COD/N对短程内源反硝化过程中NO和N_(2)O积累的影响

利用序批式活性污泥反应器研究不同碳氮比(COD/N)(1,3,4,6)对短程内源反硝化污染物去除性能以及NO和N_(2)O积累的影响。结果表明,化学需氧量和亚硝态氮在COD/N大于3时去除效果较好。NO的积累峰值随着COD/N的增加而先增加后降低,在COD/N为4时达到最大值0.45 mg/L。而N_(2)O则呈现先降低后增加的趋势,当COD/N为3时积累峰值最小(3.7 mg/L)。NO的积累与COD/N、厌氧时间、NO和游离亚硝酸的抑制有关。N_(2)O的积累是COD/N、NO、游离亚硝酸等共同作用的结果。

内源短程反硝化颗粒污泥培养及关键影响因素研究

为推动污水生物脱氮技术绿色转型,针对厌氧氨氧化中底物亚硝氮(NO_(2)^(-)-N)难以稳定获得的问题,利用好氧颗粒污泥(AGS)诱导其进行内源短程反硝化(EPD),实现低碳源条件下NO_(2)^(-)-N的积累,可为主流厌氧氨氧化的应用推广提供理论支撑。当进水ρ(COD)/ρ(NO_(3)^(-)-N)为3时,采用厌氧/缺氧/微氧条件,可实现EPD颗粒污泥的富集与稳定,NO_(3)^(-)-N→NO_(2)^(-)-N转化率(NTR)达到72.73%。在厌氧段,消耗有机物和糖原(Gly),合成聚羟基烷酸(PHA),ΔPHA/ΔGly(1.30 mol C/mol C)接近聚糖菌(GAOs)模型值,说明内碳源储存主要由GAOs完成。在缺氧段,NO_(2)^(-)-N积累,并伴随PHA降低和Gly合成,硝酸盐还原酶活性显著高于亚硝酸盐还原酶活性,证明系统实现了EPD过程。通过优化运行参数发现,当ρ(COD)/ρ(NO_(3)^(-)-N)为4.2时,系统的NTR提高至80.01%。批次试验结果表明,pH由6.0上升至9.0时,NTR升高至89.15%;温度从40℃降低至5℃时,NTR达到峰值91.16%,说明碱性和低温条件下更有利于NO_(2)^(-)-N累积。因此,选择合适的COD/NO_(3)^(-)-N、pH和温度,能够有效提升EPD过程的NO_(2)^(-)-N积累效果。

新型短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺研究进展

短程反硝化-厌氧氨氧化工艺因无须曝气,节省碳源,理论上可实现100%氮去除,成为近年来最具应用前景的新型污水生物脱氮技术。短程反硝化(NO_(3)^(-)-N→NO_(2)^(-)-N)又可分为胞外碳源(即外源短程反硝化,或短程反硝化)和胞内碳源(即内源短程反硝化)2种电子供体驱动类型,但目前鲜有研究对2种新型短程反硝化及其耦合厌氧氨氧化的专题报道。文章首先对比了短程反硝化和内源短程反硝化工艺原理;其次从反应时间、COD/NO_(3)^(-)-N比、碳源类型、温度和溶解氧等5个方面总结了2种工艺的影响因素;随后对国内外基于短程反硝化/内源短程反硝化耦合厌氧氨氧化的研究进展进行综述;最后结合当前的研究现状提出目前急需解决的问题并展望了短程反硝化/内源短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术的发展方向。

后置短程反硝化AOA-SBR工艺实现低C/N城市污水的脱氮除磷

为了解厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)运行的序批式反应器(SBR)中,强化生物除磷(EBPR)与同步短程硝化反硝化(SPND)耦合,并后置短程反硝化的脱氮除磷特性,以低C/N(≤4)城市污水为处理对象,通过优化曝气量和缺氧时间,实现了低C/N城市污水的深度脱氮除磷.结果表明,当好氧段曝气量由1.0 L·min-1降至0.6 L·min-1,缺氧时间为180 min时,出水PO3-4-P浓度由0.06 mg·L^(-1)降至0,出水NH+4-N、NO-2-N和NO-3-N浓度分别由0.18、18.79和0.08 mg·L^(-1)逐渐降低至0、16.46和0.05 mg·L^(-1),TN去除率由72.69%提高至77.97%;随着曝气量的降低,SPND现象愈加明显,SND率由19.18%提高至31.20%;此后,当缺氧段时间由180 min逐渐延长至420 min,出水PO3-4-P、NH+4-N和NO-3-N浓度分别维持在0、0和0.03 mg·L^(-1)左右,出水NO-2-N低至3.06 mg·L^(-1),SND率达32.21%,TN去除性能逐渐提高,TN去除率高达99.42%,实现了系统的深度脱氮除磷.

SPNED-PR系统内PAOs-GAOs的竞争关系及其氮磷去除特性

为研究同步短程硝化内源反硝化除磷(SPNED-PR)系统的脱氮除磷特性及系统内聚磷菌(PAOs)和聚糖菌(GAOs)在氮磷去除的贡献和竞争关系,本研究以实际低C/N比(4左右)生活污水为处理对象,考察了不同浓度的溶解氧(DO)(0.5~2.0mg/L)、NO2--N(4.7~39.9mg/L)和NO3--N(5.0~40.0mg/L)对延时厌氧(150min)/低氧(180min,溶解氧0.5~0.7mg/L)运行的SPNED-PR系统氮磷去除特性和底物转化特性的影响.结果表明,DO浓度均不影响PAOs和GAOs的好氧代谢活性,且两者之间几乎不存在DO竞争.不同NO2--N浓度条件下,GAOs较PAOs更具竞争优势,NO2--N主要是通过GAOs去除的(约占58%);且GAOs所具有的高内源反硝化活性和亚硝耐受力,减弱了高NO2--N浓度(26.2~39.9mg/L)对PAOs反硝化吸磷的抑制,保证了系统的脱氮除磷性能.不同NO3--N浓度条件下,PAOs较GAOs处于竞争优势,其在NO3--N去除中的贡献比例达61.2%.此外,SPNED-PR系统的PURDO>PURnitrate>PURnitrite,PAOs对DO的优先利用保证了低氧条件下系统的高效除磷,且GAOs的内源短程反硝化特性保证了系统的高效脱氮.