EGSB反应器同步脱除废水中碳、氮、硫的研究

为进一步证实同步脱除废水中碳、氮、硫的可行性，采用EGSB反应器，以产甲烷颗粒污泥为接种污泥，分别考察了不同硫化物浓度和不同碳氮比条件下，EGSB反应器对碳、氮、硫的同步脱除效果。结果表明，控制系统的水力停留时间为10h、C：N：S为1：1：1（物质的量之比），当进水硫化物为200～800mg／L时，EGSB反应器能够实现碳、氮、硫的同步脱除，且脱除效果较好，去除的硫化物全部转化为单质硫，硝酸盐全部反硝化为氮气，乙酸盐转化为二氧化碳。此外，一定程度的碳氮比变化对EGSB反应器的运行效果影响较小。

MAP沉淀法同步脱除水中氮磷的影响因素

采用磷酸铵镁沉淀法(MAP法),以MgCl2.6H2O为沉淀剂同步脱除水中氮磷。结果表明pH对氮磷的去除效果影响较大,当pH为10.5时,氮磷的去除效果达到最佳;致浊物质的存在对氨氮的去除有促进作用,低浊条件有利于磷的去除,而高浊条件对磷的去除无明显影响;较低浓度的HCO3-促进氮磷的去除,而浓度较高时抑制氮磷的去除;SO42-的存在不利于氨氮的去除,而对磷的去除略有促进作用;钙离子对氮磷的去除影响较大,当钙离子和镁离子的浓度相当时,会抑制MAP沉淀的生成。

碳氮比对碳氮硫同步脱除的影响

研究了不同碳氮比对碳氮硫同步脱除的影响。结果表明,C/N在0.75/1→1/1→1.26/1变化时,反应系统中碳氮硫脱除效果较好,硫化物、硝酸盐及乙酸盐去除率分别保持在92%～100%,90%～100%和100%。综合考虑碳氮硫同步脱除过程,最佳碳氮比为1/1。同时探讨了碳氮比影响碳氮硫同步脱除的机理。

氧化吸收法同步脱除燃烧烟气中SO2,NOx和CO2的化学热力学及其评价

湿化学法同步脱除烟气中气态污染物是燃烧源大气污染控制的重要方法之一,为探究采用不同氧化吸收策略同时脱除燃烧烟气中SO2,NOx和CO2的可行性,基于化学热力学原理,分析了9种联合氧化吸收策略的性能,具体的氧化吸收策略包括:H2O2-NH3·H2O,H2O2-MDEA,H2O2-NaOH,O3-NH3·H2O,O3-MDEA,O3-NaOH,NaClO2-NH3·H2O,NaClO2-MDEA和NaClO2-NaOH,并提出新的动态加权法对其性能进行综合评价。结果表明:上述所有策略均具有SO2,NOx和CO2捕获的可行性。O3-NaOH,NaClO2-MDEA和NaOH做吸收剂的氧化吸收溶液分别对单一脱硫、脱硝和脱碳效果最好。当综合考虑同步脱除SO2,NOx和CO2时,NaClO2-MDEA优于其他策略,其结果可为燃烧烟气中的气体污染物的联合脱除提供参考。

厌氧条件下Bacillus cereus GY-45同步脱除碳氮

以筛选的1株反硝化蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)GY-45为研究对象,考察在厌氧条件下Bacillus cereus GY-45的生长情况、反硝化脱氮及COD去除能力。结果发现:在厌氧条件下,菌株GY-45生长迅速,培养24 h后,OD600达到1.0,总氮(TN)及COD去除速率分别达83.0及44.5 mg/(L·h),主要气态产物为CO2、N2及少量N2O。实验结果表明B.cereus GY-45在厌氧条件下能够取得高效的碳氮同步脱除能力,具备潜在的应用前景。

MnCeOx@MgO催化剂上同步脱除NOx和氯苯的研究

采用水热法和共沉淀法分别制备了MnCeOx@MgO核壳催化剂和MnCeMgOx复合金属氧化物催化剂,通过催化活性评价和催化表征考察了MnCeOx@MgO催化剂和MnCeMgOx复合金属催化剂上同步脱除氮氧化物(NOx)和氯苯(CB)的构效关系。活性测试结果表明,MnCeOx@MgO核壳催化剂的催化活性强于MnCeMgOx复合金属氧化物催化剂,且MnCeOx@MgO核壳催化剂具有更宽的活性温度窗口。其中NOx和CB在MnCeOx@MgO核壳催化剂上的转化率分别在250℃和350℃达到77%和84%,NOx和CB在MnCeMgOx复合金属催化剂的转化效率分别为62.6% (200℃)和89% (350℃)。MnCeOx@MgO催化剂的活性与其物化结构、表面活性氧物种比值和过渡金属活性组分的形态有关。MnCeOx@MgO核壳催化剂的平均孔径和Olatt/Oads比值均大于MnCeMgOx复合金属催化剂,与催化活性成正相关。催化剂中活性组分分别为Mn2+、Mn3+、Mn4+、Ce3+。

