亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺处理高含氮废水的研究

采用实验室规模的亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺,研究其对高含氮、低C/N废水的处理能力.结果表明,亚硝化反应器的水力停留时间控制在1.0d时,亚硝化活性比较稳定,进水氨氮浓度对其影响不大.进水氨氮浓度在400～600 mg/L时,出水亚硝酸氮浓度都在260～280 mg/L,可以通过控制进水氨氮浓度调节出水亚硝酸氮/氨氮的比率.亚硝化反应器出水的亚硝酸氮/氨氮的比率对厌氧氨氧化脱氮率有重要的作用.当进水氨氮浓度为480 mg/L时,出水中亚硝酸氮/氨氮的比率为1.2左右,进入厌氧氨氧化反应器的氮物质去除率达到     

常温下猪场厌氧消化液的亚硝化研究

[目的]探求常温下猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数。[方法]在常温（15～30℃）条件下,以模拟低C/N、高氨氮的猪场厌氧消化液为进水,通过反应器启动和运行,研究猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数及影响因素。[结果]反应器在常温下作全程硝化启动时,氨氮进水浓度为100 mg/L,COD进水浓度为180 mg/L,之后逐渐增加进水浓度以提高容积负荷,经过25 d的培养成功启动。反应器启动后连续运行70 d,在未控制pH条件下,随着硝化反应产酸的积累,氨氮去除率下降至54.86%,NO2--N下降至0.029 mg/L;在调节pH条件下,氨氮浓度平均去除率为93%,NO2--N平均累积率稳定为90%;pH适宜范围在7.0～8.0,FA适宜范围为3.02～12.1mg/L,曝气量为200 mg/L。[结论]该研究为猪场厌氧消化液亚硝化的后续厌氧氨氧化进一步脱氮奠定了基础。     

医药化工废水同步硝化反硝化的研究及工程应用

[目的]为同步硝化反硝化技术在工程上应用提供依据。[方法]利用序批式反应器,研究医药化工废水的同步硝化反硝化(SND)生物脱氮工艺,并对SND工程应用进行尝试。[结果]实现SND最佳脱碳、脱氮效果的溶解氧(DO)浓度应控制在1.0~2.0mg/L,最佳进水pH值为7.0~7.5,在该条件下,COD去除率达80%以上,氨氮去除率达80%~82%,总氮去除率达74%~78%。在SND工程应用中,控制DO浓度为1.0~2.0 mg/L、进水pH值为7.0~7.5、水温为28~32℃时,COD、氨氮、总氮去除率分别为78.8%、78.4%和74.5%。水温过高将影响SND脱氮、脱碳的效果,且污泥微生物有一定适应调节能力,总体上COD、氨氮、总氮平均去除率分别为72.1%、66.2%和57.5%。[结论]同步硝化反硝化生物脱氮工艺有广阔的工程应用前景。     

用火山石载体生物膜和角叉菜去除水中氮和磷的效果

用一种新型的火山石生物膜载体和大型海藻角叉菜Chondrus ocellatus处理牙鲆Paralichthys olivaceus养殖废水,探讨了火山石生物膜载体和角叉菜对去除废水中总氨氮、硝酸态氮和磷酸盐的处理效果。结果表明:当牙鲆养殖废水中总氨氮浓度低于1.398 mg/L时,以火山石为生物膜载体的硝化滤器对废水中总氨氮的总去除效率维持在95%以上,对总氨氮去除率最高可以达到16.372 g/(m3.d);角叉菜作为生物滤器的适宜用量为3 mg/L,对硝酸态氮和磷酸盐的去除率分别为0.625 g/(m2.d)和0.046 g/(m2.d),其对水中硝酸态氮和磷酸盐的去除效果与孔石莼Ulva pertusa相近。这说明火山石生物膜载体和大型海藻角叉菜在养殖循环水净化方面具有很大应用潜力。     

低电压下电生物膜脱氮体系中细菌多样性研究

采用多阴极电生物膜反应器,在外加0.25 V驯化电压下得到了最佳脱氮效果,脱氮速率达16.58 mg NO-3-N·L-1·h-1,脱氮效率为不加电时的185.9%。通过16S r DNA高通量测序的方法对多阴极电化学生物脱氮体系中细菌的多样性进行了研究。结果表明,反硝化体系中,Proteobacteria,Bacteroidetes和Firmicutes为优势菌种,在外加0.250 V电压驯化后,微生物种群得到了筛选和富集,其中,Proteobacteria菌种在加电驯化后被选择性地富集。Proteobacteria菌中的Phyllobacterium和Caenispirillum属对于低电压强化电化学生物脱氮系统有着重要作用。     

