同步硝化内源反硝化除磷好氧颗粒污泥的储存与恢复

针对好氧颗粒污泥颗粒化时间慢等问题,进行了同步硝化内源反硝化除磷好氧颗粒污泥常温储存及活性恢复实验研究.结果表明,好氧颗粒污泥经过60d的常温储存后,颗粒的结构基本能保持稳定,但是颗粒污泥的活性大幅度降低,污染物去除率仅有储存前的30%~40%.将常温储存的颗粒污泥接种到反应器中,经过一定的调控手段,可以在60d内恢复好氧颗粒污泥的功能及活性.此外,经过储存与恢复,好氧颗粒污泥的群落结构也发生了明显变化.大部分的微生物的相对丰度变化可逆,经过储存和恢复可以恢复至储存前的状态(包括Defluviicoccus(GAOs)和Flavobacterium(PAOs)),重构同步脱氮除磷的微生物群落结构.

AOA后置短时低氧曝气实现短程硝化反硝化除磷

为培养亚硝酸盐型反硝化聚磷菌实现好氧颗粒污泥(AGS)短程硝化内源反硝化除磷,设置3组同规格以厌氧/好氧/缺氧后置短时曝气(AO_(1)A-O_(2))模式运行的SBR,各反应器好氧段/后置好氧段(O_(1)/O_(2))的曝气强度和曝气时间均不同,通过对比3组反应器60 d的运行情况,探究各系统污染物处理性能和功能菌活性。结果表明,后置短时低氧曝气10 min且O_(1)、O_(2)的曝气强度分别为5、2.5 L/(h·L)的R2脱氮除磷效果最佳,其COD、TP、NH^(+)_(4)-N、TN去除率达95.49%、95.57%、100%、95.52%。通过短时好氧饥饿和低溶解氧可以创造出短程硝化内源反硝化除磷的最适环境,R2中约60%的除磷菌为DPAOs,且亚硝酸盐型聚磷菌最多,可达38.76%,其反应器好氧段的亚硝酸盐积累率(R_(NA))为74.19%,实现了较高的NO^(-)_(2)-N积累,游离亚硝酸(FNA)为1.03μg/L,可抑制PAOs和NOB,同时富集出更多的AOB和DPAOs。

延时厌氧调控DPAOs内碳源转化实现反硝化除磷

采用SBR反应器,以模拟市政污水为进水基质,在富集PAOs后采用厌氧/缺氧/好氧运行方式富集DPAOs,探讨延长厌氧时间过程中DPAOs内碳源利用、脱氮除磷效果及富集程度.结果表明:厌氧时间由50min延长至70和90min,DPAOs内碳源的储量及利用率增加,延时厌氧条件的改进使DPAOs富集程度增加.厌氧90min COD和TP的平均去除率分别为91.54%和94.6%,DPAOs/PAOs及DPAOs对内碳源贡献率达69.4%和60.1%,继续延长厌氧时间至110和130min后,DPAOs内碳源的储量降低系统除磷效率下降,厌氧130min TP平均去除率、DPAOs/PAOs及DPAOs对内碳源贡献率分别降至84.6%、50.2%和36.4%.延时厌氧运行过程中,LB-EPS含量变化较小,内碳源储量的改变对TB-EPS影响较大.微生物群落结构分析表明,系统内优势菌门为拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi).厌氧90min时以Dechloromonas、Candidatus_Accumulibacter为代表的DPAOs是系统内优势微生物(相对丰度由接种污泥1.44%、2.12%增至15.58%、5.86%);厌氧130min时DPAOs丰度减少,以Candidatus_Competibacter为代表的DGAOs明显增多(相对丰度由厌氧90min的3.29%增至16.16%),导致系统除磷性能下降.

定向调控电子受体强化好氧颗粒污泥内源反硝化脱氮除磷

为强化内源反硝化作用,加强对有限碳源的高效利用,设置了1组厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)和3组不同好氧时间分配的厌氧-两级短时好氧/缺氧(A/(O/A)_(2))序批式反应器,探究定向调控电子受体下污泥的颗粒化及反硝化聚糖菌(DGAOs)的富集情况.结果表明,采用两级短时好氧/缺氧的反应器好氧颗粒污泥结构更加致密、沉淀性能更好,缺氧段及好氧段电子受体更充足,DGAOs储存内碳源的能力得以强化,系统中反硝化聚糖菌和DGAOs对碳源的竞争达到平衡状态,系统有更高的内源反硝化脱氮率,实现了深度脱氮除磷.其中,两级短时好氧时间分配时间为前段60min/后段30min的R2的脱氮除磷效果最好,DGAOs含量最高,且颗粒沉降性能最佳.第45d,R2的COD、TN、TP去除率分别达到90.52%、85.71%、92.73%,内源反硝化效率达到58.59%,具有良好的污染物去除效果.

