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餐厨垃圾与剩余污泥协同发酵提升低C/N污水脱氮效能的中试研究

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环境工程学报 2023年第11期17卷 3681-3688页

作者：丁飞张红春郭洁沈虹周秀秀顾早立董成耀李响昆山市污水处理有限公司昆山215300 苏州嘉济智慧环境科技有限公司昆山215300 同济大学环境科学与工程学院上海200092 东华大学环境科学与工程学院上海201620

我国城镇污水处理厂进水碳源普遍偏低,严重影响生物脱氮效能。外加碳源会造成大量化学品消耗及碳排放,与双碳战略背道而驰。考察了餐厨垃圾和剩余污泥联合发酵中试装备(规模10 t·d^(-1))制备挥发性脂肪酸(VFA)效能,并将生产的VFA发酵... 详细信息

我国城镇污水处理厂进水碳源普遍偏低,严重影响生物脱氮效能。外加碳源会造成大量化学品消耗及碳排放,与双碳战略背道而驰。考察了餐厨垃圾和剩余污泥联合发酵中试装备(规模10 t·d^(-1))制备挥发性脂肪酸(VFA)效能,并将生产的VFA发酵液投加至昆山市某城镇污水处理厂,以减少外源乙酸钠碳源投加量,以期探索城市污水与有机固废的协同、高效、低碳处理技术。结果表明:餐厨垃圾与剩余污泥体积比为7∶3时,VFA质量浓度最高,达到54.3 g·L^(-1)(以COD计),乙酸和丙酸质量分数分别为36.5%和22.8%;在批次发酵中试实验中,VFA最高质量浓度达67.5 g·L^(-1)(以COD计),最低质量浓度为42.4 g·L^(-1)(以COD计),平均质量浓度为55.0 g·L^(-1)(以COD计);对比3类碳源的反硝化实验结果,投加乙酸钠组1.5 h脱氮率为86.5%,投加发酵液组4.5 h脱氮率为81.0%,投加餐厨垃圾组仅为69.8%;根据出水总氮预警阈值(>8 mg·L^(-1))补加发酵液,替代部分乙酸钠,通过实际污水厂运行数据,拟合得到发酵液投量X(m^(3))与乙酸钠吨水节约量Y(g·m^(-3))的线性关系式Y=4.9X+3.5,其中R^(2)=0.91。该研究结果可为联合发酵制备优质碳源提升污水厂脱氮工程应用提供参考。

关键词：餐厨垃圾联合发酵污水处理反硝化脱氮中试研究

生物陶粒流化床-污泥滤层脱氮工艺的试验研究

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环境科学与技术 2006年第6期29卷 20-21页

作者：王鹤立姜楠盛力于艳吉林大学环境与资源学院长春130026 吉林建筑工程学院环境工程系长春130021

采用生物陶粒流化床-污泥滤层工艺对含氮有机废水处理进行试验研究,研究结果表明:系统内可固着生长不受抑制的硝化菌种群,氨氮去除率可以达到93%￣95%;三相分离区形成稳定的污泥滤层,可使总氮去除率得以显著提高;当HRT为1.5h,曝气量为0.... 详细信息

采用生物陶粒流化床-污泥滤层工艺对含氮有机废水处理进行试验研究,研究结果表明:系统内可固着生长不受抑制的硝化菌种群,氨氮去除率可以达到93%￣95%;三相分离区形成稳定的污泥滤层,可使总氮去除率得以显著提高;当HRT为1.5h,曝气量为0.25m3/h,BOD容积负荷为9.2～10.4BOD5/m3.d,总氮容积负荷0.65kgTN/m3.d条件下,可得到BOD5的去除率85%,总氮去除率74%的处理效果。

关键词：含氮有机废水陶粒流化床污泥滤层反硝化脱氮

葡萄糖碳源下焦化纳滤浓水脱氮性能及微生物机理分析

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水处理技术 2022年第3期48卷 79-83,87页

作者：董晓丹宝武水务科技有限公司上海201999

以焦化废水膜处理系统的纳滤浓水为研究对象,采用葡萄糖为碳源,开展了91 d的序批式生物反应器(SBR)工艺生物脱氮试验,考察了焦化纳滤浓水的脱氮性能,并结合高通量测序和qPCR定量分析方法探究了纳滤浓水脱氮的微生物机理。结果显示SBR稳... 详细信息

