不同载体填充率下一体化A/O生物膜反应器的启动特性

以聚氨酯泡沫和聚丙烯空心环为生物膜载体,考察不同载体填充率下采用一体化缺氧/好氧(A/O)生物膜反应系统R1和R2处理低C与N质量浓度之比(ρ(C)/ρ(N))生活污水的启动特性.系统R1中,缺氧、好氧区载体填充率分别为45％和20％;系统R2中,缺氧区和好氧区载体填充率分别为60％和30％.研究结果表明:R1和R2系统启动周期分别为27 d和24d,R1更宜进行实际应用;启动完成后,R1和R2好氧区内生物膜含量分别为87.8％和79.5％,为减小一体化反应器的沉淀区体积和在后续运行中取消污泥回流提供了可能;缺氧区中,聚氨酯泡沫填充率60％时较45％时更有利于前置反硝化对有机物的利用.载体流化加强了好氧区生物膜的同步硝化反硝化(SND)能力和水力负荷适应性,但延长了启动周期,SND效果可模糊反映生物膜的形成过程;固定载体缩短了好氧区的启动周期,但形成的生物膜易受水力负荷冲击.     

A/O生物脱氮工艺的设计计算

论述了生物脱氮的基本原理及A/O脱氮工艺的特点,讨论了A/O完全混合污泥法工艺中好氧池容积、缺氧池容积及需氧量的设计计算公式。     

一体化生物膜反应器处理生活污水

根据生物脱氮原理,设计了一体化生物膜反应器,用于生活污水的处理。将反应器运行两个月,探讨了反应器对有机物和氮的去除,同时采用聚合酶链式反应与变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法对反应器好氧区和缺氧区微生物种类和多样性进行了分析。结果表明,该反应器通过设置好氧和缺氧两种环境,并且通过内循环回流,形成"前置式反硝化系统"可达到较好地去除有机物和氮的目的,其中水力停留时间为影响硝化作用的重要参数。在反应器的好氧区有同步硝化反硝化现象发生。     

一体化厌氧氨氧化-反硝化固定微生物反应器协同脱氮研究

采用厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺的厌氧上流式固定化微生物反应器处理含有机物的高浓度舍氮废水,考察ANAMMOX与反硝化协同脱氮效果。试验结果显示：在一定范围内,NH2-N和NO2-N进水负荷不会对ANAMMOX与反硝化协同脱氮造成明显影响,当进水负荷为301-800mg/L时,系统对NH4^＋-N、NO2-N和TN的去除率分别达到93.3％、98．6％和90.3％的较高水平;当3COD浓度为800-850m学屯时,COD对ANAMMOX与反硝化协同脱氮基本不影响,并可实现95．7％的COD去除率。同时,NO3-N浓度、N2产量、pH值和生物相存在的特征性变化,也表明ANAMMOX与反硝化协同作用良好。     

序批式移动床生物膜反应器脱氮除磷特性及机理

为研究生物膜系统脱氮除磷的相关特性及机理,采用序批式移动床生物膜反应器(SBMBBR)处理模拟生活污水。分析代表性周期内各种形态氮、磷等营养元素的变化特点,并与对照组序批式活性污泥反应器(SBR)进行比较。利用显微技术及分子生物学技术对相关特性进行分析。结果表明:SBMBBR在单位质量污泥的化学需用量(COD)负荷为0.8g/(g.d)的条件下对总氮(TN)、总磷(TP)的去除效率分别为91.4%、90.0%,均高于同等条件下的SBR系统。在好氧阶段,生物膜系统内有76.0%的TN损失,表明发生了明显的好氧反硝化过程。利用荧光原位杂交技术(FISH)以及对生物膜微观结构电镜观察的结果表明:微生物的群落结构是SBMBBR脱氮除磷的重要生物学条件,而生物膜内部非均质结构提供了不同氧浓度环境,既为不同习性功能菌的富集提供了良好条件又成为好氧条件下的反硝化过程的关键因素。     

用一体化生物膜反应器处理生活污水

根据生物脱氮原理,设计了一体化生物膜反应器,用于生活污水的处理。将反应器运行2个月,探讨反应器对有机物和氮的去除,同时采用聚合酶链式反应与变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法对反应器好氧区和缺氧区微生物种类和多样性进行分析。结果表明:该反应器通过设置好氧和缺氧2种环境,并且通过内循环回流,形成“前置式反硝化系统”可达到较好地去除有机物和氮的目的,其中水力停留时间为影响硝化作用的重要参数。在反应器的好氧区有同步硝化反硝化现象发生。     

