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折点加氯法处理深度处理低氨氮废水

广东化工 2013年第20期40卷 43-44页

作者：李婵君贺剑明英德佳纳金属科技有限公司水处理车间广东清远513056

文章针对公司污水处理站精馏塔塔釜含有的低氨氮废水,经实验研究确定,采用折点加氯法深度处理其原水氨氮浓度为100 mg/L以下处理费用较为合算;并探讨低浓度氨氮废水（氨氮含量小于100 mg/L）采用折点加氯法处理的最佳工艺：采用计量式... 详细信息

文章针对公司污水处理站精馏塔塔釜含有的低氨氮废水,经实验研究确定,采用折点加氯法深度处理其原水氨氮浓度为100 mg/L以下处理费用较为合算;并探讨低浓度氨氮废水（氨氮含量小于100 mg/L）采用折点加氯法处理的最佳工艺：采用计量式连续加药的方式,控制pH=5.5～6.5; m（Cl2）∶m（NH-4＋）=8.0∶1～8.2∶1之间,反应时间T=30 min.处理后氨氮小于10 mg/L,达到相关的排放标准.

关键词：折点加氯法深度处理低氨氮

新型策略下低NH-N亚硝化系统启动及稳定运行研究

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环境工程 2024年

作者：向韬程馨雨李军沈阳建筑大学市政与环境工程学院

如何保证低氨氮(NH4+-N)亚硝化过程的稳定运行，是突破自养脱氮工艺应用的技术关键。为实现低NH4+-N亚硝化系统的快速启动及稳定运行，研究采用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器启动亚硝化系统，探究间歇曝气与联氨(N2H4)投加相结合的新... 详细信息

如何保证低氨氮(NH4+-N)亚硝化过程的稳定运行，是突破自养脱氮工艺应用的技术关键。为实现低NH4+-N亚硝化系统的快速启动及稳定运行，研究采用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器启动亚硝化系统，探究间歇曝气与联氨(N2H4)投加相结合的新型策略对系统效能及菌群特性的影响。结果表明，阶段I中，仅采用间歇曝气时，NH4+-N转化率（ANCR）和亚硝积累率（NAR）分别仅为31.06%和35.47%。阶段II采用间歇曝气结合N2H4的投加策略，NCR和NAR分别逐步提升至55.71%和93.25%。阶段III中，系统实现了稳定运行，ANCR和NAR分别稳定至50%和100%。氨氧化菌（AOB）属Nitrosomonas的相对丰度提升了一倍，亚硝态氮氧化菌（NOB）属Nitrospira相对丰度降低至0.23%。AOB活性提升了10.53%，NOB活性降低了37.5%。研究表明，该新型策略成功促进了低NH4+-N亚硝化系统的启动及稳定运行。

关键词：低氨氮亚硝化间歇曝气 N H 自养脱氮

有机碳源对启动及运行CANON颗粒污泥工艺的影响

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环境科学 2018年第3期39卷 1294-1300页

作者：李冬王艳菊吕育锋曹瑞华李帅张杰北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室北京100124 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150090

采用两组平行的SBR反应器R1和R2,通过分别添加有机碳源和不添加有机碳源对比实验,研究有机碳源对全程自养脱氮(CANON)颗粒污泥工艺启动的影响,通过改变有机碳源浓度对比实验,研究有机碳源对CANON工艺运行的影响.结果表明,50 mg·L-1有... 详细信息

采用两组平行的SBR反应器R1和R2,通过分别添加有机碳源和不添加有机碳源对比实验,研究有机碳源对全程自养脱氮(CANON)颗粒污泥工艺启动的影响,通过改变有机碳源浓度对比实验,研究有机碳源对CANON工艺运行的影响.结果表明,50 mg·L-1有机物的存在可以加快CANON颗粒污泥工艺的启动,R1和R2分别于23 d和32 d成功启动CANON颗粒污泥工艺.适量有机物(不超过150 mg·L-1)的存在会通过增强亚硝化菌(AOB)及厌氧氨氧化菌(An AOB)的活性和促进反硝化作用来提高氨氮及总氮去除率,R1和R2的最高氨氮和总氮去除率分别为92%、88%和89%、80%.进一步实验表明,过量的有机碳源(超过200 mg·L-1)会抑制AOB及An AOB的活性,从而降低氨氮及总氮去除率,但是会促进反硝化反应并提高其对系统脱氮的贡献率.

