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电絮凝-半短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理裂化催化剂废水

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化工学报 2015年第11期66卷 4669-4675页

作者：魏启航王小龙李龙伟李耀彩胡威夷高大文哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室黑龙江哈尔滨150090 中国昆仑工程公司北京100037

裂化催化剂生产过程中产生的高盐度、高浊度、高氨氮、低C/N比废水难以处理。构建了电絮凝-半短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺，考察了该组合工艺对实际裂化催化剂废水的处理效果以及处理稳定性。结果表明组合工艺处理裂化催化剂废水具有... 详细信息

裂化催化剂生产过程中产生的高盐度、高浊度、高氨氮、低C/N比废水难以处理。构建了电絮凝-半短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺，考察了该组合工艺对实际裂化催化剂废水的处理效果以及处理稳定性。结果表明组合工艺处理裂化催化剂废水具有较好的稳定性，出水水质稳定在以下水平：浊度＜30 NTU，4NH＋-N＜10 mg·L-1，2NO--N＜3 mg·L-1，3NO--N＜40 mg·L-1，COD＜100 mg·L-1；通过进水氨氮浓度确定曝气时间的方式可以保证长期稳定的半短程硝化过程，出水24NO--N/NH＋-N比值维持在0.9～1.4之间，满足厌氧氨氧化反应器的进水要求；同时在裂化催化剂废水的高盐度胁迫下厌氧氨氧化工艺能够表现出显著的厌氧氨氧化效果。

关键词：半短程硝化厌氧氨氧化电絮凝生物脱氮裂化催化剂废水过程控制实验验证数值分析

高氨氮废水半短程硝化控制及曝气经济性运行优化

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环境科学学报 2021年第4期41卷 1275-1282页

作者：樊宇菲谢弘超周慧王天蓓谭学军王亚宜同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

本研究进水模拟了污泥消化液、晚期垃圾渗滤液等高氨氮低碱度低碳氮比的废水,在碱度缺乏(不足以实现完全短程硝化)条件下获得了稳定的半短程硝化,并通过曝气量和污泥浓度(MLSS)双因素调控,实现了半短程硝化的高效经济运行.研究表明,进... 详细信息

本研究进水模拟了污泥消化液、晚期垃圾渗滤液等高氨氮低碱度低碳氮比的废水,在碱度缺乏(不足以实现完全短程硝化)条件下获得了稳定的半短程硝化,并通过曝气量和污泥浓度(MLSS)双因素调控,实现了半短程硝化的高效经济运行.研究表明,进水碱度缺乏条件下短程硝化体系出水亚硝氮/氨氮浓度比值y与进水HCO^(-)_(3)∶NH^(+)_(4)物质的量的比x之间存在化学计量关系γ=x/2-x,当进水HCO-3∶NH^(+)_(4)(x)物质的量的比为1,即进水碱度/氨氮浓度(mg·L^(-1))比值为3.6时可实现半短程硝化,并通过游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)联合抑制能够实现稳态运行,亚硝酸盐积累率平均可达95%以上.实验探究了MLSS和曝气量对短程硝化反应器曝气经济性和氨氧化率的影响,通过平衡两因素作用,在保证处理效果的同时最大程度提升了反应系统的曝气经济性:当曝气量为36 L·h^(-1)和MLSS为2243 mg·L^(-1)时,反应器的曝气经济性较好,可节省约40%曝气量,且能维持较高的容积氨氮负荷(0.93 kg·m^(-3)·d^(-1)).

关键词：半短程硝化碱度污泥浓度曝气量经济性优化

高浓度氨氮消化污泥脱水液半短程硝化试验研究

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环境科学 2009年第5期30卷 1437-1441页

作者：张树军孟凡能吕鑑甘一萍王洪臣彭永臻北京工业大学水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京100022 北京城市排水集团有限责任公司北京100038

采用A/O工艺考察了消化污泥脱水液半短程硝化及维持的影响因素和控制方法.结果表明,在温度9-20℃、平均DO浓度5.4 mg/L、SRT 30 d左右时,进水氨氮负荷（以N计,下同）0.64 kg/（m^3·d）的条件下启动,经过29 d实现了短程硝化,此后的65 d... 详细信息