常温下UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验

[目的]研究常温下厌氧氨氧化反应器的脱氮效果。[方法]以人工配水为进水,接种某城市污水处理厂氧化沟活性污泥,在常温(22~29℃)下进行了一套容积为3.2 L的UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验。[结果]反应器在运行75 d后,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达93.5%和86.1%,去除的氨氮、去除的亚硝酸盐氮和生成的硝酸盐氮比例为1.00∶1.30∶0.31,成功实现厌氧氨氧化途径生物脱氮。反应器停运近3个月后,在常温(17~25℃)再次启动时,只需16 d反应器就可以恢复高效厌氧氨氧化生物脱氮,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达96.6%和90.1%。[结论]常温下可以实现厌氧氨氧化反应器的启动,并且可以实现高效脱氮。     

全程自养脱氮反应器条件下半亚硝化影响因素的探究

[目的]研究半亚硝化的快速实现及影响因素.[方法]采用全程自养脱氮（CANON）反应器对高氨氮模拟废水进行半亚硝化反应的研究,主要研究了进水NH4＋-N和DO浓度以及pH的变化对半亚硝化反应的影响.[结果]控制试验条件在进水NH4＋-N浓度为200 mg/L,pH为7.5 ～8.5,HRT=1.25 d,DO为1.5 mg/L,室温（25～ 27℃）的条件下,连续运行40d,NH4＋-N转化为NO2-N的比率接近57％,NO2--N积累率（即NO2-N/NOx--N）在95％以上,NO2-N与NH4＋-N比值基本稳定在1.06～l.21.[结论]CANON反应器实现了半亚硝化反应,为后续Anammox菌的富集和CANON反应器的启动创造了条件.     

全程自养脱氮反应器条件下半亚硝化影响因素的探究

[目的]研究半亚硝化的快速实现及影响因素。[方法]采用全程自养脱氮(CANON)反应器对高氨氮模拟废水进行半亚硝化反应的研究,主要研究了进水NH4+-N和DO浓度以及pH的变化对半亚硝化反应的影响。[结果]控制试验条件在进水NH4+-N浓度为200 mg/L,pH为7.5~8.5,HRT=1.25 d,DO为1.5 mg/L,室温(25~27℃)的条件下,连续运行40 d,NH4+-N转化为NO2--N的比率接近57%,NO2--N积累率(即NO2--N/NOx--N)在95%以上,NO2--N与NH4+-N比值基本稳定在1.06~1.21。[结论]CANON反应器实现了半亚硝化反应,为后续Anammox菌的富集和CANON反应器的启动创造了条件。     

不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N_2O释放的影响

[目的]研究氨氮浓度对部分亚硝化过程中温室气体N2O释放的影响。[方法]利用序批式生物膜反应器(SBBR),采用间歇曝气的方式,分析进水不同氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O产生的影响。[结果]当进水氨氮浓度不同时,部分亚硝化过程中DO、ORP变化趋势大体一致,出水中亚硝氮与氨氮的浓度比都能达到1∶1,而且硝氮始终都维持在较低水平。进水氨氮浓度对部分亚硝化过程中N2O的释放有显著影响,氨氮浓度越高,N2O的释放量越大。其中,当氨氮浓度为400 mg/L时,N2O的释放量高达37 mg左右。[结论]部分亚硝化过程中N2O的释放可能与NH4+、NO2-的浓度有关。     

低氧MBR内有机物对脱氮和污泥性能的影响

【目的】研究低氧膜生物反应器(MBR)中有机物对脱氮过程及污泥性能的影响。【方法】利用一体式MBR反应器,以人工配制的生活污水为研究对象,将MBR系统运行过程分为3个阶段,3个阶段的进水化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)分别为360,220和140 mg/L,依次连续运行30,20和60 d,研究不同有机负荷下污泥性能的变化特点。【结果】在进水COD分别为360,220和140 mg/L时,系统的总氮去除率分别为89%,72%和22%;根据经典的微生物能量代谢理论并结合1,2和3运行阶段污泥浓度的变化情况,计算得到污泥真实产率(Yg)和比例常数(ms)分别为0.42,0.39,0.24 g/g和0.11,0.06,0.08 g/(g.d)。【结论】有机物质量浓度的降低不利于同步反硝化脱氮和异养菌活性的提高,但有利于硝化菌生长,削弱了有机物对硝化作用的抑制作用;系统中活性污泥具有硝化过程和氨氮同化过程同步进行的特性,在理论上有利于低氧脱氮效率的提高;有机负荷变化对污泥产率也有一定影响。     

双齿围沙蚕对饲料中氮元素的利用及其与体质量和温度的关系

对不同体质量双齿围沙蚕Perinereis aibuhitensis在不同温度条件下对牙鲆配合饲料中氮元素的利用和氮收支进行了研究。试验按沙蚕体湿重设置（0.40±0.19）、（1.00±0.22）、（2.00±0.50）g 3个组,分别记为S、M和L组,每组分别设16、20、24℃3个温度梯度。结果表明：1）20℃时各组双齿围沙蚕对氮的摄食率均达到最大值,平均为17.0 mg/（d.g）,变幅为14.3～22.0 mg/（d.g）;2）双齿围沙蚕于不同温度下对氮的摄食率均随体质量的增加而降低,其中,S组为10.5～22.0 mg/（d.g）,M组和L组则分别为8.0～14.7、6.6～14.3 mg/（d.g）,氮摄食率与体质量的关系可用幂函数式CN=aWb表示,其中a值在20℃时最高,为10.618,b值为-0.2076～-0.1911;3）双因素方差分析表明,温度和体质量对沙蚕的氮摄食率均有极显著影响（F=79.125,P〈0.001;F=34.308,P〈0.001）;4）在本试验条件下,双齿围沙蚕对饲料中氮的累积率平均为11.8 mg/（d.g）,以摄食氮为100%计,累积氮所占的比例最大,平均为88.99%,排粪氮次之,为9.43%,而排泄氮所占的比例最低,仅为1.58%。     

