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盐度强化剩余污泥碱性发酵产酸

中国环境科学 2015年第6期35卷 1771-1779页

作者：邢立群彭永臻金宝丹何岳兰曾薇北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点试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

短链脂肪酸（SCFAs）是生物脱氮除磷的优质碳源,为提高剩余污泥碱性发酵SCFAs的产量,分别在20℃和35℃条件下,考察了不同盐度（0～25g/L）对剩余污泥碱性（p H=10）发酵的影响.结果表明：在20℃和35℃条件下,投加适量的氯化钠均可提高SC... 详细信息

短链脂肪酸（SCFAs）是生物脱氮除磷的优质碳源,为提高剩余污泥碱性发酵SCFAs的产量,分别在20℃和35℃条件下,考察了不同盐度（0～25g/L）对剩余污泥碱性（p H=10）发酵的影响.结果表明：在20℃和35℃条件下,投加适量的氯化钠均可提高SCFAs产量,且氯化钠投加量为15g/L时SCFAs产量最大,较不投加时分别提高了42.3%和15.0%.进一步的研究表明,适量的投加氯化钠促进了生成SCFAs所需底物（蛋白质和多糖）的释放,同时提高了发酵系统的C/N（SCFAs/NH4＋-N）.因此,盐度联合碱性p H值可强化剩余污泥发酵产生SCFAs,同时达到剩余污泥减量的效果.

关键词：剩余污泥厌氧发酵短链脂肪酸盐度温度

盐度对熟化发酵污泥再发酵产酸及脱水性的影响

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四川大学学报（工程科学版） 2015年第4期47卷 198-204页

作者：金宝丹王淑莹邢立群袁悦北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点试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

为了了解熟化发酵污泥的性能及挖掘其剩余有机碳源和能源,向熟化发酵污泥中投加Na Cl与Na OH对熟化发酵污泥再发酵。通过投加0、5、15、20 g/L Na Cl,分别考察不同盐度对熟化发酵污泥再发酵性、内碳源再提取情况及脱水性的影响。结果表... 详细信息

为了了解熟化发酵污泥的性能及挖掘其剩余有机碳源和能源,向熟化发酵污泥中投加Na Cl与Na OH对熟化发酵污泥再发酵。通过投加0、5、15、20 g/L Na Cl,分别考察不同盐度对熟化发酵污泥再发酵性、内碳源再提取情况及脱水性的影响。结果表明:在发酵初期,5、15及20 g/L Na Cl试验组与0 g/L Na Cl试验组相比均可以促进熟化发酵污泥EPS释放且生成挥发性脂肪酸,其中熟化发酵污泥再发酵与原熟化发酵污泥相比水解率可提高36%,酸化率可提高34%,氨化率可提高40%。发酵后期5 g/L试验组与0、15及20 g/L Na Cl试验组相比加速EPS和可挥发性脂肪酸分解,同时发现,NH+4-N含量随着盐度提高而增加,PO3-4-P含量随着盐度浓度的增大而降低。熟化发酵污泥再发酵后5g/L Na Cl条件下可改善发酵污泥脱水性,15及20 g/L条件下恶化了发酵污泥脱水性。

关键词：熟化发酵污泥发酵盐度挥发性脂肪酸脱水性

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有机物对厌氧氨氧化系统的冲击影响

中国环境科学 2013年第12期33卷 2164-2169页

作者：操沈彬王淑莹吴程程杜睿马斌彭永臻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

接种稳定运行300余天的厌氧氨氧化污泥，通过批次试验，研究了不同浓度乙酸钠和不同种类有机物对厌氧氨氧化系统的冲击影响．结果表明：在初始NO2^--N浓度为35mg／L左右，乙酸钠浓度为0-200mg／L时，乙酸钠的冲击不会抑制厌氧氨氧化菌... 详细信息

接种稳定运行300余天的厌氧氨氧化污泥，通过批次试验，研究了不同浓度乙酸钠和不同种类有机物对厌氧氨氧化系统的冲击影响．结果表明：在初始NO2^--N浓度为35mg／L左右，乙酸钠浓度为0-200mg／L时，乙酸钠的冲击不会抑制厌氧氨氧化菌的活性，且一定程度上促进厌氧氨氧化反应的进行，最大比氨氧化速率与乙酸钠浓度呈正相关性；不同有机物对厌氧氨氧化系统的促进作用不同，氨氧化速率从高到低依次为乙酸钠、蛋白胨、葡萄糖和淀粉；反硝化作用伴随整个反应过程，但硝态氮还原速率[0．0155-0．0442mgN／（L·min）J小于氨氧化速率[0．1090-0．1498mgN／（L·min）]，因此厌氧氨氧化菌在系统中一直占主导地位．在有机物的冲击下，厌氧氨氧化反应可协同反硝化反应去除系统中的总氮，提高系统总氮的去除率，从而改善出水水质．