采用A/O工艺考察了消化污泥脱水液半短程硝化及维持的影响因素和控制方法.结果表明,在温度9-20℃、平均DO浓度5.4 mg/L、SRT 30 d左右时,进水氨氮负荷（以N计,下同）0.64 kg/（m^3·d）的条件下启动,经过29 d实现了短程硝化,此后的65 d内,动态控制反应器游离氨FA〉4 mg/L时,70%亚硝氮累积率的短程硝化得以维持;在实现短程硝化的基础上,进而实现了半短程硝化,出水氨氮与亚硝氮浓度比维持在1∶1.32左右;当氨氮负荷降至0.19 kg/（m^3·d）时（FA〈1 mg/L）,短程遭到破坏,在不同FA下取样做FISH分析,进一步证明了高FA是维持半短程硝化的主要因素;在进水中COD为282 mg/L,C/N仅为0.85的条件下,由于实现了短程硝化,系统TN去除量约为91 mg/L.结果分析表明,消化污泥脱水液在中低温、高DO浓度、长SRT下,通过动态控制氨氮负荷和pH值等运行参数,在系统中维持适宜的FA浓度（〉4 mg/L）,可以实现并维持半短程硝化,为后续的厌氧氨氧化提供进水或回流到污水厂主流区而节省反硝化碳源.

关键词：高氨氮低C/N 污泥脱水液半短程硝化高FA

SBR系统中半短程硝化的调控过程及菌群结构

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水处理技术 2020年第8期46卷 69-73页

作者：汪月李柏林夭开芳佘健李晔武汉理工大学资源与环境工程学院矿物资源加工与环境湖北省重点实验室中南安全环境技术研究院股份有限公司湖北武汉430070

采用序批式活性污泥法反应器(SBR)处理人工模拟高NH4^+-N含量废水,研究半短程硝化的调控过程及微生物群落结构变化。结果表明,在NH4^+-NN的质量浓度140mg/L.低DO含量(质量浓度约1.0mg/L)和低游离氨(FA)含量(质量浓度约1.6 mg/L)条件下运... 详细信息

采用序批式活性污泥法反应器(SBR)处理人工模拟高NH4^+-N含量废水,研究半短程硝化的调控过程及微生物群落结构变化。结果表明,在NH4^+-NN的质量浓度140mg/L.低DO含量(质量浓度约1.0mg/L)和低游离氨(FA)含量(质量浓度约1.6 mg/L)条件下运行28d后,开始出现NO2^--N积累现象。提高进水NH4^+-N的质量浓度至180 mgL后,NO2^--N积累率上升至85%以上。经144d的持续调控,出水ρ(NO2^--N)ρ(NH4^+-N)保持在理论值1.32附近。在反应器运行过程中微生物群落多样性逐渐减少,而微生物群落丰富度仅在适应阶段迅速下降.主要功能菌氨氧化菌(AOB)相对丰度由接种时的0.12%上升至实现半短程硝化后的17.97%,其中,优势菌属为Nitrosomonas,而亚硝酸盐氧化菌(NOB)相对丰度最终保持在1.5%左右,说明调控方式可抑制NOB并促进AOB增殖。

关键词：活性污泥法反应器(SBR) 半短程硝化菌群结构氨氧化菌

电絮凝—半短程硝化—厌氧氨氧化处理裂化催化剂生产废水试验研究

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电絮凝—半短程硝化—厌氧氨氧化处理裂化催化剂生产废水试验研究

作者：魏启航哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

石油化工产业是国民支柱产业,裂化催化剂是石油加工领域最重要的催化剂之一。裂化催化剂生产过程中排放的废水具有高温、高悬浮物、高盐度、高氨氮、低C/N比和水质波动大的特征。现有处理工艺均存在出水水质不稳定、运行管理复杂、处理... 详细信息

