A~2/O工艺脱氮除磷影响因素分析

A2/O工艺是一种高效脱氮除磷的污水处理工艺,是目前被应用最广泛的脱氮除磷工艺之一。然而其运行过程受多个因素的影响,比如污泥龄、DO和碳源等,使脱氮除磷效果很难达到最佳。本文主要分析了A2/O工艺脱氮除磷中各因素的影响,同时综述了如何控制这些因素使脱氮除磷达到最佳效果。     

北京城市排水集团污水生物处理技术发展目标

由于系统中各种微生物群落之间的竞争存在着复杂的相互作用,生物脱氮除磷工艺在运行过程中存在着碳源竞争和泥龄冲突两大问题,造成大部分污水处理厂的脱氮除磷效果不稳定。为此,国际上提出了短程硝化反硝化、厌氧氨氧化、反硝化除磷等技术来节约碳源,或者通过污泥的水解酸化来增加碳源。全国的二级处理主要是采用活性污泥生物技术,     

城市污水处理厂出水氮磷超标因素分析及对策

脱氮除磷工艺越来越多的应用到城市污水处理厂当中,但是在实际运行过程中,出水氮磷含量超标的情况常常困扰着水厂的工作人员。因此,厘清脱氮除磷工艺的重要参数并加以控制,能够很好的保证系统的正常运行,出水氮磷含量达标。     

好氧反硝化菌的筛选及其脱氮除磷性质的研究

利用富集培养基, 从用生活污水驯化后的活性污泥中筛选得到一株具有好氧反硝化兼具除磷功能的细菌。通过形态学及生理生化指标鉴定其为假单胞菌属。利用此好氧反硝化菌处理模拟废水及生活废水, 通过监测总氮、无机磷及CODcr变化确定在C/N摩尔比为3:1、接种量为10%、pH 6.8、30°C条件下处理2 d, 该菌株脱氮、除磷及去除有机物的效果最佳, 活性污泥经此好氧反硝化菌强化后, 对生活废水的处理能力得到明显提升。     

A~2/O工艺处理生活污水实验研究

A2/O(Anaerobic-Anoxic-Oxic)工艺是一个成熟的脱氮除磷工艺,本课题以人工模拟生活污水为处理对象,结合间歇式进水方式,全面系统地研究了A2/O系统对污水中氮和磷及COD的去除效果。在控制好各种运行条件的情况下,该系统运行结果表明,出水指标达到国家《污水综合排放标准》(GB18917-2002)二级排放标准。     

反硝化聚磷菌及其脱氮除磷机理研究进展

水体富营养化是当前水环境保护工作的重点关注问题,微生物修复富营养化水体具有高效、低耗且不产生二次污染等特点,已经成为富营养化水体生态修复的一种重要方式。近年来,对反硝化聚磷菌的研究及其在污水处理工艺中的应用越来越广泛。不同于传统的反硝化细菌联合聚磷菌去除氮磷工艺,反硝化聚磷菌在交替厌氧、缺氧/好氧条件下能同时进行脱氮除磷而被广泛关注与研究。值得注意的是,近几年报道的部分微生物仅在好氧条件下就可进行同时脱氮除磷,但是其脱氮除磷机理仍未理清。基于此,文中总结了目前发现的反硝化聚磷菌和同时硝化反硝化聚磷微生物的种类及特点,并对其脱氮与除磷的关系及其机理进行了系统性分析,对目前反硝化除磷存在的问题进行了梳理,最后对今后的研究方向进行了展望,以期为完善反硝化聚磷菌的脱氮除磷机理及工艺改进提供参考。     

普通小球藻对养殖污水脱氮除磷的效果研究

随着我国养殖业的不断发展,养殖污水排放量的日益增加,养殖污水的高氮、磷含量导致水体富营养化问题日趋严重。小球藻是光能自养生物,能有效同化氮、磷,使污水中的氮、磷减少。本研究通过在实验室模拟不同氮、磷含量的养殖污水环境,分析小球藻对氮、磷的去除效果;在此基础上,用小球藻处理某养殖场污水;并联合膨润土与小球藻,探究两者脱氮除磷的协同作用能力及膨润土对小球藻细胞沉降的效果。结果表明,小球藻对模拟污水的氨氮去除率可达80%,对磷酸根的最高去除率接近100%;对养殖污水中的氮、磷也有一定的去除效果;但养殖污水成分复杂,小球藻的生长被抑制。膨润土与小球藻的结合,能够提高污水中的氮磷去除率并帮助藻细胞快速沉降,为污水处理后藻细胞的收集处理提供了有效方法。     

