处理效果受环境温度影响较大；二级EGSB反应器可以同时去除有机物和氮氧化物；三级好氧接触氧化反应器对有机物的去除率可达到70％，氨氮去除率维持在50％；包埋硝化菌流化床反应器最终能有效地去除水中的氨氮，出水氨氮质量浓度低于15mg／L。

包埋颗粒对污水中雌激素的吸附和生物降解研究

广泛存在于生活污水和自然水体中的雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)和17α-乙炔基雌二醇(EE2)是活力最强的雌激素,可通过生物降解去除,且去除效率与硝化程度呈正相关。为此研究了包埋硝化菌颗粒对模拟污水厂尾水中三种雌激素的去除特性。结果表明,在包埋硝化菌投加体积比为5%时,对E1、E2和EE2的去除率分别为65.6%、98.8%和72.0%,其中生物降解分别占40.0%、54.2%和0。在水温为15℃的条件下,包埋硝化菌颗粒对E1、E2、EE2的生物降解反应速率常数分别为0.036 5、0.093 5、0.000 8 h-1,降解过程均符合一级反应动力学模型。

强化脱氮土壤渗滤系统的初步研究

为提高土壤渗滤系统的脱氮性能,引入包埋硝化菌流化床,在回流比为100%、土壤装置水力负荷为16 cm/d的条件下,研究了该组合系统对模拟生活污水的处理特性。结果表明,组合系统对TN、NH4+-N和COD的平均去除率分别达到59.08%、93.81%、82.13%,相应出水平均浓度分别为12.32、1.82、54.58 mg/L。组合装置有效提高了单级土壤渗滤系统对TN、NH4+-N和COD的去除效果。同时,该系统建设和运行成本低、维护简单,在流域面源污染治理方面具有良好的应用前景。