一体式短程反硝化-厌氧氨氧化工艺研究进展

短程反硝化具有稳定的亚硝态氮积累能力,这为厌氧氨氧化的应用带来曙光。相对于分段式短程反硝化-厌氧氨氧化(PD-A),一体式PD-A布局更紧凑、操作更方便。首先介绍了短程反硝化与厌氧氨氧化的脱氮机理;接着从悬浮污泥、生物膜、颗粒污泥、细胞固定系统下阐述一体式PD-A的启动方式和工艺形式,发现一体式PD-A中的空间结构不仅利于功能菌的保留还有利于衍生工艺的开发;随后从碳源、进水基质、pH等方面总结PD-A的影响因素,并介绍强化PD-A的方法;最后概括PD-A及其衍生工艺的应用进展、并探讨发展方向,发现一体式PD-A在城市污水脱氮处理以及资源化利用方面具有广阔的前景,符合我国“双碳”目标发展要求。

厌氧氨氧化工艺在主流污水处理中的应用及其调控研究进展

厌氧氨氧化工艺(Anammox)具有低能耗、低产泥量、高脱氮性能等特点,在处理垃圾渗滤液、污泥消化液等领域的应用与研究得到了广泛重视。尽管如此,受制于氨氮浓度低、有机物与水量波动大、低温等问题,影响了其在城市污水主流工艺的应用。本文在介绍厌氧氨氧化工艺的基础上,总结了以厌氧氨氧化为基础的组合工艺处理城市污水案例,分析了当前厌氧氨氧化工艺应用于城市污水处理的限制性因素以及新型调控手段与策略。进一步展望了厌氧氨氧化应用于城市污水主流工艺的发展方向,以期为厌氧氨氧化应用到主流污水提供理思路。

基于异同移动平均线指标的氨氮厌氧工艺诊断研究

合理的诊断方法和控制策略是实现厌氧处理工艺安全性和稳定性的必要手段。为了对氨氮厌氧工艺的处理过程进行准确的诊断与控制,基于在线监测系统对氨氮扰动冲击情境下上流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket,UASB)反应器的气液相参数进行实时监测,并根据指数平滑异同移动平均算法,建立各参数相对应的异同移动平均线指标。根据各参数的指标响应特征与反应器之间的状态关系,通过建立诊断规则,构建氨氮厌氧工艺诊断推理数据库。诊断推理数据库结果显示,气相参数指标整体上比液相参数指标响应快,适合作为识别氨氮扰动抑制发生的敏感性指标;综合气相和液相多参数异同移动平均线指标的响应特征,不仅能够对扰动抑制程度和厌氧生化系统的恢复情况做出准确、全面的诊断,还能够提供快速的预警和有效的控制策略。

硫酸盐对厌氧消化的影响及强化工艺研究进展

含硫化合物作为工业生产中的常见原料,在医药化工、食品加工等行业中被广泛利用,这也导致了相关行业生产废水中高硫酸盐的水质特点。废水中的硫酸盐成分,会对厌氧生物处理效能产生一定的抑制,同时也会造成设备和管道的腐蚀损耗。研究通过总结厌氧系统中硫酸盐生物还原机理、利用碳源种类以及硫酸盐还原菌与产甲烷菌的竞争影响机制,揭示硫酸盐对厌氧消化性能的影响。并针对高含硫酸盐废水厌氧处理的关键点,进一步介绍目前主流的处理工艺和硫酸盐厌氧抑制的缓解手段,结合相关工艺运行特点,分析不同处理工艺优缺点,为高含硫酸盐废水厌氧处理工艺选择提供参考。

市政污泥“热水解+高含固厌氧消化”处理工艺设计浅析

厌氧消化工艺因具有良好的污泥稳定化、减量化、资源化特性而在市政污泥处理中得到广泛应用,而“热水解+高含固厌氧消化”工艺具有减少厌氧消化系统占地和投资、大幅提升厌氧消化效率的特点,该工艺可彻底实现污泥无害化,更好实现污泥减量化、稳定化和资源化,在市政污泥处理应用中具有广阔前景。文章依托国内“热水解+高含固厌氧消化”工艺实际工程案例,对工艺流程和各系统组成进行梳理和分析,梳理工艺设计关键参数,并对该工艺的特点及设计要点进行分析,为类似项目的工程设计提供参考。