关键词：厌氧氨氧化有机物氨氧化速率反硝化

SBR恒定曝气量好氧硝化过程动态DO模拟：参数估计及其可靠性评价

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化工学报 2013年第4期64卷 1387-1395页

作者：朱奥郭建华王淑莹彭永臻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

提出了一种全新的针对初值常微分方程组系统的全局最优化(遗传算法)结合局部最优化(拟牛顿法)实现参数的鲁棒、快速估计的算法。利用该算法,对所建两步硝化模型中过程溶解氧(dissolved oxygen,DO)的动态变化成功实现了参数估计,相关度... 详细信息

提出了一种全新的针对初值常微分方程组系统的全局最优化(遗传算法)结合局部最优化(拟牛顿法)实现参数的鲁棒、快速估计的算法。利用该算法,对所建两步硝化模型中过程溶解氧(dissolved oxygen,DO)的动态变化成功实现了参数估计,相关度达到了0.9955。采用基于Fisher信息矩阵和直接搜索获得的参数置信区间相比较的方法实现了对估计结果的可靠性分析,结果表明采用该方法大部分参数可实现可靠估计,只有少数两个参数可实现估计却不可靠,为动力学系统的参数估计结果提出了一个全新的检验方法。DO模拟结果可以作为软测量手段,对过程中易生物降解COD、氨氮、亚硝态氮、硝态氮的全程变化情况提供充足的过程信息。

关键词： DO模拟 SBR 硝化模型参数估计软测量置信区间

氮/磷缺乏对污泥沉降性能及丝状菌生长的影响

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化工学报 2014年第3期65卷 1040-1048页

作者：杨雄彭永臻郭建华唐晓雪宋姬晨王淑莹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

在4个序批式反应器中,分别考察了氮磷正常供给、磷缺乏、氮缺乏及氮磷同时缺乏对污泥沉降性能和丝状菌生长的影响。结果显示:磷缺乏会导致聚磷菌流失,限制菌胶团菌对碳源的贮存和利用,导致胞外聚合物中蛋白质的含量减少,SVI达到200～250... 详细信息

在4个序批式反应器中,分别考察了氮磷正常供给、磷缺乏、氮缺乏及氮磷同时缺乏对污泥沉降性能和丝状菌生长的影响。结果显示:磷缺乏会导致聚磷菌流失,限制菌胶团菌对碳源的贮存和利用,导致胞外聚合物中蛋白质的含量减少,SVI达到200～250 ml·g?1;氮缺乏对聚磷菌生长及菌胶团菌贮存利用碳源的影响较小,能刺激菌胶团菌大量分泌蛋白质,SVI低于100 ml·g?1;短期内氮磷同时缺乏会导致污泥沉降性能恶化,但经长期驯化后微生物种群结构会发生较大改变,丝状菌数量减少,且会滋生大量球状菌胶团菌,SVI在120 ml·g?1左右。进水磷缺乏的优势丝状菌为*** II;进水氮缺乏的优势丝状菌为Type 0092;进水氮磷同时缺乏的优势丝状菌为*** I。氮磷缺乏所滋生的丝状菌种类对污泥沉降性能均只能产生有限的影响。

关键词：需氧营养元素氮磷缺乏污泥膨胀丝状菌沉降分子生物学

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SBR工艺实现长期稳定的部分短程硝化

化工学报 2016年第6期67卷 2525-2532页

作者：赵梦月彭永臻王博郭媛媛北京工业大学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市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京100124

采用SBR工艺以实际生活污水为研究对象,通过3组预实验得出实现部分短程硝化(部分4NH-N+转化为NO_2^-N-)的最佳曝气量和曝气时间,启动长期运行的部分短程硝化序批式反应器(PNSBR),在好氧阶段以最佳曝气量[7.2~12 L·(h·L)^(-1)]和曝气时... 详细信息

采用SBR工艺以实际生活污水为研究对象,通过3组预实验得出实现部分短程硝化(部分4NH-N+转化为NO_2^-N-)的最佳曝气量和曝气时间,启动长期运行的部分短程硝化序批式反应器(PNSBR),在好氧阶段以最佳曝气量[7.2~12 L·(h·L)^(-1)]和曝气时间(2~3 h)曝气,持续运行110多天(450多个周期)。结果显示,出水亚硝态氮积累率稳定维持在94%~100%,表明了长期稳定的短程硝化效果;出水2NO-N-与4NH-N+的比值大部分集中在2~4之间。进一步的分析得出,在PNSBR长期运行中,一方面通过控制曝气量和曝气时间使得好氧阶段溶解氧较低,更利于AOB的生长代谢而抑制NOB的活性;另一方面排水后剩余的亚硝态氮通过利用进水中的碳源反硝化去除(本周期的内源反硝化和下周期的外源反硝化),避免了为NOB提供底物的可能,从而实现了稳定的部分短程硝化。同步厌氧氨氧化和反硝化(SAD)工艺广泛存在,PNSBR反应器作为SAD的前置反应器,可提供满足SAD运行的进水,因此部分短程硝化是一项有潜力的工艺。