光合细菌在水污染治理中的研究进展

光合细菌以其无毒、繁殖快、适应能力强、易人工培养等优点而在环境治理中受到重视。国内外对光合细菌的研究主要集中在水产养殖业(如净化水质,作饵料添加剂等)和生活及工业重污染水处理中的作用,关于光合细菌在景观微污染水体治理方面的作用研究较少。课题组研究发现光合细菌中的沼泽红假单胞菌对西南大学景观水中氨氮的去除率高达95%,暗示光合细菌能有效治理景观水污染。综述了光合细菌的分类、脱氮除磷原理以及目前光合细菌在治理有机废水、重金属废水和养殖污水方面的应用,并展望了光合细菌在处理景观微污染水体方面的应用前景,以期为进一步研究光合细菌在景观水治理中的作用提供参考。     

3类水生植物对池塘养殖废水氮磷去除效果的研究

在人工模拟条件下,利用室内试验桶培育,研究了挺水植物芦苇、沉水植物金鱼藻和浮叶植物浮叶四角菱对池塘养殖废水的净化效果.结果表明,3类植物都能有效吸收废水中过剩的氮磷营养物质,经过50 d植物处理,它们对水体中氮素去除率表现为芦苇(80.8%)>浮叶四角菱(62.6% )>金鱼藻(34.4%),对磷素去除率表现为芦苇(73.2%)>金鱼藻(27.1%)>浮叶四角菱(17.2%);芦苇和金鱼藻对池塘养殖废水环境适应性较强,植物平均存活率分别可达85%和60%,而浮叶四角菱的适应性较差,存活率基本维持在45%以下.可见,在相同条件下脱氮除磷效果最好的是挺水植物(芦苇),其次脱氮效果较好的是浮叶植物(浮叶四角菱),而除磷效果较好的则是沉水植物(金鱼藻).     

极端条件下异养硝化-好氧反硝化菌脱氮的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(HN-AD)是对传统自养硝化异养反硝化理论的丰富与突破。HN-AD菌在好氧条件下可快速实现氨氮、硝态氮(NO_3~–-N)、亚硝态氮(NO_2~–-N)三氮同步脱除。它们不仅具有分布范围广、适应能力强、代谢通路特殊等特点,而且还具有世代时间短、脱氮速率快、高活性持久等独特优势,在高盐、低温、高氨氮等极端条件表现出了巨大的脱氮潜力,因此在废水生物脱氮领域受到广泛关注。文中在介绍HN-AD菌属类别及代谢机理的基础上,重点总结了在高盐、低温、高氨氮等极端条件下进行氨氮脱除的HN-AD种属,系统分析了它们在极端条件下的脱氮特性及潜力,并简述了HN-AD菌在极端条件下的工艺应用研究进展,最后展望了HN-AD脱氮技术的应用前景和研究方向。     

盐分对生物脱氮工艺中硝化反应的影响与机理

高盐废水来源广泛,在利用生物脱氮法处理高盐含氮废水时,盐分会对生物脱氮产生抑制作用.硝化反应是生物脱氮工艺中的关键过程,研究盐分对硝化反应的影响机理具有重要意义.本文概述了盐分对废水生物脱氮过程中硝化反应影响的研究进展,总结了盐胁迫对好氧氨氧化过程、亚硝酸盐氧化过程中硝化效率和反应特性的影响规律,并分析了盐分对硝化微生物细胞形态、生物絮体结构和胞外聚合物特性变化以及菌群结构的影响,系统阐述了盐胁迫下的硝化反应机理,为高盐分高铵氮废水生物脱氮工艺设计提供理论指导.
     

Simultaneous nitrification, denitrification, and phosphorus removal from nutrient-rich industrial wastewater using granular sludge

