反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统深度脱氮对比研究

对比分析了反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统在不同进水条件和不同水力停留时间(HRT)下的脱氮效果。结果表明,当进水COD较高即外部碳源较为充足时,反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统脱氮效果接近;而当进水总氮浓度较高即外部碳源受限时,生物膜系统的脱氮效果优于颗粒污泥系统。在不同的HRT条件下(3~6 h),反硝化生物膜系统的深度脱氮效果均优于反硝化颗粒污泥系统,且当HRT=5 h时,两系统的脱氮性能均达到最高。实验结果表明反硝化生物膜系统在脱氮性能方面略胜一筹。但是,结合经济性和去除性能进一步分析可知,与生物膜系统相比,颗粒污泥系统具有占地面积小、无载体成本等低成本的显著优势,在既有工艺出水深度脱氮的工程实践中,可优先选择反硝化颗粒污泥工艺,并可通过控制颗粒粒径和系统运行参数等措施强化脱氮性能。

硝化生物膜启动厌氧氨氧化反应器的研究

研究了以自养型硝化生物膜启动厌氧氨氧化反应器的可行性。试验结果表明,采用先培养自养型硝化生物膜再启动厌氧氨氧化反应器的方法,可在110d内成功启动厌氧氨氧化反应器,200d时反应器对NH4+-N和NO2--N的去除负荷分别达到0.526kg/(m3.d)和0.536kg/(m3.d)。启动初期的出水pH值低于进水pH值,到后期则出水pH值高于进水pH值。第110～200天时去除的NH4+-N和NO2--N的量与NO3--N的生成量之比为1:1.1:0.33;稳态运行时反应器内呈碱性。因此,NH4+-N去除量、NO2--N去除量和NO3--N生成量之间的比值以及反应器内pH值的变化可以指示厌氧氨氧化反应器的启动进程。

反硝化生物膜启动厌氧氨氧化反应器的研究

反硝化菌的生长快于厌氧氨氧化菌 ,通过培育反硝化生物膜 ,利用反硝化菌的基质多样性和代谢多样性 ,可使生物膜由催化反硝化反应过渡到催化厌氧氨氧化反应 ,加速Anammox反应器的启动 .经过 3个月的运行 ,Anammox反应器的容积总氮负荷达 0 14 3kg·m-3 ·d-1,总氮去除率约 86 5 2 % ,出水NH+ 4 N和NO-2 N均低于 1mg·L-1.NH+ 4 N去除量、NO-2 N去除量和NO-3 N生成量之间比例的变化以及污泥颜色的变化 ,可以指示Anammox反应器的启动进程 .

炭纤维生物膜载体在反硝化脱氮中的应用

通过对反硝化微生物在炭纤维与聚丙烯、泡沫聚氨酯塑料类载体上的固着化实验,发现反硝化微生物在炭纤维载体上附着强度较大,而且每克炭纤维上的生物膜干重及对硝态氮处理能力是每克塑料类载体的200倍以上.PAN基高强度炭纤维比活性炭纤维能固着更多的反硝化微生物,这与高强度炭纤维载体与微生物的有效接触面积大、传质好及表面官能团有关.适量的表面含氧官能团能使较多的反硝化菌较牢固地吸附在炭纤维载体上.PAN基高强度炭纤维是一种生物相容性好、固着强度高、耐微生物分解及化学腐蚀的优异的反硝化菌新型固着化载体.

反硝化生物膜工艺污水深度脱氮研究进展

生物膜反硝化脱氮工艺逐渐被应用于污水深度处理中,但现今仍缺少相关研究的系统总结。针对以生物膜工艺为基础的深度脱氮处理工艺,重点论述了生物滤池(BF)、移动床生物膜工艺(MBBR)、流化床生物膜工艺(FBBR)三类典型工艺的运行效率、关键影响参数。研究表明,生物膜深度脱氮需要从生物膜的特征和功能、反硝化生化功能与特征两个方面进行优化。其中FBBR工艺由于填料比表面积较大、基质利用率高等特征,值得进一步研究其在反硝化深度脱氮处理中的应用。深度反硝化脱氮工艺会受到二级出水磷浓度等的影响,因此优化深度脱氮还需结合合适的除磷方式,以寻求污水深度处理最佳运行模式。

