C/N对HN-AD菌藻颗粒污泥体系处理农村污水的影响

通过在传统菌-藻共生好氧颗粒污泥体系(ABGS)中引入异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)菌构建H-ABGS体系,以合成农村污水为研究对象,考察碳氮比(C/N=1,2,4,6,8,10)对H-ABGS系统中污染物去除性能和微生物特性影响.结果表明,C/N为4时,H-ABGS系统的总氮去除率高于ABGS系统(12.05%)和好氧颗粒污泥(AGS)系统(44.86%).微生物群落分析显示,适应低碳环境的Thauera菌属和脱氨关键菌属norank_f__A4b可能是确保H-ABGS系统在低碳环境下具备高脱氮性能的关键.微生物群落的共生模式和相关性分析表明,引入HN-AD菌有助于最小化生态位,与藻共同形成稳定的共生体系,从而确保系统的稳定性.此外, C/N为4时,高表达的硝酸还原酶可能有助于确保H-ABGS系统在低碳环境下具备卓越的脱氮性能.

光驱动SND生化工艺研究

为探寻菌藻结合实现光驱动同步硝化反硝化(SND)生化工艺的应用,在自制的AAO+沉淀池的反应器中通过人工配制进水的方式模拟对现实生活污水处理。经过四个月的运行成功实现光驱动SND生化工艺的稳定运行,在提供光照的条件下,降低约42.86%的曝气量出水依旧能达到一级A排放标准。培养过程中污泥产生大量的蛋白质(PN)和多糖(PS),PN/PS由2.89增长到5.05,实现污泥颗粒化,由于颗粒内部氧气传质的影响,实现内层缺氧,外层好氧的结构,为氨化细菌(AOB)、硝化细菌(NOB)和反硝化细菌的生长提供了适宜的场所,从而实现同步硝化反硝化(SND)脱氮过程的运行。根据计算得出,最终培养出的菌藻共生(ABS)系统相比原有系统曝气能耗更低,且具有更大的资源化潜力和脱氮潜力。

高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水的中试研究

采用二级串联高效藻类塘系统处理太湖地区农村生活污水的试验结果表明,水力停留时间为8 d条件下,该系统对CODCr、TN、TP的平均去除率分别为69．4％、41．7％、45．6％,该工艺对 NH3-N的处理效果很好,平均去除率达到了90．8％。高效藻类塘系统对CODCr、TN、TP的削减量分别为16．182 g／(m2·d)、1．904 g／(m2·d)、0．154 g／(m2·d)。与传统氧化塘相比,高效藻类塘具有占地面积小、停留时间短、对污染物处理效率高等特点,而且高效藻类塘系统设备简单,建设成本低,运行能耗低,系统启动快,基本无需专人管理,因此该工艺适合在气候温暖、阳光充沛的农村地区推广应用。

污水净化湿地模拟系统中细菌和藻类的生态分布研究

以湿地土壤－微生物模拟系统为基础，研究了细菌和藻类在不同处理单元中的生态分布和种类变化。随着系统中微生物的净化作用，污水中污染物浓度下降，污染负荷降低，细菌和藻类的种类和数量也发生相应的变化。系统中，藻类种类由耐污种类向喜清种类过渡，显示了藻类是良好的水质评价和监测的指示生物。细菌总量降低，第４单元中的细菌总量比第１单元要低２个数量级。Ｍａｒｇａｌｅｆ多样性指数逐渐升高，第１单元为０．３８，第２单元为０．６０，第３单元为０．６９，第４单元为０．８７。系统中的反硝化率在第２单元处最高，在第４单元处最低，垂直分布以２ｃｍ深度处最高。

ρ(C)/ρ(N)对3BER-S工艺特性及反硝化细菌群落特征的影响

为提高三维电极生物膜工艺脱氮效率,通过运行不同TOC与TN的质量浓度比(ρ(C)/ρ(N))条件下三维电极生物膜-硫自养耦合工艺(3BER-S),并建立基于反硝化特异性基因nirS克隆文库,研究了ρ(C)/ρ(N)对3BER-S运行特性及反硝化细菌群落的影响.结果表明:ρ(C)/ρ(N)对3BER-S工艺的脱氮效率影响较小,不同ρ(C)/ρ(N)条件下的TN去除效率基本稳定在80%以上.ρ(C)/ρ(N)对3BER-S体系内的反硝化细菌种群结构和营养类型均有一定影响.高ρ(C)/ρ(N)条件下,反硝化细菌种类较少,Thauera(陶厄氏菌属)是体系内的优势菌群,脱氮作用以异养反硝化过程为主;当ρ(C)/ρ(N)降低时,反硝化细菌种类增多,硫自养反硝化细菌所占比例升高.总之,由于硫磺单质的加入,弥补了3BER工艺低ρ(C)/ρ(N)时的反硝化作用电子供体不足,使得3BER-S耦合体系在不同ρ(C)/ρ(N)条件下均能保持高效且稳定的脱氮效果.

