部分亚硝化-厌氧氨氧化耦合工艺处理污泥脱水液

在缺氧滤床+好氧悬浮填料生物膜工艺中实现部分亚硝化,然后进行厌氧氨氧化(ANAMMOX),考察其对高含氮、低C/N污泥脱水液的处理能力.结果表明,亚硝化反应器在15～29℃、DO6～9mg/L条件下,通过综合调控进水氨氮负荷(ALR)、进水碱度/氨氮、水力停留时间(HRT)等运行参数,可以调节出水(NO2--N)/(NH4+-N)的比率,能够较好地实现部分亚硝化反应以完成厌氧氨氧化.当进水ALR为1.16kg/(m3·d),进水碱度/氨氮为5.1时,出水(NO2--N)/(NH4+-N)在1.2左右,(NO2--N)/(NOx--N)大于90%,进入ANAMMOX反应器的氮物质去除率达到83.8%.

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺处理高氨氮废水研究进展

介绍了部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺相比传统方法的优点,如低能耗、无需外加有机碳源、污泥产量低等,是近年来开发出的经济、节能的生物脱氮工艺,适用于低碳氮比废水的处理。归纳了各国学者对该工艺的反应机理的大量的研究,指出目前研究重点已经转向该工艺的实际应用。叙述了联合工艺的影响因素,总结了联合工艺处理实际废水时所采用的共性措施,并指出了目前存在的问题,认为今后应加强对实际废水中有机物、盐度、有害物质(如重金属离子等)影响厌氧氨氧化工艺体系的研究,针对具体水质加强与细化相互关联、相互作用参数的研究,加强不同类型反应器的结构、参数对厌氧氨氧化效率的研究,优化现有反应器。

部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺联合形式、应用及脱氮效能评析

部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺与传统生物脱氮工艺相比具有一定优势,但该联合工艺是否一定优于传统生物脱氮工艺尚需论证。本文介绍了部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺的组合形式、特点和处理实际废水的研究进展,从脱氮速率、能耗及碳源的角度将部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺与传统生物脱氮工艺进行对比分析。指出部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺具有不需要额外投加有机碳源的优点;部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺虽然在曝气方面可以节省能耗,但是其中温反应需要一定的热能消耗,综合分析其处理能耗高于传统生物脱氮工艺;同时该联合工艺的整体脱氮速率与传统生物脱氮工艺相比差别不大。据此提出在选择生物脱氮工艺时需要考虑废水的碳氮比,碳氮比高时可以采用传统生物脱氮工艺,碳氮比低时可以考虑使用部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺。

部分亚硝化/厌氧氨氧化耦合系统处理稀土氨氮废水脱氮性能

构建了两级部分亚硝化(PN)厌氧氨氧化(ANAMMOX)耦合脱氮系统,研究了耦合系统处理稀土氨氮废水脱氮性能和微生物群落结构的变化,探讨了稀土元素对系统脱氮功能微生物活性的影响。结果表明,通过控制溶解氧能成功启动两级PN ANAMMOX反应器,当进水中稀土元素Y(Ⅲ)浓度大于10 mg L时,两级PN ANAMMOX耦合系统脱氮性能将逐步降低,停止添加Y(Ⅲ)后,其性能也不能恢复。同时短期试验表明,当Y(Ⅲ)浓度大于40 mg L时对AOB菌活性有抑制作用,当Y(Ⅲ)浓度大于20 mg L时对ANAMMOX菌活性有抑制作用,且抑制效果随着浓度的升高而增强。高通量测序技术表明,稀土元素Y(Ⅲ)冲击会降低系统中AOB菌(Nitrosomonas)及ANAMMOX菌(Candidatus_Kuenenia)丰度,且对Candidatus_Kuenenia的影响强于Nitrosomonas。

厌氧-部分亚硝化-厌氧氨氧化处理高盐高有机废水脱氮研究

随着工业的发展,产生大量高盐高有机废水,由于其处理难度大、投资大、耗能大而且效率低,导致部分废水直接排入或未达标即排入河流,引起水质污染。文章总结高盐高有机废水的处理现状,提出厌氧-部分亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺,并讨论其可行性,以实现低耗高效进行除氮脱碳,最后对其在水处理领域的研究进行展望。

