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.     

全程自养脱氮体系中硝化菌株的筛选和鉴定

在建立全程自养脱氮反应器的基础上,以活性污泥为对照,分析了反应器内硝化菌和亚硝化菌的数量变化,并通过富集培养,从反应器中筛选、分离用于治理氮污染的硝化菌和亚硝化菌．研究结果表明,自养脱氮反应器内亚硝化菌数量显著增加,说明亚硝化菌积累是全程自养脱氮体系的一个显著特点．从反应器内富集到参与自养脱氮反应的细菌菌株,鉴定结果表明,参与亚硝化反应的菌株主要为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和食酸丛毛单胞菌（Comamonas acidovorans）;参与硝化反应的菌株主要为睾丸酮丛毛单胞菌（Comamonas testoseroni）,同时测定了铜绿假单胞菌（Pseudomonasaeruginosa）的亚硝化能力和睾丸酮丛毛单胞菌（Comamonas testoseroni）的硝化能力．     

全程自养脱氮体系中硝化菌株的筛选和鉴定

在建立全程自养脱氮反应器的基础上,以活性污泥为对照,分析了反应器内硝化菌和亚硝化菌的数量变化,并通过富集培养,从反应器中筛选、分离用于治理氮污染的硝化菌和亚硝化菌.研究结果表明,自养脱氮反应器内亚硝化菌数量显著增加,说明亚硝化菌积累是全程自养脱氮体系的一个显著特点.从反应器内富集到参与自养脱氮反应的细菌菌株,鉴定结果表明,参与亚硝化反应的菌株主要为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和食酸丛毛单胞菌(Comamonas acidovorans);参与硝化反应的菌株主要为睾丸酮丛毛单胞菌(Comamonas testoseroni),同时测定了铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的亚硝化能力和睾丸酮丛毛单胞菌(Comamonas testoseroni)的硝化能力.     

半亚硝化-厌氧氨氧化生物脱氮工艺的研究与应用进展

厌氧氨氧化工艺由于能耗低,污泥产量少,耐高盐度,脱氮效能高等优点成为研究的热点.半亚硝化-厌氧氨氧化联合技术通过解决厌氧氨氧化电子受体来源问题,实现了高氨氮废水自养生物脱氮.对半亚硝化、厌氧氨氧化及其联合工艺的研究现状进行综述,分析了目前这些工艺的优缺点,为今后的研究方向提出了一些建议.     

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。     

城市工业废水亚硝化生物脱氮试验研究

研究生物脱氮工艺在处理低碳氮比工业废水时,低溶解氧（DO）条件下亚硝酸盐积累的情况。试验结果表明,系统在DO为1.0mg/L条件下有效去除氨氮的同时,能够实现稳定持久的亚硝酸盐积累,平均亚硝化率达到82.1%,系统氨氮去除率超过95%。     

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。     

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。     

畜禽养殖废水在硝化反应器内的硝化性能研究

针对近年来中国规模化养殖场迅速发展所带来的严重环境污染,特别是畜禽养殖废水中氨氮污染物所产生的污染,采用硝化反应器对其进行处理。首先进行硝化细菌的培养驯化,然后通过连续运行试验、间歇运行试验,考察氨氮的去除效果和操作参数的影响。试验结果表明:当温度为25℃,pH为6～7,DO为4～6mg·L-1,HRT为12h,进水氨氮为200mg·L-1时,出水氨氮浓度可以降低到1mg·L-1左右,氨氮的去除率接近100%。     

一体化工艺中同步硝化反硝化脱氮的研究

采用一体化SBR反应器处理废水,研究溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)对系统同步硝化反硝化脱氮的影响.结果表明:进水NH3-N浓度在45 mg/L左右,COD在450～500 mg/L,pH值为7.2～8.5,MLSS在4 500 mg/L左右的情况下,DO控制在0.5～1.5 mg/L时TN去除率最大值达到69.62%,DO值过高或过低都会影响同步硝化反硝化的顺利进行.其他操作条件相同,DO在1 mg/L左右,HRT控制在7 h时TN的去除率最高达到71.53%.     

