无污泥持留序批式反应器的脱氮理论模型

提出无污泥持留序批式反应器并建立其动力学理论模型．模型推导表明：反应器的脱氮效能是水力停留时间、曝气比率、进水周期等操作因子的函数；通过调控水力停留时间、曝气比率等因素，能调节反应器的好氧菌筛选因子和厌氧菌筛选因子，完成硝酸菌的洗出和反硝化菌的积累．模型极限分析表明现有Sharon反应器的实质是反应周期为零的无污泥持留序批式反应器．

无污泥持留序批式反应器的脱氮理论模型

提出无污泥持留序批式反应器并建立其动力学理论模型.模型推导表明:反应器的脱氮效能是水力停留时间、曝气比率、进水周期等操作因子的函数;通过调控水力停留时间、曝气比率等因素,能调节反应器的好氧菌筛选因子和厌氧菌筛选因子,完成硝酸菌的洗出和反硝化菌的积累.模型极限分析表明现有Sharon反应器的实质是反应周期为零的无污泥持留序批式反应器.以荷兰Dokhaven污水处理厂的Sharon反应器为例,模型计算结果表明在水力停留时间为2.6 d、反应周期为2 h、曝气比率为0.175时,厌氧菌筛选因子值为0.020,低于反硝化菌的最大比生长速率0.034,好氧菌筛选因子值为0.093,介于亚硝酸菌最大比生长速率0.137与硝酸菌最大比生长速率0.082之间,此时反应器的理论氨转化率为98.9%,总氮脱除率为97.6%.

废水半硝化脱氮新工艺

对国内外正在研究开发的一种新的生物脱氮技术 :厌氧半硝化工艺 (SHARON)进行了介绍 ,对传统生物脱氮工艺和新的生物脱氮工艺的原理进行了比较 ,分析了这种新工艺的理论基础、运行条件、特点和存在的问题等 。

种源对单级自养脱氮系统同步构建影响研究

针对单级自养脱氮微生物系统异步分期构建周期长、过程复杂、接种污泥难于获取等问题,开展单级自养脱氮系统同步构建研究。以SBBR反应器为对象,分别以好氧活性污泥、下水道底泥、脱水污泥作为接种污泥,系统研究种源对单级自养脱氮系统同步构建的影响,并采用PCRDGGE技术探讨了系统微生物种群结构的变化。结果表明:反应器在温度为(30±1)℃、初始氮负荷为0.025kgN/(m^3·d)的条件下,进水NH3-N浓度由最初的100mg/L逐渐提升至2 150mg/L,连续运行153~190d,各反应器的去除负荷均达到0.50kgN/(m^3·d)以上,NH_3-N和TN去除率分别为99.4%和91.8%以上,接种污泥种类对单级自养脱氮系统构建有显著影响。采用脱水污泥作为接种污泥,单级自养脱氮系统构建速度最快为153d,其来源广泛可作为工程化应用的接种污泥。PCR-DGGE研究表明:在系统构建过程中微生物群落结构及优势种群发生了变化,与相对应的接种污泥样品相比,成功构建稳定运行后系统内微生物种群分属于另一不同集群。

基于厌氧氨氧化和中温亚硝化的可持续生物脱氮工艺

通过介绍厌氧氨氧化技术(ANAMMOX)和亚硝化技术(SHARON)在污水脱氮处理中的原理,着重从工艺特性分析以及控制因数方面介绍SHARON-ANAMMOX联合工艺,并通过与传统工艺的比较,指出SHARON-ANAMMOX联合工艺是可持续性处理工艺。

低温高铁锰氨氮地下水生物同池净化

为实现低温(5~6℃)高铁锰氨氮[TFe 9.0~12.0 mg·L^(-1)、Fe(Ⅱ)6.5~8.0 mg·L^(-1),Mn(Ⅱ)1.9~2.1 mg·L^(-1),NH_4^+-N 1.4~1.7 mg·L^(-1)]地下水生物同池净化,以中试模拟滤柱在某水厂进行了实验研究.结果表明,出水总铁在启动之初即能合格,出水氨氮和锰分别在72 d和75 d实现净化.工艺启动周期受培养温度和原水水质影响较大.滤速越大,锰的极限去除量越低,滤速≥1.0 m·h^(-1)时,锰的极限去除量为3.0 mg·L^(-1).锰是滤速提升的限制因素,工艺极限滤速是4.5m·h^(-1).滤速≤6.0 m·h^(-1)时,氨氮的极限去除量为1.5 mg·L^(-1),且不受滤速影响,溶解氧(dissolved oxygen,DO)不足导致工艺对更高浓度氨氮净化失败.DO充足的条件下,工艺净化所需滤层厚度随锰和氨氮浓度增加而增厚.滤速增大会导致铁锰氨氧化去除区间向滤层深处位移,发生"锰"溶出现象.进一步分析表明,铁和氨氮在滤层内可同步氧化去除;锰的高效氧化去除区间与铁和氨氮的高效氧化去除区间存在明显分级.