关键词： SBR 有机碳源全程自养脱氮颗粒污泥低氨氮

氨氮浓度对CANON工艺功能微生物丰度和群落结构的影响

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环境科学 2013年第2期34卷 773-780页

作者：刘涛李冬曾辉平畅晓燕张杰哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150090 北京工业大学水质科学与水环境恢复工程北京市重点实验室北京100124

为了研究CANON工艺在常温低氨氮基质条件下的宏观运行效能及微观生态系统,通过调节曝气量和水力停留时间(HRT)实现了CANON工艺在不同进水氨氮浓度下的稳定运行,并基于PCR-DGGE和荧光定量PCR方法,分析了氨氮浓度对反应器中氨氧化细菌(AOB... 详细信息

为了研究CANON工艺在常温低氨氮基质条件下的宏观运行效能及微观生态系统,通过调节曝气量和水力停留时间(HRT)实现了CANON工艺在不同进水氨氮浓度下的稳定运行,并基于PCR-DGGE和荧光定量PCR方法,分析了氨氮浓度对反应器中氨氧化细菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(ANAMMOX菌)群落结构及丰度的影响.结果表明,较高氨氮环境中总氮去除负荷在1.0 g·(L·d)-1以上,当氨氮浓度降至100 mg·L-1时,总氮去除负荷明显降低.进水氨氮浓度对AOB的群落结构有重要影响,而对ANAMMOX菌群落影响较小.AOB和ANAMMOX菌的丰度随氨氮浓度的降低而减少,而亚硝酸盐氧化菌(NOB)的丰度随氨氮浓度的降低而增加,这可能是导致系统脱氮效果下降的主要原因.因此,需要通过一定的调控手段,减少AOB和ANAMMOX菌的损失,抑制NOB的生长,以便维持系统在低氨氮条件下的脱氮性能.

关键词： CANON工艺常温低氨氮 PCR-DGGE 荧光定量PCR AOB ANAMMOX菌

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低有机物含量下曝气生物滤池的挂膜启动

中国给水排水 2009年第13期25卷 10-12页

作者：张晨李军刘伟岩马文瑾焦阳何继文北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京100124 北京市排水集团高碑店污水处理厂北京100022

在低有机物含量下进行曝气生物滤池的挂膜启动试验。采用陶粒和火山岩两种填料进行比较,以复合接种方式进行挂膜。启动阶段的进水COD为25.04～58.70mg/L,NH3-N为0.64～2.92mg/L,滤速为1m/h,气水比为4∶1,对COD的平均去除率>30%,对NH3-N... 详细信息

在低有机物含量下进行曝气生物滤池的挂膜启动试验。采用陶粒和火山岩两种填料进行比较,以复合接种方式进行挂膜。启动阶段的进水COD为25.04～58.70mg/L,NH3-N为0.64～2.92mg/L,滤速为1m/h,气水比为4∶1,对COD的平均去除率>30%,对NH3-N的平均去除率可达55%以上。试验结果表明,在低有机物含量下,可以直接采用原水进行挂膜,但进水水质对装置的处理效果有较大影响,进水COD、NH3-N浓度不宜过低;选择合适的填料和曝气量是确保曝气生物滤池运行效果的关键。

关键词：曝气生物滤池挂膜低氨氮低COD 填料

PN/A用于城市污水厌氧消化出水的深度脱氮研究

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PN/A用于城市污水厌氧消化出水的深度脱氮研究

作者：黄兴园西安建筑科技大学

学位级别：硕士

以活性污泥法为核心的传统城市污水处理工艺能耗高、温室气体排放大、污泥产量多,已经难以满足污水处理节能、低碳、资源回收的技术发展需求。近年来,厌氧消化(Anaerobic digestion,AD)和部分硝化-厌氧氨氧化(Partial nitrification and... 详细信息