电化学同步脱除废水中多种污染物的研究

针对废水中存在的多种污染物难同步处理的问题,以钌铱钛电极为阳极、三维多孔钛电极为阴极,系统考察了电化学对有机物、硝酸盐氮、总氮、钙离子、钴离子及总磷等的脱除效果。结果表明:三维多孔钛电极具有优异的NO_(3)^(-)-N去除能力,1 h即可实现92.65%和15.43%的硝酸盐氮和总氮脱除。对于含多种污染物的模型废水,2 h即可同步实现53%的有机物、61.27%的硝酸盐氮、48.96%的总氮、88.25%的钙离子、67.44%的钴离子及75%的总磷脱除。该研究为电化学处理含多种污染物废水提供了借鉴。

低温条件下UCT-MBR处理工艺同步脱氮除磷优化研究

随着地表水准Ⅳ类处理标准的全面推广,北方地区低COD/TN(C/N)、冬季低温严重影响污水处理厂出水稳定达标。本研究构建了UCT-MBR在冬季开展中试,通过调整C/N、回流比,系统考察了该工艺脱氮除磷效果。运行结果表明,在低温时,C/N为6.0、无需投加除磷药剂、缺氧池至厌氧池回流比100%、好氧池至缺氧池回流比260%、膜池至好氧池回流比200%,系统脱氮除磷效果优异,出水COD平均为20 mg/L、NH_(4)^(+)-N、TN、TP平均质量浓度分别为0.4、8.5、0.2 mg/L,稳定达到地表准Ⅳ类出水标准。厌氧和缺氧池ORP与系统脱氮除磷效果呈现负相关性,厌氧和缺氧池ORP分别在(-283±51) mV和(-144±42) mV,同步脱氮除磷效果最佳,在工程应用可根据ORP值预测处理效果,并指导生产运行。提高C/N,有助于反硝化聚磷菌(DPAOs)富集,C/N为6.0时,缺氧池除磷率达到73.5%,TP平均去除率93.5%。高通量测序结果表明,系统中属于DPAOs的Dechloromonas和Candidatus Accumulibacter富集效果显著,两者丰度之和是普通聚磷菌的2倍。

高铁列车集便器废水的同步除碳脱氮处理研究

随着铁路行业的快速发展,集便器废水处理成为近来相关部门比较关注的问题。为探究集便器废水经济高效的处理方法,研究采用短程硝化反硝化工艺+多级AO+固定生物膜活性污泥(IFAS)工艺处理实际的高铁集便器废水,评价其同步除碳脱氮的效果,验证该工艺的可行性。通过控制曝气池内的DO控制硝化反应进行至NO2--N阶段,然后在厌氧阶段将NO2--N转化为N2,实现脱氮。反应器NH4^(+)-N、TN、COD的去除率分别达到95%、90%和70%,TN负荷达到0.64 kg·N/m^(3)·d^(-1)。出水COD浓度低于400 mg/L,出水NH4^(+)-N浓度低于50 mg/L,TN浓度低于70 mg/L,达到了GB/T 31962—2015《污水排入城镇下水道水质标准》。短程硝化池中微生物群落分析表明,短程硝化优势菌为Nitrosomonas,在悬浮污泥和填料架占比分别为3.73%和5.88%。与传统活性污泥法相比,短程硝化反硝化工艺节省了25%的曝气能耗和45%的碳源消耗,多级AO的设计让脱碳除氮更加完全,提高出水水质,活性污泥法与生物膜法相结合,大大增加微生物的量,加快反应速率,可以节省污水处理构筑物的占地面积。从经济以及脱氮效率方面,短程硝化反硝化工艺有望成为集便器废水处理的主要工艺。相比于传统混凝土构筑物,一体化污水处理设备更适合集便器废水。