部分亚硝化-厌氧氨氧化处理磁混凝生活污水

以磁混凝预处理后的生活污水为处理对象,构建了部分亚硝化-厌氧氨氧化分体式反应器,通过曝气调控与生物强化促进部分亚硝化反应的稳定进行,并耦合厌氧氨氧化反应进行深度脱氮.近100d的运行结果表明,在生物强化和间歇曝气的控制条件下,亚硝酸盐积累率达到了89.93%;提高亚硝化反应器中曝气阶段溶解氧浓度(从0.6~0.8mg/L升高至1.0~1.2mg/L)有利于氨氮与总氮去除.该系统最高能够去除95.45%的氨氮和86.28%的总氮,实现了稳定、高效脱氮;磁混凝预处理后的生活污水在亚硝化反应器中,间歇曝气条件促进了残留的溶解性有机物为反硝化提供碳源,COD总去除率达到64.65%~74.42%,并且亚硝化反应器出水与系统最终出水的有机物组分相似,主要为难降解有机物.

匹配厌氧氨氧化-部分亚硝化启动调控策略研究

对部分亚硝化(PN)启动过程的基本认识和最新趋势进行总结,介绍了近年来关于PN启动调控的影响因素的研究结果,指出实际工程应用条件下的主要挑战和机遇,对PN研究进行展望并提供可用的优化策略,以期促进主流PN/AMX的工艺设计和操作。

部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺影响因素及控制策略

部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺是一种可节约能源、并可持续发展的自养脱氮工艺.该工艺易受温度、DO、pH、FA、FNA、无机碳源、有机物、盐度等因素影响,谨慎控制影响因素对于工艺的稳定至关重要.基于对工艺稳定运行的维持,总结了部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺现存的问题及对应的控制策略,包括控制污泥生物质类型、污泥龄、曝气方式、添加药剂等,用于功能菌的筛选;并对目前研究中存在的问题和发展趋势进行了论述.

匹配厌氧氨氧化SBR部分亚硝化累积NO_2^--N研究

部分亚硝化工艺作为匹配厌氧氨氧化的前置反应,确定其影响因素参数对低碳氮比高氨氮废水的脱氮处理具有深远意义。而如何实现氨氧化长期稳定停留在亚硝化阶段,实现亚硝态氮的累积是亟需解决的难题,也成为近年学者的研究热点。笔者就游离氨浓度、温度、p H值、溶解氧浓度与污泥龄等因素进行分析,探索各因素的具体影响参数,为部分亚硝化工艺的实现提供理论支持,寻找最佳亚硝化途径。

亚硝化-厌氧氨氧化作用机理的研究

与传统的生物硝化-反硝化工艺相比,亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺在处理低(超低)碳氮比高浓度含氮废水方面有着不可替代的优越性,是上个世纪末生物脱氮领域里的一个突出的创新.在温度为30～40℃和水力停留时间约为1 d条件下,p(DO)在0.5～2.5 mg/L,pH值为7.4～8.3时,能够较好的实现匹配厌氧氨氧化的亚硝化;探讨了亚硝化和厌氧氨氧化在污泥颗粒化技术中的实现可能机理.

亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺及其应用的研究进展

亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺是一种节能高效、最具革命性的新型生物脱氮工艺,具有耗氧量少、污泥产量低、不需外加有机碳源等优点,非常适用于低C/N废水的处理。首先分别介绍了亚硝化和厌氧氨氧化工艺的基本原理,在此基础上分析了亚硝化-厌氧氨氧化组合工艺的技术特点及研究现状,指出了该组合工艺目前存在的问题,并对今后的研究方向进行了展望。

部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺在城镇水污染控制领域的研究与应用

部分亚硝化-厌氧氨氧化(Partial Nitritation-Anaerobic Ammonium Oxidation)工艺是迄今为止已知的最具革命性的生物脱氮新工艺,特别是在处理低C/N高氨氮废水方面有着不可替代的巨大优越性,因此具有非常广阔的发展前景。介绍了部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺的脱氮机理和控制条件,并综述了近年来该工艺的国内外研究现状。