以焦化废水膜处理系统的纳滤浓水为研究对象,采用葡萄糖为碳源,开展了91 d的序批式生物反应器(SBR)工艺生物脱氮试验,考察了焦化纳滤浓水的脱氮性能,并结合高通量测序和qPCR定量分析方法探究了纳滤浓水脱氮的微生物机理。结果显示SBR稳定运行期间(31~91 d),总氮和硝态氮的去除率分别为51.8%~67.8%和91.9%~96.9%,表明葡萄糖碳源条件下SBR生物反硝化工艺处理高电导率焦化纳滤浓水过程表现出良好的脱氮性能。微生物分析显示Proteobacteria(变形菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)是纳滤浓水生物脱氮过程最主要的优势菌门,且多种反硝化功能菌属与功能基因的丰度在SBR运行过程中保持动态平衡,表明反硝化功能细菌与功能基因参与驱动了纳滤浓水生物脱氮过程。此外,nirS的绝对丰度较nirK高101~102,在亚硝氮转化过程起重要作用。

关键词：纳滤浓水葡萄糖反硝化脱氮微生物菌群功能基因

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不同产酸类型餐厨酸化液作为污水反硝化碳源的性能研究

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农业机械学报 2024年第11期55卷 446-452页

作者：郑永辉任玉莹王珍宝卢艳娟董仁杰郭建斌中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学资源与环境学院北京100193 北京时代桃源环境科技股份有限公司北京100085

餐厨酸化液有机酸含量高,作为碳源应用于污水反硝化脱氮过程潜力巨大,可缓解我国城市污水处理厂普遍面临的碳源不足的问题。基于全混式厌氧发酵反应器,探究在连续运行条件下不同pH值、有机负荷(OLR)和停留时间(HRT)对餐厨废弃物厌氧产... 详细信息

餐厨酸化液有机酸含量高,作为碳源应用于污水反硝化脱氮过程潜力巨大,可缓解我国城市污水处理厂普遍面临的碳源不足的问题。基于全混式厌氧发酵反应器,探究在连续运行条件下不同pH值、有机负荷(OLR)和停留时间(HRT)对餐厨废弃物厌氧产酸特性的影响,通过调控厌氧产酸类型,获取不同产酸类型的酸化液,评估其作为外加碳源的反硝化性能。结果表明,中温条件下,控制pH值为6.0,OLR为15.0 g/(L·d)时获得最大TVFAs产量,为50.05 g/L,产酸类型为丁酸型发酵;控制pH值为5.0时,产酸类型为乙酸型发酵,具有最佳反硝化速率,为7.62 mg/(g·h),介于葡萄糖(5.39 mg/(g·h))和乙酸钠(9.47 mg/(g·h))之间;同等COD下,餐厨酸化液的反硝化能力(0.21 g/g)相当于乙酸钠的84%。因此,餐厨酸化液作为一种新的、可持续的、低成本的碳源具有巨大的市场和应用潜力。

关键词：餐厨废弃物产酸发酵外加碳源反硝化脱氮

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基于4种固相碳源的人工湿地高效脱氮机制

东华大学学报（自然科学版） 2019年第3期45卷 444-450,463页

作者：王勃迪宋新山王俊锋王宇晖东华大学环境科学与工程学院上海201620 东华大学国家环境保护纺织污染防治工程技术中心上海201620

人工湿地虽具有较好的脱氮禀赋,但对于低碳氮比污水,其仍存在因碳源电子供体不足所导致反硝化效率较低的问题。将同等碳含量的小麦秸秆、棉花、可生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、废报纸分别投加至垂直流人工湿地,研究其对反硝化过... 详细信息

人工湿地虽具有较好的脱氮禀赋,但对于低碳氮比污水,其仍存在因碳源电子供体不足所导致反硝化效率较低的问题。将同等碳含量的小麦秸秆、棉花、可生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、废报纸分别投加至垂直流人工湿地,研究其对反硝化过程的影响。结果表明,4种材料均可释放有效的碳源,明显提高人工湿地对硝酸盐的去除率,其中,投加废报纸的人工湿地对NO 3—N去除率最高可达96.71%,比未添加固相碳源的人工湿地提高60%。在人工湿地系统内,4种固相碳源的释碳过程基本不产生NH + 4—N和NO2—N,且兼具成本低廉、无二次污染等优势。

