固定化异养硝化-好氧反硝化菌在污水生物强化中的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(Heterotrophic nitrification-aerobic denitrification,HN-AD)菌可以在有机碳存在的好氧条件下实现同时硝化和反硝化,广泛应用于各类污水处理过程中。综述了HN-AD菌株的脱氮特性和代谢途径,总结了其在污水处理中的应用和研究现状,比较了不同载体材料的优缺点,重点讨论了固定HN-AD菌株提高反应器处理效果和稳定性的作用机理。最后,展望了固定化HN-AD菌株在污水处理中面临的挑战和未来的研究方向。

海水养殖尾水中NH_(4)^(+)-N去除技术的机理与工艺研究进展

总结了海水养殖尾水中NH_(4)^(+)-N的来源及特点,NH_(4)^(+)-N去除技术的机理与功能微生物、工艺应用及其微生物分布等,重点对海水养殖尾水中NH_(4)^(+)-N去除技术的机理与工艺应用进行了阐述。好氧氨氧化微生物主要包括氨氧化细菌(AOB)、氨氧化古菌(AOA)及全程硝化菌(comammox),厌氧氨氧化微生物主要包括厌氧氨氧化细菌(AnAOB)。基于好氧氨氧化微生物原理去除NH_(4)^(+)-N的主要工艺技术包括移动床生物膜反应器(MBBR)、曝气生物滤池(BAF)、人工湿地和生态塘等;基于厌氧氨氧化菌处理海水养殖尾水的主要工艺技术有厌氧流化床、厌氧固定床等。指出工艺应用与微生物种群结构之间关系的研究不足。富集氨氧化微生物从而实现经济高效脱氮是未来工艺研究的重点方向。

AAO-MBBR工艺在农村生活污水中应用效果研究

【目的】研究农村污水处理新工艺AAO-MBBR模式运行最佳工况和其对污染物的处理效果。【方法】通过对比不同停留时间、不同内循环比、不同好氧池溶解氧质量浓度下污染物去除率,筛选出设备最佳运行参数,设置设备在最佳工况运行时,分析其对各污染物处理效果。【结果】改良后的AAO-MBBR新工艺在水力停留时间8 h、内循环比为300%、好氧池溶解氧质量浓度为2.5 mg/L时,污染物去除效果最佳。在最佳工况运行时,设备对SS(悬浮物)、COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)、NH_(3)-N(氨氮量)和TP(总磷量)的去除率分别为80%、85%、91%、84.5%和46%,处理效果显著高于其他污水处理设备。【结论】改良AAO-MBBR工艺一体化污水处理设备污染物去除效果较好。

高效气提环流式生物脱氮反应器在污水厂扩建改造中的应用

西北某污水处理厂扩建改造一期工程处理规模为5000m^(3)/d,采用高效气提环流式生物脱氮反应器(DIAB)工艺,所用反应器基于厌氧-缺氧-好氧(AAO)推流式生物反应器与升流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge bed,UASB)反应器特点进行改良,由多级环状结构构成,利用三相分离器结构设计实现水、气、污泥分离,利用曝气尾气作为动力来源,实现混合液的无动力回流。总水力停留时间为21 h,其中厌氧区、缺氧区和好氧区停留时间分别为1.5、8.5 h和11 h,混合液悬浮固体(MLSS)质量浓度为5500 mg/L,平均BOD5污泥负荷为0.1 kg BOD5/(kg MLSS·d),混合液回流比为300%。污水厂采用该工艺完成改造运行后实际出水水质可稳定达到一级A标准。扩建工程单位处理成本为0.454元/m^(3)、生物处理区占地面积为0.161 m^(2)/m^(3),与相似规模传统AAO工艺相比较处理成本和占地面积分别减少了24.3%和25.8%,在出水水质、运行成本方面均有明显改善,与相似规模循环式活性污泥(CASS)工艺相比较占地面积相似,但处理成本减少约20%,出水水质优于CASS工艺,尤其在脱氮方面表现出色。DIAB工艺脱氮效率及碳源利用率较高,脱氮效果好,碳源投加及回流设备用电电耗低,适用于土地、工期受限,以及进水低碳氮比条件下污水处理厂的扩建、应急建设。

