模块化移动床人工湿地脱氮效果及N_(2)O排放研究

模块化移动床人工湿地(Modular Moving Bed Constructed Wetland,MMB-CW)因其去除效率高和抗堵塞等优势逐渐成为研究热点。本研究构建了轻质陶粒填充的MMB-CW,研究了不同填充度条件下MMB-CW的脱氮效果与N_(2)O的排放特征。结果表明:陶粒填充的MMB-CW具有良好的NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N去除效果,脱氮效果随陶粒填充度升高而增强(P<0.05)。在MMB-CW系统启动运行过程中,高陶粒填充度有利于促进硝化-反硝化耦合脱氮。当MMB-CW系统稳定时,100%填充度NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N的去除率分别为21.8%和43.7%,N_(2)O排放通量为0.6 mg/(m^(2)·d),与现有研究人工湿地N_(2)O排放通量相比处于较低水平。该研究为扩大MMB-CW技术的实际应用提供了一定的理论依据。

厌氧铁氨氧化脱氮效果与影响因素的研究

近年来,以Fe^(3+)为电子受体的厌氧铁氨氧化(Feammox)作为一种新型的生物脱氮工艺受到了研究者们的广泛关注,为了研究Feammox中氮的去除和不同条件下的脱氮效果,实验通过对厌氧氨氧化污泥进行驯化培养,以Fe^(3+)诱导厌氧氨氧化污泥启动Feammox系统,系统稳定运行后,监测Feammox系统的脱氮效果。同时分析了Fe^(3+)浓度,pH,温度,氨氮浓度对Feammox脱氮性能的影响。结果表明,当Fe^(3+)浓度为75 mg/L,pH为6,反应温度为30℃,进水氨氮浓度为75 mg/L的情况下反应器具有明显的脱氮效果,脱氮率可达到65.04%。同时也证实了Feammox在实际处理含铁氨氮废水的可行性。

基于CAST工艺的城市污水脱氮效果研究与评价

文章概述了CAST工艺,讨论了其在城市污水脱氮的应用情况,并进一步结合实际工程案例,就其在城市污水脱氮处理中呈现的效果进行了评价。对比两个阶段的试验可知,采用CAST工艺可以有效降低污水中NH3-N及TN的浓度,与硝化反应耦合的脱氮方式能进一步提升相关污染物指标的去除率,为该工艺的实际应用提供了指导。

一种脱氮反应器的脱氮效果研究

为探索一种脱氮反应器在实际水厂运行中的脱氮效果,在某一工业污水处理厂开展相关试验。探索在工况Ⅰ(投加碳源)、工况Ⅱ(投加碳源和脱氮菌)和工况Ⅲ(投加碳源和经过脱氮反应器处理后的脱氮菌)3种情况下总氮的去除效果,并记录碳源使用量和菌剂使用量。工况Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的总氮去除率分别为74.47%、83.54%和85.57%。结合COD、TN去除率,进水水量和碳源投加量,可计算出工况Ⅰ:177.08 mg/L的COD去除27.13 mg/L的TN;工况Ⅱ:180.5 mg/L的COD去除53.89 mg/L的TN;工况Ⅲ:177.0 mg/L的COD去除55.43 mg/L的TN。在同等COD浓度下,工况Ⅱ、Ⅲ的TN去除率均高于工况Ⅰ。工况Ⅱ的TN去除率略低于工况Ⅲ,但其菌剂用量为工况Ⅲ的10倍。该脱氮反应器在减少脱氮菌剂用量的同时保持高效率的脱氮效果。

潜流型人工湿地低温域脱氮效果研究

由于受低温和植物休眠的影响,人工湿地在冬季运行时脱氮率明显下降,而通过在人工湿地的植物表面覆盖保温材料,可有效提高湿地内温度,防止了结冰并减缓了植物休眠;通过控制湿地水力条件和运行方式,可提高湿地系统的温度和溶解氧值,促进NH4+-N的正常硝化;当水力负荷为0.5～15 cm/d时,湿地对TN的去除率可达68%.

