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季节变化对悬浮填料强化硝化效果的影响

化工进展 2016年第11期35卷 3677-3682页

作者：段玉琪员建郑兴灿孙永利陈轶高晨晨游佳天津城建大学环境与市政工程学院天津300384 天津市水质科学与技术重点实验室天津300384 中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074

为探讨季节变化对典型工程中悬浮填料强化硝化的影响,以青岛市某采用改良A2/O-MBBR工艺的污水处理厂为研究对象,采用静态烧杯试验方法和高通量测序技术,对秋冬两季活性污泥系统与悬浮填料-活性污泥复合系统的硝化反应速率变化以及硝化... 详细信息

为探讨季节变化对典型工程中悬浮填料强化硝化的影响,以青岛市某采用改良A2/O-MBBR工艺的污水处理厂为研究对象,采用静态烧杯试验方法和高通量测序技术,对秋冬两季活性污泥系统与悬浮填料-活性污泥复合系统的硝化反应速率变化以及硝化菌构成进行研究。结果表明:活性污泥系统的比氨氧化速率(K_A)普遍大于其比硝化速率(K_N),悬浮填料-活性污泥复合系统的K_A与K_N则大体相当;无论是活性污泥系统还是悬浮填料-活性污泥复合系统,其K_A与K_N值均随秋冬季节温度下降而下降,且K_A下降幅度均大于K_N;与活性污泥系统相比,悬浮填料-活性污泥复合系统在秋冬季节能够在相当程度上提高活性污泥系统的K_A和K_N值,尤其在冬季,对K_N的提高程度更加明显;悬浮填料对AOB和NOB均有极强的富集作用,且对NOB的富集效果更好。

关键词：季节变化悬浮填料强化硝化氨氧化细菌亚硝酸氧化细菌

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新型悬浮填料强化硝化作用试验研究

华东师范大学学报（自然科学版） 2019年第6期 115-122页

作者：黄民生杨银川崔贺杨乐何岩曹承进华东师范大学生态与环境科学学院上海200241 华东师范大学上海市城市化生态过程与生态恢复重点实验室上海200241

提出了一种包裹沸石粉与硝化细菌的新型悬浮填料,用于城镇污水厂的强化硝化模拟试验研究,并根据有无沸石粉和硝化细菌设计出3组试验装置.通过监测3组试验装置进出水NH4^+-N、NO2^--N和NO3^--N的浓度变化情况评价新型悬浮填料的强化硝化... 详细信息

提出了一种包裹沸石粉与硝化细菌的新型悬浮填料,用于城镇污水厂的强化硝化模拟试验研究,并根据有无沸石粉和硝化细菌设计出3组试验装置.通过监测3组试验装置进出水NH4^+-N、NO2^--N和NO3^--N的浓度变化情况评价新型悬浮填料的强化硝化性能,并结合新型悬浮填料生物膜中的微生物群落多样性来解析其硝化机理.结果表明:相比仅包裹沸石粉或硝化细菌的单一悬浮填料,同时包裹沸石粉和硝化细菌的复合悬浮填料在试验装置中对水体中NH4^+-N的平均去除率最高(68.3%),且NO2^--N平均浓度最低(12.62mg/L)、NO3^--N平均浓度最高(7.81 mg/L),表明沸石粉和硝化细菌的组合能够明显提升填料的硝化性能,且沸石粉对微生物的硝化过程可能具有促进作用;新型悬浮填料中沸石粉的加入更有利于硝化相关菌属的富集和生长,从而造成微生物物种多样性的降低;用于强化硝化的新型悬浮填料的生物膜中的Nitrosomonas菌属占绝对优势,从而为体系中NH4^+-N的转化提供有力保障,而填料中沸石粉的引入能够进一步促进Nitrospira菌属比例的提高,从而减少体系中NO2^--N积累的可能性.本研究旨在为该填料的工程化应用提供依据和参数.