Carrousel氧化沟同步硝化反硝化的影响因素研究

[目的]为城市污水处理厂的优化脱氮和节能运行提供参考。[方法]采用有效容积为240 L的中试Carrousel氧化沟处理模拟生活污水,研究溶解氧、进水COD负荷和进水氨氮负荷对Carrousel氧化沟同步硝化反硝化的影响。[结果]综合氨氮和总氮的去除率,能够满足同步硝化反硝化的最佳溶解氧浓度为1.0 mg/L,最佳进水COD负荷为0.25 kg COD/（kgMLSS.d）。较小的进水氨氮负荷有利于同步硝化反硝化过程的进行。[结论]溶解氧是控制氧化沟内发生同步硝化反硝化过程的最关键的因素。进水COD负荷对同步硝化反硝化过程的影响主要是体现在进水COD负荷对实现较好硝化效果的限制。     

硫/珊瑚石填料床的自养反硝化反应器

采用硫/珊瑚石填料床反应器去除人工合成废水中的硝酸盐.结果表明,该反应器通过硫自养反硝化作用能有效去除水体中硝酸盐氮.硫与珊瑚石体积比为1∶1、温度为(29±1)℃时,0.092-0.246 kg.m-3.d-1NO3--N为最适进水负荷,可确保NO3--N的去除率大于95%,且出水NO2--N含量低于1 mg.L-1;进水负荷达0.842 kg.m-3.d-1NO3--N时,达到最大体积去除负荷,为0.394 kg.m-3.d-1NO3--N,而相应出水NO2--N含量达40.95 mg.L-1.在不提高碱度的情况下,出水pH可始终维持在7.08以上.不同硫/珊瑚石体积配比对反硝化效率有显著影响,1∶1体积配比为该反应器最适填料配比.     

反硝化除磷机理及影响因素研究进展

反硝化除磷可实现以相同的基质同时完成脱氮和除磷的过程,是国内外废水生物处理研究的热点之一。讨论了反硝化除磷的机理及缺氧池N O 3-负荷、C/N比、溶解氧和好氧池与缺氧池体积比、NO2-等因素对反硝化除磷的影响,为反硝化除磷过程的模拟、试验研究和实际应用提供了参考和依据。     

洞庭湖区典型沟塘反硝化脱氮能力及其影响因素

为探究洞庭湖区典型沟塘反硝化脱氮规律,本研究于2020年9月至2021年8月,采集洞庭湖流域不同类型沟塘上覆水样及表层柱状沉积物,通过近似原位的培养方法并结合膜进样质谱法测定了不同沟塘的反硝化速率。结果表明：沟塘反硝化速率存在显著的时空异质性,反硝化速率范围为22.10～238.02μmol·m–2·h–1,均值为91.12μmol·m–2·h–1,春、夏季节的反硝化速率大于秋、冬季节。不同类型的沟塘反硝化速率也存在显著差异,表现为农沟>支沟>池塘>干沟,有植被沟渠>无植被沟渠。偏最小二乘回归分析(PLSR)表明,水体中硝态氮(NO₃--N)浓度和溶解性有机碳(DOC)浓度及沉积物中DOC含量均会对反硝化速率产生显著影响(P<0.05),其中水体NO₃--N浓度是反硝化作用的最主要限制因素。研究表明,研究区沟塘湿地可去除33.44%的水体氮负荷,从而大幅减少了向下游水域输入的氮污染风险,这对于缓解洞庭湖流域面源污染有重要作用。     

施氮条件下不同株型水稻品种的土壤硝化-反硝化研究

以穗型直立的紧凑型水稻品种沈农07425和穗型弯曲的松散型水稻品种秋光为材料,在不同氮素水平下研究两种株型品种的土壤硝化-反硝化作用强度。结果表明,施氮条件下不同株型品种的土壤硝化作用强度存在差异,紧凑型沈农07425施氮处理的硝化作用强度随施氮量增加而增强,最大值为齐穗期高氮处理,分别较低氮、中氮处理及PK和CK处理高18.87%、16.53%、60.29%和56.60%;而松散型秋光施氮处理以分蘖期低氮的硝化作用强度最大,较中氮、高氮处理高13.32%和3.05%,但比PK和CK处理小21.27%和27.37%。施氮条件下紧凑型沈农07425与松散型秋光的反硝化作用强度表现一致,施氮水平越高,反硝化强度越大。齐穗期反硝化作用强度最大,此时两品种施氮处理的反硝化作用强度分别比PK和CK处理高24.20%~63.04%和50.29%~77.90%。相关分析说明,不论紧凑型品种还是松散型品种,为减少硝化-反硝化氮素损失,应强调在拔节期追肥。     