好氧颗粒污泥的脱氮途径研究进展

好氧颗粒污泥(AGS)因具有独特的空间结构,可延径向形成氧传质梯度,为不同功能菌的分区定殖提供了必要场所,因而可实现单级脱氮。AGS内主要脱氮途径有同步硝化反硝化(SND)、厌氧氨氧化(Anammox)、异养反硝化、菌藻耦合脱氮等。综述了AGS各种途径的脱氮效果,总结了各途径的优缺点及适用范围,分析了现有研究存在的问题,并提出了相应的建议。

微囊藻-附生菌共生系统处理含硝酸盐氮废水研究

藻-菌共生系统可实现高效脱氮除磷,从而在废水处理领域日益受到关注。为探究微囊藻-附生菌共生系统对废水中硝酸盐氮的去除效应,于太湖蓝藻水华频发季节进行了野外模拟试验。结果表明,共生体系中89%的硝酸盐氮被去除,去除速率达到0.35mg·N·L^-1·d^-1。试验第7天,体系中的氨氮浓度开始呈现白天降低、夜间上升的昼夜变化趋势,而硝酸盐氮则正好相反,表明体系中存在着氨氮硝化和硝酸盐氮还原的耦合过程,结合体系中亚硝酸盐氮的积累,可以推测,耦合硝化-反硝化过程是微囊藻-附生菌共生系统中氮素去除的主要途径。

固定化藻菌共生生物膜反应器脱氮除磷效果评价

参照某城镇污水处理厂幅流式二沉池设计了固定化短带鞘藻-活性污泥共生生物膜反应器,在不同水力停留时间(HRT)、氧化还原电位(ORP)和水质条件运行反应器并评价其对总氮(TN)、氨氮(NH_4^+-N)、正磷酸盐(PO_4^(3-)-P)和COD的去除效果。结果表明,当模拟进水中TN、NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P和COD_(Cr)浓度分别为2.33、2、0.7mg/L和50mg/L时,在HRT=6 h、ORP=150mV和HRT=3 h、ORP=250 mV的条件下,出水中的TN、NH_4^+-N、PO_4^(3-)-P和COD_(Cr)的平均浓度分别为1.27、0.96、0.48 mg/L和25.76 mg/L,以及1.57、1.25、0.46 mg/L和29.6 mg/L,均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准(GB 18918—2002),反应器在进水水质波动较大的情况下脱氮除磷效果保持良好,有望实际应用至城镇污水处理厂。

小球藻与活性污泥共生系统对含油废水强化处理机理

含油废水的高效处理是水处理中的难题之一。通过构建小球藻和普通活性污泥共生的菌藻系统,相比于单纯的活性污泥或者小球藻系统其处理效果得到强化。菌藻共生系统对含油废水中化学需氧量(COD)、油脂、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除效率分别达到77.9%、85.8%、96.4%、79.1%和94.6%,与单纯的活性污泥或小球藻相比,其处理能力提高了13.4%~540.4%。通过机理分析,小球藻和活性污泥中的细菌生成了共生系统,共生系统内部可以形成物质小循环,从而有效克服油脂封堵的影响。菌藻共生系统为传统的生物方法处理含油类废水提供了一种升级改进的新的思路和选择。

颗粒-絮状污泥耦合单级自养脱氮系统的脱氮性能分析

在SBR(Ⅰ)反应器中快速启动颗粒-絮状污泥耦合单级自养脱氮系统,研究启动前后颗粒、絮状污泥脱氮性能的变化。取启动前和系统构建成功后的污泥进行批试实验,通过甲醇抑制厌氧氨氧化菌(AAOB)活性来研究厌氧氨氧化和反硝化比例的变化。絮状污泥总氮去除率(NRE)从启动前的10.14%提高至启动成功后的89.70%,其中厌氧氨氧化脱氮占比从2.23%提高到83.70%,反硝化脱氮占比从7.91%减少到5%~6%;颗粒污泥的NRE从启动前3.90%提高至启动成功后的83.20%,厌氧氨氧化占比从不足1%提高到80.20%左右,反硝化占比从7.72%减少到2%~3%。