对浮动床生物膜硝化反应器的研究

以氨氮的硝化为目的,对浮动床生物膜硝化反应器进行了试验。该浮动床反应器采用新型载体填装。这种载体具有表面积大,不易堵塞的优点。研究表明:在碱度过剩且不存在有机负荷的条件下,硝化反应速率或是由氧的浓度决定或是由氨氮的浓度决定。当氧的浓度为硝化反应限速因素时,氧的浓度对硝化反应速率有很大影响,当氧的浓度达到4.5mg/L时,硝化反应速率可达到240gNO_x-N/m^3.d。

溶解氧对膜生物反应器处理生活污水的影响研究

论文研究了溶解氧(DO)对同步硝化反硝化膜生物反应器(SNdNMBR)处理生活污水过程脱氮除磷的影响.在一定的条件下控制DO浓度于不同的范围,考察MBR内同步硝化反硝化过程及对COD的去除效果.试验结果表明:当水力停留时间(HRT)在6 h左右、C/N(浓度比)约为8和pH在微碱性范围内时,反应器进行低氧曝气且将DO控制在1.0 mg/L左右,系统表现出良好的SNdNMBR过程脱氮除磷效果,膜生物反应器系统对COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别达到89.43%、80.5%、75.72%和76.37%.

水力停留时间变化对膜生物反应器处理生活污水的影响研究

通过在一定的条件下改变水力停留时间,分析研究了MBR内同步硝化反硝化对COD、NH3-N等因子的去除效果。研究结果表明:水力停留时间的变化对同步硝化反硝化膜生物反应器(SNd NMBR)处理生活污水的过程存在的影响较大。

改性碳纤维及表面含氧官能团对反硝化菌固着化的影响

通过对比各种碳纤维表面含氧官能团对反硝化菌的固着化实验,研究了碳纤维表面含氧官能团对反硝化菌固着化的影响。实验结果表明反硝化菌在PAN基碳纤维上的平均挂膜厚度明显高于沥青基和粘胶基碳纤维,碳纤维上适量的表面官能团有助于较多、较牢固地固着反硝化菌。对3种改性PAN基碳纤维C1s的XPS谱图分析得出表面含氧官能团OCO对反硝化菌的挂膜影响最大。当表面含氧官能团OCO中碳原子占碳纤维表面碳原子总量的3%左右时反硝化菌挂膜较佳。经过比较表明PAN基高强度碳纤维是一种生物相容性较好,可长期循环使用及性能优异的反硝化菌固着化载体。

温度对城市污水厂尾水反硝化MBBR深度脱氮的影响

为解决城市污水厂尾水再生利用时ρ(TN)高的问题,采用反硝化MBBR(移动床生物膜反应器)对城市污水厂尾水进行反硝化脱氮,并重点研究不同温度下分别以聚乙烯和聚丙烯为填料的反硝化MBBR的运行效果.结果表明:在HRT(水力停留时间)为12 h、温度分别为13、19、25和30℃时,NO_3^--N去除率和反硝化能力变化不大,聚乙烯和聚丙烯反硝化MBBR的NO_3^--N去除率分别为80.1%~85.0%和78.2%~84.0%,二者的反硝化能力分别为6.7~7.1和6.5~7.0 mg/(L·h);较长的HRT弥补了低温时反硝化速率低的不足;随温度增加,生物量逐渐增加,但COD_(Cr)和DOM(溶解性有机物)的去除率变化不明显.三维荧光图谱表明,出水中主要的DOM(溶解性有机质)为类色氨酸和类富里酸,聚乙烯和聚丙烯反硝化MBBR对DOM总荧光强度的去除率分别为47.6%~52.5%和24.1%~35.8%.填料上的微生物以杆菌、丝状菌和球菌为主.综合考虑脱氮效能和有机物污染物去除效能,聚乙烯和聚丙烯反硝化MBBR深度脱氮的最佳温度均为25℃.

