高效厌氧脱氮工艺降解乙二醇废水

我国的能源结构是基于煤炭的,因此在我国乙二醇制备方法是基于合成气经草酸酯合成乙二醇。草酸酯法生产乙二醇过程中所产生的废水具有高电导率(高硝酸盐和高亚硝酸盐)、高COD、色度深、pH低及水质变化大等特点。本课题尝试采用一种新型高效厌氧脱氮反应器及组合工艺降解该类废水,发现其对于COD及硝酸盐均有极佳的去除率,并同时降低了废水的电导率。本研究给乙二醇废水开发的工艺和技术具备规模化应用和推广提供了一定的参考依据。

厌氧脱氮技术在污水处理中的应用研究

污水处理是解决水源污染问题的重要方法，在处理办法中，厌氧脱氮技术是一项比较先进的方法，能够提高污水处理的效果。厌氧脱氮技术可以将原来的接触氧化池变成曝气生物滤池，能够有效地提高好氧的效果，从而达到污水处理的目的。本文主要对厌氧脱氮技术在污水处理中的应用进行了简要的分析和概述。

硫氮比对厌氧生物同步脱氮除硫工艺性能的影响

研究了硫氮摩尔比对厌氧生物同步脱氮除硫工艺高效性、稳定性和选择性的影响.单质硫型厌氧生物同步脱氮除硫反应(硫氮摩尔比为5∶2)的硫化物和硝酸盐容积去除速率高达4.86kg·m-·3d-1和0.99kg·m-·3d-1,工艺效能明显高于混合型和硫酸盐型(硫氮摩尔比分别为5∶5和5∶8).单质硫型厌氧生物同步脱氮除硫反应各项出水指标的波动相对较小,但当进水硫化物浓度超过临界值时,工效失稳,其主要原因是pH无法维持在所需范围.在所试的3种进水硫氮摩尔比下,实际反应的硫氮摩尔比有靠拢5∶2的趋势.将硫氮摩尔比调控在较高水平(硫氮摩尔比为5∶2),可提高同步厌氧生物同步脱氮除硫反应对单质硫和氮气的选择性.对不同硫氮比时反应物之间的电子得失情况进行了分析.

pH和碱度对同步厌氧生物脱氮除硫工艺性能的影响

采用UASB反应器研究了pH和碱度对同步厌氧生物脱氮除硫工艺性能的影响。控制进水pH在7.5～8.0之间,反应器的最大容积硫化物和硝酸盐去除速率分别为2.96kg.(m3.d)-1和0.47kg.(m3.d)-1(分别以硫元素、氮元素计),反应过程产碱及残留硫化物,均会导致反应液pH值过高(9.11±0.38),引发高负荷时工艺失稳。控制反应液pH在7.0±0.1范围,容积硫化物和硝酸盐去除速率分别可达4.78kg.(m3.d)-1和0.99kg.(m3.d)-1,容积效能高于控制进水pH时的相应值。要维持反应所需的中性条件,碱度宜控制在(454.1±40.5)mg.L-1(以CaCO3计)。反应过程中的碱度变化(增量)可以指示反应器内主导反应的类型及其反应进度。单质硫型生物脱氮除硫反应(硫氮比为5:2)和硫酸盐型生物脱氮除硫反应(硫氮比为5:8)的硫化物去除量与碱度减少量之比分别为2.27和2.00,混合型生物脱氮除硫反应(硫氮比为5:5)的硫化物去除量与碱度减少量之比为5.00。

同步厌氧生物脱氮除硫工艺性能的研究

研究了同步厌氧生物脱氮除硫工艺的性能。该工艺具有很高的硫化物和硝酸盐转化潜能,稳态运行时的容积硫化物去除率和容积硝酸盐去除率分别为3.73kg/(m3.d)和0.80kg/(m3.d);能够耐受580mg/L的硫化物浓度和110mg/L的硝酸盐浓度,适宜浓度分别为280mg/L和67.5mg/L;能够耐受较高的水力负荷,适宜的水力停留时间为0.13d,反应器运行性能会因缩短水力停留时间而突发性恶化。