基于碳减排的厌氧氨氧化脱氮工艺应用及强化调控进展

随着我国“双碳”目标的提出和水处理行业提标改造的重点落在生物脱氮,污水处理厂从关注满足排放许可限制转向实现碳中和、能量自给及资源回收。厌氧氨氧化(Anammox)技术凭借无需外加有机碳源、占地面积小、污泥产量少以及脱氮效率高等节能降耗与碳减排优势,代表着未来污水生物脱氮的发展方向。基于已有研究成果,梳理对比了传统脱氮与Anammox反应的发展历程;重点综述了新兴短程硝化耦合Anammox(PN-A)工艺、短程反硝化耦合Anammox(PD-A)工艺和甲烷型反硝化耦合Anammox(DAMO-Anammox)工艺在城市主流工况的应用进展;详细探讨了主流Anammox工艺面临低温、进水负荷不均和光照等环境因素冲击时,可施行的“侧流污泥补充至主流”“侧流污水间歇性补充至主流”“驯化生物膜颗粒”等内源性以及外源性的强化调控策略及内在机制;最后围绕分子生物学技术、材料科学、数字信息技术和管理政策,对加快Anammox生物脱氮技术的创新发展与推广应用进行了展望。

可生物降解聚合物作为固相反硝化碳源的研究进展

碳源是生物反硝化法处理低碳氮比硝酸盐污水的必要物质.传统的水溶性碳源投加量难以控制,易导致出水水质恶化,需要寻找一种释碳稳定、安全高效的替代碳源.可生物降解聚合物(biodegradable polymers,BDPs)是一类人工合成的高分子有机物,已被证实可作为新型的反硝化缓释碳源.其具有反硝化效率高、安全稳定、操作简单等优点,近年来被广泛报道.归纳总结了BDPs碳源类型及其体系的反硝化性能和影响因素,讨论了BDPs体系脱氮机制及生物膜群落结构与功能,评价了BDPs反硝化脱氮的成本.提出发展成本相对低廉的BDPs复合碳源、阐明运行条件对BDPs反硝化的影响机制、通过优化微生物群落来构建高效BDPs反硝化系统以及加强共存污染物去除等未来重点研究方向,以期为可生物降解聚合物的反硝化脱氮研究和应用提供参考和依据.

曝气生物滤池影响因素及脱氮除磷研究进展

曝气生物滤池(BAF)是一种集吸附、过滤和生物氧化为一体的新型污水生物处理技术。本文介绍了影响BAF运行效果的因素(如填料、水力负荷、气水比、反冲洗、C/N和温度等),综述了BAF在去除水中各类污染物质的最新研究进展,并就该工艺在有机及悬浮物去除、硝化除氨、脱氮除磷、耦合其他工艺等方面所具备的优势与不足进行了阐述,为BAF的发展与应用研究提供一定的科学参考。

次氯酸钠去除生活污水中氨氮的研究

在生活污水处理厂生产运营管理中,会出现高浓度废水间歇式对生产造成冲击的情况,进而对生物系统造成冲击,易导致硝化不充分,出水氨氮上升,致使出水水质不稳定,易引发环保风险。因此,当生物处理系统受到冲击时,需要在接触消毒池中添加药剂,从而将氨氮控制在合理浓度范围内。次氯酸钠具有使用安全、操作简单、反应速度快的优点,并且对水体具有消毒作用,是用于去除水体中氨氮的良好氧化剂。本实验使用生活污水处理厂未消毒的出水配制质量浓度10 mg·L^(-1)的氨氮溶液,以次氯酸钠为氧化剂对氨氮进行去除。实验过程中利用单一变量法研究了次氯酸钠用量、反应时间、反应温度、反应pH值对氨氮去除效果的影响。实验结果表明当m(Cl2)∶m(N)=9.6∶1,反应时间为20 min,反应温度15℃~30℃,pH值在6.5~8.0之间时,氨氮除去率可达到100%,同时还可以保证合适的余氯值,生活污水可达标排放。因此,采用次氯酸钠去除生活污水中的氨氮具有重要的应用价值。