以活性污泥法为核心的传统城市污水处理工艺能耗高、温室气体排放大、污泥产量多,已经难以满足污水处理节能、低碳、资源回收的技术发展需求。近年来,厌氧消化(Anaerobic digestion,AD)和部分硝化-厌氧氨氧化(Partial nitrification and Anammox,PN/A)组合的新技术受到广泛关注,该技术具有能源回收、低碳排放、污泥减量的显著优势。AD过程可形成以氨氮为主要氮形态、COD/TN(C/N)比偏低的出水。而PN/A过程均为化学自养反应,能有效应对低C/N比污水处理。但是,PN/A应用于城市污水AD出水的处理仍然面临众多挑战,其中,AD出水的低氨氮特征是影响PN/A稳定性的关键原因。本研究以提升PN/A处理城市污水AD出水的稳定性为目标,分别采用SBR和USB反应器作为PN和Anammox单元(分别记为PN-SBR和Anammox-USB),通过长达274天的连续试验,探索了不同水力停留时间(HRT)对PN/A处理效能的影响,提出了系统高效运行的最佳工况,考察了功能微生物活性及污泥粒径等污泥相关特性变化规律,利用原位荧光杂交(FISH)和MiSeq高通量测序技术,阐明了功能菌群的空间分布、群落结构与作用特性。主要成果和结论如下:(1)HRT对PN/A脱氮效能具有显著影响。过长HRT条件不能满足功能微生物所需的氮负荷(NLR),过短HRT条件会导致NLR过高且水力负荷过大,两类工况均无法实现高效脱氮。HRT=6 h(其中PN段HRT=2 h、Anammox段HRT=4 h)被证明是PN/A的最佳工况,TN去除率平均达到81.3%,最高达到86.7%,出水TN浓度稳定低于13.0 mg/L。并且,水中低浓度COD促进了系统内的反硝化作用,出水中COD浓度稳定低于20.0 mg/L。(2)PN-SBR单元的污泥以絮状为主,该单元的控制关键是氨氧化菌(AOB)的富集和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制。间歇曝气和污泥停留时间(SRT)调节可以有效抑制NOB的生长,在HRT=2 h工况下,AOB活性(SAOA)与NOB活性(SNOA)比值达到最大12,且SAOA达到整个实验的最大值2.22 g-N/g VSS/d。(3)Anammox-USB单元的污泥以颗粒态为主,脱氮过程主要发生在反应器底部,在HRT=4 h工况下,Anammox菌活性(SAA)达到整个实验的最大值0.452 g-N/g VSS/d。反应器内形成了部分硝化、部分反硝化(NO-N→NO-N)与Anammox协同,前两者为Anammox反应补充了NO-N,强化了系统的脱氮效能。(4)FISH结果表明,AOB是PN-SBR单元的绝对优势菌,最佳工况下AOB占总菌数的比例为83.9±6.7%;Anammox菌是Anammox-USB单元的绝对优势菌,最佳工况下其在颗粒内部占比高达95.2±2.1%,在颗粒边缘占比达52.9±5.3%。(5)高通量结果表明,PN-SBR单元中的AOB主要是Nitrosomonas菌属,最高丰度达到7.09%,NOB主要是Nitrospira菌属,最高丰度仅为0.16%,得到有效控制;Anammox-USB单元中Anammox菌主要是Candidatus Brocadia菌属,在反应器底部的最高丰度达到21.01%,其中反硝化作用的Thauera菌属也具有将反硝化过程控制在生成NO-N阶段的特点,验证了部分反硝化与Anammox菌的协同作用。

关键词：污水 PN/A 低氨氮脱氮 FISH

序批式反应器短程硝化和半量亚硝化影响因素探究

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序批式反应器短程硝化和半量亚硝化影响因素探究

作者：余勇东华大学

学位级别：硕士

近年来,随着污水排放标准的逐渐提高,新型生物脱氮技术成为水环境处理领域研究热点。如何利用氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的不同代谢特征,实现对NOB的抑制作用,完成生物处理系统内亚硝酸盐不同程度的积累,往往是新型生物脱氮工... 详细信息