分子生态技术对厌氧脱氮除磷微生物优势菌群的鉴定

应用分子生态克隆技术,直接对A/O反应器所驯化培养的厌氧脱氮除磷微生物样品进行主要功能菌群的分子生态学鉴定。通过克隆文库的序列分析,发现驯化培养后厌氧污泥样品中的优势菌群主要是Azospirillum和Selenomonas两个属。这一结果表明,厌氧反应器中的某些红螺菌科和氨基酸球菌科的微生物,可能是在厌氧条件下对氮磷同时降解起关键作用的功能菌群。

pH冲击对同步厌氧生物脱氮除硫反应器性能的影响

研究了pH冲击对同步厌氧生物脱氮除硫反应器性能的影响。同步厌氧生物脱氮除硫体系的酸碱缓冲容量不大,反应液pH值对进水pH冲击的响应较为灵敏。实际响应曲线不同于单纯水力停留时间分布所致的理论响应曲线,反应液pH值变化是水力传递等物理作用、基质解离等化学作用以及细菌代谢等生物作用的综合效应。pH值冲击对硫化物氧化过程有一定的影响,但可恢复。反应液pH值较高时,出水硫酸盐质量浓度较低,高pH值可抑制硫化物向硫酸盐的完全氧化。硝酸盐还原对pH冲击较为敏感,但出水硝酸盐质量浓度对pH冲击的响应曲线具有滞后性,可能与硝酸盐运输至细胞体内的运输方式有关。

信号分子OHHL对厌氧同步脱氮除硫的影响

为了探究信号分子对厌氧同步脱氮除硫的影响,本文采用信号分子OHHL(N-3-oxo-hexanoyl-homoserine-lactone),在两种进水硫化物浓度(100 mg/L和200 mg/L)条件下,研究OHHL浓度对脱氮除硫的影响.结果表明,在进水硫化物浓度为100 mg/L条件下,信号分子OHHL投加浓度为1.5μM时硫化物和硝酸盐在反应进行36 h时的去除率高达99.0%、96.1%,单质硫产量高达60 mg/L,远高于未投加信号分子及投加浓度为1.0μM、2.0μM的体系.可见投加信号分子可以促进硫化物和硝酸盐的去除,提高单质硫产量.这是由于投加信号分子时(1.5μM)体系中的总菌数量大幅度提高至1.1×10~5 CFU/mL,远高于其他条件下的相应值(2.6×10~4～7.0×10~4 CFU/mL),增强了异养反硝化作用.此外,进水硫化物浓度为200 mg/L时,需要延长反应时间至72h才可达到较高(91.7%)的硝酸盐去除效果.

基质浓度冲击对同步厌氧生物脱氮除硫反应器性能的影响

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器研究了基质浓度冲击对同步厌氧生物脱氮除硫反应器性能的影响.根据反应器性能对基质浓度冲击的响应特征,可将基质浓度冲击过程分为冲击期、惯性期和恢复期3个阶段.基质浓度的冲击效应与冲击强度有关.冲击强度较低(1.5倍以下的基质浓度冲击)时,反应器性能所受的影响较小;冲击强度较高(2.0倍以上的基质浓度冲击)时,反应器性能所受的影响较大,出水pH值及基质浓度显著升高.在所试验的冲击强度范围内,反应器性能受扰后均可恢复稳态,恢复时间均小于30h(7.5HRT).出水硫化物浓度对基质浓度冲击的响应较为灵敏,其受扰时的浓度值可高达10.13mg/L,为受冲击前稳定运行时的18倍,可用作反应器性能变化的指示参数.

