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.

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。

泥水混合水解酸化预处理下同步硝化反硝化除磷颗粒污泥运行

为实现生活污水下同步硝化内源反硝化除磷(SNEDPR)系统的稳定运行,选用SBR接种人工配水培养的SNEDPR颗粒污泥,以实际生活污水和污泥经混合水解酸化预处理为进水基质,通过优化预处理单元水力停留时间(HRT)联合SBR排泥方式实现该系统稳定运行。结果表明,预处理单元HRT从12 h降至4 h时,水解酸化液提供的乙酸、丙酸质量浓度和挥发性脂肪酸(VFA)占比提高,好氧颗粒污泥(AGS)内厌氧聚羟基烷酸(PHA)储存量增加,同步硝化反硝化(SND)效率提升至58.1%,出水TN降至7.8 mg/L左右。同时,底部排泥的SBR内小颗粒占比上升、LB-EPS增加,系统沉降性能变差;顶部排泥下成熟老化的大颗粒占比上升,颗粒含水率和强度下降;而选择性排泥的SBR内颗粒粒径集中在0.5~0.9 mm,颗粒结构密实、强度高,颗粒内细菌分层分布增强SND效果,批次实验表明,NOB和GAOs活性降低,系统内以NO_(2)^(-)为电子受体的DPAOs占比提升至40.5%,同步硝化内源反硝化除磷效率得到提升。预处理单元较短的HRT联合选择性排泥处理生活污水颗粒性能稳定,系统出水TN和TP均达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中所规定的一级A标准,可实现氮磷的高效稳定去除。

连续流中亚硝化反硝化除磷同步发生的调控因子

为实现连续流内亚硝化与以亚硝酸盐氮为电子受体的反硝化除磷生化过程的同步发生,解决低碳城市污水高效节能脱氮除磷的问题,实验构建了厌氧/限氧(A/OLA)连续流工艺。结果表明,控制DO的质量浓度在0.3~1.0 mg/L时,水力停留时间(HRT)对脱氮效果没有显著影响,但会影响厌氧区反硝化除磷菌(DNPAOs)的积累PHB,导致除磷效果下降。当污泥回流比(R)为1.4和1.2时,会稀释厌氧区内各物质的含量,造成亚硝化与反硝化除磷两生化反应的失衡,从而影响同步脱氮除磷效果;当R为0.8和1.0时,二沉池会发生不同程度的二次释磷,影响除磷效果。由此可知,HTR为14 h、R为1.0时,A/OLA连续流工艺同步脱氮除磷效果为佳,TP、TN的平均去除率分别为97.52%、97.76%。

亚硝酸盐型同步硝化反硝化耦合除磷研究

采用序批式活性污泥法,对人工配制的城市污水,通过控制泥龄成功实现亚硝酸盐型同步硝化反硝化,同时取得很好的生物除磷效果。实验结果显示:适宜的泥龄下,在控制适宜的COD及DO的条件下,COD、氨氮、总氮和总磷的去除率分别可达93%、99.6%、84.58%和99%。因此,利用排泥的方法控制反应器内适宜的泥龄,可以取得很好的同步脱氮除磷效果。

SBR侧流除磷强化同步亚硝化反硝化除磷效率

采用SBR装置,进水COD/ρ(TN)为7,以厌氧-好氧-缺氧(A/O/A)的运行模式实现同步亚硝化反硝化(SPND)。为解决SPND工艺中除磷问题,实验在进水中额外添加一次乙酸钠,强化厌氧释磷后排出富磷上清液。当除磷效果消失时,依照第1次的方法再一次强化除磷,结果表明,强化后出水PO4^3-P的质量浓度小于0.5 mg/L,其持续时间分别达2d和16d,PO4^3-P平均去除率分别为95.8%±0%.96.7%±3.7%;NH4^+-N和TN的平均去除率分别为99.5%±1.6%和97.2%±2.3%.强化后微生物多样性增加,丰度大于1%的菌属增加8种.聚磷菌(PAOs)丰度由3.74%增长至4.04%,聚糖菌(GAOS)丰度由8.63%降至4.37%。

同步亚硝化/反硝化除磷的调控因子及菌群分析

针对碳源偏低的城市污水,文章采用厌氧/限氧的连续流活性污泥反应器,控制水力停留时间为14 h,污泥回流比为1,COD为80~180 mg/L、TP为8.95~12.25 mg/L、NH4+-N为30~33.5 mg/L,考察溶解氧(DO)和二沉池沉淀时间对亚硝化/反硝化同步反应的影响,并对系统微生物菌群进行研究分析。结果表明,污泥中AOB与NDPAOs 2种菌群属类的配比为1.113时,DO范围在0.4~0.7 mg/L,二沉池沉淀时间为3 h,A/OLA连续流中亚硝化和反硝化2个生化反应平衡,脱氮除磷效果最佳,TP的去除率为98.32%,TN的去除率为98.61%。