关键词：污水处理厂悬浮填料强化硝化沸石粉

基于旁流压力式生物滤池强化硝化的A2/O组合工艺脱氮效能研究

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基于旁流压力式生物滤池强化硝化的A2/O组合工艺脱氮效能研究

作者：孙葳济南大学

学位级别：硕士

随着经济的飞速发展和人口的不断增长,水资源短缺和水环境污染问题日益凸显。A/O工艺作为废水脱氮除磷处理的主流工艺,近年来在我国城镇污水处理领域发挥了巨大的作用。但伴随着污染物排放标准的提高,以A/O作为主体工艺的污水处理厂,面... 详细信息

随着经济的飞速发展和人口的不断增长,水资源短缺和水环境污染问题日益凸显。A/O工艺作为废水脱氮除磷处理的主流工艺,近年来在我国城镇污水处理领域发挥了巨大的作用。但伴随着污染物排放标准的提高,以A/O作为主体工艺的污水处理厂,面临着出水氨氮、TN等指标无法满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的问题,亟需进行升级改造。本课题针对A/O工艺污水处理厂目前存在的好氧池控制曝气则硝化不足,强化曝气则易造成二沉池污泥上浮等问题,充分发挥旁流工艺及曝气生物滤池技术优势,提出以旁流压力式曝气生物滤池强化工艺系统硝化效能进而提高脱氮能力的工艺思路,重点开展基于旁流压力式生物滤池强化硝化的A/O组合工艺特性研究,总结得出组合工艺优化技术参数,为A/O工艺污水处理厂提标改造提供技术参考。A/O反应器经过20天后完成启动,旁流压力式生物滤池经19天后挂膜成功,随后二者联动,组合工艺连续运行20天后,COD、TN、NH-N、TP的去除率分别维持在95%、89%、96%、83%。A/O+旁流压力式生物滤池(常压)组合工艺中NH-N、TN、COD的出水浓度完全达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,启动完成。在相同气水比条件下运行时,加压状态下生物滤池内部的溶解氧明显高于常压状态下生物滤池内部的溶解氧。当旁流压力式生物滤池的气水比由2:1提高到5:1时,反应器内部的工作压力由0.12MPa提高到0.17MPa,溶解氧由2.51mg/L提高到4.41mg/L。但是随着工作压力的增加,反应器中溶解氧的增长速度逐渐变缓。确定旁流压力式生物滤池反冲洗方式为气冲-气水联合冲-水冲,反冲程序及参数为:气冲5min,气水联合冲洗5min,水冲10min,气冲强度为15L/(m.s),水冲强度为8L/(m.s),反冲洗周期为7天。试验对比考察了气水比、水力负荷对常压及加压状态下旁流压力式生物滤池污染物去除效能的影响作用规律,表明加压状态下的污染物去除效果以及曝气能耗优于常压状态,当旁流压力式生物滤池压力为0.12MPa、DO=3.02mg/L、气水比为2:1、进水流量30L/h、HRT=2h时,旁流压力式生物滤池污染物去除效能最佳。对加压(0.12MPa)与常压状态下的A/O+旁流压力式生物滤池组合工艺硝化液回流比进行优化。试验确定了两种状态下组合工艺最佳回流比以及各项污染物最优去除效能。对系统进行加压,控制内回流比100%、生物滤池回流比100%(共200%)时,组合工艺的脱氮效能最佳,TN与NH-N的去除率分别达到了91.19%、97.51%。通过对比加压状态及常压状态的污染物去除效率,加压状态的组合工艺曝气量低,脱氮效果更佳。对组合工艺A/O好氧池曝气量(DO)与旁流压力式生物滤池运行压力(DO)开展协调优化控制。当好氧池曝气量150L/h(DO=2.0～2.5mg/L)、滤池曝气量90L/h(压力为0.14MPa,DO=3.41～3.6mg/L)时,TN去除率较最高去除率低0.85%,但出水TN浓度为5.88mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准要求,且此DO协调优化条件下,工艺系统运行总能耗最低。考察了A/O+旁流压力式生物滤池组合工艺处理实际生活污水时的污染物长期去除效能,组合工艺的去污效能:COD的平均去除率为88.7%,平均出水浓度46.28mg/L;氨氮的平均去除率为95.41%,平均出水浓度2.15mg/L;TN的平均去除率为83.08%,平均出水浓度10.64mg/L。以上三个水质指标均达到国家一级A排放标准。TP的平均去除率为72.1%,平均出水浓度1.63mg/L,出水没有达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。组合工艺各项污染物去除指标都要优于传统A/O工艺,且在有效提高A/O主流工艺脱氮效能的同时,实现曝气控制优化并解决二沉池污泥上浮等问题。