石油化工产业是国民支柱产业,裂化催化剂是石油加工领域最重要的催化剂之一。裂化催化剂生产过程中排放的废水具有高温、高悬浮物、高盐度、高氨氮、低C/N比和水质波动大的特征。现有处理工艺均存在出水水质不稳定、运行管理复杂、处理费用高等问题。针对出水水质不稳定、总氮不达标、处理费用高等问题,采用电絮凝-半短程硝化-厌氧氨氧化工艺处理裂化催化剂生产废水。分别考察裂化催化剂高盐度对厌氧氨氧化脱氮效率的影响,组合工艺的处理效果、稳定性以及温度的影响,并对组合工艺进行工程经济评价,为裂化催化剂生产废水的处理提供技术支撑。试验结果表明:盐度对以Candidatus Jettenia属为优势菌属的Anammox污泥启动下的Anammox反应器的脱氮效率影响较大。相比于其他菌属,Candidatus Jettenia属Anammox污泥的耐盐性较差,较低盐度即会产生抑制作用。利用厌氧氨氧化工艺处理含盐废水时,需关注污泥菌属差异对处理效能的影响。在电絮凝-半短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺的构建过程中发现:电絮凝对裂化催化剂生产废水的预处理具有较强的稳定性,出水浊度低于40 NTU,同时可去除200%的COD,能够保证后段生化处理的正常进行;在稳定运行的SBR短程硝化反应器中,通过原水氨氮浓度大小,确定曝气时间长短的调控方式,能够实现稳定的半短程硝化过程,出水NO2--N/N H4+-N比稳定在0.9.4之间,能够满足厌氧氨氧化过程的要求;以10%的幅度增加进水中裂化催化剂生产废水硝化出水投加比例的方式逐步驯化Anammox污泥,成功将厌氧氨氧化工艺应用于裂化催化剂生产废水的处理,其脱氮效率可达0.5 kg N/(m3·d)。裂化催化剂生产废水经电絮凝-半短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理,出水水质保持在:浊度半短程硝化阶段曝气时间的调整和Anammox反应器水力停留时间的调节,可以保证不同温度下的出水水质。以处理200 m3/h的裂化催化剂生产废水为例,采用电絮凝-半短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺的一次性投资建设费用相比于现有混凝沉淀+MBBR工艺减少61%,运行费用每年可节约327.5万元。

关键词：裂化催化剂生产废水电絮凝半短程硝化厌氧氨氧化盐度

阶梯式降温对半短程硝化效能及菌群结构的影响

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生态与农村环境学报 2020年第6期36卷 819-824页

作者：王伟李柏林汪月王恒李晔夭开芳黄馨武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 矿物资源加工与环境湖北省重点实验室湖北武汉430070

接种好氧絮状污泥于SBR反应器中,先快速启动短程硝化,然后进行半短程硝化调控并分析阶梯式降温下功能菌群落结构变化。结果表明,控制ρ(DO)为1.2~1.5 mg·L^-1、pH值为7.6~7.7、温度为(30±2)℃时,在第16天成功启动短程硝化。随后进行... 详细信息

接种好氧絮状污泥于SBR反应器中,先快速启动短程硝化,然后进行半短程硝化调控并分析阶梯式降温下功能菌群落结构变化。结果表明,控制ρ(DO)为1.2~1.5 mg·L^-1、pH值为7.6~7.7、温度为(30±2)℃时,在第16天成功启动短程硝化。随后进行半短程硝化调控,使出水NO 2--N/NH 4+-N比值稳定在1.32左右。然后进一步设置阶梯式降温(28℃→25℃→20℃→15℃)的实验工况,通过提升ρ(DO)为1.4~1.5 mg·L^-1、进水pH值为7.8~7.9,使反应器在中低温下保持稳定运行,在15℃条件下NH 4^+-N去除率(NRR)均值为59.7%,NO 2--N积累率(NAR)均值达80.2%。16S rDNA高通量测序检测显示,氨氧化菌(AOB)菌属Nitrosomonas占比由接种污泥中的0.09%上升到15℃下的5.20%,菌属丰度提升了58倍左右。亚硝酸盐氧化菌(NOB)菌属Nitrospira和Nitrobacter占比分别由接种污泥的0.90%和0.98%下降到15℃下的0.33%和0.05%,AOB丰度明显增加,NOB得到有效抑制。

关键词： SBR反应器半短程硝化高通量测序氨氧化菌亚硝酸盐氧化菌

微氧条件下FA、FNA和pH对半短程硝化的影响

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太原理工大学学报 2019年第5期50卷 572-578页