改性沸石+生物接触氧化处理氨氮实验研究

改性沸石吸附与生物接触氧化组合工艺在处理微污染水中氨氮方面,虽然已经取得了一定的研究成果,但对于组合工艺在不同类型微污染水体中的应用效果缺乏系统的研究。文中通过实验室规模的吸附和生物接触氧化实验,分析了不同操作条件下的氨氮去除效果,发现改性沸石可以有效提升氨氮的去除率,其中有机改性沸石表现最优,氨氮去除率高达98.5%,同时,生物接触氧化工艺中,曝气量和HRT的增加均能提高氨氮去除率,生物膜的成熟度也对去除效果有正面影响。

煤矿废水处理技术提升工艺应用研究

以某矿矿井水处理站为例,对其原有污水处理站出水进行水质检测、水样数据分析,确定超标污染物含量。根据超标污染物的特性及现有工艺进行实验,选择研究合适的污水处理工艺改造方案,确保出水满足相关标准要求。同时,针对该矿的废水排放量、污水处理厂处理能力以及回用水量之间进行平衡分析,确保排放的污水经处理后全部用于该矿生产、生活用水。

新疆地区某污水处理厂提标改造工艺设计实例分析

新疆地区某污水处理厂处理规模为4.0×10^(4) m^(3)/d,结合污水处理厂运行存在的问题和排放标准的提高,需进行提标改造。TN、TP、SS等的去除是提标改造的关键,主要对原Bardenpho生物池工艺内回流、搅拌及曝气设施进行改造,并增设精细格栅及调节池预处理工艺、气浮池和均质石英砂滤料滤池深度处理工艺。提标改造工程建成运行以来,运行状况满足设计要求,出水水质COD、BOD _(5)、SS、NH_(3)-N、TN、TP均稳定达到一级A排放标准。

生物除铁除锰滤层的溶解氧需求及消耗规律研究

针对高铁、高锰地下水中含有氨氮的问题,进行了生物除铁除锰过程中溶解氧需求及消耗规律的研究。结果表明:弱跌水曝气难以适应含氮地下水的净化对溶解氧的需求,在原水氨氮为1.2 mg/L、铁为15 mg/L、锰为1.5 mg/L左右的条件下,控制溶解氧>7.5 mg/L时,生物滤层才能培养成熟,出水锰离子浓度才能达标;过滤过程中溶解氧主要消耗在上部的45 cm滤层之内,用于铁的去除以及氨氮的硝化,下部除锰生物滤层能否得到充足的溶解氧是决定除锰成败的关键。

厌氧/好氧/生物脱氨工艺处理煤化工废水

采用厌氧/好氧/生物脱氨/混凝沉淀工艺处理煤化工废水,设计总处理量为360m3/h。4个多月的调试运行结果表明,该工艺运行稳定,耐冲击负荷能力强,当进水平均COD为2 141 mg/L、总酚为391 mg/L、氨氮为92 mg/L时,处理后出水COD<100 mg/L、总酚<10 mg/L、氨氮<15 mg/L,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。

异养硝化作用的主要特点及其研究动向

废水生物脱氮是目前水处理领域中关注和研究的热点,在对自养硝化作用研究的同时,对异养硝化作用及其菌属的研究已成为环境废水生物脱氮领域的热点问题,同时对新型异养硝化作用的研究是对传统硝化理论的丰富与突破.在综述大量文献及已有实验研究工作的基础上,对异养硝化作用的主要特点(硝化作用主体、生长条件、硝化途径、作用酶系统以及分离方法等),以及目前国内外研究现状进行了系统介绍,并对异养硝化作用的研究方向进行了展望.

