Start-up of anaerobic ammonia oxidation bioreactor with nitrifying activated sludge

The anaerobic ammonia oxidation(Anammox) bioreactor was successfully started up with the nitrifying activated sludge. After anaerobically operated for 105 d, the bioreactor reached a good performance with removal percentage of both ammonia and nitrite higher than 95% and volumetric total nitrogen removal as high as 149.55 mmol/(L·d). The soft padding made an important contribution to the high efficiency and stability because it held a large amount of biomass in the bioreactor.

气提式内循环硝化反应器运行性能的研究

气提式内循环反应器具有很好的生物硝化性能 ,能承受高进水氨浓度 (78 49mmol L) ,具有高容积转化效率 (16 3 18mmol L·d) ,运行性能稳定 (氨去除率保持在 94 42 %以上 )。在气提式内循环反应器的运行过程中 ,可产生硝化颗粒污泥。颗粒污泥开始出现的时间约为 45d ,颗粒污泥的粒径平均值 0 83mm ,沉降速度 5 5 5 3m h ,氨氧化活性 0 95mmol (NH+4 N) g(VS)·d。硝化颗粒污泥也具有厌氧氨氧化活性 ,氨氧化速率 0 2 3mmol (NH+4 N) g(VS)·d ,亚硝酸还原速率 0 2 4mmol (NO-2 N) g(VS)·d。

水力停留时间对活性污泥系统的硝化性能及其生物结构的影响

利用微生物呼吸醌指纹谱图结合传统分析方法研究了水力停留时间(HRT从30 h逐步缩短至5 h)对活性污泥硝化性能及种群结构的影响.结果表明,对于NH+4-N浓度为500 mg.L-1的废水,在HRT≥20 h时,氨氮去除率可达98%以上.若继续缩短HRT,污泥流失严重,尽管进水NH+4-N浓度降低,出水NH+4-N和NO-2-N仍明显积累.对微生物呼吸醌谱图的解析表明,系统中亚硝化细菌是以变形菌纲β亚纲微生物为主,硝酸细菌是以硝化杆菌为主.亚硝化细菌随污泥量的降低而相应减少,但硝酸细菌数量维持稳定,保持在105CFU.L-1的水平.

利用高通量测序技术分析不同溶解氧条件下硝化活性污泥的菌群结构特性

为了精确并深入了解溶解氧对活性污泥中硝化微生物菌群结构的影响,以在不同溶解氧条件下富集的硝化活性污泥为研究对象,利用高通量测序分析方法考察不同溶解氧富集硝化活性污泥微生物菌群结构的特性及差异.研究结果表明:对于包含氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的硝化活性污泥,低溶解氧可以引起较高的生物多样性,而高溶解氧则更利于硝化功能菌(Proteobacteria菌门的Nitrosomonas菌属、Nitrospirae菌门的Nitrospira菌属)的富集;对于仅包含亚硝酸氧化菌的硝化活性污泥,溶解氧对活性污泥生物多样性影响不大,其中Nitrospirae菌门的Nitrospira菌属更适合低溶解氧条件.另外,不同溶解氧条件同样引起了硝化活性污泥中非硝化功能微生物(Bacteriodetes菌门、Chloroflexi菌门、Acidobacteria菌门、Anerolineaceae菌属、Dokdonella菌属、Ferruinibacter菌属等)的菌群结构差异.

养殖水体氨氮去除的固定化微生物技术

应用固定化技术 ,将富集培养的硝化活性污泥制成固定化小球 ,对固定化小球在不同条件下其硝化活性的影响进行了研究 ;同时 ,采用摇瓶试验比较了固定化小球和悬浮硝化活性污泥对养鳖污水氨氮的处理效果。结果表明 ,固定化小球具有明显抗不利因素的能力 ,降解氨氮的效率稳定 ,对养殖污水氨氮的生物处理具有一定的效果。