作者：刘禹晟朱薇端允太原理工大学环境科学与工程学院

采用微孔曝气与机械搅拌相结合的序批式反应器(SBR),研究了微氧条件(0.3~0.5 mg/L溶解氧)下游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)的质量浓度和pH对半短程硝化过程的影响。试验结果表明:在温度为(28±2)℃,进水pH值为7.8~8.3,FA的质量浓度为16~12... 详细信息

采用微孔曝气与机械搅拌相结合的序批式反应器(SBR),研究了微氧条件(0.3~0.5 mg/L溶解氧)下游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)的质量浓度和pH对半短程硝化过程的影响。试验结果表明:在温度为(28±2)℃,进水pH值为7.8~8.3,FA的质量浓度为16~120 mg/L时均可实现稳定的半短程硝化,其中,FA的质量浓度为40 mg/L时亚硝酸盐积累率(NAR)最大,为95%.反应过程中发现,随着反应进行,FA浓度下降,FNA浓度上升,有利于抑制亚硝酸盐氧化细菌(NOB)生长,使实验过程中无需额外持续投加NaHCO 3维持恒定pH,可节约NaHCO 3约40%.反应运行94 d,氨氧化速率由40 mg/(L·h)上升到115 mg/(L·h).高通量测序发现,亚硝化单胞菌占比由32%增至39%;当FA的质量浓度高于40 mg/L时会明显降低氨氧化细菌(AOB)的增长速率,导致Nitrospira数量增多。

关键词：半短程硝化游离氨游离亚硝酸 pH

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三级厌氧氨氧化处理生活污水与硝酸盐废水

中国环境科学 2022年第2期42卷 637-643页

作者：韩可心张琼冯岩李夕耀彭永臻北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用国家工程实验室北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心北京100124

为进一步充分利用原水中碳源,实现生活污水与富含硝酸盐的工业废水同步脱氮,采用2个SBR和1个UASB串联,处理低C/N生活污水和硝酸盐废水,分别启动内源反硝化反应器(ED-SBR)、半短程硝化反应器(PN-SBR)和厌氧氨氧化反应器(AMX-UASB),考察... 详细信息

为进一步充分利用原水中碳源,实现生活污水与富含硝酸盐的工业废水同步脱氮,采用2个SBR和1个UASB串联,处理低C/N生活污水和硝酸盐废水,分别启动内源反硝化反应器(ED-SBR)、半短程硝化反应器(PN-SBR)和厌氧氨氧化反应器(AMX-UASB),考察各反应器处理性能,并探讨生活污水与硝酸盐废水同步脱氮的可行性.结果表明:ED-SBR在厌氧阶段能将进水中77.5%的有机物转化为内碳源,在缺氧阶段进行内源反硝化,平均出水NO_(3)^(-)-N浓度为3.4mg/L,达到90.4%的平均去除率;PN-SBR在低DO条件下(0.1~0.3mg/L)能够实现稳定的半短程硝化,亚硝酸盐积累率(NAR)达96.3%,出水NO_(2)^(-)-N/NH^(4)^(+)-N的比值为1.01,可为厌氧氨氧化提供稳定底物;AMX-UASB将进水中的NH^(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N转化为N_(2)和NO_(3)^(-)-N,出水NO_(3)^(-)-N平均为7.12mg/L.该系统平均进出水TIN分别为77.5和8.2mg/L,TIN去除率平均为89.2%.为生活污水与含高NO_(3)^(-)-N的废水同步脱氮提供了一条有效途径.

关键词：生活污水硝酸盐废水内源反硝化半短程硝化厌氧氨氧化

反硝化除磷组合厌氧氨氧化强化污水同步脱氮除磷特性研究

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反硝化除磷组合厌氧氨氧化强化污水同步脱氮除磷特性研究

作者：何彤晖青岛大学

学位级别：硕士

近年来,生物脱氮除磷工艺处理污水受到国内外学者的广泛研究。我国城市生活污水存在碳氮比(C/N)低、碳源不足等问题,采用传统生物脱氮除磷工艺处理这类污水难以达到允许的排放标准。针对我国城市生活污水低C/N的特点,以及传统生物脱氮... 详细信息

