移动床序批式反应器同步脱氮除磷特性及功能菌分析

以合成废水为研究对象,采用悬浮填料上生长生物膜替代传统SBR中活性污泥研究移动床序批式反应器同步脱氮除磷性能,通过一个典型周期内水质各理化指标的变化及荧光原位杂交分析生物膜脱氮除磷机理。结果表明,当进水COD为300 mg/L,NH_4^+-N为40 mg/L,TP为8 mg/L时,COD、TN、TP去除率分别为91.1%、81.9%、72.7%,在MSBR内实现了同步脱氮除磷。反应器运行的好氧阶段,同步硝化反硝化率达89.7%,聚磷菌中反硝化聚磷菌比例为92.3%。成熟生物膜中AOB、NOB、PAOs、GAOs占总菌比例分别为(40.45±10.89)%、(5.74±1.27)%、(4.10±0.85)%、(26.00±6.25)%,推测生物膜中存在短程硝化反硝化反应,较多的GAOs保持了一定水平的内碳源反硝化,但与PAOs竞争会导致除磷效果的不稳定。

序批式移动床生物膜反应器内同步短程硝化反硝化的控制

在序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)内,对进水COD较低的条件下,模拟生活污水的亚硝化及脱氮性能进行了研究.结果表明,缺氧时间、进水COD、NH4+-N浓度、pH值以及溶解氧对亚硝化过程有明显影响.在进水COD为100mg·L-1,NH4+-N浓度为50mg·L-1时,调控溶解氧、pH,出水的亚硝化率可到99.7%,总氮去除率可达66.4%,表明系统中发生了同步短程硝化反硝化.

序批式移动床生物膜反应器富集反硝化聚磷菌及其在单污泥系统中的应用

本文介绍了在单污泥系统中选择和富集反硝化聚磷菌的国内外研究进展,对不同研究者提出的选择和富集反硝化聚磷菌的方法进行了分析和评价,并提出将反硝化聚磷菌与移动床生物膜反应器工艺结合起来,在序批式移动床生物膜反应器悬浮填料上选择和富集反硝化聚磷菌,进一步认识了反硝化聚磷菌的生化特征,使其成为反应器中优势菌群,以及该工艺今后的研究重点。

聚乙烯填料序批式移动床生物膜反应器工艺处理低温市政污水效能研究

针对北方地区冬季低温脱氮效率低的问题,采用序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)对低温市政污水进行处理,并对不同规格的聚乙烯填料进行比较分析。结果表明,在水温9~12℃、pH 7~8、水力停留时间(HRT)48 h的条件下,SBMBBR在64 d启动成功,白色、黑色两种聚乙烯填料在运行7 d后有显著的生物膜,运行31 d后投加白色聚乙烯填料的反应器中化学需氧量(COD)、氨氮、总磷(TP)的去除率分别为83.6%、74.4%、60.8%,所以白色聚乙烯为最佳填料。优化参数后,确定反应器最佳缺氧时间为3 h,好氧时间为7 h;好氧段溶解氧(DO)保持在>6.0~7.5 mg/L,无填料反应器中HRT为82 h时最佳,而投加黑色聚乙烯填料的反应器和投加白色聚乙烯填料的反应器中HRT为42 h时最佳。

序批式生物膜移动床反应器污水处理工艺设计要点

序批式生物膜移动床反应器在污水处理中具有处理效果稳定、营养物去除效果好、占地面积小等特点,是中小型污水处理厂新建和现有污水处理厂改扩建适用工艺。本文总结了序批式生物膜移动床反应器工艺设计要点,包括设计负荷、填料填充率、每周期各阶段时间和剩余污泥量在内的相关设计参数等,并分析了设计中应注意的技术问题和解决措施,包括水质、填料选择及填料补充率等。

序批式移动床生物膜反应器脱氮除磷特性及机理

为研究生物膜系统脱氮除磷的相关特性及机理,采用序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)处理模拟生活污水。分析代表性周期内各种形态氮、磷等营养元素的变化特点,并与对照组序批式活性污泥反应器(SBR)进行比较。利用显微技术及分子生物学技术对相关特性进行分析。结果表明:SBMBBR在单位质量污泥的化学需用量(COD)负荷为0.8g/(g.d)的条件下对总氮(TN)、总磷(TP)的去除效率分别为91.4%、90.0%,均高于同等条件下的SBR系统。在好氧阶段,生物膜系统内有76.0%的TN损失,表明发生了明显的好氧反硝化过程。利用荧光原位杂交技术(FISH)以及对生物膜微观结构电镜观察的结果表明:微生物的群落结构是SBMBBR脱氮除磷的重要生物学条件,而生物膜内部非均质结构提供了不同氧浓度环境,既为不同习性功能菌的富集提供了良好条件又成为好氧条件下的反硝化过程的关键因素。