混合电石渣球团宽温域同步脱硫脱硝性能研究

通过成型-破碎方法将固废电石渣、污泥和生物质造粒,研究了混合电石渣球团在不同可燃质添加比例/不同温度下的同步脱硫脱硝性能及燃烧动力学.结果表明:混合电石渣球团燃烧动力学均符合三维扩散模型;相比纯电石渣,550~850℃宽温域下所有混合电石渣球团脱硫性能均显著提高且具备了较高脱硝能力,最大脱硫效率均可达到90%~100%,最大脱硝效率可达70%以上.球团中生物质的加入明显提高了固硫产物层扩散控制阶段的扩散系数.球团中污泥和生物质添加量越大,同步脱硫脱硝效率越高,脱硝持续时间越长,且两类球团的耐磨强度均存在最佳添加量,该研究具有较好的工业应用前景.

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。

不同电压下SBR处理苯胺废水及同步脱氮的研究

为提高对高浓度苯胺废水的处理效率,构建电强化序批式活性污泥反应器(Electro-enhanced Sequencing Batch Reactor,E-SBR),探究其对苯胺的去除效率及同步脱氮的效果。通过梯度驯化,获得对600 mg/L苯胺有较高耐受力的活性污泥。将污泥接种至E-SBR中,对比不同电压的体系的苯胺去除效果及脱氮性能。相比对照系统,E-SBR的苯胺降解能力、硝化及反硝化性能有所提升,出水氮素浓度维持低水平,说明电流刺激增强了微生物对高浓度苯胺的耐受力,提升了硝化菌和反硝化菌的活性。E-SBR体系中,电压为2 V的体系苯胺降解完全,总氮去除率高于80%,说明在2 V下体系的苯胺降解能力及脱氮性能最强。

一体化亚硝基同步脱氮工艺的处理优势分析

污水处理系统中,特别是高氨氮和高总氮的污水处理特别困难,能将高氮处理完,达标排放或再回水是整个氮肥行业的一个难点和疼点。随着环保压力的越来越大,人们对环保意识的提高,氮肥行业也在不断的寻找怎么少排氮,怎样将氮回收利用,但每个工艺都或多或少要带一部分的氮到水体中,这部分氮能否处理达标,就影响到整个氮肥行业的发展。一个能处理氮的好工艺,一个能处理高氮的好工艺,就能推进氮肥行业的迅猛发展。

铁屑/竹纤维质量比对竹基耦合体系氮磷同步去除效能的影响

利用铁屑与竹纤维构建竹基耦合体系强化低碳氮比(C/N)废水中氮磷同步去除。采用连续流装置,搭建5组具有不同铁屑/竹纤维质量比(Fe/B)的耦合体系,探究Fe/B对氮磷去除效能的影响。耦合体系在进水平均总氮(TN)为31.32 mg/L,平均C/N为1.16,平均总磷(TP)为2.02 mg/L下连续运行113 d,水力停留时间(HRT)从16 h降至8 h,结果显示Fe/B≤0.500时,耦合体系氮磷去除效果与Fe/B呈正相关;当Fe/B为0.500时,氮磷去除最高,出水TN、TP可达《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅳ类标准;Fe/B>0.500时,氮磷去除略有降低;耦合体系出水总铁整体较低,当Fe/B为0.250时,出水总铁波动最大;Fe/B≤0.500时,铁屑可显著促进脱氮除磷功能菌的生长,包括反硝化除磷菌,当Fe/B>0.500时,脱氮除磷功能菌群相对丰度明显降低,菌群结构亦发生显著变化。

内循环SBR反应器无厌氧段实现同步脱氮除磷

研究了内循环SBR反应器在模拟城市生活污水处理中脱氮除磷的效果.结果表明,在曝气时间为4h,曝气开始时DO浓度为6mg.L-1,pH值7～8时,反应器对COD、NH4+-N、TP均有较好的去除效果,进水中COD浓度、NH4+-N浓度、TP浓度分别由170～260mg.L-1、20～30mg.L-1、8～20mg.L-1降到出水的4～48mg.L-1、0～2.0mg.L-1和0～1.4mg.L-1,COD、TIN(NH4+-N+NO3--N+NO2--N)的去除率分别为89.7%±6.5%、70%左右,NH4+-N的转化率为97.4%±3.6%、TP的去除率为95.6%±4.4%.在本研究的实验过程中反应器进水后未经过传统除磷理论认为所必须的厌氧段而直接曝气,TP的去除效果仍然良好且运行稳定,这和传统的理论与研究有所区别.