部分硝化-短程反硝化-厌氧氨氧化系统脱氮效能及N2O排放特性的研究

为建立城市污水主流厌氧氨氧化脱氮系统并研究其温室气体N2O排放特征,采用低氧SBBR处理模拟生活污水并获得了94.1%的TN去除率。连续试验及批量试验结果表明,高效脱氮是部分硝化-短程反硝化耦合厌氧氨氧化共同耦合作用结果。典型周期内N2O排放呈快速上升、波动式快速下降、缓慢消失的规律,其中第75 min N2O排放速率最高,达6.7μg/(L·min),推测是由于低氧硝化过程中羟胺氧化作用所致。高通量测序揭示了体系内同时存在着厌氧氨氧化、好氧异养、反硝化、硝化等功能菌属,与系统脱氮和N2O产生密切相关。

氨氮负荷波动对城市污水短程硝化-厌氧氨氧化工艺硝态氮的影响

亚硝酸盐氧化菌(NOB)增长是导致城市污水短程硝化-厌氧氨氧化(partial nitrification/anammox,PN/A)工艺脱氮效率降低的主要原因之一.采用SBR反应器研究了周期性的进水氨氮负荷变化对城市污水PN/A工艺出水硝酸盐的影响.结果表明:恒定曝气量和曝气时间,进水氨氮负荷周期性降低时,PN/A工艺出水硝态氮逐渐增长,导致系统脱氮性能下降.在硝态氮增长之后,保持进水氨氮负荷稳定,系统的脱氮性能未恢复.进一步分析表明:低氨氮浓度下,NOB对于溶解氧的竞争是出水硝态氮增长的主要原因.因此,在城市污水PN/A工艺中,为了维持稳定的脱氮性能需要控制溶解氧和出水氨氮浓度.

投加羟胺原位恢复城市污水短程硝化-厌氧氨氧化工艺

有效抑制或淘洗亚硝酸盐氧化菌(NOB)是短程硝化-厌氧氨氧化(PN/A)工艺应用于城市污水处理的关键.以因NOB大量增长受到破坏的城市污水PN/A系统为对象(硝酸盐(NO3^--N)生成比例为0.90),考察了羟胺(NH 2OH)投加浓度和投加方式对其恢复的效果.结果显示,当序批式反应器中初始NH2OH投加浓度为10mg/L时,每天投加1次,连续投加20d后,NO3^--N生成量占NH 4^+-N消耗量的比例由0.90逐步降低至0.11.表明NH 2OH(10mg/L)可原位恢复PN/A工艺.NH2OH停止投加59d后,出水NO3^--N生成比例再次小幅度上升至0.15,此时继续投加5d NH2OH(10mg/L),PN/A工艺运行良好,因此间歇投加NH 2OH可以维持PN/A工艺稳定运行.实时定量PCR结果表明,在投加NH 2OH(10mg/L)后,NOB的丰度不断下降,从(4.52±0.44)×10^10copies/g VSS(第6d)下降到(2.30±0.80)×10^9copies/g VSS(第157d),说明NH 2OH的投加有利于抑制和淘洗NOB.

亚硝化与厌氧氨氧化串联工艺处理高氮低碳废水的研究进展

我国氮素污染问题日益严重,而传统脱氮工艺流程长,氧耗大,反硝化碳源不足,脱氮效果低。亚硝化—厌氧氨氧化串联工艺是目前最经济、最简洁的生物脱氮工艺,非常适用于低C/N废水的处理,与传统方法相比,该工艺有明显的优点,如低能耗、无需外加有机碳源、低污泥产量等。随着基础研究的逐渐深入,各国学者开始将研究视角转向该工艺的实际应用。本文在首先介绍了亚硝化和厌氧氨氧化工艺原理及亚硝化细菌、厌氧氨氧化菌生化特性的基础上,重点介绍了近期亚硝化—厌氧氨氧化串联工艺在污泥消化上清液、垃圾渗滤液等实际高氮低碳废水处理中应用的现状,并指出了目前存在的问题和今后的研究方向。