碳源浓度对同步硝化反硝化协同除磷影响研究

在厌氧/好氧SBR反应装置中,以模拟城市污水为处理对象,研究不同碳源浓度对同步硝化反硝化协同除磷效果的影响,同时对该过程中ORP的变化规律及影响作了探讨。结果表明,碳源浓度的变化对该系统中有机物和总磷的去除影响不显著,COD和TP的去除率分别>95%和90%,出水TP在0.5mg/L以下,当C/N比为6.7时,总氮去除率高达98.4%。本试验条件下,当COD:TN:TP约为200:30:7时,系统同步脱氮除磷运行效果最佳。

SBR短程同步硝化反硝化耦合除磷的研究

在序批式活性污泥反应器(SBR)中,以模拟城市污水为处理对象,考察了在稳定运行期间的典型周期里COD、TP、TN、DO、pH以及ORP的变化规律。试验表明,在SBR反应器中实现短程同步硝化反硝化耦合除磷是完全可行的,在温度为20～25℃、pH值为7.12～7.43的条件下,系统对COD的去除率达到95.6%,对TP和TN的去除率分别为88.8%和87%,实现了短程同步硝化反硝化与反硝化除磷的统一。

A/OSBR中同步硝化反硝化除磷颗粒污泥的富集

以聚糖菌颗粒污泥为接种污泥,在厌氧/好氧SBR中成功富集了具有同步硝化反硝化除磷效果的颗粒污泥。结果表明,培养过程中,污泥总磷含量、厌氧释磷量及磷酸盐去除率的提高表明反应器中聚磷菌逐渐替代聚糖菌成为优势菌种;培养末期颗粒污泥的粒径为6001 000μm,SVI为48 mL/g,有机物主要在厌氧阶段被去除并以胞内聚合物(PHB)的形式储存,厌氧阶段对TOC的去除率为87%,对TOC的总去除率为90%,对磷酸盐的去除率为95.6%;氮的去除是在好氧条件下经同步硝化反硝化完成的,且PHB为主要的反硝化碳源,对氨氮的去除率为99.3%,对总氮的去除率为85.5%。

亚硝化-反硝化除磷技术研究进展

氮磷引起的环境问题已引起世界关注,低成本减少水体氮磷污染是生物处理工艺面临的挑战.亚硝化-反硝化除磷工艺具有节约碳源和能源、节省空间及占地、提高水处理设备利用率、减少污泥产量等优势,但关于聚磷菌(PAOs)的认知缺乏深入了解,且目前尚未见氨氮亚硝化-反亚硝酸除磷整体工艺的稳定运行报道.关于PAOs的分类,不同研究者有不同见解,而短程反硝化除磷机理的研究结果主要是利用厌氧释磷储能,能量用以供给缺氧条件下利用亚硝酸盐为电子受体进行反硝化过量吸磷.短程反硝化除磷的脱氮除磷效果会受到温度、p H、碳源种类及ρ(C)/ρ(P)等诸多因素的影响,调节控制合理的反应条件有助于实现稳定高效的污废水处理效果.总结分析短程反硝化除磷的相关研究报道,对指导污废水生物脱氮除磷并克服其存在的不利因素很有必要.

DO对同步硝化反硝化协同除磷的影响

采用序批式活性污泥反应器（SBR）处理模拟城市污水，在厌氧一好氧运行方式下，考察了DO对同步硝化反硝化协同除磷效果的影响。结果表明，DO的变化对该系统中有机物的去除影响不显著，当DO为1．5～2．0mg／L时，TN及TP去除率均能达到90％以上，并可以应用pH曲线拐点来判断系统硝化过程是否完成。

EBPR的快速启动及其与同步硝化反硝化耦合实现污水的脱氮除磷

为了解处理生活污水的强化生物除磷(EBPR)系统的除磷和脱氮特性,采用SBR接种普通活性污泥,通过逐步提高进水COD浓度的方式,结合短污泥龄控制,实现了EBPR系统的快速启动,并对启动后系统的脱氮除磷特性进行了研究.试验结果表明:当进水COD浓度由200 mg/L左右逐步提高至500 mg/L左右时,29 d可实现EBPR系统的启动,此后30 d内出水磷浓度稳定维持在0.5 mg/L以下,磷去除率平均达99.4%.该系统还可长期高效稳定地用于高磷污水(含磷40mg/L)的处理.成功启动后的EBPR系统内聚磷菌(PAOs)为优势菌,占全菌总数的34%±3%,但也存在硝化反硝化菌和聚糖菌.在EBPR系统稳定运行时的好氧段,PAOs吸磷的同时伴随着脱氮菌群的同步硝化反硝化(SND)作用,使得平均总无机氮(TIN)损失达7.6 mg/L,系统总氮(TN)去除率在70%左右.EBPR系统内除磷耦合同步硝化反硝化,可实现污水的脱氮除磷.

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.