活性污泥对雌激素的吸附和好氧生物降解

为研究活性污泥工艺对类固醇类雌激素去除的规律,从深港两地的污水处理厂采集4种不同性质的污泥,比较其对5种环境雌激素酮(E1)、雌二醇(E2)、雌三醇(E3)、17α-雌二醇(17α-E2)和雌炔醇(EE2)的吸附和生物降解.采用液液萃取-GC-MS方法对体系中残留雌激素的质量浓度进行分析.结果表明:4种污泥对雌激素的吸附在30 min～1 h达到吸附平衡,吸附量在各污泥之间差异无统计学意义,5种雌激素的平均吸附量分别约为1.6、1.7、0.9、2.6和2.5μg.mg-1,平均降解速率分别为326、252、440、275和13μg.L-1.d-1;综合吸附和降解,5种雌激素在污泥中的半衰期平均约为14.9、0.9、4.3、4.7 h和18.9 d.E3的吸附量低于其他雌激素,可能与其极性基团有关;EE2的转化速率显著低于天然雌激素;硝化污泥对EE2的转化速度显著高于其他污泥,硝化菌群可能起到重要作用.

生物活性炭流化-泥滤耦合硝化与反硝化试验

构建生物活性炭流化-泥滤耦合系统,以果壳活性炭为载体,通过连续进水试验研究了系统的硝化与反硝化特性,同时考察了生物活性炭的形成过程及其特征.试验结果表明,通过对反应器中悬浮污泥的排除和进水条件的控制可形成生物活性炭.生物膜在活性炭上的分布受循环流体作用影响,具有独特的空间和微生物生理分布特征.在反应器COD容积负荷约2.2kg·m-3·d-3和氨氮容积负荷约0.2kg·m-3·d-3的进水条件下,系统对COD和氨氮去除率可分别达到92%和70%;通过对出水的泥滤控制,可以有效地增强系统的反硝化能力;出水pH值的变化也反映出系统兼具硝化与反硝化的效能.

荧光原位杂交法在活性污泥硝化细菌检测中的应用

采用荧光原位杂交(FISH)法对活性污泥样品中的硝化细菌进行了检测研究。与传统方法相比,FISH法具有快速便捷的特点,可原位检测出活性污泥菌胶团上的硝化细菌的分布情况,结合稀释的方法,可对环境样品中的硝化细菌进行定量分析。此法既可定性,又可对环境中的硝化细菌进行直接计数,为研究硝化细菌类群的空间和数量分布提供有效的检测工具。

变性梯度凝胶电泳在环境微生物生态学中的应用

PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)具有可靠性强、重复性好、方便快捷等优点,已被广泛应用于环境生态学中微生物群落多样性、动态性分析和功能细菌的跟踪。本文综述了PCR-DGGE技术的基本原理,不同DNA提取方法的比较,不同PCR方式的比较及其在环境生态学中研究微生物群落多样性、环境中微生物群落变化的动态监测、硝化菌-反硝化菌和硫酸还原菌(SRB)的动态分析和监测等领域中的应用,并对该技术自身存在的局限性和应用前景进行了评价。

腐殖酸预处理对活性污泥中硝化菌活性的影响

为考察腐殖酸(HA)预处理对硝化菌——氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性的影响,将不同质量浓度梯度的腐殖酸(HA)分别投加到全程硝化污泥Sc1(硝化活性较低)和Sc2(硝化活性较高)以及短程硝化污泥Sp(硝化活性较高),预处理24 h,每种污泥均采用相同的HA质量浓度梯度(0、80、160、240 mg/L)处理.结果表明,当采用80 mg/L(50 mg/gMLVSS)的HA预处理后,污泥Sc1的NOB活性就有了显著提高,硝化反应过程中的硝态氮积累率(R_(NA))由不投加HA预处理时的26.32%增加至78.82%,而氨氧化速率(R_(AO))没有显著变化,表明HA预处理对AOB的活性没有影响而提高了NOB的活性.对于污泥Sc2,投加不同质量浓度的HA预处理既没有改变R_(AO)也没有影响R_(NA),这说明对于活性较好的AOB和NOB,HA预处理并没有进一步提高其活性,同时也不会抑制其活性.对于污泥Sp,HA的预处理没有破坏其短程效果,基本没有NO_3^--N的积累.因此,HA预处理对于AOB活性基本没有影响,但是影响了NOB的活性,在其活性不高时,能提高其活性,在其活性高时,既不会被进一步提高也不会被抑制.