关键词：低碳氮比污水固相碳源人工湿地反硝化脱氮

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进水COD浓度及C/N值对脱氮效果的影响

中国给水排水 2005年第12期21卷 19-23页

作者：侯红娟王洪洋周琪上海宝钢技术中心上海201900 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

进水COD浓度及C/N值是影响系统反硝化效果的两个重要参数,为此研究了不同进水COD浓度在不同C/N值条件下的脱氮效果。结果表明:进水COD为150mg/L和200mg/L左右时,脱氮率随C/N值的增加而增加,而进水COD为100mg/L左右时,系统的脱氮率随时... 详细信息

进水COD浓度及C/N值是影响系统反硝化效果的两个重要参数,为此研究了不同进水COD浓度在不同C/N值条件下的脱氮效果。结果表明:进水COD为150mg/L和200mg/L左右时,脱氮率随C/N值的增加而增加,而进水COD为100mg/L左右时,系统的脱氮率随时间增加而降低;进水COD浓度脱氮率也不相同,进水COD浓度高,则脱氮率也高;当进水有机碳源浓度较低时,需要以进水COD浓度及C/N值共同来表示系统的脱氮能力。

关键词：低浓度城市污水进水COD 碳氮比反硝化脱氮

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不同发泡方式改进缓释碳源基质脱氮效果研究

河南师范大学学报（自然科学版） 2022年第5期50卷 87-93,F0002页

作者：于鲁冀黎亚辉李廷梅范鹏宇彭赵旭任昆阳郑州大学生态与环境学院郑州450001 郑州大学环境政策规划评价研究中心郑州450001 水利科学与工程学院郑州450001

为解决传统缓释碳源材料释碳不稳定和脱氮速率慢的问题,以物理曝气发泡、双氧水(HO)、十二烷基硫酸钠(K12)3种发泡方式对玉米芯、聚己内酯(PCL)和菌悬液(B)为原料的有机缓释碳源基质进行改进,考察了不同发泡方式下改进缓释碳源的释碳性... 详细信息

为解决传统缓释碳源材料释碳不稳定和脱氮速率慢的问题,以物理曝气发泡、双氧水(HO)、十二烷基硫酸钠(K12)3种发泡方式对玉米芯、聚己内酯(PCL)和菌悬液(B)为原料的有机缓释碳源基质进行改进,考察了不同发泡方式下改进缓释碳源的释碳性能、脱氮效果和脱氮速率.结果表明,3种改进型缓释碳源(曝气-B,HO-B,K12-B)在中(NO-N为10.00 mg/L)、高(NO-N为20.00 mg/L)质量浓度进水条件下的总氮平均去除率高于原基质,曝气-B缓释碳源基质释碳速率快、释碳稳定,在中、高质量浓度进水条件下总氮平均去除率分别为93.59%和87.34%,比原基质分别高6.38%和13.26%.基于反硝化动力学方程,曝气-B缓释碳源基质的最大比反硝化速率可达到3.06 mg/(L·h·g),从理论上证明了曝气-B缓释碳源基质可提高脱氮速率,为快速脱氮提供了一种新型碳源材料.

关键词：缓释碳源反硝化脱氮脱氮速率反硝化动力学

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秸秆生物炭在废水脱氮中的应用研究

秸秆生物炭在废水脱氮中的应用研究

作者：徐红超中国矿业大学

学位级别：硕士

地表水中氮磷导致的富营养化和地下水硝酸盐超标是环境中的两大问题。对此,本文以秸秆生物炭为吸附剂和碳源,开展了对二级出水和地下水脱氮效果研究。研究内容为秸秆生物炭作为吸附剂对废水中氨氮和硝态氮的吸附效果、生物炭作为反硝化... 详细信息