曝气量对SBR工艺同步脱氮除磷的影响研究

为了达到同步脱氮除磷的目的,采用SBR反应器处理模拟生活污水,在厌氧/好氧/缺氧(AOA)的运行方式下,研究了曝气量对系统脱氮除磷效果的影响。试验结果表明,当曝气量为28L/h时,系统对氮、磷及COD的去除效果均较佳;为避免发生二次释磷,应使缺氧段末期的NO3--N浓度>2.5mg/L;系统对NH4+-N的冲击负荷有很好的抵抗能力;采用pH、ORP对系统进行实时控制,可获得较好的脱氮效果,并降低了能耗。

一株同步脱氮脱硫菌的分离鉴定及其代谢特征

为改善传统脱氮工艺中需要外加有机碳源从而增加运行费用的缺点,采用平板夹层培养和Hungate厌氧培养技术相结合的方法,从土壤中分离到一株能够同时利用硫化物和硝酸盐的化能自养型兼性厌氧菌3-1F.16S rDNA测序分析表明,该菌与红平红球菌的相似性达99%.菌株3-1F的代谢特征表现为接种后24 h后进入对数生长期,60 h达到生长高峰,此时,硫代硫酸盐和硝酸盐的利用率分别超过94%和75%,代谢产物以单质硫和氮气为主,含少量硫酸盐.目前,具备同步脱硫脱氮功能的红平红球菌尚未见报道,该菌株的获得为研究废水同步脱硫反硝化工艺并通过生物强化方式提高工艺的处理效能提供了微生物资源.

碳氮磷比例失调城市污水的同步脱氮除磷

为解决现行同步脱氮除磷工艺处理南方地区碳、氮、磷比例失调城市污水中,因C/N、C/P偏低,碳源不足而降低脱氮除磷效率的难题,试验以碳源偏低的广州市城市污水为研究对象,采用厌氧/好氧交替运行的SBR系统,通过对厌氧、好氧时段的合理调控,在无需额外添加碳源的条件下,有机物、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别可达90%、72%、41%和99%,不仅能使有机物和氮的出水指标达到国家排放标准,而且总磷出水浓度能达0.5 mg/L以下。通过进一步分析同步高效脱氮除磷的影响因素和控制条件,得出合理污泥龄的控制是实现同步脱氮除磷的关键,厌氧/好氧交替运行的方式不仅强化了磷的释放和吸收,而且降低了碳源偏低和硝酸盐对同步脱氮除磷影响的结论。

C/N对Carrousel 2000氧化沟同步脱氮除磷的影响研究

就C／N对Carrousel 2000氧化沟同步脱氮除磷的影响进行了研究。结果表明，进水C／N值在5～13之间时，进水C／N不影响氧化沟系统对NH3-N的去除效果。出水NH3-N浓度〈1mg／L，平均去除率达到97．40％。当C／N低于11时，TN、TP的去除率随C／N的升高而快速大幅提高，分别从5时的26．47％和14．99％升至11时的93．48％和97．03％。当C／N〉11时，氧化沟TN去除率达到93．48％，TP去除率接近100％，氧化沟具有了良好的同步脱氮除磷的效果，出水水质满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918．2002一级A标准）要求。TP去除率与TN去除率相关系数R^2=0．985。

pH对厌氧-限氧SBR同步脱氮除磷效果及N_2O释放的影响

为研究pH对厌氧-限氧SBR同步脱氮除磷效果以及对N_2O释放的影响,接种亚硝化活性污泥,以含乙酸钠、氨氮、磷酸盐的人工配水为基质,通过逐步提高进水COD,在厌氧-限氧(DO 0.3~0.8 mg/L)SBR中成功实现了同步脱氮除磷(SNDPR).反应器稳定期间氮、磷的去除率分别达(76.1±5)%、(98.4±1)%.采用批式实验研究了不同进水pH(6.0、7.0、8.0、9.0)对脱氮除磷效果及N_2O释放的影响.结果表明,pH为9.0时除磷效果最好,除磷率达87.7%,其次为pH为6.0时,除磷率达84.0%;随着pH降低,氨氧化速率呈升高趋势,pH为6.0时单位MLSS氨氧化速率和脱氮率最大,二者分别为3.7 mg/(L·h·g)和83.9%;N_2O释放量随pH的升高而减小,pH为6.0时的释放量是9.0时的3.5倍.综上,pH为6.0时,能获得较高的脱氮除磷效率,但同时会增加N_2O的释放量.