The biological removal of nitrogen and phosphorus from nutrient-rich abattoir wastewater using granular sludge has been investigated. A lab-scale sequencing batch reactor, seeded with granular sludge developed using synthetic wastewater, was operated for 13 months under alternating anaerobic and aerobic conditions. It is demonstrated that the granules could be sustained and indeed further developed with the use of abattoir wastewater. The organic, nitrogen, and phosphorus loading rates applied were 2.7 gCOD L(-1) day(-1), 0.43 gN L(-1) day(-1), and 0.06 gP L(-1) day(-1), respectively. The removal efficiency of soluble COD, soluble nitrogen and soluble phosphorus were 85%, 93%, and 89%, respectively. However, the high suspended solids in the effluent limited the overall removal efficiency to 68%, 86%, and 74% for total COD, TN, and TP, respectively. This good nutrient removal was achieved through the process known as simultaneous nitrification, denitrification, and phosphorus removal, likely facilitated by the presence of large anoxic zones in the center of the granules. The removal of nitrogen was likely via nitrite optimizing the use of the limited COD available in the wastewater. Accumulibacter spp. were found to be responsible for most of the denitrification, further reducing the COD requirement for nitrogen and phosphorus removal. Mineral precipitation was evaluated and was not found to significantly contribute to the overall nutrient removal. It is also shown that the minimum HRT in a granular sludge system is not governed by the sludge settleability, as is the case with floccular sludge systems, but likely by the limitations associated with the transfer of substrates in granules.     

Effect of prefermentation on denitrifying phosphorus removal in slaughterhouse wastewater

An anaerobic-anoxic sequencing batch reactor (A2 SBR) coupled with a fixed-bed nitrification reactor for simultaneous carbon, nitrogen and phosphorus removal was evaluated using slaughterhouse wastewater. Whereas the treatment could not be successfully carried out on the raw wastewater, the process showed very good nutrient removal performances after prefermentation. The removals of COD, N-NH4 and P-PO4 achieved were 99%, 85% and 99%, respectively. The increase in volatile fatty acid (VFA) and phosphate concentrations in the effluent after prefermentation may explain the high levels of biological carbon, nitrogen and phosphorus removal observed. A simple prefermentation is, therefore, necessary but sufficient to ensure good performances of the denitrifying enhanced biological phosphorus removal (EBPR) process.     

微藻废水生物处理技术研究进展

微藻因生长速率快、细胞脂质含量高及具有生物隔离二氧化碳能力,已作为新一代生物质能源受到广泛关注.然而,投入大量淡水资源并需在生长期间持续提供营养物质已成为规模化培育微藻的主要障碍.将微藻培育系统与废水处理相结合是经济可行的污水资源化方案.基于微藻生长期间对氮磷等营养物质的利用机制,本文综述了微藻在各类废水生物处理过程中的应用情况,着重分析了其对废水中有机与无机化合物、重金属以及病原体的去除或抑制能力.同时,考察了废水初始营养物浓度、光照、温度、pH与盐度以及气体交换量等环境因素对微藻生长代谢的影响.此外,结合微藻规模化应用所面临的问题,对微藻废水处理技术的应用前景及发展方向进行了展望,旨在为水生态系统的建设与管理提供参考.     

毛枝藻对人工污水脱氮除磷能力的研究

文章探究了2株毛枝藻(Stigeoclonium sp.)SHY-370及HB1617在不同初始氨氮浓度以及不同氮磷比条件下的生长情况与氮磷去除能力。结果表明氨氮浓度对2株毛枝藻的生长及TP去除能力均有一定的影响, SHY-370可耐受最大氨氮浓度为10 mg/L, HB1617为5 mg/L;氨氮浓度为1—10 mg/L时SHY-370及HB1617对其去除率均达到97%以上,最大去除速率为3.98 mg/(L·d)。氮磷比对SHY-370的生长影响不大,但在氮磷比大于20时HB1617的生长受到抑制; SHY-370对NO_3~--N去除的最佳氮磷比为10—40, HB1617为2—10;氮磷比为2时水体中TP的含量超过了SHY-370及HB1617所能去除的最大值,去除率较低。实验结果表明SHY-370及HB1617在污水深度脱氮除磷方面具有一定的潜力,可考虑将其应用于城市生活污水二级出水(TN≤15 mg/L、TP≤0.5 mg/L、 NH_4~+-N≤5 mg/L)的深度处理。     

Impact of salinity on the anaerobic metabolism of phosphate-accumulating organisms (PAO) and glycogen-accumulating organisms (GAO)