关键词：污水曝气溶解氧降解部分短程硝化同步厌氧氨氧化与反硝化

CANON工艺处理实际晚期垃圾渗滤液的启动实验

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化工学报 2016年第9期67卷 3910-3918页

作者：张方斋王淑莹彭永臻苗蕾曹天昊王众北京工业大学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市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京100124

针对晚期垃圾渗滤液NH^+_4-N浓度高、C/N低、深度脱氮困难的问题,采用CANON工艺在曝气/缺氧搅拌循环交替的运行方式下,处理晚期垃圾渗滤液实现了深度脱氮。系统经过130 d的驯化培养后成功启动,长期试验研究结果表明,在进水COD、NH^+_4-N... 详细信息

针对晚期垃圾渗滤液NH^+_4-N浓度高、C/N低、深度脱氮困难的问题,采用CANON工艺在曝气/缺氧搅拌循环交替的运行方式下,处理晚期垃圾渗滤液实现了深度脱氮。系统经过130 d的驯化培养后成功启动,长期试验研究结果表明,在进水COD、NH^+_4-N、TN浓度(mg·L^(-1))分别为2050±250、1625±75和2005±352情况下,出水COD、NH^+_4-N、TN浓度(mg·L^(-1))能达到407±14、8±4和19±4,总氮去除率达到了98.76%。在未投加外碳源的情况下,CANON工艺在曝气/缺氧搅拌的运行方式下实现了对晚期垃圾渗滤液的深度脱氮。此外,经荧光原位杂交(FISH)检测表明,在该运行方式下能够成功富集氨氧化菌和厌氧氨氧化菌,各占总菌数的19.5%±1.3%和42.7%±5.02%,为CANON工艺用于处理晚期垃圾渗滤液的工程应用提供参考。

关键词：垃圾渗滤液 CANON 曝气/缺氧搅拌短程硝化厌氧氨氧化厌氧氨氧化菌

温度对亚硝酸盐剩余污泥发酵耦合反硝化系统性能的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第11期44卷 4774-4780页

作者：袁泉王淑莹汪传新李永波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

在剩余污泥发酵系统中引入亚硝酸盐,构建亚硝酸盐型剩余污泥发酵耦合反硝化系统,考察温度对亚硝酸盐型剩余污泥发酵耦合反硝化系统发酵性能、反硝化性能和污泥减量性能的影响。研究结果表明:在35℃时,反硝化能力相对较高,平均反硝化速率... 详细信息

在剩余污泥发酵系统中引入亚硝酸盐,构建亚硝酸盐型剩余污泥发酵耦合反硝化系统,考察温度对亚硝酸盐型剩余污泥发酵耦合反硝化系统发酵性能、反硝化性能和污泥减量性能的影响。研究结果表明:在35℃时,反硝化能力相对较高,平均反硝化速率为10.6 mg/(g·d);不同温度系统发酵性能由高到低依次为35℃系统、25℃系统、45℃系统、55℃系统;在35℃时污泥减量性能最佳,其VSS去除率达31.5%。

关键词：剩余污泥内碳源发酵反硝化

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亚硝酸盐对A^2O系统脱氮除磷的影响

中国环境科学 2014年第9期34卷 2231-2238页

作者：宋姬晨王淑莹杨雄彭永臻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

在A2O系统中,通过分别向缺氧区和好氧区投加亚硝酸盐的方式,考察和分析了亚硝酸盐的存在对系统脱氮除磷性能的影响.结果表明,系统的硝化、反硝化及除磷性能均对亚硝酸盐的存在比较敏感.亚硝酸盐存在于好氧段时对硝化性能的影响较大,当... 详细信息

在A2O系统中,通过分别向缺氧区和好氧区投加亚硝酸盐的方式,考察和分析了亚硝酸盐的存在对系统脱氮除磷性能的影响.结果表明,系统的硝化、反硝化及除磷性能均对亚硝酸盐的存在比较敏感.亚硝酸盐存在于好氧段时对硝化性能的影响较大,当好氧段亚硝酸盐浓度达到25mg/L时,系统硝化速率仅有5.26mg/(L·h).亚硝酸盐存在于缺氧段时对反硝化性能的抑制作用较大,且当亚硝酸盐长期存在于缺氧段时,系统的反硝化速率降低至11.83mg/(L·h),与正常情况相比下降了60%;亚硝酸盐存在于好氧段时会严重抑制聚磷菌的吸磷能力,系统磷去除率仅有22%.当亚硝酸盐存在于缺氧段时,会引发系统的污泥膨胀问题,导致聚磷菌流失,聚磷菌数量减少到2.02%左右,继而引发系统除磷效果严重恶化.

关键词：亚硝酸盐脱氮除磷缺氧条件好氧条件微生物种群结构