电流对DF-BER反硝化和有机物转化的影响

利用反硝化滤池耦合生物膜电极反应器(Denitrification filter coupled biofilm-electrode reactor, DF-BER)实现生物深度脱氮过程,考察了不同进水水质条件下,外加不同电流强度对DF-BER的脱氮性能、出水有机物种类和浓度的影响.结果表明,DF-BER通过降解实际污水中原有难降解有机物来强化系统反硝化效果,电流强度为5mA时,与以模拟污水为进水相比,系统脱氮率提高14.7%.随着外加电流强度的增大,DF-BER的脱氮效果增强,实际污水出水中色氨酸类芳香族蛋白质含量降低,实际污水和模拟污水出水中均出现微生物代谢产物和腐殖酸积累现象.

硝化-膜生物反应器去除双酚A的机理分析

采用硝化-膜生物反应器处理含双酚A（BPA）废水，考察了在自养硝化污泥驯化期间反应器中NH^＋_4-N、NO^-_2-N、NO^-_3-N浓度的变化以及对低浓度BPA的去除效果，讨论了吸附和生物降解对去除BPA的贡献。在污泥负荷为0.032～0.055gBPA／（kgSS·d）、进水氨氮浓度为100～350mg／L时，硝化污泥对BPA的去除率可达70％以上，对氨氮的去除率〉90％。硝化污泥吸附去除的BPA量占总去除量的25％以下，并随着进水BPA浓度的增加而减小。经过驯化后，反应器可以在去除较高浓度氨氮的同时降解一定浓度的BPA。当污泥负荷〈0.055gBPA／（kgSS·d）时，低浓度BPA的加入对硝化一膜生物反应器去除常规污染物能力的影响较小。

厌氧氨氧化反应器启动方法的研究

研究了以自养型反硝化生物膜启动厌氧氨氧化反应器的可行性.结果表明,采用先培养自养型反硝化生物膜,再启动厌氧氨氧化反应器的方法,可在110d内成功启动厌氧氨氧化反应器,反应器的容积总氮负荷为0.145kg/(m3d),NH4+-N和NO2--N去除率分别为98.59%和99.08%.启动初期,厌氧氨氧化反应器的出水pH值低于进水pH值,随启动过程的推进,进出水pH值趋向一致.稳态运行时,反应器内呈碱性,NH4+-N去除量、NO2--N去除量和NO3--N生成量的比值为1:1.01:0.19.启动过程中,NH4+-N去除量与NO2--N去除量、NO3--N生成量之间的比值,以及反应器内pH值和污泥颜色的变化,可以指示厌氧氨氧化反应器的启动进程.

低浓度基质下厌氧氨氧化反应器的启动及其运行性能

在低浓度基质条件下进行厌氧氨氧化反应器(ANAMMOX)的启动试验,先培养好氧硝化生物膜,然后转向厌氧环境培养厌氧氨氧化菌,经过294天成功启动反应器。在ANAMMOX稳定运行期,NH3—N的去除量∶NO2-—N的去除量∶NO3-—N的生成量为1∶1.38∶0.4。反应器的脱氮性能随着进水TN负荷的增加而提高,氮素去除负荷最高达到0.431kg/(m3.d),并与进水TN负荷呈现良好的相关性。在上向流反应器中,NH3—N、NO2-—N浓度随水流沿滤柱高度不断降低,同时生成NO3-—N。沿水流方向至滤柱高120cm处NH3—N和NO2-—N的去除率分别达到86.7%和近99%,TN的去除率达到85.4%。CODCr也随水流不断下降,pH则沿程上升。

组合工艺对市政污水厂反渗透浓水处理效果的中试研究

为了有效降低市政污水厂反渗透浓水中的有机物、总磷和总氮浓度,并验证生化组合工艺的稳定性,采用中试规模反硝化生物膜反应器,结合化学除磷、活性炭吸附技术,对市政污水厂深度处理过程中产生的反渗透浓水进行处理效果研究。结果表明:反硝化生物膜系统对总氮(TN)的平均去除率为80%,化学除磷可以去除95%以上的总磷(TP),活性炭吸附对化学需氧量(COD)的平均去除率为60%,组合工艺出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A出水标准;再经过近50 d的运行,处理效果良好且运行稳定。

SND-IFAS工艺在印制板污水厂提标改造中应用

针对广东省某印制板园区污水处理厂生化系统总氮不达标问题,进行改造。运行结果表明,生化系统采用SND-IFAS工艺,可有效保证出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的B标准和《广东省地方水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准中的严的指标,出水TN(总氮)<20 mg/L,每吨水碳源减少0.34元。