固定化反硝化聚磷菌同步除磷脱氮实验研究

实验采用海藻酸钠和PVA添加膨润土包埋固定经富集驯化的以反硝化聚磷菌(DNPAOs)为主的活性污泥,利用体视显微镜和扫描电子显微镜考察了固定化小球的形态和表面结构,并对厌氧/好氧条件下,包埋小球除磷脱氮性能进行探讨,结果表明:固定化小球具有良好的强化生物除磷和较好的反硝化脱氮性能,体系的COD去除率平均达74.9%,平均除磷效率为95.3%,氨氮平均去除率达到95.2%左右。小球若长时间缺氧,在其内部会出现厌氧区,并产生厌氧放磷现象。

后曝气池HRT对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺的影响

目的研究双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺的最佳后曝气池水力停留时间(HRT).方法通过改变后曝气池出水口位置的方法调节后曝气池HRT,研究不同后曝气池HRT条件下,双泥生物膜工艺的脱氮除磷性能和COD去除率的变化.结果在后曝气池HRT为2.4 h的条件下,系统COD平均去除率为66.68%,NH4+-N平均去除率为88.41%,出水NH4+-N平均质量浓度为6.26 mg/L,大部分NH4+-N都在前段反应中去除,同步亚硝化反硝化不受COD质量浓度的限制;TP平均去除率在94.88%左右,厌氧释磷率稳定在45.24%左右,缺氧吸磷率最大,维持在54.59%.HRT为4.8 h时,TP平均去除率降至59.48%,可利用的COD质浓度逐渐减少,使运行后期的NH4+-N氧化率下降.结论对于长期运行的双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺,保持后曝气池HRT为2.4 h,系统出水COD值可满足排放标准,脱氮效果稳定,除磷效果最好.

连续流双污泥亚硝化反硝化除磷系统运行效果的研究

介绍了连续流双污泥亚硝化反硝化除磷系统的启动,主要研究了实验过程中COD、TP、NH4+-N在各个反应器中的浓度变化以及总去除效果,NO2--N、NO3--N的浓度变化规律,NO2--N在亚硝化池内的亚硝化率。COD在各反应池内都能被去除,TP主要在缺氧段被去除,NH4+-N主要在亚硝化段被去除,NO2--N、NO3--N的最大积累量分别为13.96、16.98 mg/L;当出水硝氮质量浓度达4.25 mg/L时,会破坏厌氧环境。

不同碳源对4种亚硝化反硝化聚磷菌脱氮除磷的影响

为了更加深入地了解亚硝化反硝化聚磷菌(NDPAOs)对碳源的需求,对NDPAOs的葡萄球菌属(Sta.)、副球菌属(Par.)、克雷伯氏菌属(Kle.)和芽孢杆菌属(Bac.)通过纯培养的方式研究了不同碳源对其脱氮除磷的影响。结果表明,4种NDPAOs最容易利用的碳源均是葡萄糖。厌氧条件下,4种NDPAOs对COD的单位细胞降解量均是以葡萄糖为碳源时最高,降解量分别为3.9×10-6、3.5×10-6、2.2×10-6和2.6×10-6mg/cfu;其分别以丙酸钠、乙酸钠和蔗糖、乙酸钠以及丙酸钠为碳源时释放的磷酸盐最多,释放量分别为6.9×10-9、4.0×10-9、2.8×10-8和6.2×10-9mg/cfu。缺氧条件下,4种NDPAOs分别以丙酸钠、葡萄糖、葡萄糖和丙酸钠为碳源时消耗的亚硝酸盐最多,同时吸收的磷酸盐量最高,消耗的亚硝酸盐量分别为8.1×10-8、8.1×10-8、4.1×10-8和6.4×10-8mg/cfu,吸收的磷酸盐量分别为1.5×10-8、1.3×10-8、9.6×10-9和1.3×10-8mg/cfu。

5株聚磷菌的筛选与亚硝化反硝化除磷特性研究

在连续流双污泥亚硝化反硝化除磷系统缺氧池中取泥,筛选出5株聚磷菌,经生理生化鉴定属于4种菌属:肠杆菌属、葡萄球菌属、副球菌属和泛菌属。对4种聚磷菌分别进行厌氧释磷和缺氧吸磷试验以及PHB和异染颗粒染色。结果表明,4种聚磷菌均为亚硝化反硝化聚磷菌。葡萄球菌属、副球菌属、泛菌属和肠杆菌属的单位细胞吸磷质量依次减少。

以亚硝酸盐为电子受体的反硝化除磷影响因素的研究现状

以亚硝酸盐作为电子受体的反硝化除磷拥有能耗低、需氧量少等优点,但其反应受多重因素影响。综述了将NO2--N作为电子受体的反硝化除磷机理,同时概述了底物种类、NO2--N质量浓度、泥龄、污泥驯化方式等分别对亚硝化反硝化除磷的影响,当有机底物为乙酸盐,NO2--N质量浓度低于30 mg/L,泥龄15 d,温度在20~30℃时,能获得较好的亚硝化反硝化除磷效果,并在此基础上对该领域的研究提出了展望。