高氨氮浓度下湿地植物筛选及脱氮效果研究

为研究潜流人工湿地处理农村生活污水的脱氮效果,实验采用氨氮浓度为20、30、40、50 mg.L-1的人工配置生活污水,通过实验室盆栽法研究7种典型水生植物风车草(Cyperus alternifolius)、花叶芦竹(Arundo donax var.)、再力花(Thalia dealbata)、东方香蒲(Typha orientalis Presl.)、千屈菜(Spiked Loosestrlfe)、黄花鸢尾(Iris pseudacorus)、梭鱼草(Pontederia cordata)的生长状况、发育规律以及对污水中氮的同化吸收作用,结合植物本身的形态指标,对处理农村生活污水的高效脱氮型潜流湿地的植被的脱氮效果进行综合评定。结果表明:植物在20 mg.L-1的处理中长势最好,各植物的形态指标随氨氮浓度的增加而递减;黄花鸢尾(Irispseudacorus)在NH3-N浓度50 mg.L-1以上的条件下不能生长,花叶芦竹(Arundo donax var.)在NH3-N浓度30 mg.L-1以上的条件下不能生长,梭鱼草(Pontederia cordata)在NH3-N浓度20 mg.L-1以上的条件下不能生长;植物脱氮效果随氨氮浓度的增加而递减。综合评定7种植物的脱氮效果,比较好的是再力花(Thalia dealbata)、东方香蒲(Typha orientalis Presl.)、风车草(Cyperus alternifolius)这3种植物。

人工湿地挺水植物脱氮效果研究

为了比较不同季节人工湿地挺水植物的脱氮效果,以菖蒲(Acorus calamus)、香蒲(Typha angustifolia)和芦苇(Phragmites australis)3种挺水植物为材料构建潜流型人工湿地,在春夏、夏秋两季间歇式均匀布水条件下,通过测定污水中pH及溶解氧(DO)、氨氮、硝态氮、总氮浓度,分析不同季节挺水植物的脱氮效果。结果表明:出水DO浓度在春夏季表现为对照(CK)湿地>菖蒲湿地>香蒲湿地>芦苇湿地,在夏秋季表现为CK湿地>菖蒲湿地>芦苇湿地>香蒲湿地;人工湿地出水pH均呈弱碱性,种有挺水植物的人工湿地在春夏季和夏秋季的pH分别为7.33~8.09、6.81~7.59;在春夏季,芦苇湿地的总氮去除率最高;在夏秋季,香蒲湿地的总氮去除率最高。

不同构型湿地氧分布及脱氮效果对比

通过2组对比试验(垂直流与水平流湿地、单段式与三段式水平流湿地),考察了不同构型湿地中溶解氧的分布情况及脱氮效果。结果表明:不同构型人工湿地水力流态的区别,导致了床体溶解氧分布和脱氮效果的差异。垂直流人工湿地独特的结构设计和水力流态更有利于湿地内部的供氧,局部氧浓度可比水平流湿地高0.17 mg/L;脱氮效果优于相同运行条件下的水平流湿地,NH4+-N、TN去除率分别可提高约9%、5%。三段式水平流湿地通过接触槽内复氧,有效改善了溶解氧分布,利于硝化反应进行,NH4+-N去除率最高达66%,TN去除率最高达71%,分别比单段式湿地提高约8%和5%。此外,三段式湿地在较低水位下运行仍能取得较好的脱氮效果,其最佳停留时间的范围也得以延展。

北方地区表流人工湿地冬季污水脱氮效果及微生物分布分析

对北方地区表流人工湿地冬季脱氮效果及微生物分布情况进行了分析,以西安皂河试验人工湿地为例。结果表明,表流人工湿地在北方地区冬季取得较好的脱氮效果,总氮与氨氮的平均去除率分别为47.76%、58.49%,并且氨化细菌沿程呈现递减的变化趋势,而亚硝化细菌呈现递增的趋势,但反硝化菌呈现先降后升的趋势。氨氮质量浓度与氨化细菌数及亚硝化细菌数之间存在显著相关,而硝氮质量浓度与反硝化细菌之间的相关性不显著。这结果说明除了硝化-反硝化的脱氮机制外还存在其他的脱氮机制。