城市污水主流亚硝化-厌氧氨氧化的关键影响因素综述

与传统生物脱氮工艺相比,亚硝化-厌氧氨氧化工艺能节省62.5%曝气量、50%碱度、100%碳源以及90%剩余污泥量,已在垃圾渗滤液、污泥消化液、工业废水等侧流高氨氮废水处理中取得较好效果,被公认为是最具节能降耗潜能的脱氮工艺之一。然而,在用于低氨氮城市污水主流处理方面,受低水温、低氨氮浓度以及有机物等方面的影响,工艺脱氮效率及其稳定性受到很大制约。本文综述了城市污水亚硝化-厌氧氨氧化的关键影响因素,以推进城市污水处理。

部分反硝化耦合厌氧氨氧化IFAS系统脱氮性能

采用部分反硝化活性污泥耦合厌氧氨氧化生物膜处理低碳氮比废水(C/TN=1.63),考察生物膜-活性污泥复合系统(IFAS)进行部分反硝化耦合厌氧氨氧化(PD/A)处理低碳氮比废水的可行性及其耦合后两相中功能菌活性与菌群分布变化规律.结果显示,系统耦合运行期间,出水TN为(5.07±0.2)mg/L,去除率为(90.7±0.1)%,厌氧氨氧化途径对TN去除的贡献率高达(86.61±3.4)%;固着相对厌氧氨氧化活性的贡献率为100%,悬浮相上,μ(NO_(3)^(-)-N)占比为99.32%,μ(NO_(2)--N)占比为99.22%;与耦合前相比,悬浮相中硝酸盐还原酶(Nar)活性由(0.43±0.05)μmol/(mg protein·min)增加至(0.49±0.09)μmol/(mg protein·min),亚硝酸盐转化率明显升高[(70±2.2)%~(90.01±2.3)%];Illumina MiSeq结果显示,固着相上的优势菌属为Candidatus_Brocadia,且耦合前后丰度无明显变化(33.61%~33.43%),悬浮相上反硝化菌属Prosthecobacter,Ferruginibacter,OLB8丰度增加.以上结果表明,在IFAS系统中可以实现稳定的PD/A协同脱氮,耦合后部分反硝化由悬浮相主导,厌氧氨氧化由固着相主导,厌氧氨氧化菌(AnAOB)与反硝化菌对NO2--N的竞争强化了悬浮相部分反硝化能力.

曝气频率及溶解氧对匹配厌氧氨氧化型亚硝化反应的影响

试验采用匹配厌氧氨氧化型SBR工艺处理模拟废水,反应器在(28±1)℃,pH=7.5~8.0,曝气量为0.2~0.3 L·min^-1条件下启动。通过静态试验考察在不同曝气频率(曝气5 min/停曝5 min、曝气15 min/停曝15 min、曝气30 min/停曝30 min及曝气45 min/停曝45 min)和溶解氧(DO=0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L和2.0 mg/L)对反应器内部分亚硝化的迚程的影响。结果表明:在曝气频率为曝气30 min/停曝30min、DO=1mg/L时,NO2-N积累率维持在90%以上。适中的间歇曝气能有效促迚亚硝化细菌富集,有利于积累高浓度的NO2-N。

城市污水中部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺NOB抑制策略的研究进展

城市污水具有低温低氨氮(NH4+-N)的特点,不利于亚硝酸盐氧化菌(NOB)的长期稳定抑制,而NOB的过度增殖会导致出水硝氮(NO3--N)指标升高,对其他功能微生物产生竞争性抑制作用,进而降低部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN/A)系统的脱氮性能和稳定性。以氨氧化菌(AOB)、NOB、厌氧氨氧化菌(AnAOB)等功能微生物动力学参数、生长特性为基础,探讨了主流条件下的城市污水处理系统中优势功能微生物的变迁。综述了当前普遍采用的低溶氧(DO)限制、好氧-缺氧交替、生物强化、投加抑制剂、泥龄(SRT)筛选、低亚氮等NOB抑制策略,并总结了单一抑制策略无法长期、稳定抑制NOB活性,需进一步考察多重策略的联合作用。继而,从性能和工艺复杂程度,对目前普遍采用的实现多重策略联合调控的反应系统进行了探讨。提出采用活性污泥模型(ASM)与实验相结合的方法,为助力主流PN/A工艺运行调控提供了新思路,并指出深化基础理论的研究,开发新型的组合工艺强化NOB的抑制及脱氮性能稳定也是可行的发展方向。