反硝化微生物菌剂提升A^(2)/O工艺TN去除效果

反硝化是污水脱氮的关键步骤。投加反硝化微生物菌剂是提升总氮去除效率的有效方法。本实验从城市污水处理厂A^(2)/O工艺厌氧池和缺氧池获取活性污泥并筛选出Pseudomonas aeruginosa F5(以下简称F5)。构建以实际生活污水为基础的培养基培养F5,通过正交试验的方式确定关键营养物质的最适投加量。研究发现,牛肉膏、K_(2)SO_(4)和MgSO_(4)·7H2O的最适投加量分别为5.0 g/L、6.7 mg/L和5.0 mg/L。为验证F5作为反硝化微生物菌剂的可行性,在50 m^(3)A^(2)/O中试反应器中以1∶10000(V菌剂/V日处理污水)比例连续投加F5,总氮去除率提升了19.6%~24.0%。为进一步提高反硝化微生物菌剂的效能,采用常压室温等离子体育种法诱变F5后获得两株诱变菌株A75和A82。结果表明,A75和A82的总氮去除率较F5分别提高了14.5%~16.2%和16.8%~18.0%。该研究为污水处理厂提升氮排放标准提供了可靠的理论依据。

利用死端式膜截留藻菌共生系统中微藻的研究

采用死端式膜法对藻菌共生系统中的微藻进行截留,通过调节反应器内藻类的停留时间和繁殖时间的关系,从4种膜组件中优选出膜组件及其工况,并考察了利用死端式膜法对藻菌共生系统中微藻的截留效果,并进行了浓差极化及反冲洗实验。结果表明,4种膜组件对微藻的截留率均可达到100%,且截留后藻类的生长活性保持率在85.7%以上。0.4μm聚乙烯中空纤维膜以膜通量大、能耗低和膜污染速率慢等性能被确定为死端式膜法微藻截留的最优膜组件,其优化工况点:曝气量30 m^3/(m^3·h),蠕动泵的输出功率8 W/m^3。死端过滤时,膜通量下降主要是膜表面滤饼层作用的结果,而影响出水流量下降的主要因素是曝气量的大小,通过反冲洗和40 k Hz超声波震动能够有效控制膜污染,其中超声开停时间分别为5、10 min、功率为7.5 W/L时膜污染的控制效果为佳。

藻菌共生生物接触转盘反应器的研制和运行

借助城市污水培养高脂微藻,既达到培养微藻目的,又可有效处理污水。将藻菌共生系统与生物接触转盘反应器有机结合,研制藻菌共生生物接触转盘反应器。在反应器内接种高脂二形栅藻(Scenedesmus dimorphus),与反应器内细菌构建菌藻共生系统,进入系统的城市污水为微藻生长补给氮、磷等元素,体系中的细菌分解有机物为微藻补给碳源。微藻光合作用产生的氧气,为细菌代谢提供保障。通过运行反应器小试装置,探究了反应器最优进水负荷、微藻的生长状况以及反应器对污水中目标污染物的去除效能。结果表明:该体系相对最优有机负荷(以COD计)为2.71 kg·(m3·d)-1,藻接种体积占反应器总体积的9.4%,用外加光源强化后,反应池中生物量明显提高1.50×106、1.75×106和2.10×106cell·m L-1;此外,体系引入微藻后,氨氮去除率也得到显著促进。