低氧膜生物反应器(MBR)高效脱氮机理研究

由于MBR反应器内污泥浓度高,污泥、絮体存在从内到外的溶解氧梯度,相应形成好氧、缺氧和厌氧区,可实现反硝化和厌氧氨氧化脱氮;充分利用MBR工艺特点,阐述进行低氧下反硝化和厌氧氨氧化脱氮脱氮研究。

UMIC厌氧处理结合工艺在养殖废水处理中的应用——以贵港扬翔大岭种猪场为例

针对猪养殖场废水的环境污染问题，以高效、节能与多层次综合为设计目标，本工程运用UMIC上升式多级内循环厌氧反应器为核心处理部件及厌氧氨化脱氮处理方法，对猪场粪污水采用“预处理-UMIC厌氧反应器-厌氧处理”的工艺路线。结果表明，经处理后粪污水中的化学需氧量、生化需氧量、固体悬浮物浓度、氨氮总量、总磷的含量分别为110、18、60、15、0．8mg／L，pH为7～7．5，水质优于《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）；同时产生副产品得到利用，取得了较好的综合效益，对生猪养殖的废水处理产业具有一定的指导和借鉴意义。

化工污水处理中脱氮工艺的研究

化工污水脱氮问题在近年来备受社会关注,常见的传统处理方法以A/O脱氮工艺为主,但处理效果已经无法满足现代社会的发展需求。所以,将对化工污水处理期间A/O脱氮工艺进行改进,并简要分析了全新的脱氮工艺使用方法和效果。

延吉市污水处理厂A/O工艺脱氮除磷效果的分析

通过在延吉市污水处理厂现场进行模拟实验,考察了厌氧段对出水氨氮和总磷去除率的影响.实验结果表明,实验出水的氨氮和总磷的去除率比污水厂的出水分别高出17%和18%,厌氧段的最佳停留时间为1.5 h,进而验证了该厂运行A/O工艺的可行性,并提出了该厂污水处理的改进工艺方案.

N/S值和电子受体对厌氧生物脱氮除硫的影响

分别以NO_3^-和NO-2为氮源,在9个不同N/S值条件下进行厌氧脱氮除硫试验。结果表明:当N/S值>0.67时,硝酸盐体系的出水硫化物浓度均小于1.0 mg/L,硫化物去除率达99%,脱硫速度明显高于亚硝酸盐体系,即N_3^-是脱硫最佳的电子受体。硫化物加速了对NO-2的去除,即使将N/S值提高为4,对NO-2的去除率仍高达99%,硫化物是去除NO-2适宜的电子供体。硝酸盐体系的出水单质硫浓度明显高于亚硝酸盐体系,亚硝酸盐不利于单质硫富集。硝酸盐体系的N/S值从0.2增大为1时,大部分的N_3^-被转化为N2(产生氮气14~58 m L);而当硫化物不足时(N/S值从1继续增大为4),NO_3^-不能被全部转化为N2。对于亚硝酸盐体系而言,去除的NO-2基本全部生成N2。当NO-2受限时(N/S值<0.4)产生了大量的N2(48 m L),此时部分进水氨氮可能被去除。硝酸盐、亚硝酸盐体系中,硫化物过量时(N/S值=0.2),电子数的差均较高,分别为59%和66%;二者分别在N/S值为1、2时,电子数的差为零,电子得失达到平衡。

进水氨氮对厌氧同步脱氮除硫工艺的影响

通过比较含氨氮和不含氨氮两种进水水质条件下接种物不同的两个反应器的脱氮除硫特性,研究进水氨氮对厌氧同步脱氮除硫性能的影响。结果表明,进水未加氨氮的反应器对硫化物和硝态氮的去除率均高达95%,当加入氨氮后,仅有40%～50%的硝态氮被去除,消耗1 g硫化物所还原的硝态氮量减少,去除硝态氮的能力降低了近50%,然而对硫化物的去除率仍维持在90%左右,表明脱氮过程比脱硫过程受进水氨氮的影响大。扫描电镜观察结果证实,当进水中存在氨氮时硫化物的毒性增大,杀死了大量的脱氮硫杆菌,降低了硫化物转化为单质硫的能力,干扰了系统的反硝化脱氮过程,这是导致体系脱氮能力降低的主要原因。