复合硫基质驱动自养反硝化脱氮除磷效能与微生物群落结构

针对单一硫基质驱动自养反硝化性能的缺陷,采用单质硫(S^(0))与天然铁硫矿石(FeS、Fe_(1-x)S、FeS_(2))两种矿物作为生物填料,构建3组复合硫基质填充床反应器(B1、B2、B3),探究了启动与稳定运行期间反应器对市政尾水深度脱氮除磷的效果与微生物群落结构的特征。结果表明,3组反应器均表出现较高的脱氮性能,NO_(3)^(-)-N去除率均随反应器水力停留时间(HRT)的延长而提高,当反应器HRT分别为1h(B1)、12h(B2)和9h(B3)时,均实现20mg/L NO_(3)^(-)-N完全去除。PO_(4)^(3-)-P与脱氮过程中产生的铁离子形成铁磷沉淀物而被去除,且PO_(4)^(3-)P的去除率与脱氮效果呈正相关。复合硫基质反应器的SO_(4)^(2-)/NO_(3)^(-)低于单一硫基质自养反硝化系统,硫酸盐产生量相应降低,且pH保持在6.3以上,无需添加pH缓冲剂。微生物群落结构分析表明,Thiobacillus(硫杆菌属)和Ferritrophicum(铁氧化菌属)是3组反应器中硫自养反硝化菌的优势菌属,在B1、B2和B3反应器的相对丰度分别为16.07%和31.24%、30.07%和50.19%以及30.20%和11.62%。复合硫基质提高了微生物群落丰度和物种多样性,从而表现出良好的脱氮除磷效果。

矿源比对自养反硝化深度脱氮除磷性能的影响

针对自养反硝化技术常规滤料出水中SO_(4)^(2-)浓度高、不能同步除磷的问题,通过批次实验探究复合矿源滤料自养反硝化(MSAD)的脱氮除磷性能。对矿源滤料硫铁矿(FeS_(2))和菱铁矿(FeCO_(3))在不同质量配比下脱氮除磷效果进行分析。结果表明,相比于单一FeS_(2)为电子供体,复合矿源(FeS_(2)和FeCO_(3))表现出更高的NO_(3)^(-)-N去除速率、较低的硫酸盐浓度和稳定的pH。在驯化结束后稳定运行的第4天,m(FeS_(2))∶m(FeCO_(3))=2∶1系统脱氮性能最佳,NO_(3)^(-)-N的去除率为93%;TN的去除率为86%;m(FeS_(2))∶m(FeCO_(3))=1∶1系统总磷去除效果达到最优(65%)。物种分析证明复合矿源中硫自养反硝化的微生物种类占主导地位。

基于污水同步脱氮除磷的反硝化聚磷菌的研究与展望

与传统的好氧除磷技术相比,反硝化除磷具有节约碳源、一碳两用、减少污泥产量等优点。综述了反硝化脱氮除磷过程中的主要功能微生物反硝化聚磷菌的培养、分离筛选、电子受体利用等研究的相关进展,总结了近年来研究中常见的反硝化聚磷菌,并对其未来的发展前景做出展望。

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。

黄铁矿-硫自养反硝化生物滤池同步脱氮除磷

基于黄铁矿的自养反硝化(PAD)工艺具有成本低,产泥量少等优点,是一种具有前景的低C、N比废水脱氮除磷技术。然而,与其他硫基自养反硝化(SAD)工艺相比,PAD的动力学较慢,限制了其工程应用。为此,构建了黄铁矿、硫单质为填料的自养反硝化生物滤池(PSAD-BF)和黄铁矿为填料的硫化钠驱动的自养反硝化生物滤池(SAD-BF),PSAD-BF的硝酸盐去除负荷和去除率均高于SAD-BF,FeS_(2)和S^(0)之间的相互作用加速了反硝化过程并维持了酸碱平衡,减少了硫酸盐的产生,同时通过生成FePO_(4)和Fe_(3)(PO_(4))_(2)(OH)_(2)去除磷酸盐。长期运行结果表明:在HRT为3~12 h时,PSAD-BF对总氮和磷酸盐的去除率达到90%~100%,最高反硝化速率可达600 mg/(L·d)。PSAD-BF是一种很有前途的实现铁硫耦合自养反硝化除磷的工艺。