地表水中氮磷导致的富营养化和地下水硝酸盐超标是环境中的两大问题。对此,本文以秸秆生物炭为吸附剂和碳源,开展了对二级出水和地下水脱氮效果研究。研究内容为秸秆生物炭作为吸附剂对废水中氨氮和硝态氮的吸附效果、生物炭作为反硝化碳源去除二级出水中硝态氮以及地下水中常见离子对生物炭在地下水脱氮应用中的影响。通过一系列的研究得出以下结论:(1)通过颗粒与粉末生物炭对废水中氨氮和硝态氮吸附差异研究,得出颗粒生物炭对氨氮的吸附效果优于粉末生物炭,但两者对硝态氮的吸附不明显,且会产生一定量的NO3--N。粉末生物炭通过FeCl3和CaCl2改性后,可以有效的吸附硝态氮,且FeCl3改性效果优于CaCl2改性效果。(2)未改性的粉末和颗粒生物炭对氨氮吸附的吸附等温线符合Freundich吸附模型;未改性的粉末生物炭对氨氮吸附的吸附动力学符合准二级动力学方程,未改性的颗粒生物炭对氨氮吸附的吸附动力学符合准一级动力学方程。改性后的粉末生物炭对硝态氮吸附的吸附等温线符合Langmuir吸附模型,动力学方程符合准二级动力学方程。(3)改性粉末生物炭对二级出水中的硝态氮(17.5mg/L)、氨氮(5.0mg/L)和总磷(2.9mg/L)有很好的吸附效果。FeCl3改性粉末生物炭对硝态氮、氨氮和总磷的去除率分别为54.40%、31.75%和80.25%,CaCl2改性粉末生物炭对硝态氮、氨氮和总磷的去除率分别为41.18%、26.46%和30.18%。(4)通过从中国矿业大学污水处理站分离得到三种反硝化细菌WS、PYS、YS,且均属于Pseudomonas.,通过反硝化菌反硝化能力实验得出反硝化效果最佳的是PYS。以PYS为反硝化菌,颗粒生物炭为反硝化碳源和填料,应用于二级出水中去除硝态氮的摇床实验和连续实验中,均得到很好的反硝化效果,且无亚硝态氮的累积。(5)通过地下水中常见离子对颗粒生物炭去除地下水硝态氮的影响实验,结果显示离子类型及浓度影响硝酸盐去除的效果。其中,SO42-具有明显的抑制作用,且造成大量的亚硝酸盐累积;Ca2+、Na+、HCO3-均处于促进作用,但浓度越低促进效果越明显;Cl-在高浓度(600 mg/L)时为抑制作用,在低浓度时为促进作用,且浓度越低促进效果越好。

关键词：秸秆生物炭吸附脱氮二级出水地下水反硝化脱氮

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浅基质层干植草沟运行效果的现场实验

环境科学 2020年第9期41卷 4105-4112页

作者：张佳炜李田张庭秀同济大学环境科学与工程学院上海200092

为避免设施出水下渗污染地下水并防止市政管道雨污倒灌进入设施,于上海市区高架路下方建造一座排水管上弯的不透型浅层干植草沟.根据2019年汛期内进、出水量及水质的长期监测,对设施水文及水质控制效果进行评价.结果表明监测期内设施径... 详细信息

为避免设施出水下渗污染地下水并防止市政管道雨污倒灌进入设施,于上海市区高架路下方建造一座排水管上弯的不透型浅层干植草沟.根据2019年汛期内进、出水量及水质的长期监测,对设施水文及水质控制效果进行评价.结果表明监测期内设施径流总量控制率为39.4%,对初始雨强小于8.0 mm·h^-1的降雨具有明显峰值削减效果;设施能有效去除道路径流中总悬浮固体(TSS)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)和总氮(TN),污染物负荷去除率分别为95.4%、83.1%、90.0%和57.7%;设施基质层添加的发酵木屑和排水管上弯的构造可在进水期实现反硝化并在前期无雨期(ADP)维持一定反硝化效果,设施水力负荷(HLR)的增大及无雨期的延长分别影响进水期与无雨期硝酸盐氮(NO-3^-N)的去除.在基质层饱和渗透速率较高、厚度较浅条件下,设施有效改善了道路径流水质.不透型干植草沟可与市区河道的调蓄容积结合,共同承担起高地下水位地区实现年径流总量与污染负荷控制率的任务.

关键词：干植草沟不透型设施浅基质层水文效应水质改善反硝化脱氮