The use of saline water as secondary quality water in urban environments for sanitation is a promising alternative towards mitigating fresh water scarcity. However, this alternative will increase the salinity in the wastewater generated that may affect the biological wastewater treatment processes, such as biological phosphorus removal. In addition to the production of saline wastewater by the direct use of saline water in urban environments, saline wastewater is also generated by some industries. Intrusion of saline water into the sewers is another source of salinity entering the wastewater treatment plant. In this study, the short-term effects of salinity on the anaerobic metabolism of phosphate-accumulating organisms (PAO) and glycogen-accumulating organisms (GAO) were investigated to assess the impact of salinity on enhanced biological phosphorus removal. Hereto, PAO and GAO cultures enriched at a relatively low salinity level (0.02 % W/V) were exposed to salinity concentrations of up to 6 % (as NaCl) in anaerobic batch tests. It was demonstrated that both PAO and GAO are affected by higher salinity levels, with PAO being the more sensitive organisms to the increasing salinity. The maximum acetate uptake rate of PAO decreased by 71 % when the salinity increased from 0 to 1 %, while that of GAO decreased by 41 % for the same salinity increase. Regarding the stoichiometry of PAO, a decrease in the P-release/HAc uptake ratio accompanied with an increase in the glycogen consumption/HAc uptake ratio was observed for PAO when the salinity increased from 0 to 2 % salinity, indicating a metabolic shift from a poly-P-dependent to a glycogen-dependent metabolism. The anaerobic maintenance requirements of PAO and GAO increased as the salinity concentrations risen up to 4 % salinity.     

基于好氧反硝化及反硝化聚磷菌强化的低温低碳氮比生活污水生物处理中试研究

【背景】低碳氮比生活污水很难达标处理,多级A/O工艺、生物强化技术及生物膜技术的有机结合可有效解决这一问题。【目的】开发出一种泥膜共生多级A/O工艺并进行中试研究,驯化出高效脱氮除磷菌剂并对系统进行生物强化。【方法】通过测定中试设备出水及污水处理厂出水化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、氨氮(NH_4~+-N)、硝氮(NO_3~--N)、总氮(Total nitrogen,TN)、总磷(Total phosphorus,TP)对比分析两种工艺的污染物去除效能,利用高通量测序技术对比生物强化技术对系统微生物群落结构的影响。【结果】中试设备对COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、TN、TP的去除效果均优于污水处理厂的处理工艺;驯化的低温好氧反硝化菌TN去除率最大值可达84.21%,驯化的低温反硝化聚磷菌群对磷的去除率最高可达85.75%;利用驯化菌群对中试设备进行生物强化后较好地改善了系统NH_4~+-N、NO_3~--N、TN、TP的去除效果;经生物强化后,具有好氧反硝化和反硝化聚磷功能的Pseudomonas菌群明显增多。【结论】泥膜共生多级A/O工艺对于低碳氮比生活污水的处理具有很好的效果,利用生物强化技术可有效提高低温条件下系统污染物去除效能。     

一株耐盐的卓贝儿氏菌(Zobellella sp.)的分离鉴定及其硝酸盐还原能力

【背景】好氧反硝化是指在有氧条件下进行反硝化作用,使得硝化和反硝化过程能够在同一反应器中同时发生,是废水脱氮最具竞争力的技术。红树林湿地中蕴藏着丰富的微生物资源,分布着大量好氧反硝化微生物。【目的】了解耐盐微生物的脱氮机制,为含盐废水生物脱氮的工程实践提供理论依据,对一株分离于红树林湿地中的耐盐好氧细菌A63的硝酸盐异化还原能力进行分析。【方法】利用形态学特征及16S rRNA基因序列测定分析,对其种属进行了鉴定,采用单因子实验测定该菌在不同环境因子下的硝酸盐还原能力,并对其反硝化脱氮条件进行了优化。【结果】初步判定该菌株为卓贝儿氏菌(Zobellellasp.),其能在盐度0%-10%、pH5.0-10.0、温度20-40°C范围内进行反硝化脱氮和硝酸盐异化还原为氨(dissimilatorynitratereductiontoammonium,DNRA)作用。菌株A63最适生长碳源为柠檬酸钠(1.2 g/L),适宜脱氮盐度为3%、pH 7.0-7.5、温度30-35°C,且C/N为10。在最适脱氮条件下,该菌株12h内能将培养基中208.8mg/L硝态氮降至0,且仅有少量铵态氮生成,无亚硝态氮积累,脱氮率高达99%。此外,该菌株在高盐度、低C/N比、弱酸性和低温等不利生境中DNRA作用显著。【结论】细菌A63生长范围宽,脱氮效率显著,适用于海水养殖废水处理。研究为今后开发高效含盐废水生物脱氮工艺奠定了基础,对于加深氮素转化规律的认识、丰富生物脱氮理论有着重要意义。