高含固污泥高温厌氧消化系统的工艺管控研究

厌氧消化是污泥处理的主流技术之一,其能够将污泥中的有机碳转化为甲烷。高温高含固率厌氧消化工艺具有运行效率高、负荷高、减少占地等优势,相比中温低含固率厌氧消化工艺,其在管控上存在一些特定的技术要求。结合工程案例的运行经验,对高温高含固率厌氧消化工艺的管控进行分析,从进泥控制、工艺参数控制、运行管理和安全维护等方面进行全面梳理,为该工艺的稳定运行提供指导。

基于HAZOP技术的餐厨垃圾厌氧工艺危险分析研究

为有效减少餐厨垃圾厌氧工艺过程中火灾爆炸事故的发生,本文基于危险与可操作性分析(HAZOP)对某餐厨垃圾厌氧工艺单元的风险进行分析,主要研究涉及沼气产生、存储及输送设备设施的装置压力、温度、pH值、流量、液位等出现的偏差,提出改进和安全措施建议。结果表明,厌氧罐及双膜气柜的偏差及偏差导致的后果多与压力相关,并针对可能出现的后果提出以压力监测为主的安全措施。

“厌氧/好氧+化学除磷”工艺在厦门港某集装箱码头污水处理设施改造中的应用

针对厦门港某集装箱码头原有的污水处理设施存在的问题,根据该码头污水水质特点和出水排放标准,对原有的污水处理设施实施改造,将“厌氧/好氧+膜生物反应器”工艺改为“厌氧/好氧+化学除磷”工艺并更新相关设备。运行调试结果显示:采用“厌氧/好氧+化学除磷”工艺后,污水处理设施出水水质稳定,达到排放标准。

浅析厌氧工艺在市政污水处理中的作用

为了分析厌氧工艺在市政污水处理中的作用、评估厌氧工艺的价值,本文采用案例分析法,应用UASB反应器对城市污水进行处理,探讨流量与负荷、温度、碱度、产气量、催化剂对厌氧工艺下污水处理效果的影响,得出厌氧工艺下,污水流量与负荷、产气量、额外添加碱度不会影响污水处理效果,可采取提高温度、添加催化剂的方法提升污水处理效果。

厌氧氨氧化工艺原理及其在废水处理中的应用研究

厌氧氨氧化工艺在废水处理中应用,妥善解决了传统生物脱氮工艺在工程实践中需要投加碳源、曝气等的问题,经过对厌氧氨氧化工艺原理的深入研究,本文对该工艺的应用优势和影响因素进行了详细分析。通过优化工艺条件,并围绕常见的短程硝化-厌氧氨氧化、全程自养脱氮等厌氧氨氧化工艺,对其在废水处理中的实践应用及取得效果进行研究与讨论,希望可以发挥参考作用。

厌氧塔罐体制作过程中的工艺优化

本文深入研究了厌氧塔罐体制造过程中的技术创新策略,优化生产线,提升产值,同时节能减排。针对材料选用、焊接工艺、品质把控以及设备设计等核心环节,探讨了提升策略。针对特殊合金材料的选择,能有效增强抗腐蚀性能及延长使用寿命。焊接工艺创新,自动化与无缝焊接技术助力品质升级。质量把关策略涵盖严谨的查验与评测,旨在减少不良品比例。最后,设备设计要兼顾流体力学特性与操作便捷。这些优化策略有望助力厌氧塔罐生产的绿色循环,激发生物处理领域无限潜能。

厌氧氨氧化应用于城市主流污水处理工艺的研究进展

厌氧氨氧化是一种新兴的生物处理技术,已被广泛应用于城市主流污水处理工艺中。本文对厌氧氨氧化在城市主流污水处理中的研究进展进行了综述。首先介绍了厌氧氨氧化的原理和优势,然后总结了目前在城市主流污水处理中应用厌氧氨氧化的各种工艺配置和操作参数的优化研究。接着,讨论了厌氧氨氧化对氨氮和有机物的去除效果,以及其对产生甲烷和氮气排放的影响。最后,对未来厌氧氨氧化在城市主流污水处理中的发展趋势进行了展望。