序批式生物膜反应器脱氮除磷技术

详述了序批式生物膜（SBBR）技术的工作原理与技术特点，介绍了序式生物膜（SBBR）技术在污水生物处理中的研究与应用现状，探讨了序批式生物膜反应器（SBBR）在城市污水生物脱氮除磷中发展与应用。     

侧沟式一体化氧化沟的生物脱氮

一体化氧化沟占地面积小、工艺流程简单,因此已成为环保领域的研究热点.文中采用侧沟式一体化氧化沟技术处理生活污水,进行生物脱氮研究.试验期间,一体化氧化沟进水CODCr为200.00-400.00 mg/L,NH4^＋-N进水从1.24 mg/L迅速提高到39.72mg/L;出水CODCr保持在15.00mg/L以下,氨氮去除效果保持稳定,出水氨氮质量浓度在多数情况下保持在2.00mg/L以下.文中还分析了碱度、CODCr/NH4＋-N质量比对生物硝化作用的影响,并就如何提高反硝化效率提出了建议.     

新型移动床生物膜反应器深度处理模拟养猪废水试验研究

将新型移动床牛物膜反应器(moving bed biofilm reactor,MBBR)用于模拟养猪废水深度处理的试验,研究了反应器结构特征、水力停留时间(HRT)以及填料填充比对反应器处理效果的影响.通过优化反应器结构,实现了反应器内的功能分区,提高了反应器处理效率.MBBR用于模拟养猪废水深度处理的试验结果显示,新型MBBR反应器可实现模拟养猪废水中有机物和营养物的同步良好去除,在HRT为8 h,气水比12:1,填料填充比例为40%的条件下,化学耗氧量(COD),NH_4~+-N去除率达90%以上;同时实现了总氮(TN)的同步硝化反硝化(SDN)脱除,去除率达85%以上.     

膜生物反应器在污水脱氮中的研究进展

主要阐述膜生物反应器(MBR)的优点、主要类型,分析各种MBR脱氮工艺的原理、特点和应用现状,并介绍一些新型MBR脱氮工艺.最后对于MBR脱氮技术的发展和应用前景进行了展望.     

集成式反应器SND对低碳氮比生活污水的深度脱氮效能及其动力学

以由实际生活污水配制的低C/N比生活污水为研究对象,在集成式反应器主反应区实现了同步硝化反硝化(SND)脱氮.考察了集成式反应器对低C/N比污水的脱氮效能.结果表明:DO=1.4~1.7mg/L,总HRT=18h(主反应区HRT=7.2h),C/N=5时,NH+4-N可从15±2mg/L平均降至2.5mg/L,总氮可以从20±2mg/L平均降至3.4mg/L,TN处理负荷可达0.13kg TN/(m3·d),较同类低C/N比污水脱氮系统高;相同条件下连续运行时,出水NH+4-N和TN浓度稳定在0.8~3.0mg/L和1.4~4.7mg/L,去除率在80.2%~94.9%和76.5%~93.2%.以Monod方程为基础通过物料衡算求解出SND动力学方程并求得硝化过程氨氮饱和常数KNH4-N+=1.34mg/L,氨氮降解反应级数n=0.622 4,反硝化过程硝酸盐氮饱和常数KNO3-N-=0.71mg/L.分析表明:该SND系统内生物量充足、活性高,生物降解效率受底物浓度限制小,集成式反应器结构合理,可实现小水量低C/N比生活污水深度脱氮,为我国中小城镇生活污水深度处理提供技术支持和理论依据.     

同步硝化反硝化脱氮及处理过程中N2O的控制研究

由于水体富营养化和温室气体控制的需要 ,使得具有高效率脱氮 ,同时N2 O逸出最少化的水处理技术的研究开发变得十分迫切 .本文报道了采用新型同步硝化反硝化工艺 (SND)的研究成果 .与传统顺序式硝化反硝化 (SQND)技术相比 ,SND工艺的脱氮与SQND的效率相近 ,可随溶解氧浓度降低而提高 ,但N2 O逸出量显著降低 ,且碳氮比的提高可进一步减少N2 O的排放     