零价铁与微生物耦合系统强化农田排水脱氮效果研究

针对农田排水具有TN含量高、碳源低的特点,采用传统活性污泥法处理不能取得良好的效果,而单一零价铁脱氮存在反应中产生NH+4-N等问题,提出将两者结合,建立零价铁与微生物耦合系统处理农田排水,并实验研究零价铁与微生物耦合系统脱氮的特性以及系统脱氮效率的影响因素,分析零价铁与微生物耦合系统脱氮的机理。结果表明,在初始TN质量浓度为15 mg/L时,铁刨花与微生物耦合系统脱氮效率更高;酸洗能够增加零价铁表面反应面积,提高脱氮效率;铁刨花最佳投加量为15 g/L;零价铁与微生物耦合系统脱氮的最佳水力停留时间是12 h;耦合系统脱氮的最佳pH范围为6.0~7.5;耦合系统脱氮的最佳温度为35℃左右。

电化学反应提高生物滤池的城市污水脱氮效果

为了探明电化学反应对废水生物处理效果的影响,研制了电极生物滤池以及相对照的普通生物滤池各一套。通过两套系统的对比试验,了解电化学反应对生物处理过程的影响。试验结果表明,电极生物滤池与对照反应器相比较,CODCr和氨氮去除率提高不明显,而总氮的去除率提高了14.9%。

OGO工艺处理城市污水脱氮效果及机理初探

采用改良而成的OGO工艺技术，以试验配水模拟城市生活污水，研究了OGO系统的脱氮效果，通过分析反应器各反应区的脱氮效果，并结合OGO系统脱氮效果观察系统中活性污泥絮体特性，研究分析了OGO系统的脱氮机理。试验结果表明，在进水总氮（TN）和氨氮（NH4^＋ -N）分别为31．15—42．26mg／L和27．53—38．58mg／L的条件下，OGO系统对总氮和氨氮的平均去除率分别可达74．31％和83．75％。反应器外环脱氮方式为同时硝化反硝化（SND）脱氮，其脱氮量占反应器脱氮总量的80．48％，OGO工艺对氮素的生物去除绝大部分是通过同时硝化反硝化来实现的；同时硝化反硝化的宏观分区理论和微环境理论均适用于OGO系统。

西北地区潜流人工湿地冬季脱氮效果研究

对西安市皂河人工湿地示范工程中潜流人工湿地冬季脱氮效果、溶解氧和微生物的空间分布进行分析研究。结果表明,潜流湿地中总氮与氨氮的平均去除率分别为29.0%和35.1%,基质中氨化细菌、亚硝化菌和反硝化菌数量沿程都呈现递减的趋势,在深度上氨化和亚硝化菌数量都是随深度减少,而反硝化菌数量是随深度增加;溶解氧浓度与氨化细菌、亚硝化菌数量存在显著正相关性,而与反硝化菌存在显著负相关性,说明湿地中溶解氧的分布对脱氨效果有重要影响。

一体化A/O移动床生物膜反应器中DO、TN分布及脱氮效果研究

采用一体化A/O移动床生物膜法工艺,以模拟生活污水研究了该工艺的除碳脱氮效果,并对一体化移动床生物膜反应器的好氧区和缺氧区各纵向断面的COD、DO、NH3-N、TN、NO3--N和NO2--N进行了检测,通过对缺氧区各断面的DO和TN浓度分布情况,分析了脱氮的产生过程。试验结果表明：在水力停留时间HRT=12 h,好氧区DO保持5 mg/L左右,COD进水浓度处于250-400 mg/L时,COD的去除率均在90%以上,且出水COD均在40 mg/L以下;TN进水浓度为20-50 mg/L时,NH3-N去除率高于90%,其出水浓度可达到5 mg/L以下,脱氮效率也较高,TN去除率可达到65%-85%。COD和NH3-N的浓度分布状况表明该一体化A/O移动床生物膜反应器的流态趋于全混式。