梯度递减曝气实现一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化工艺(SPNAD)的稳定运行

为了解决一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化(single-stage partial nitritation,anammox and denitrification,SPNAD)系统中部分短程硝化由于过曝气难以稳定维持及短程硝化出水不稳定的问题,在以氨氮质量浓度为80 mg/L、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)质量浓度为150 mg/L的生活污水为进水的SPNAD系统中,通过曝气量控制进行了60 d的稳定进水负荷试验.在连续曝气控制0.3~0.5 mg/L的低溶解氧(dissolved oxygen,DO)过程中,会依次出现3次明显的DO跃变点Ta、Tb、Tc.结果表明:Tb可作为COD的降解完成指示点,Tc可作为部分短程硝化停曝气的指示点,Tc时刻NH4+-N、NO2--N平均质量浓度分别为20.11、22.83 mg/L,NO2--N和NH4+-N的质量浓度比值为0.93~1.37,适宜作为厌氧氨氧化进水;以DO变化率Δρ(DO)/Δt≥0.04 mg/(L·min)作为渐减曝气量和停止曝气量的设定值;将该梯度递减曝气控制策略应用于以实际生活污水(NH4+-N质量浓度为41.4~75.5 mg/L)为进水的SPNAD系统中,稳定实现了平均96.7%的总氮去除率(nitrogen removal ratio,NRR),平均出水总氮(total nitrogen,TN)质量浓度为2.11 mg/L.通过近150 d的试验为SPNAD系统的稳定短程硝化的稳定维持提出了一种梯度递减曝气控制策略,应用该控制策略可灵活调节本系统适应低氨氮、低ρ(COD)/ρ(TN)城市生活污水的水质变化且出水远优于国家一级A排放标准.

污水处理系统中厌氧氨氧化细菌的富集策略

厌氧氨氧化(Anammox)工艺有利于实现可持续的污水生物处理,自发现以来就引起了人们的极大兴趣,与传统的生物脱氮技术相比,其优势在于节约充氧电耗与外加碳源所需的运行费用,以及较低的剩余污泥产量。然而,厌氧氨氧化细菌(AnAOB)的生长速率极其缓慢,限制了Anammox工艺的大规模应用。综述了以往富集AnAOB的研究,主要介绍了以下3个方面:接种污泥选择、载体与反应器设计以及外加化学物质。该文将有助于研究人员规划和设计一个合适的AnAOB富集策略,有利于拓宽Anammox工艺在污水生物处理中的应用。

常低温条件下氨氮质量浓度对厌氧消化处理轻工行业废水的影响

在升流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket, UASB)中启动厌氧消化工艺,考查常低温(<25℃)条件下氨氮质量浓度对厌氧消化处理模拟轻工行业废水性能的影响。结果表明,间歇加泥并控制回流比为7.5的条件有利于厌氧消化工艺的启动,当氨氮质量浓度为400~1400 mg/L时,对厌氧消化性能基本无不利影响,且在400~800 mg/L之间时,会轻微促进厌氧消化性能,但较高的氨氮质量浓度会导致部分微生物死亡,促使胞外聚合物和溶解性微生物产物含量增大。此外,氨氮质量浓度的升高不利于氢营养型产甲烷古菌Methanobacterium的生长,其相对丰度从75.5%降低至6.3%,但有利于乙酸营养型产甲烷古菌Methanosaeta和兼性营养型产甲烷古菌Methanosarcina的增殖,二者的相对丰度分别从19.8%和1.7%增大至63.8%和29.1%。常低温条件下,厌氧消化工艺可以处理氨氮质量浓度为0~1400 mg/L的高COD的轻工行业废水,但优势产甲烷古菌会发生显著演替。