关键词： A2/O工艺旁流工艺压力式曝气生物滤池强化硝化脱氮效能

三级生物沸石强化硝化人工湿地处理分散养猪冲洗水特性

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三级生物沸石强化硝化人工湿地处理分散养猪冲洗水特性

作者：牟锐兰州交通大学

学位级别：硕士

分散养猪冲洗水含有高浓度的有机物和氮磷,简单的沼气池厌氧处理对氮磷去除效果不明显。生物-生态组合工艺为分散及小规模养殖污水的治理提供了一条经济可行的路线。人工湿地是一种常用的生态工艺,但其存在脱氮能力较弱的显著性缺陷。... 详细信息

分散养猪冲洗水含有高浓度的有机物和氮磷,简单的沼气池厌氧处理对氮磷去除效果不明显。生物-生态组合工艺为分散及小规模养殖污水的治理提供了一条经济可行的路线。人工湿地是一种常用的生态工艺,但其存在脱氮能力较弱的显著性缺陷。生物沸石可实现氨氮吸附和原位再生,可持续性去除氨氮。在前期研究的基础上,基于生物沸石快速吸附-再生动态平衡技术,构建了三级强化硝化人工湿地,考察其启动前后湿地运行性能、出水时污染物随时间变化、砖渣层污染物沿程变化、提升负荷及低温的影响以及生物沸石层ORP分布,分析了人工湿地中氮、磷的迁移转化特性,并采用16S rRNA对微生物群落结构进行解析。主要研究结论如下:1、以源分离后分散养猪冲洗水经ABR处理后进入三级人工湿地系统,进水COD浓度约在35080 mg/L之间,NH-N为7570 mg/L,TP为38mg/L,三级人工湿地水力负荷为0.047 m3/(m2·d)。冲洗水中的COD、氨氮主要在湿地一区去除,湿地二区和三区对COD和NH-N去除率较低。人工湿地运行期间,进水COD、NH-N浓度波动较大,在进水氨氮负荷较高或环境条件不利等情况下,三级生物沸石人工湿地可先将氨氮吸附,随后再缓慢再生,释放对氨氮的吸附位点,保证湿地系统出水稳定,表现出很强的抗冲击负荷能力。2、三级湿地系统通过潮汐流方式运行复氧,湿地一区增加复氧管强化复氧,复氧效果良好。湿地沸石层大部分ORP在400mV以上,COD和NH-N去除效果明显,COD的平均去除率为85.5%。TN的去除主要依赖沸石对氨氮的吸附和硝化反硝化作用,氨氮和总氮平均去除率分别为76.5%、76.1%,砖渣对氨氮的去除作用甚微。3、水力负荷的提升对湿地系统COD、氨氮、总氮及氧化态氮的影响较大。湿地出水COD随进水有机物浓度的急剧增大而增大,氧化态氮浓度随负荷提升显著下降,NO-N浓度由63.44mg/L降低至4.16mg/L。废水中的P主要靠砖渣的吸附沉淀去除,总磷主要在湿地一区被去除,环境温度变化对TP的去除影响不大。温度降低导致湿地系统COD总去除率由87.8%降低至74.8%。由于低温抑制了硝化细菌的活性,一区NH-N、TN的去除率明显降低,NH-N和TN的去除率分别由76.5%、76.1%降低至48.3%、47.9%。4、三级强化硝化人工湿地系统脱氮的主要途径是硝化反硝化作用,约占除氮的67.19%,其次是基质蓄积,占30.05%,基质的蓄积作用是人工湿地系统除磷的主要途径,约占86.19%,植物吸收及微生物同化作用对湿地系统脱氮除磷贡献较小。湿地系统沸石层主要进行硝化作用,同时也存在反硝化作用,其中湿地一区硝化、反硝化潜力最强,分别约为0.0071 mg/(g?h)和0.0227 mg/(g?h),二、三区硝化、反硝化潜力相对较低。5、沸石表面典型的晶状结构,利于微生物附着生长。三级人工湿地挂膜之后,沸石表面形成致密厚实的生物膜,砖渣表面生物膜不及沸石表面的生物膜密集,主要是厌氧微生物,生物量相对较少,表面均以球菌和杆菌的数量最多,砖渣表面还有少量丝状菌。6、沸石中微生物多样性相当丰富,Proteobacteria(变形菌门)是三级人工湿地沸石中第一优势菌,沸石表面微生物主要属有:Nitrosospira(硝化螺旋菌属)、Thauera(陶厄氏菌属),Thauera的存在说明沸石层具有一定的反硝化作用。湿地砖渣空间微生物分布不均匀,主要通过Firmicutes(厚壁菌门)、Proteobacteria、Chloroflexi(绿弯菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)中的大多数反硝化菌属将氧化态氮还原为氮气。