ZnO纳米颗粒对活性污泥脱氮效果及硝化细菌丰度的影响

【目的】研究ZnO纳米颗粒对活性污泥脱氮效果及硝化细菌丰度的影响,以揭示ZnO纳米颗粒对活性污泥脱氮系统的影响机制。【方法】向模拟的4LSBR反应器内投加1,10,20mg/L ZnO纳米颗粒悬液,以未投加ZnO纳米颗粒的反应器为对照（CK）,测定不同质量浓度ZnO纳米颗粒处理的活性污泥NH4^＋-N和总氮（TN）、硝化速率的变化;最后采用荧光原位杂交技术（FISH）,对不同质量浓度ZnO纳米颗粒处理下活性污泥中硝化细菌（氨氧化细菌（Ammonia Oxidizing Bacteria,AOB）和亚硝酸氧化菌（Nitrite Oxidizing Bacteria,NOB））的丰度水平进行检测。【结果】1,10,20mg/L ZnO纳米颗粒悬液短期（〈6h）暴露下对活性污泥脱氮效果没有明显影响;活性污泥经10,20mg/L ZnO纳米颗粒悬液长期接触（30d）后,TN去除率由投加前的81.4%,80.5%分别下降至66.1%,47.4%,NH4^＋-N去除率由投加前的80.4%,84.3%分别下降至62.1%,53.4%。随着ZnO纳米颗粒质量浓度的增加,硝化速率也明显下降。FISH定量分析表明,长期（30d）暴露于10～20mg/L的ZnO纳米颗粒环境中,活性污泥中的AOB和NOB丰度水平大幅降低,60d后略有回升。【结论】10～20mg/L ZnO纳米颗粒悬液对脱氮菌群生长和代谢活性均产生较明显的抑制作用,这是活性污泥脱氮效果明显降低的主要原因。

新型填料曝气生物滤池改善污水厂脱氮效果的实验研究

为解决包头市某生活污水处理厂出水氨氮含量偏高的问题,采用以新型聚乙烯SDC为生物填料的上流式Biostyr曝气生物滤池（BAF）处理该生活污水,进行了接种挂膜实验,考察了BAF对该生活污水COD、TN及NH4^＋-N的去除效果以及温度和溶解氧含量对NH4^＋-N去除效果的影响。结果表明,在水温为17.4～22.2℃、进水体积流量为12L/h、进气体积流量为36L/h、气水体积比为3：1的条件下,BAF系统在17d内生物膜成熟;系统稳定运行后,COD、TN、NH4^＋-N的平均去除率分别为82.54%、70.36%、86.82%,出水水质满足GB 18918-2002一级A标准,为BAF在该厂的实际应用提供了参考。

生物沸石污水脱氮效果探讨

探讨了生物沸石床对农村生活污水中各种形态氮及COD等污染物的去除效果。结果表明,生物沸石床对氨氮、硝氮、TN、COD均有不同程度的去除,对氨氮的去除作用尤为明显,最大可达97.07%。同时阐明生物沸石对氨氮和硝氮的去除机理有所不同。

活性污泥法废水脱氮过程C/N值对N_2O释放及脱氮效果的影响

本文就活性污泥法废水脱氮过程中C/N值对N_2O气体形成及废水处理脱氮效果的影响进行探讨。试验结果表明,C/N≥4.5时,脱氮过程中没有N_2O气体释放大气中,总脱氮率≥92%;而当C/N≤3.0时,由NH_3—N转化为N_2O—N的百分比随C/N值下降而升高。

影响SBR工艺脱氮效果因素的研究

研究了影响SBR工艺脱氮效果的两个因素———供氧模式和碱度。得出如下结论:在固定供氧模式下,亚硝化和硝化过程分步进行;而在非固定供氧模式下,亚硝化和硝化过程同步进行。足够的碱度能得到较好的脱氮效果;反之,脱氮效果较差。

微动力曝气对复合垂直流人工湿地脱氮效果研究

为构建复合垂直流人工湿地,通过单因素、多因素正交实验法得到系统运行所需最佳运行条件,微动力曝气最佳运行条件为曝气位置为下行流湿地60 cm,曝气时间为3.5 h,曝气量为600 mL/min,曝气方式为连续曝气0.5 h,停机1.0 h。在最佳运行条件下,考察微动力曝气对系统内DO、pH值、COD、NH4+-N、TN浓度的影响,同时考察复合垂直流人工湿地系统的运行效果。结果表明:在最佳运行条件下,出水的DO质量浓度为7.89 mg/L,pH值为7.26,COD、NH4+-N和TN的去除率均达到了90%以上;NH4+-N出水浓度达到了地表水I类标准,TN出水浓度达到了地表水II类标准;湿地系统CW1对微污染水NH4+-N、TN和COD的去除率均明显高于空白对照组的湿地系统CW1和CW2。可见,通过微动力曝气,能明显增强复合垂直流人工湿地对微污染水源的脱氮效果,并且能极大地提高湿地系统内的COD、NH4+-N和TN去除率。