曝停比对低温单级自养脱氮系统效能影响研究

针对现有单级自养脱氮技术普遍需要中高温(25～35℃)运行条件、处理成本高的突出问题,以高浓度氨氮(≥2 000 mg/L)废水为研究对象,考察曝停比对低温(15℃)单级自养脱氮系统脱氮效能的影响。结果表明,曝停比对系统的脱氮效能有影响,在15℃、DO为2. 5 mg/L条件下,反应器曝停比分别为2 h∶2 h、4 h∶4 h、6 h∶6 h、12 h∶12 h时,系统出水TN浓度分别为267. 5、238. 0、275. 1、367. 6 mg/L,去除率分别为86. 6%、88. 1%、86. 2%和81. 6%;曝停比为4 h∶4 h时,系统对TN的去除率较高。反应器停曝时间越长,反应器内液相DO、ORP值越低,液相DO、ORP水平影响自养脱氮系统微环境区域分布比例。

温度对高氨氮废水单级自养脱氮系统效能的影响

现有单级自养脱氮系统通常在中温(25~35℃)条件下运行,温度控制成为该技术应用的瓶颈。以高氨氮(2 000 mg/L)废水为研究对象,采用序批式生物膜反应器,探究了温度为30、15℃时,高氨氮废水单级自养生物膜脱氮系统的构建方法,以及温度对系统脱氮效能的影响。结果表明,当温度为30℃时,采用逐步提高进水氨氮负荷的方法,反应器运行118 d,进水氮负荷达到0. 50 kgN/(m^3·d),TN去除率达到91. 9%,系统构建成功;在此基础上,采用逐步降低温度(每次降低2. 5℃)至15℃,进水氮负荷降为0. 25 kgN/(m^3·d),经过260 d的运行,低温系统构建成功,TN去除率为87. 0%。温度对单级自养脱氮系统效能的影响显著,在氮负荷为0. 50 kgN/(m^3·d),温度分别为35、30、25、20℃时,TN平均去除率分别为93. 1%、91. 6%、88. 0%、81. 7%;而直接采用15℃运行时系统崩溃。

基于天然椰丝纤维填料的低氨氮废水SNAP系统自然挂膜构建

针对低氨氮废水单级自养脱氮工艺(SNAP)系统的构建需要接种特殊种源且工程应用复杂的问题,采用生物亲和性好的天然椰丝纤维为填料,开展了低氨氮废水SNAP系统自然挂膜构建实验,考察了进水COD/TN对系统脱氮效能及脱氮路径的影响。结果表明:在温度为(30±1)℃、进水氮负荷为0.1 kg·(m^(3)·d)^(-1)时,采用自然挂膜以及进水NH_(4)^(+)-N质量浓度梯度递减(由(100±3)mg·L^(-1)降至(50±2)mg·L^(-1))的运行方式,经过85 d的运行,初步构建出低氨氮废水SNAP系统;该系统NH_(4)^(+)-N和TN去除率分别为94.58%和70.07%;系统脱氮功能菌属主要有Nitrosomonas、Candidatus Brocadia。此外,进水COD/TN对系统脱氮效能及脱氮路径影响显著。当进水COD/TN分别为0、0.2、0.5、1、2时,系统TN平均去除率分别为70.07%、72.09%、75.18%、82.19%、62.19%;对于低氨氮废水,当COD/TN≤0.2时,系统主要脱氮路径为厌氧氨氧化;当COD/TN为0.5~1.5时,系统脱氮路径以短程硝化反硝化为主,厌氧氨氧化为辅;当COD/TN≥2时,系统通过短程硝化反硝化、厌氧氨氧化路径脱氮能力进一步降低。