关键词：分散养猪冲洗水生物沸石人工湿地强化硝化

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闭式双泥龄活性污泥工艺强化硝化的中试研究

中国给水排水 2013年第3期29卷 1-5页

作者：刘振沈伟马寅宗丁蓟羽吴敏同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 上海城建竹园污水处理建设发展有限公司上海200137 上海城建投资发展有限公司上海200122 上海城市建设设计研究总院上海200125

模拟上海市竹园第二污水处理厂的闭式双泥龄活性污泥工艺进行中试研究,通过测定普通曝气池、A/O池和二沉池出水中COD、NH4+-N、NO3--N和TN的浓度,分析该工艺的除污过程及机理,并利用荧光原位杂交技术(FISH)和聚合酶链反应—变性梯度凝... 详细信息

模拟上海市竹园第二污水处理厂的闭式双泥龄活性污泥工艺进行中试研究,通过测定普通曝气池、A/O池和二沉池出水中COD、NH4+-N、NO3--N和TN的浓度,分析该工艺的除污过程及机理,并利用荧光原位杂交技术(FISH)和聚合酶链反应—变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)研究了微生物群落结构。结果表明,闭式双泥龄活性污泥工艺类似于侧流富集/主流强化硝化工艺,A/O池相当于普通曝气池的"侧流硝化菌富集池",它在处理污水的同时不断地培养和富集硝化菌,并通过二沉池连续回流至普通曝气池内,使普通曝气池在低污泥龄条件下仍具有很强的硝化能力,从而强化了系统的硝化效果。

关键词：闭式双泥龄活性污泥工艺城市污水侧流处理系统硝化菌富集强化硝化

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悬浮填料强化硝化及其最佳填充率研究

中国给水排水 2012年第11期28卷 79-81页

作者：杨敏孙永利郑兴灿李鹏峰韦启信游佳国家城市给水排水工程技术研究中心天津300074 河海大学环境学院江苏南京210098

以SPR-1悬浮填料为研究对象,通过低温下的硝化速率试验,考察了不同填充率下悬浮填料的强化硝化效果,并对悬浮填料的最佳填充率进行了分析。结果表明,与不投加悬浮填料相比,当填料填充率为16%和40%时,硝化速率可分别提高28%和71%,硝化效... 详细信息

以SPR-1悬浮填料为研究对象,通过低温下的硝化速率试验,考察了不同填充率下悬浮填料的强化硝化效果,并对悬浮填料的最佳填充率进行了分析。结果表明,与不投加悬浮填料相比,当填料填充率为16%和40%时,硝化速率可分别提高28%和71%,硝化效率可分别提高22%和53%;另外,通过对试验数据拟合得到的不同填充率下的硝化速率和强化硝化效率方程,可为污水厂的新建和升级改造工程中悬浮填料的合理经济投加提供理论指导。

关键词：悬浮填料强化硝化硝化速率填充率

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悬浮填料强化硝化及其工程应用效果研究

给水排水 2010年第12期36卷 36-39页

作者：杨敏孙永利郑兴灿李鹏峰鲍立新刘伟群国家城市给水排水工程技术研究中心天津300074 无锡市排水总公司无锡214000

通过低温下的硝化速率试验并结合芦村污水处理厂升级改造实例,对新型SPR1悬浮填料的生产性强化硝化效果进行了分析。结果表明:在37%的填料填充率下,与不投加悬浮填料相比,系统硝化速率和硝化效果分别提高123%和99%,悬浮填料的投加强化... 详细信息