近年来,随着污水排放标准的逐渐提高,新型生物脱氮技术成为水环境处理领域研究热点。如何利用氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的不同代谢特征,实现对NOB的抑制作用,完成生物处理系统内亚硝酸盐不同程度的积累,往往是新型生物脱氮工艺开发的核心问题。稳定实现生物处理系统的亚硝酸累积,受制于溶解氧(DO)、游离氨(FA)、温度(T)等因素,这些因素之间相互影响、相互制约。本研究利用序批式反应器(SBR),接种普通活性污泥,通过改变温度、游离氨浓度、溶解氧浓度以及反应器的运行方式,达到抑制NOB、实现AOB竞争优势目的,实现低氨氮负荷条件下系统的短程硝化和半量亚硝化,探索系统快速启动和长期稳定运行工艺条件。并通过高通量测序分析系统的微生物群落结构特征,探索工艺运行效果和微生物群落之间的内在联系。本研究的主要实验结果如下:(1)在进水氨氮浓度为50mg/L,HRT=12h,进水pH为7.5,系统溶解氧浓度2～3mg/L条件下,SBR反应器运行4d即可完成对低氨氮浓度进水的全程硝化,系统无亚硝态氮积累,最高氨氮去除率为97%。(2)提高进水氨氮浓度为200mg/L,室温环境(25±2℃),pH为7.5～8.2,DO浓度为1～2mg/L,水力停留时间(HRT)为22h,运行21天完成短程硝化的启动,氨氮氧化率为98%,亚硝态氮积累率为90%,此阶段FA和DO对NOB的抑制强度为FA>DO。(3)降低进水氨氮浓度到50mg/L,同时不断降低DO浓度,短程硝化稳定运行41天,氨氮氧化率和亚硝态氮积累率都在92%以上;短程硝化运行期间出现新型的亚硝态氨氧化菌Nitrotoga,但Nitrosomonas为系统优势菌属;Nitrosomonas含量远远大于Nitrotoga,这是实现短程硝化的本质原因。(4)长期低溶解氧浓度成为破坏短程硝化的主要原因。长期低DO浓度运行条件下,由于Nitrospira数量远远大于Nitrosomonas,使得反应器运行到65天后短程硝化被彻底破坏,转化为全程硝化,出水硝态氮浓度为27mg/L,出水氨氮浓度基本维持在2mg/L。(5)进水氨氮浓度50 mg/L的左右,微量曝气3 h(DO在0.5～0.8 mg/L),搅拌3 h(ORP在54～150 mv),曝气和搅拌交替运行,出水pH维持在7.5以上,HRT为20 h和温度在25～30℃条件下,成功启动半量亚硝化。(6)在其他操作条件不变的情况下,温度降低到20℃和低溶解氧运行条件下,反应系统中出现Nitrotoga的增殖,Nitrosomonas丰度下降明显,逐渐失去竞争优势,导致半量亚硝化被破坏,最终变为全程硝化。(7)在系统实现短程硝化和半量亚硝化过程中,均发现系统对总氮有一定的去除率。在进水缺乏有机碳源条件下,一方面自养微生物产生PS和PN后被异养微生物作为反硝化碳源利用,实现系统总氮的去除,另一方面也不排除系统内可能存在好氧反硝化、厌氧氨氧化等生物脱氮途径。本课题的研究结果,对于提高低总氮、低C/N比污水的生物脱氮效果,具有积极意义。特别对于生活污水,能够稳定实现系统的半量亚硝化,对于降低污水处理能耗、提高系统脱氮效率,以及开发出新型生活污水处理工艺组合,具有重要意义。

关键词：短程硝化半量亚硝化低氨氮生物脱氮高通量测序多糖蛋白质

低基质自养脱氮颗粒污泥反应器室温运行效能研究

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低基质自养脱氮颗粒污泥反应器室温运行效能研究

作者：谢璐琳苏州科技大学

学位级别：硕士

基于部分亚硝化-厌氧氨氧化(partial nitritation/anammox,PN/A)的单级全自养脱氮过程是一项经济且环境友好型污水脱氮技术。相较传统硝化/反硝化脱氮工艺,单级PN/A工艺在能耗、基建费用、能源回收等方面具有显著的优势。将自养脱氮技... 详细信息