一种厌氧同时脱氮除磷的新现象

通过多次尝试和重现性验证,首次证明了以葡萄糖为碳源的EBPR(A/O工艺)中的厌氧池可以实现"同时脱氮除磷"的功能,对磷和氨氮的去除效率甚至可以达到35%和40%左右.本文通过应用宏基因组学技术较好地解决了A/O反应器中厌氧同时脱氮除磷优势微生物的鉴定难题.针对这种厌氧同时脱氮除磷的生物现象,论文展开了有关微生物的培养、鉴定等方面的研究和讨论.对于这种新型的"厌氧同时脱氮除磷"现象及其优势微生物的鉴定,国内外还未见公开报道.

HRT对UASB厌氧反硝化脱氮的影响

在反硝化脱氮的影响因素方面,研究多集中在碳源种类和碳氮比(C/N)2个方面,而对水力停留时间(HRT)的影响很少有报道。采用UASB作为厌氧反硝化反应器,进水NO_3^--N为50 mg·L^(-1),C/N比固定为1.5,分别以葡萄糖和乙酸钠作碳源,研究HRT对反硝化效果的影响。结果表明:当外加碳源为葡萄糖时,最佳HRT为6 h,此时NO_3^--N和TN的去除效果最好,去除率分别为79.5%和63.8%,出水NO_2^--N和NH_4^+-N浓度分别为4.69 mg·L^(-1)和2.22 mg·L^(-1);当外加碳源为乙酸钠时,最佳HRT为4 h,对应的NO_3^--N和TN去除率分别为99.0%和91.4%,出水NO_2^--N和NH_4^+-N浓度分别为3.08 mg·L^(-1)和0.47 mg·L^(-1)。HRT对反硝化效果有显著影响,且跟碳源种类有关。HRT会影响反硝化菌、反硝化异化还原成铵(DNRA)细菌和其他异养菌之间的平衡。

混凝沉淀-HBF-二级软化沉淀处理航天炉煤气化废水

结合废水特点与用户需求,将“混凝沉淀-生物固定膜复合(HBF)工艺-二级软化沉淀”组合工艺应用于煤化工综合废水(航天炉煤气化废水为主)的处理中。该工程案例中,乙二醇废水预处理新型高效厌氧脱氮生物反应器(ADN反应器)设计NO_(3)^(-)N容积负荷为1.27kgNO_(3)-N/(m^(3)·d),上升流速为2m/h,停留时间为15.1h;综合废水处理系统中,一级缺氧池设计TN容积负荷为(0.8kgTN/m^(3)·d),一级好氧池设计COD_(Cr)容积负荷为0.8kgCOD_(Cr)/(m^(3)·d),一级好氧池设计氨氮容积负荷为0.2kg氨氮/(m^(3)·d)。运行结果表明,该组合工艺对煤化工综合废水的处理效果稳定。经处理后的出水COD_(Cr)<45mg/L、TN<30mg/L、氨氮<5mg/L,出水水质满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB315712015)表1直接排放标准及《合成氨工业水污染物排放标准》(GB134582013)表2直接排放标准。系统运行成本约为3.01元/m^(3)。

高氨氮、硫酸盐废水的生物脱氮除硫研究新进展

介绍了传统生物脱氮除硫方法及其在处理高氨氮、硫酸盐废水时所存在的问题,在此基础上介绍了一种新型的生物脱氮除硫技术。该种脱氮除硫技术与传统生物脱氮除硫技术相比,不仅无H2S排放,而且还具有节约碳源、污泥产量小和实现单质硫回收率高等特点,这必将是未来生物脱氮除硫技术的新方向。