序批式移动床生物膜反应器处理低温污水研究

采用序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)处理低温污水,研究了不同负荷条件下的除污效果,并与传统SBR反应器进行对比。试验中采用人工模拟生活污水,水温为(10±1)℃,反应器的COD负荷分别为3.4、2.2、1.3 kg/(m3·d)。结果表明,在这3种负荷下SBMBBR均可达到较好的COD去除效果;对TP的去除率均超过90%,且处理效果稳定,厌氧阶段的释磷量是传统SBR的2倍。较高的有机负荷有利于除磷,但不利于脱氮。与传统SBR相比,SBMBBR表现出更好的脱氮效果,对TN的去除率在研究的负荷范围内均超过了80%。

序批式移动床生物膜反应器强化反硝化除磷处理低碳源污水

为探讨反硝化除磷工艺对低碳源生活污水的处理性能,在序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)中,通过对反硝化除磷菌的驯化,考察厌氧过程中COD质量浓度、p H值对释磷以及缺氧阶段NO-3-N和NO-2-N质量浓度对反硝化吸磷性能的影响。实验结果表明:周期为8 h的运行中,COD、氨氮、TP的去除率分别达到95%、90%、90%以上,出水质量浓度分别为8.07、3.67、0.46 mg/L,达到城镇污水一级A排放标准。NO-3-N作为电子受体,60 mg/L取得最佳的缺氧吸磷效果,高于20 mg/L的NO-2-N作为电子受体时,反硝化除磷菌活性受到抑制。研究表明,在序批式移动床生物膜反应器中,以NO-3-N作为电子受体进行反硝化除磷具有很好的处理效果。

A_2N序批式MBBR系统反硝化除磷试验研究

通过将挂膜成功后的厌氧/缺氧序批式移动床生物膜反应器(A/A-SBMBBR)与硝化序批式移动床生物膜反应器(N-SBMBBR)连通成A2N序批式MBBR系统(A2N-SBMBBR双泥系统),运用该双泥系统探讨了移动床生物膜反应器对实际生活污水的反硝化除磷效能。在COD/TN平均值为2.98,单个运行周期为12 h的试验条件下,对COD、TN和TP的平均去除率分别为76.24%、72.5%和61.86%,其中TN、TP去除率最高分别达到77.86%和76.14%,系统发生的反硝化除磷现象表明,A2N-SBMBBR双泥系统对实际低COD/TN生活污水有较好的处理效果。

温度及反硝化聚磷对SBMBBR脱氮除磷的影响

实验在维持进水COD、PO43--P和NH4+-N浓度分别为450 mg/L、10 mg/L和40 mg/L左右的条件下,考察了较低温度(14℃±1℃)和较高温度(24℃±1℃)对SBMBBR(序批式移动床生物膜反应器)除磷脱氮效果的影响.结果表明,14℃±1℃和24℃±1℃下,PAOs(聚磷菌)的释磷量分别为54.7 mg/L、19.7 mg/L;除磷率分别为98.3%、83.4%;脱氮率分别为87.8%、98.4%.较低温度有利于PAOs的富集,但不利于硝化的进行;较高温度有利于硝化反硝化的进行,但PAOs不再是污泥系统的优势菌种.同时在经过较长时间(3个月)厌氧/好氧运行的污泥系统中进行了厌氧/缺氧反硝化除磷实验,该系统内反硝化聚磷除磷效果较好,反硝化吸磷占总吸磷量的80%左右.

COD进水浓度对SBMBBR脱氮除磷效果影响

研究了序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)中COD进水浓度对同步脱氮除磷效果的影响.维持进水PO43--P浓度为10 mg/L、NH3-N浓度为40 mg/L左右,COD浓度为200~800 mg/L,研究了反应器的脱氮除磷效果.结果表明:厌氧释磷量在COD进水浓度为450mg/L时达到最大,为61.2 mg/L;之后,增加COD进水浓度不利于磷的释放.在厌氧段初期,TN便有超过30%的损失,可能是因生物吸附造成的.好氧时TN和磷均损失较大,说明在生物膜上很可能发生了同时硝化反硝化和反硝化聚磷.一定范围的COD浓度能促进TN的去除.TN去除率在COD进水浓度为450 mg/L时达到最大,为87.8%,氮磷的去除与生物膜的生物量和生物膜厚度密切相关.

悬浮和附着活性污泥反应器处理低温废水的特性比较

在水温6℃下,进行了实验室规模的序批式移动床生物膜反应器(sequencing batch moving bed biofilm reactor,SBMBBR)及传统的序批式反应器(SBR)污水处理特性的比较研究。结果表明,在容积负荷分别为1.3、2.2和3.4 kg/(m^3·d)的3个工况下,2个反应器的COD平均去除率均不低于95%,总氮平均去除率均不低于43%,总磷平均去除率均不低于64%。2个反应器中都观察到明显的同步硝化反硝化过程,且对氮的去除有较大的贡献。与SBMBBR相比,SBR系统表现出相对更高的出水有机污染物去除的稳定性,出水水质波动性低。从总体的污染物去除效果分析,在水温6℃时,在相同的工艺条件下,悬浮和附着活性污泥反应器处理低温废水的工艺没有显著的差异。