利用固态有机碳源的地下水生物反硝化及影响因素研究进展

综述利用固态有机碳作为反硝化碳源的研究现状,结果表明,利用固态碳源作为碳源可以有效地去除NO3-N,反硝化效果明显,而且具有成本低廉、易获取、不需经常补充的优点。     

土壤反硝化的分子生态学研究进展及其影响因素

反硝化作用是在微生物参与下的土壤氮循环中的一个重要过程,反硝化作用强弱直接影响着氮素的利用。反硝化微生物是一大生理类群,广泛分布于细菌、真菌和古菌中,经典的16S rRNA方法不适合反硝化细菌的生态学研究。利用功能基因,结合现代分子生物学技术,已成为反硝化研究的常用方法。主要介绍了变性梯度凝胶电泳、末端标记限制性片段长度多态性技术、实时荧光定量PCR、反转录PCR以及最近发展起来的高通量测序技术和功能单细胞分离技术在反硝化生态研究中的应用,并综述了土壤反硝化作用的研究进展及其影响因素,对反硝化未来的研究技     

土壤矿物驱动的反硝化研究进展

氮肥的大量施用虽然极大地推动了粮食的增产,但也引发了一系列生态环境问题。氮素在农田土壤中的转化规律长期受到研究人员的关注。本文介绍了农田土壤中除有机质以外的多种可以为反硝化提供电子的土壤矿物,如亚铁[Fe（Ⅱ）]和亚锰[Mn（Ⅱ）]的反硝化过程研究进展,探讨了可能影响土壤矿物驱动反硝化反应规律的因素。通过梳理发现,传统研究主要是在纯相条件下对Fe（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）驱动反硝化过程进行研究。近年来愈来愈多的证据表明,在农田土壤这种复杂的介质中,Fe（Ⅱ）和Mn（Ⅱ）也可以为反硝化提供电子。然而,土壤矿物驱动的反硝化在农田土壤反硝化过程中的作用存在不确定性,其内在机理以及对农田土壤氮循环和温室气体排放的作用机制尚不明确。本文指出土壤矿物驱动的反硝化在农田土壤中的影响因素、作用机制以及该过程与有机质驱动的异养反硝化的相互关系是未来的研究方向。     

石灰性土壤中不同硝化抑制剂的抑制效果及其对亚硝态氮累积的影响

 【目的】比较不同硝化抑制剂3, 4-二甲基吡唑磷酸（DMPP）、双氰胺（DCD）、2-氨基-4-氯-6-甲基吡啶（AM）和硫脲（TU）在石灰性土壤中的抑制效果,明确其对土壤中亚硝态氮累积的影响。【方法】采用室内培养的方法,比较了硝化抑制剂对石灰性土壤中铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、pH、表观硝化率和硝化抑制率的影响。【结果】施用TU和未施用硝化抑制剂的土壤在培养初期（1—3 d）出现了亚硝态氮的累积。TU的施用导致土壤pH下降至硝化作用适宜的范围,从而促进了硝化作用进程;施用硝化抑制剂DMPP、DCD和AM的土壤几乎未检测到亚硝态氮,且硝化抑制效果明显,硝化过程延滞35—39 d。硝化抑制率强弱顺序10%DCD＞1%DMPP＞5%AM（这里的数值代表硝化抑制剂的施入量占施入纯N量的百分比）。【结论】DMPP、DCD和AM的施用能显著抑制亚硝态氮的产生,并能显著抑制硝化作用进程（P＜0.01）;相反,TU的施用却促进了硝化作用的进程。供试的4种硝化抑制剂中,以10%DCD（纯N含量）处理的硝化抑制率最高,其次是1%DMPP。     

关于双加权亚半正定矩阵的判别

引入了双加权亚半正定矩阵的概念,是加权亚半正定矩阵的推广,给出了双加权亚半正定矩阵与亚半正定矩阵之间的关系和双加权亚半正定矩阵的判别定理.