双污泥反硝化聚磷系统污泥的培养与驯化

以污水处理厂氧化沟污泥为泥种,采用进水低碳高磷、两阶段的运行方式进行反硝化聚磷污泥的培养,约100d成功驯化培养出反硝化聚磷污泥。第1阶段以厌氧/好氧的运行方式驯化好氧聚磷污泥,运行约40d,最大释磷量、最大聚磷量和最大除磷量分别可达到77.2、89.4、25.0mg/L,表现出较强的聚磷能力;第2阶段采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式驯化反硝化聚磷污泥,运行60d,缺氧聚磷量占总聚磷量的百分比呈上升趋势。硝化污泥经过100d的驯化可去除约50mg/L的氨氮,硝化率基本稳定在98.5%以上。硝化速率本符合零级动力学方程,比硝化速率常数为0.002 4h-1;好氧聚磷速率和缺氧聚磷速率基本符合一级动力学方程,速率常数分别是0.377、0.740g/(L.h-1)。利用驯化培养成功的反硝化聚磷污泥和硝化污泥进行了A2N-SBR试验,结果表明:在进水COD、氨氮和磷分别为188.0、54.8、7.25mg/L时,去除率分别为93.5%、76.7%和94.1%,驯化培养的双污泥具有良好的脱氮除磷效果。

基于微生物相互作用机理的完全耦合活性污泥模型研究

根据微生物生长机理,推导出微生物的耦合作用机理并在该机理的基础上改进了ASM3Bio-P模型.假设活性污泥系统中有机物氧化过程、生物硝化过程、生物反硝化过程、生物除磷过程可同时存在,在ASM3Bio-P模型上添加相关的开关函数,推导出完全耦合活性污泥模型(FCASM).基于计算机程序进行数值模拟,并将FCASM模拟结果与实测值以及ASM3Bio-P模型模拟值进行对比.结果表明,完全耦合活性污泥模型对氨氮模拟的稳态出水值为1.90g·m-3,ASM3Bio-P模型模拟的氨氮稳态出水值为0g·m-3,而实测的氨氮稳态出水值为1.50g·m-3,完全耦合活性污泥模型的结果更接近真实值.

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。

投加硝化菌的活性污泥工艺硝化效率特性

研究了在活性污泥工艺中用投加硝化菌的方法提高硝化效率的特性 .试验用富氮废水生成硝化污泥 ,并将其剩余硝化污泥投加于处理初沉市政污水的活性污泥工艺试验装置 .研究结果表明 ,投加硝化菌能降低常规活性污泥工艺硝化的泥龄要求。

基于ASM1的A/O系统工艺参数对出水水质影响研究

在ASM1模型基础上,结合A/O工艺,建立了A/O工艺污水处理厂模型。通过Matlab软件平台进行数值模拟,探讨了不同污泥龄和内回流比条件下,COD、氨氮和硝酸盐氮出水浓度的变化规律。最后将模拟值与污水排放标准进行比对,得出污泥龄为11 d,内回流比为200%时为最优工况参数。