SBMBBR强化有机高负荷城镇废水脱氮除磷探究

为探究进水COD负荷对新型序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)生物脱氮除磷性能的影响,构建了SBMBBR和传统序批式活性污泥法反应器(SBR),并通过控制进水COD探究进水负荷(1.0~4.0 kg/(m^3·d))对SBMBBR和SBR的影响。结果表明,在低进水负荷(1.0、2.0 kg/(m^3·d))下,SBMBBR和SBR均具有良好的COD、NH4+-N及正磷酸盐(OP)的去除效率;而进水负荷升高至4.0 kg/(m^3·d)时,SBMBBR的COD、NH4^+-N、TN及OP的去除效率分别为91.3%、90.5%、64.6%,显著高于SBR。典型周期探究发现,在高负荷影响下,SBMBBR具有较高的OP释放量,厌氧末期OP为21.3 mg/L,聚羟基脂肪酸酯(PHA)的最大合成量为0.99 mg/g,而糖原质的降解量仅为0.24 mg/g。

MBBR处理不同盐度海水养殖废水可行性分析

文章采用序批式移动床生物膜反应器(MBBR)处理不同盐度的南美白对虾养殖废水,分析对不同盐度养殖废水中污染物的去除效果以及周期内污染物降解规律,探究序批式MBBR处理海水养殖废水的可行性。周期实验结果表明,盐度对亚硝酸盐氧化过程有明显抑制作用,出现亚硝酸盐积累现象,导致出水中主要含氮化合物发生变化,由无盐条件下的硝态氮变为氨氮和亚硝态氮。出水中有机物和含氮化合物浓度均可满足集约化循环海水养殖废水水质要求,故序批式MBBR工艺是一种可行的海水养殖废水处理工艺。

厌氧-缺氧下反硝化除磷对低碳污水的处理性能研究

采用厌氧-缺氧条件运行的序批式移动床生物膜反应器,考察了NO3--N进水浓度及其投加方式对低碳废水(COD=200mg/L)反硝化除磷的影响.经驯化后,反硝化聚磷菌(DPB)在总聚磷菌的份额从15.7%增长到71.3%,富集了DPB.NO3--N的浓度对处理有较大影响.在NO3--N为30mg/L(即C/N=6.7:1)时,COD、PO43--P和NO3--N的去除率分别为97.8%、82.0%和81.2%,实现低碳污水的高效处理.NO3--N较低或较高浓度(20mg/L和40mg/L)时,缺氧段吸磷不充分,PHB由厌氧开始时的2.2mg/g左右分别积累至5.1mg/g和3.5mg/g,影响下一周期磷的释放.1次投加、2次投加和连续流加NO3--N,除对缺氧初期的反硝化吸磷速率有影响外,对反硝化除磷的效率影响不明显.

A_2N系统中低碳污水的反硝化除磷优化及运行稳定性

采用序批式生物移动床(SBMBBR),通过优化反应条件可以取得较高的聚-β-羟基丁酸盐(PHB)富集效率,通过双泥系统的操作,可以实现低碳下的高效反硝化除磷.在进水COD 200 mg/L、pH为中性的生活污水中,并在搅拌速度为80 r/min下,磷的去除率达到83.7%,NO 3--N的去除率达到81.4%,NO 2--N的去除率接近100%,取得较好的反硝化除磷作用.较大的生物量是保证较高效率的反硝化除磷的关键之一.采用双泥系统运行SBMBBR,可以获得稳定的、较高效率的脱氮除磷.在COD为140～170 mg/L,TN为34～42 mg/L低碳氮比的实际废水处理中,磷的去除率达到89.2%,TN的去除率达到84.5%.在处理过程中,排泥中的磷量基本与进水中磷的量一致,未发现磷的其它去除路径.

OPCRP填料的SBMBBR处理低温污水脱氮细菌多样性试验

针对低温污水生物脱氮效率低问题,采用有机高分子复合硬性颗粒(OPCRP)-SBMBBR反应器处理低温污水,与传统SBR反应器对比,通过Miseq高通量测序技术分析了2套反应器中活性污泥的细菌菌群多样性及组成结构丰度差异,揭示高效处理低温污水优势脱氮菌群。结果表明:在水温(6.5±1)℃条件下,OPCRP-SBMBBR反应器出水脱氮效果及污泥沉降速率均明显提高;投加填料有助于提高活性污泥系统内硝化反硝化菌多样性和相对丰度,即优势氨氧化菌(AOB)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)、厌氧反硝化菌总相对丰度分别由SBR(R1)的3.9%、3.47%、15.87%增加到OPCRP-SBMBBR(R2)的5.21%、5.26%、23.64%。异养硝化-好氧反硝化菌种红环菌科、Enterobacteriaceae、Terrimonas,分别由R1的2.77%、1.63%、2.43%增加到R2的3.3%、3.11%、2.59%;R2独有的好氧反硝化菌种包括假单胞菌属、氢噬胞菌属等,其相对丰度分别为1.17%、0.79%。R1、R2中优势好氧反硝化菌种总相对丰度分别为10.66%、17.35%,优势硝化菌种总相对丰度分别为7.37%、10.47%,优势硝化反硝化菌种总相对丰度分别为28.65%、43.32%,为低温污水中生物脱氮提供了良好的细菌环境。