通过低温下的硝化速率试验并结合芦村污水处理厂升级改造实例,对新型SPR1悬浮填料的生产性强化硝化效果进行了分析。结果表明:在37%的填料填充率下,与不投加悬浮填料相比,系统硝化速率和硝化效果分别提高123%和99%,悬浮填料的投加强化了系统硝化;在填充率37%的悬浮填料—活性污泥复合系统中,悬浮填料表面上的附着硝化菌和混合液悬浮硝化菌对系统硝化速率的贡献分别为68.5%和31.5%;悬浮填料的工程应用效果良好,在47%的填料填充率下,低温季节系统的生产性硝化效果得到强化,平均提高60%。

关键词：污水处理厂升级改造悬浮填料强化硝化硝化速率

生物沸石人工湿地强化硝化处理污水处理厂二级出水研究

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环境工程技术学报 2018年第3期8卷 274-281页

作者：胡杰军董婧沈志强周岳溪陈学民伏小勇兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 中国环境科学研究院水污染控制技术研究中心北京100012 北京市环境保护科学研究院北京100037 环境基准与风险评估国家重点实验室中国环境科学研究院北京100012

以生物沸石人工湿地(CW)中试装置处理实际城镇污水处理厂二级出水,通过273 d的运行,探讨了生物沸石人工湿地强化硝化处理二级出水的性能及温度对其硝化率的影响。结果表明:生物沸石人工湿地能够快速高效地去除二级出水中的氨氮,正常运... 详细信息

以生物沸石人工湿地(CW)中试装置处理实际城镇污水处理厂二级出水,通过273 d的运行,探讨了生物沸石人工湿地强化硝化处理二级出水的性能及温度对其硝化率的影响。结果表明:生物沸石人工湿地能够快速高效地去除二级出水中的氨氮,正常运行阶段氨氮平均去除率达90.5%,出水氨氮平均浓度低于0.5 mg/L。系统重启恢复快、周期短,12 d后氨氮平均去除率达到70%以上。低温阶段(低于13℃),生物沸石人工湿地对氨氮的平均去除率依然保持在67.6%。温度对强化硝化效果有显著影响,当水温从低于15℃缓慢升至25℃以上时,生物沸石人工湿地的氨氮平均硝化率从28%升至62%;强化硝化出水无明显的亚硝态氮积累现象,除低温阶段,出水亚硝态氮平均浓度为0.16 mg/L。氨氮主要是被微生物强化硝化成硝态氮。

关键词：强化硝化二级出水生物沸石人工湿地氨氮

污泥水富集硝化菌和强化城市污水低污泥龄硝化

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环境科学 2008年第2期29卷 332-337页

作者：于莉芳王圣伟郭天赐彭党聪西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055

采用西安市邓家村污水处理厂污泥水富集硝化菌(1号反应器内进行),对低污泥龄(6 d)下的模拟城市污水处理系统(2号反应器内进行)进行生物添加,比较了添加前后城市污水处理系统的硝化效果及其活性污泥特性,考察了利用污泥水富集硝化菌并进... 详细信息

采用西安市邓家村污水处理厂污泥水富集硝化菌(1号反应器内进行),对低污泥龄(6 d)下的模拟城市污水处理系统(2号反应器内进行)进行生物添加,比较了添加前后城市污水处理系统的硝化效果及其活性污泥特性,考察了利用污泥水富集硝化菌并进行生物添加强化硝化的可行性.结果表明,1号反应器的活性污泥的最大氨氧化速率可达81.4 mg/(L.h);添加进行后,2号反应器的出水氨氮浓度以0.992 mg/(L.d)(R2=0.903)的速度呈线性下降,添加稳定后的2号反应器内活性污泥的最大氨氧化速率为添加前的2.36倍;添加停止后,出水氨氮浓度以1.956 mg/(L.d)(R2=0.999)速率上升,但在添加停止34 d后因添加所引起的硝化能力并未完全消失;虽然在添加初期,2号反应器内的原生动物数量与种类以及SVI值都明显增加,但在添加稳定后,基本恢复至添加前的状态.

关键词：污泥水硝化菌富集低污泥龄生物添加强化硝化