高氨废水的碳氧化和生物硝化合并处理工艺研究

以硝化菌增长的Ｈａｌｄａｎｅ模式为基础，通过理论分析证明，完全混合式活性污泥反应器是碳氧化（ＣＯＤ降解）和ＮＨ３—Ｎ硝化合并处理工艺的最佳反应器，给出了曝气池ＮＨ３—Ｎ的最佳浓度（７．４ｍｇ／Ｌ）．在此基础上，采用单级活性污泥法处理同时含有ＣＯＤ３５０—４００ｍｇ几和ＮＨ３—Ｎ１５０ｍｇ／Ｌ的树脂生产废水，结果表明：当控制水力停留时间（ＨＲＴ）为８ｈ时，ＮＨ３—Ｎ的硝化率和ＣＯＤ去除率分别为９０％和６５％，将ＨＲＴ延长至１０ｈ，ＮＨ３—Ｎ可完全硝化，而ＣＯＤ的去除率并不降低。

ASM1模型在污水生物添加强化脱氮的仿真研究

通过定义投加比概念、以及向ASM1模型矩阵中增加新组分Xaa(投加硝化菌)和添加相应的过程方程等方法,对生物添加过程建立数学模型。并针对投加比、泥龄等影响因素,模拟了生物添加强化脱氮的过程。仿真结果显示泥龄仅为6天时,投加比为0.2,硝化菌不到30天就达到稳定,出水氨氮不到15天就接近于零,而投加比为0时,7天后,出水氨氮仍有35mg/L左右;在恒定投加比下,泥龄越长,硝化越好,如投加比为0.01时,泥龄越大,氨氧降解越快,硝化菌浓度越高,当泥龄9.3天时,40天左右,出水氨氮可在2mg/L以下。这些均与实验结果相符,仿真结果表明生物添加法可有效的强化硝化及脱氮,提高投加比可提高主反应器的硝化菌浓度,提高氨氧化速率,在不同泥龄下,投加比对硝化影响不同,加大投加比,可以降低泥龄对硝化的影响。

载体对硝化细菌富集培养过程的影响

分别采用活性污泥和惰性材料MX作为载体富集培养硝化细菌,研究了富集培养过程中生物相结构和性质变化。结果表明,在25～28℃,pH 7.5～8.5,DO 2～5mg/L,氨氮浓度100mg/L条件下,分别经过19d和15d的富集培养,可以得到硝化速率为4.18mg(NH3-N).[g(MLSS).h]-1和10.1mg(NH4+-N).[g(MLSS).h]-1的硝化细菌培养物,以惰性材料MX为载体富集培养的硝化细菌培养物硝化速率明显高于活性污泥为载体。在2种富集培养过程中,硝化细菌培养物的色泽和结构、MLSS、SV30、SVI、硝化强度和硝化速率等均呈现规律性变化且2种培养方法间表现出明显差异。

低温硝化活性污泥的富集及其生物强化效果

为解决冬季生物处理系统硝化功能差的问题,采用膜生物反应器(MBR)富集低温硝化污泥,分析富集前后微生物种群变化,考察在5、10、15、20℃下的氨氧化速率变化,探究低温硝化污泥(10℃)及中温硝化污泥(25℃)对受低温冲击的生物处理系统硝化功能的强化效果。结果表明:一般好氧池中的活性污泥在10℃和高氨氮负荷驯化后,可富集获得硝化活性为66 mg/(L·h)的低温硝化污泥;富集198 d后,其硝化杆菌属(Nitrobacter)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)的相对丰度提高了43倍和42倍;该硝化污泥在10~20℃的环境下,其硝化活性随温度的升高而升高,在5℃环境下,其氨氧化速率为10℃时的48%。对比低温和中温硝化污泥强化受7~8℃冲击的生物处理系统时,发现投加低温硝化污泥的生物处理系统5 d后,其氨氮去除率上升至99%以上;而投加中温硝化污泥的生物处理系统,则需20 d,且亚硝氮有明显积累,这说明采用与被强化体系温度差小的硝化污泥,能更快地恢复污水生物处理系统的硝化功能。

碳源对硝化细菌的影响研究

研究了污水中碳源对硝化细菌的影响。在B/C低的工业废水中,适当提高污水中的碳源含量,可增加系统的活性污泥量,且可保证较高的硝化效率,表明脱碳细菌与硝化细菌可以在一定条件下共存。