同步硝化反硝化除磷颗粒污泥的快速启动与强化

为了探究同步硝化反硝化除磷颗粒污泥系统的快速启动,本研究首先通过饥饿-饱食、逐步缩短沉淀时间的培养方式进行污泥造粒;其次通过定期投加30mg/L的NO_(2)--N,提供高浓度亚硝酸盐环境以强化氮磷去除;最后进一步提高系统氮负荷,考察其运行氮磷去除效率。系统在28天的培养下实现污泥快速颗粒化,MLSS稳定在5.6~6.2g/L,SVI30/SVI5达到0.96,颗粒沉降性能良好。通过亚硝酸盐强化,系统厌氧释磷量从3.51mg/L提升至29.4mg/L,同时NOB活性被抑制,实现短程硝化反硝化除磷。系统在C/N/P质量比为420/80/10的条件下,实现了99.85%的总氮去除与99.43%的磷去除。微生物群落分析表示在该启动策略下Acinetobacter菌属占据主导地位。

反硝化除磷脱氮机理及其工艺研究进展

由于我国城市污水普遍存在碳源不足、C/N较低等问题,传统的生物脱氮除磷处理技术往往难以达到排放要求,且传统生物脱氮除磷工艺存在碳源竞争、泥龄差异等弊端,使脱氮除磷效率难以进一步提高。反硝化除磷脱氮技术以其能耗低、效率高等优点是目前研究热点之一。基于反硝化除磷脱氮理论,总结了反硝化除磷机理、微生物种类及特性,全面介绍了近年来反硝化除磷脱氮工艺及其耦合工艺的研究进展,分析对比了不同影响因素对各工艺反硝化除磷性能的影响,最后对未来的发展趋势和研究方向进行了展望,以期为反硝化除磷技术的研究及其工艺改进提供参考。

不同碳氮比(C/N)等单因素对反硝化除磷菌脱氮除磷性能的影响分析

对污水处理中反硝化除磷菌在不同碳氮比(C/N)及其他环境因素(如pH、溶解氧、温度)影响下的脱氮除磷性能进行深入分析。从菌种选择与培养、模拟废水配置、实验设计与数据分析等方面进行论述,旨在揭示碳氮比及上述环境因素如何调控脱氮除磷过程。提出基于实验数据的优化策略,以及相应的数学模型,用于预测不同参数对脱氮除磷效率的具体影响。此研究达到提高污水处理效率和降低运营成本的效果,解决现有污水处理技术中脱氮除磷过程效率低下和环境因素影响不明确的问题。通过系统的实验方法和详尽的数据分析,为污水处理系统的设计和操作优化提供科学依据和实践指导,推动污水处理技术的发展与环境保护事业的进步。

反硝化除磷理论、工艺及影响因素

探讨了反硝化除磷的基本理论及其运行过程中的影响因素,并介绍了单、双污泥反硝化除磷系统和生物膜反硝化除磷工艺。

强化生物除磷体系中反硝化聚磷菌的选择与富集

采用SBR反应器 ,对以硝酸盐作为电子受体的反硝化聚磷菌的选择和富集作了研究 .结果表明 ,反硝化聚磷菌存在于传统的强化生物除磷体系之中 .经过 3个阶段的选择和富集 ,反硝化聚磷菌在聚磷菌中的比例从 15 %上升到 73% .稳定运行的强化反硝化生物除磷体系具有良好的强化生物除磷和反硝化脱氮性能 ,缺氧结束时体系中磷浓度小于 1mg L ,除磷和脱氮效率分别大于 94 %和 95 % .

碳源和硝态氮浓度对反硝化聚磷的影响及ORP的变化规律

利用间歇试验研究了反硝化除磷过程中有机碳源和硝态氮浓度对厌氧放磷和缺氧吸磷的影响 ,同时对反硝化除磷过程ORP的变化规律及以其作为控制参数的可行性作了探讨 .试验结果表明 :厌氧段碳源COD浓度越高 (1 0 0～ 30 0mg/L) ,放磷越充分 ,则缺氧段反硝化和吸磷速率越大 ;但当碳源COD浓度高达 30 0mg/L时 ,未反应完全的有机物残留于后续缺氧段对缺氧吸磷产生抑制作用 .随着缺氧段硝态氮浓度升高 (5、1 5、4 0mg/L) ,反应初期反硝化和吸磷速率也随之升高 ;当硝态氮耗尽后 ,系统由缺氧吸磷转变为内源放磷 ,且随着初始硝态氮浓度的增高 ,这个转折点的出现时间向后延迟 .ORP可作为厌氧放磷的控制参数 ,在缺氧吸磷过程可预示反硝化的反应程度 。