低温工厂化养殖水体氨氮处理微生物的初步研究

为了研究低温环境下工厂化养殖水体氨氮处理微生物,用平板菌落计数法和最大几率数法对处理养殖水体的生物滤池中的微生物数量进行了跟踪检测,同时测定实验组和对照组养殖水体的理化性质。结果显示在实验过程中,硝化细菌和亚硝化细菌的数量持续上升,后期达到稳定;初期系统中没有反硝化细菌,后期数量开始逐渐增加。实验组与对照组的养殖水体的氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐浓度的测定结果证明了生物滤池中的硝化——反硝化系统在发挥作用。实验表明经过低温环境的驯化和诱导,在12℃的低温条件下,微生物处理仍然是工厂化养殖水体中氨氮的有效处理手段。实验验证了在冷水鱼工厂化低温养殖中使用生物滤池处理氨氮的可行性。

控制pH实现短程硝化反硝化生物脱氮技术

采用序批式活性污泥法,在温度为28±1℃的条件下,通过控制反应器内初始pH为7.8～8.7开发了一种新型短程硝化生物脱氮工艺.试验结果表明:经过25 d的运行,曝气结束时出水中主要以亚硝酸盐为主,硝酸盐氮在4 mg/L以下,亚硝酸盐累积率达90%以上;在整个硝化期间游离氨(FA)质量浓度都在0.52～4.72 mg/L,均在抑制硝酸菌活性的阈值范围内.因此,控制pH实现短程硝化反硝化生物脱氮工艺的机理是利用反应体系内的高pH和高游离氨浓度对硝酸菌产生抑制,从而在硝化过程中产生亚硝酸盐积累.

味精废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究

采用厌氧氨氧化工艺(ANAMMOX)处理味精废水,结果显示,总氮容积去除负荷可达457mg·L-.1d-1,高于传统硝化-反硝化工艺,可成为传统硝化-反硝化工艺的替代技术.厌氧氨氧化菌对NO2--N的耐受范围为96.5～129mg·L-1.受基质NO2--N抑制后,厌氧氨氧化反应器难以自行恢复,将基质浓度稀释到临界浓度以下则可恢复效能.反应器对进水cNO2--N/cNH4+-N比值有一定的适应能力.在所试的进水cNO2--N/cNH4+-N比值(1.0～1.4)范围内,出水基质浓度基本保持不变.

污水处理中游离氨对硝化作用抑制影响研究

含氮废水尤其是高氨氮废水的生物处理中,游离氨对硝化作用的抑制作用显著影响工艺的运行效果.研究游离氨对硝化作用的抑制机理有利于生物脱氮工艺的长期稳定运行.总结了游离氨抑制对硝化作用影响的最新研究,介绍了游离氨对氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的抑制模型和抑制机理,以及控制游离氨抑制作用的主要策略;探讨了游离氨选择性抑制下短程硝化反应的实现、维持和适应性,主要包括游离氨和其他影响因素如溶解氧、温度等协同作用对短程硝化的影响.

废水生物脱氮技术的研究发展

阐述了氨氮富营养化所带来的危害及废水生物脱氮原理的 3个步骤 :脱氨基作用、硝化反应和反硝化反应 ;介绍了A/O法脱氮工艺、批式活性污泥法和生物膜系统等传统生物脱氮工艺及其特点 ;同时 ,着重阐述了国内外近些年所出现的生物脱氮技术新材料、新工艺 ,并分析了各自的特点 ;最后 。

pH及无机氮化合物对小浮萍生长的影响

利用浮萍科植物吸收转化污水中的无机氮磷正在成为水处理研究的热点 .本研究以我国常见的小浮萍(LemnaminorL .)为研究对象 ,在完全培养液的基础上模拟生活污水的NH+ 4 N、NO- 3 N浓度和 pH范围 ,研究了培养条件对小浮萍生长的影响 .结果表明 ,低 pH对小浮萍的生长具有抑制作用 ,小浮萍对pH耐受的低限在 5～ 6之间 ,在 6～ 9的pH范围内 ,能够正常生长 .水中非离子态的NH3和NH+ 4都会对小浮萍的生长产生抑制作用 ,前者的抑制作用更明显 .在NH+ 4 N为唯一氮源的条件下 ,非离子态的NH3浓度大于 0 2mg/L时就会对小浮萍的生长产生明显的抑制作用 ,大于 2mg/L时 ,小浮萍基本上不能生长 .NO- 3在本研究的浓度范围内对小浮萍的生长没有影响 ,NH+ 4 N和NO- 3 N浓度的增加可使小浮萍的鲜叶片的叶绿素含量增加 ,另外在相同氮的浓度下 ,由于生长受抑制 ,NH+ 4 N中生长的小浮萍过氧化物酶活性高于NO- 3