基于部分亚硝化-厌氧氨氧化(partial nitritation/anammox,PN/A)的单级全自养脱氮过程是一项经济且环境友好型污水脱氮技术。相较传统硝化/反硝化脱氮工艺,单级PN/A工艺在能耗、基建费用、能源回收等方面具有显著的优势。将自养脱氮技术应用于主流污水的处理,可以实现能源自给自足。目前该技术已经成功应用于高温高氨氮废水的处理,由于功能菌对坏境的苛求,主流城市污水自养脱氮工艺仍在研究之中。颗粒污泥具有高密实性、沉降性能好、生物截留能力强、耐冲击负荷,在全自养脱氮工艺中得到越来越多的应用。本文围绕自养脱氮颗粒污泥在室温和低氨氮浓度下进行了研究。具体研究内容与结果如下:1.在气升式反应器中接种久置的PN/A颗粒污泥,控制温度在(23±2)℃,pH在7.7.0,以氨氮浓度为70 mg·L的人工无机配水为基质,考察单级部分亚硝化-厌氧氨氧化实现室温启动效能。通过逐级缩短水力停留时间(1.1→0.5 h)提升氨氮负荷[1.53→3.36 kg·(m·d)],逐步恢复AOB、AMX菌活性以及微生物协同效能。经过95 d运行调控,反应器成功启动,氨氮和总氮去除率达85%和69%。根据各阶段污泥性能,严格控制溶解氧(DO),有效抑制NOB。污泥适应环境后,颗粒粒径随负荷提升逐渐增大,最终平均粒径达1.30 mm。成熟的自养颗粒污泥轮廓光滑清晰,扫描电镜显示,颗粒污泥内部形成空腔,表面有孔隙,污泥形态以球菌为主,并有少量杆菌及短杆菌。EPS主要成分为蛋白质(81.48%),泥水分离效果较好。2.在室温成功启动PN/A的基础上,反应器在环境温度(经历夏-秋-冬-春-夏四季更替的自然温度变化)(79℃)下运行超过1年。利用迂回负荷调控和负荷提升策略控制反应器运行,总氮去除负荷在夏季温度(27℃)最高达2.70 kg·(m·d),在最低冬季温度(7℃)维持有0.60 kg·(m·d)。系统中AOB和AMX的活性对于温度响应规律基本一致,都与温度变化呈正相关,NOB与温度变化呈负相关。初期,q(NH-N)和q(TN)分别为0.30 g·(gVSS·d)和0.24 g·(gVSS·d)。随着温度的降低,q(NH-N)和q(TN)整体呈下降趋势,q(NO-N)值出现升高趋势。在低温段,q(NH-N)和q(TN)略有波动,但已不再持续降低,分别维持在0.14 g·(gVSS·d)和0.11g·(gVSS·d)。在低温环境中,可以发现在同样的温度区间,AMX活性的波动幅度高于AOB活性,说明低温对AMX的影响相比AOB更为强烈。反应器长期稳定运行在低温阶段时,部分菌群活性受到影响,可能处于休眠状态,一旦环境条件有所改善,污泥的活性可以逐步恢复。在降温阶段,污泥的平均粒径为从1.30 mm减小至0.98 mm,低于20℃反应器中的颗粒污泥的颜色从棕红色逐渐变为棕褐色,15℃以下颗粒颜色变为棕黄色,出现相当数量的絮状污泥,反应器中呈现松散的絮体污泥与部分颗粒污泥共存;温度上升阶段,高于20℃颗粒污泥颜色又逐渐过渡为棕红色,粒径逐渐增大,污泥形态变得致密光滑,絮体污泥逐渐减少至几近消失。3.基于DO/RAN控制策略,结合室温运行期间反应器氨氮去除负荷情况,采用负荷和曝气调控手段,发现DO/RAN和NOB抑制之间具有直接且快速的响应关系。稳定运行工况下,DO/RAN水平与温度成正相关。当温度从29℃降低至10℃时,稳态运行的DO/RAN从0.15降低至0.03。同时,当温度在20℃以上时,DO/RAN的控制范围更大,在20℃以下,DO/RAN调控变窄。对比各阶段控制期和恢复期的比NO-N生成速率,原位q(NO-N)在恢复期相比干扰期均有所下降,表明DO/RAN成功用于抑制NOB活性。但异位q(NO-N)在两个时期,变化幅度较小基本持平,说明NOB仍存在于颗粒污泥中,随着反应器运行,当遇到合适的条件时(如NH-N耗尽或供氧过量时)即可恢复对NO-N氧化作用。通过拟合粒径与DO和剩余氨氮浓度比值,发现了两者之间呈正相关,R为0.757,这意味着粒径变化可以作为应用DO/RAN调控的重要参考。

关键词：颗粒污泥部分亚硝化-厌氧氨氧化室温低氨氮污泥形态

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溶解氧和温度对半量亚硝化的影响研究

广东化工 2019年第8期46卷 24-25,56页

作者：余勇蒋晨晖陈惠贾丽娟卫瑞红东华大学环境科学与工程学院上海201620 中交上海航道勘察设计研究院有限公司上海200120

为探究低氨氮负荷条件下,溶解氧(DO)和温度对实现半量亚硝化的影响。本实验选择序批式活性污泥反应器(SBR),通过改变SBR反应器运行方式,不断降低DO浓度,结果表明,曝气时DO在0.5～0.8 mg/L搅拌时ORP在54～80 mv实现半量亚硝化,NO2--N/NH4... 详细信息

为探究低氨氮负荷条件下,溶解氧(DO)和温度对实现半量亚硝化的影响。本实验选择序批式活性污泥反应器(SBR),通过改变SBR反应器运行方式,不断降低DO浓度,结果表明,曝气时DO在0.5～0.8 mg/L搅拌时ORP在54～80 mv实现半量亚硝化,NO2--N/NH4+-N/比值为1.0～1.2。最适温度在25～30℃,温度降低到20℃半量亚硝化被破坏。混合液中微生物产生胞外聚合物(EPS)中的多糖(PS)和蛋白质(PN)先增加后减少,不同阶段总氮(TN)的减少可能与之相关。

关键词：低氨氮半量亚硝化多糖蛋白质