折流式内循环新型生物膜反应器的脱氮动力学

为了探求城市地表水新型的处理工艺及效果,以一种新型的陶瓷载体水泵驱动折流式内循环生物膜反应器处理由自来水、葡萄糖、氯化铵、磷酸二氢钾按一定比例配制成的溶液,以模拟城市地表水.在碳氮比（C/N）分别为10,20,30和40情况下,对其进行脱氮试验,并进行动力学分析.研究发现：该反应器可实现同步硝化和反硝化;氨氮（NH₄⁺-N）和总氮（TN）的去除过程都可以用Monod模型进行描述;当C/N为10~40范围,水温为28℃左右时,随着C/N比的增加,反应器对NH₄⁺-N和TN的去除速率都得到提高;在相同C/N条件下,NH₄⁺-N的去除速率远高于TN的去除速率.     

序批式生物膜法硝化特性研究

采用序批式生物膜法对不同溶解氧(DO)、温度和pH值条件下氨氮的硝化效果进行试验研究,对运行过程中亚硝氮的积累进行探讨.结果表明,DO(4.0时NH3—N的去除率始终保持在95%以上;低pH值和低温对硝化反应有着明显的抑制作用,但低pH值对硝化反应的抑制是瞬时的,而低温对硝化反应的抑制是持久性的;控制低DO实现短程硝化时,在运行初期较易实现.     

生物电极膜内脱氮速率模型

通过研究生物电极脱氮过程中膜内物质运动和反应机理,建立了能够表现生物膜内脱氮反应过程的动力学模型.在本模型中,氢气和醋酸同时作为电子供体参与反应,在生物膜内反硝化细菌的作用下,硝酸氮被还原为氮气从而彻底将其去除.模型综合考虑了膜内物质迁移、扩散等对脱氮过程的影响,得到了氢气和醋酸同时作为电子供体参与反应时去除硝酸氮的动力学方程.在模型建立过程中,假定生物膜厚度和反硝化菌脱氮活性不受生物浓度、时间和电极位置影响,并且认为生物膜内各反应物质的有效扩散系数约为其在水中分子扩散系数的80%.采用Runge-Kutta法和Shaoting Mathal法对模型进行求解,模型计算结果和实验结果较吻合.     

基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝研究

氮氧化物是形成酸雨、光化学烟雾污染、臭氧层破坏和城市灰霾天气等一系列环境问题的重要根源.文章结合课题组研究结果,介绍了空气介质下膜生物反应器烟气脱硝的性能、微生物群落、硝化反硝化烟气脱硝作用,建立了膜生物反应器传质与硝化反硝化耦合作用动力学模型;基于硝化反硝化的复合催化膜生物反应器处理模拟烟气的性能和含氧量的影响,为建立基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝的污染控制策略提供科学依据,具有潜在的应用价值.     

悬浮好氧生物膜A2O工艺处理城市污水的试验研究

为了解决A2O工艺生物脱氮除磷不稳定、出水氮磷难以达标的问题,在A2O工艺好氧段添加悬浮式生物填料以保证高质量浓度的硝化细菌及高硝化率.考察不同COD与总氮质量浓度比x、旁流比对工艺脱氮和除磷的影响.此外,在COD与总氮质量浓度比较低条件下对装置进行了改装,即在厌氧段前添加了一段预缺氧段,使其达到深度脱氮除磷的效果.试验结果表明:当进水x=3.6～8.1,COD,TN和TP去除率根据硝化液回流比的不同而不同,x和硝化液回流比越高,出水硝态氮越低;当x为8.1,硝化液回流比为300％时,脱氮除磷效果最好,其出水硝态氮质量浓度仅为4.23 mg/L.当COD与总氮质量浓度比较低时,TP的去除率较低,当x＞4.5时,磷的去除率几乎为100％.A2O系统中生物膜硝化作用占总硝化作用的81.6％,而活性污泥硝化作用只占18.4％.这说明生物膜具有良好的硝化作用.     

SBBR中DO对亚硝酸型同步硝化反硝化的影响

用序批式生物膜反应器（SBBR）处理南方地区城市污水,在气量从30L·h^-1提升到100L·h^-1（平均DO范围为2．75～5．20mg·L^-1）的过程中均能有效地实现亚硝酸型同步硝化反硝化．综合反应时间和脱氮效果,气量为60L·h^-1（平均D0为4．25mg·L^-1）时具有最佳脱氮效率,可以作为处理南方地区城市污水SBBR亚硝酸型同步硝化反硝化工艺的控制参数．