污水有机碳源特征及温度对反硝化聚磷的影响

为考察A2N连续流系统的主导生化反应过程及聚磷污泥的诸多特性,从而为反硝化除磷脱氮新工艺的应用推广提供可供参考的运行控制参数,首次采用A2N系统中的反硝化聚磷污泥(DPB污泥),以生活污水、乙酸以及细胞内碳源作为有机底物,利用批量静态试验展开对比研究.结果表明,污水中的挥发性有机物含量越高,厌氧段初始的放磷速率越快,放磷越充分,后续反硝化脱氮和缺氧吸磷效果也将明显提高;而内源反硝化脱氮速率决定于细胞内PHB贮存量,当反硝化聚磷微生物细胞体内的PHB被耗尽,微生物处于极度饥饿状态,内源反硝化速率很低,同时也不发生吸磷反应.试验同时考察分析了2种温度条件———正常温度(25～26℃)和低温(8～10℃)下DPB的反硝化吸磷情况,发现反应系统在低温条件下将减小厌氧放磷和缺氧吸磷的生化反应速率,但并不对反硝化聚磷菌产生完全抑制作用,即低温对系统整体吸磷效果的负面影响不大.

A_2N连续流双泥系统反硝化除磷脱氮试验研究

研究了基于缺氧吸磷理论开发出的A2N反硝化除磷脱氮新工艺对生活污水氮、磷的去除,重点考察了不同COD/TN、投碳方式及碳源对DNPAOS反硝化吸磷和脱氮的影响.试验结果表明:当进水COD/TN在3 94～7变化时,反硝化除磷较好,除磷率稳定在87 03%～92 95%,脱氮率从80 99%提高到了92 70%;而当COD/TN达到9 6以后,系统脱氮效果稳定在92%以上,除磷率却降至74%以下,TP去除量中反硝化吸磷比率下降,好氧吸磷比率升高;将外碳源投加在缺氧段,只能优先支持反硝化脱氮反应,而对缺氧吸磷有抑制作用.因此,理想的反硝化除磷环境为外碳源(电子供体)和NO3-(电子受体)不能同时存在于一个体系中.A2N双泥系统的建立有利于除磷、脱氮的稳定和高效.

亚硝酸盐为电子受体反硝化除磷工艺的可行性

采用序批式反应器(SBR),以亚硝酸盐为电子受体,探讨了厌氧/缺氧条件下反硝化除磷工艺的可行性,并通过间歇实验考察了亚硝酸盐浓度、进水COD浓度和进水pH值对反硝化除磷工艺的影响.结果表明,亚硝酸盐作为电子受体的同步脱氮除磷过程是完全可以实现的,控制NO2--N浓度为35±5mg/L、厌氧段进水pH值为8.0±0.1,缺氧段进水pH值为7.2±0.1、COD浓度为400mg/L时,反硝化除磷效果最佳.

硝酸盐浓度及投加方式对反硝化除磷的影响

采用 SBR反应器 ,详细研究了硝酸盐浓度及其投加方式对反硝化除磷过程的影响。结果表明 ,缺氧环境下的反硝化吸磷速率与作为电子受体的硝酸盐浓度有很大的关系 ,硝酸盐浓度越高 ,吸磷速率越快。当硝酸盐浓度较低 ,不足以氧化反硝化聚磷菌细胞内的 PH B从而导致体系反硝化除磷效率的下降。相同浓度的硝酸盐 ,采用流加的方式可以获得比一次性投加更高的反硝化吸磷速率。缺氧环境下 ,反硝化脱氮量与磷的吸收量成良好的线性关系 ,借助于反硝化聚磷菌 ,反硝化脱氮与除磷可在一种环境中完成 ,有效解决了废水中 COD不足的问题 ,同时达到了节省能源和降低污泥产量的目的。

强化生物除磷体系中的反硝化除磷

采用SBR反应器,研究了以硝酸盐作为电子受体的反硝化除磷过程.结果表明,反硝化聚磷菌存在于传统的强化生物除磷体系中.厌氧段磷的释放和COD的消耗成线性关系.通过厌氧/好氧交替运行方式,反硝化聚磷菌在聚磷菌中的比例从13.3%上升到69.4%.稳定运行的厌氧/缺氧SBR反应器具有良好的强化生物除磷和反硝化脱氮性能,缺氧结束时体系中磷浓度小于1mg/L,除磷效率大于89%.