近年来,生物脱氮除磷工艺处理污水受到国内外学者的广泛研究。我国城市生活污水存在碳氮比(C/N)低、碳源不足等问题,采用传统生物脱氮除磷工艺处理这类污水难以达到允许的排放标准。针对我国城市生活污水低C/N的特点,以及传统生物脱氮除磷工艺的技术难点,本研究提出了反硝化除磷组合厌氧氨氧化(Anammox)进行深度脱氮的技术方案。污水中的磷通过反硝化聚磷菌(DPAOs)的厌氧释磷,缺氧过量吸磷的代谢作用得以去除,具有耗氧量低,且剩余污泥量少的优势;污水中的氮则通过厌氧氨氧化菌在不需外加碳源的条件下得以去除,具有能耗低,且能够有效减少CO排放的优势。此外,通过分别考察短程反硝化除磷耦合半短程硝化(PDPR-PN)及内源短程反硝化除磷(EPDPR)组合Anammox强化污水同步脱氮除磷的性能、菌群结构变化及去除机理,为低C/N污水同步深度脱氮除磷新工艺的研发与实际应用提供理论技术和试验数据支撑。主要结果有:(1)采用SBR接种普通活性污泥,以城市污水与模拟含亚硝废水为处理对象,通过调控进水NH-N、COD浓度和好氧时间,实现了PDPR-PN系统的启动和稳定运行。试验结果表明:当采用厌氧180 min,缺氧180 min,好氧150 min的运行方式时,可16 d实现短程反硝化除磷的启动;PO-P和COD去除率分别达到65.7%和68.9%。当进水NH-N、COD浓度提高至123.6和300.0 mg/L并延长好氧时间至320 min时,可实现系统内短程反硝化除磷的稳定维持及短程硝化向半短程硝化的转化。经过83天运行,系统PO-P去除率可达100%,COD去除率维持在76.2%左右,出水NO-N与NH-N浓度比值稳定在1.32左右,其水质可满足后续与Anammox工艺组合进行深度脱氮的进水条件。(2)采用SBR接种普通活性污泥,以人工配水与模拟含硝氮废水为处理对象,通过调控缺氧段NO-N进水浓度和缺氧时间,实现了EPDPR系统的启动和稳定运行。试验结果表明:采用厌氧(180 min)/好氧(120 min)运行,经过42 d驯化,系统通过厌氧释磷好氧吸磷,实现对PO-P的高效去除。系统出水PO-P和COD浓度分别达到为0.45 mg/L和52.13 mg/L,PO-P和COD去除率分别达到95%和78.3%。随后,逐步提高缺氧段NO-N进水浓度(由50提高至120 mg/L)和延长缺氧时间(由120 min～180 min),实现了系统内内源短程反硝化除磷的启动与优化;出水PO-P、COD、NH-N和NO-N浓度分别为0、26.7、22.14和24.31 mg/L,PO-P去除率稳定在95%以上,COD去除率为86.3%左右。在EPDPR系统稳定运行阶段,出水中NO-N/NH-N可达1.32,满足后续组合Anammox进行深度脱氮的进水条件。经过127 d驯化,系统中优势PAOs菌属为:norank＿f＿＿Caldilineaceae,norank＿f＿＿Comamonadaceae,Hyphomicrobium;优势GAOs菌属为:Candidatus＿Competibacter和Defluviicoccus,可为缺氧段反硝化除磷和内源反硝化提供足够的内碳源。(3)以UASB接种已经具有良好脱氮性能的厌氧氨氧化污泥,分别将PDPR-PN系统、EPDPR系统与Anammox组合,考察Anammox-UASB分别与PDPR-PN和EPDPR系统组合进行深度脱氮的可行性。试验结果表明:PDPR-PN组合Anammox-UASB运行22 d,出水COD、PO-P、NH-N、NO-N浓度分别降低至35.13、0.16、0.37和0.21 mg/L,TN去除率稳定在93.13%左右。实现对城市污水与亚硝废水的同步处理。EPDPR组合Anammox-UASB运行23 d,出水COD、PO-P、NH-N、NO-N浓度分别降低至34.62、0.12、0.39和0.27 mg/L,TN去除率稳定在85.12%左右。实现对城市污水与硝氮废水的同步处理。

关键词：反硝化除磷内源短程反硝化半短程硝化厌氧氨氧化 C/N