一体化厌氧氨氧化反应器工艺运行优化研究

文章以上流式厌氧氨氧化反应器为基础,通过接种亚硝化污泥并提高溶解氧(DO)来启动一体化厌氧氨氧化反应器。考察了一体化反应器启动稳定过程中脱氮效能的变化,同时通过高通量测序技术对反应器内微生物群落演替进行了研究。结果表明:一体化反应器在总氮负荷0.75 kg/(m^3·d),DO含量2 mg/L的条件下,氨氮去除率和总氮去除率稳定在85%和80%以上。反应器中参与亚硝化反应的是亚硝化单细胞菌属,厌氧氨氧化反应是Candidatus kuenenia和Candidatus brocadia 2个属参与,反应器内还检测到少量Denitratisoma属的反硝化细菌。除此之外还有许多其他种类的细菌存在。

基于短程反硝化厌氧氨氧化新型污水生物脱氮工艺的研究进展

短程反硝化厌氧氨氧化(PD/A)工艺凭借其无需曝气、废物质产量低、有机碳源需求少等优点,被视为近年来最具有主流工程应用前景的新型生物脱氮工艺。本文首先阐述了PD/A工艺的原理及特点;随后从pH、碳源、盐度以及重金属等方面总结了影响PD/A工艺的关键因素,同时提出了实现PD/A工艺核心功能菌群快速富集以及良好协同的调控策略;而后概括了由PD/A工艺发展而来的多种衍生工艺,并从工艺稳定性、经济性和可调控性等方面,分析了这些衍生工艺的研究前景;最后展望了PD/A工艺未来的研究重点,认为借助宏基因组学技术探明不利生境胁迫下PD/A工艺的抗性形成机制,有利于未来主流厌氧氨氧化(Anammox)工艺的实际工程应用;同时认为于双碳背景下与现有成熟的生物脱氮工艺相耦合,实现各类废水的经济、高效和达标处理,将会是PD/A工艺未来的一个重点研究方向。

短程反硝化厌氧氨氧化与反硝化除磷技术研究进展

综述了短程反硝化厌氧氨氧化技术与反硝化除磷技术的作用机理及应用进展,总结了功能微生物的富集策略及其特性,并分析了两者耦合技术的研究进展,最后对未来的发展趋势和研究方向进行了展望,以期为短程反硝化厌氧氨氧化、反硝化除磷技术及两者耦合工艺的研究和改进提供参考。

基于厌氧氨氧化的低碳氮比城市污水同步脱氮除磷工艺研究进展

低碳氮比城市污水的高效低耗同步脱氮除磷是水污染防治的重点和难点问题,开发和应用低碳高效的脱氮除磷技术和工艺具有重要经济和环境效益。本文总结了同步脱氮除磷技术的发展历程,重点探讨了基于厌氧氨氧化强化的城市污水同步脱氮除磷新工艺和新技术,包括基于传统除磷与全程自养脱氮耦合工艺、反硝化除磷与厌氧氨氧化自养脱氮耦合工艺、部分厌氧氨氧化强化同步脱氮除磷等。其中基于部分厌氧氨氧化同步脱氮除磷的工程案例表明:短程反硝化耦合厌氧氨氧化可实现厌氧氨氧化菌的富集,同时解决低温对脱氮除磷性能的抑制。该技术利用原水碳源,在不同尺度的研究中均体现出深度的脱氮除磷效果。本文还比较了不同工艺的技术特点及工程应用前景,对未来研究的重点提出了展望,可为后续主流城市污水氮磷同步去除工艺的开发与优化提供参考。

主流城市污水厌氧氨氧化处理工艺研究进展

厌氧氨氧化(Anammox)工艺因其脱氮效率高无需碳源与氧气、污泥产量少,近年来在主流污水处理工艺中受到越来越多的关注。该文系统地介绍了城市污水处理中基于Anammox的组合工艺。从季节性温度变化、不稳定的进水条件两个方面讨论了Anammox工艺在城市污水处理中的应用挑战。而后从亚硝酸盐的稳定获取、厌氧氨氧化菌的保留与富集以及微环境的改善等3个方面总结Anammox城市污水处理系统稳定性增强控制策略,展望了该领域未来的发展前景和研究重点以推动主流Anammox的广泛应用。