利用亚硝化生物膜加速启动厌氧氨氧化反应器的特性研究

[目的]培养高活性的亚硝化生物膜,再将其作为接种微生物启动ANAMMOX反应器。[方法]试验通过监测进出水中NH4^＋-N和NO2--N的变化情况判定反应器工作环境是否由亚硝化为主逐步转变为以厌氧氨氧化为主,继而判定厌氧氨氧化反应器的启动是否完成。[结果]反应器在第185～201天运行稳定,亚硝氮与氨氯的平均去除比例分别为0．65和0．62,而厌氧状态下氨氮和亚硝氮以一定的比例被同时去除是厌氧氨氧化反应器成功运行的特征之一。[结论]亚硝化微生物作为ANAMMOX反应器的接种微生物是可行的。     

沼气型厌氧好氧一体生化反应器处理分散型生活污水的研究

对新型专利—沼气型厌氧好氧一体生化反应器处理农村生活污水进行了实际应用研究。在平均气温7℃,处理量20t/d,HRT2.9d,厌氧段水力负荷0.571m3/(m3·d),生物球装填率15%;好氧段水力负荷1.143m3/(m3·d),弹性填料(YDT)装填率依次为50%、40%和25%,跌水充氧,连续稳定运行8个月,监测结果表明:该工艺出水中的COD和BOD的去除率分别为:73.7%和76.5%;出水水质均值为COD34mg/L、BOD15mg/L、SS6mg/L和粪大肠菌群数5200个/L,可用于农业灌溉和观赏性景观用水。     

金鱼藻改善精养池塘水质的效果试验

采取连续测定方法,研究了金鱼藻对改善水族箱水质的作用。试验结果表明,金鱼藻可以显著改善养殖鱼池的水质,在试验设定的投放密度范围内,金鱼藻密度越大,其水体中溶解氧(DO)越高,各试验组在第5天的DO均保持在6mg/L以上;内梅罗水质综合营养指数表明,当金鱼藻培植密度为6g/L的时候其净化水质效果最佳,对总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(TAN)、亚硝氮(NO2--N)的去除率分别为:82.16%,75.68%,49.21%,56.67%。     

ABR反应器—生物接触氧化系统短程硝化反硝化脱氮除磷性能研究

以ABR反应器＋生物接触氧化回流＋CASS反应器组成的短程硝化反硝化系统处理生活污水,探讨其脱氮除磷的最佳运行参数,为提高生活污水净化处理效果提供依据。结果表明,在常温22～25℃,ABR反应器HRT为4h;生物接触氧化池的溶解氧浓度为0.2～0.5mg/L,HRT为3h,污水回流比为2∶1;CASS池的溶解氧浓度为1.5～2.0mg/L,运行周期为4h的条件下,该系统对生活污水的处理效果为：COD去除率达90%以上,氨氮去除率达90%以上,总磷去除率达70%以上。     

鸡粪中氨减释菌的筛选及应用效果

鸡粪中有大量的含氮有机物,这些含氮有机物在微生物的分解代谢活动下会释放出氨气,氨气挥发不仅污染环境,同时也是一种氮素的浪费。以减少氨气释放量、保持粪便肥效为目的,从鸡粪中分离获得1株可快速转化氨氮的细菌,命名为YX3。VITEK系统鉴定表明,菌株YX3与鲍曼不动杆菌的相似度为99%,并结合菌株的形态特征、生理生化特性,初步鉴定菌株YX3属于鲍曼不动杆菌,该菌株不产硫化氢、不进行反硝化。扩散皿试验表明,与对照相比,菌株YX3对降低氨气释放具有明显且稳定的效果,其氨减释率为81.11%。在以(NH_4)_2SO_4为氮源时,菌株YX3在48 h内将培养基中84.65%的氨氮转化为硝酸盐氮。菌株YX3在以蛋白胨为氮源时,可将蛋白胨分解产生的氨氮迅速转化为硝酸盐氮,最终培养液中有133.72 mg/L硝酸盐氮的积累。与对照相比,菌株YX3在鸡粪模拟试验中氨气挥发下降84.46%,且氨减释效果保持时间较长。以上研究结果说明,菌株YX3在减少氨气挥发、为畜禽生长提供良好环境、降低畜禽废弃物中氮素损失及保持粪便肥效等方面有较好的应用潜力。