检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2020年第2期71卷 766-776页

作者：吴涵陈滢刘敏王淑莹张伟四川大学建筑与环境学院四川成都610065 北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124 四川大学高分子研究所高分子材料工程国家重点实验室四川成都610065

以模拟生活污水为处理对象,三种不同填料为生物膜载体,运行A、B、C三个SBBR,通过逐步降温(25、20、15、10、6和5℃)培养驯化处理低温污水的生物膜。运行251周期,三个反应器COD出水浓度均低于50 mg/L;B反应器对氨氮去除效果优于A和C。特... 详细信息

以模拟生活污水为处理对象,三种不同填料为生物膜载体,运行A、B、C三个SBBR,通过逐步降温(25、20、15、10、6和5℃)培养驯化处理低温污水的生物膜。运行251周期,三个反应器COD出水浓度均低于50 mg/L;B反应器对氨氮去除效果优于A和C。特别在低温5℃时,A、B和C三个反应器氨氮平均出水浓度分别为14.1、3.79和14.1 mg/L。高通量测序结果显示,5℃时,三个反应器中均以降解有机物的微生物为主;只有B反应器中驯化富集出了嗜冷硝化菌(Candidatus Nitrotoga);而其他有硝化作用的菌属在B反应器中的丰度也高于A和C反应器;不利于脱氮的类固氮菌(Elstera)在A和C反应器中丰度较高。此结果可从微生物角度解释三个反应器处理效果的差异性,表明B反应器处理低温污水有显著优势,其所用填料可结合低温菌进一步开发利用。

关键词：废水生物膜低温高通量测序微生物群落结构

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硝化包埋菌颗粒氨吸附性能及动力学特性

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环境科学 2019年第2期40卷 774-782页

作者：于德爽吕廷廷陈光辉王晓霞唐鹏黄硕刘诚诚杜世明青岛大学环境科学与工程学院青岛266071 北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

采用水性聚氨酯(WPU)和聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)制作硝化污泥包埋菌颗粒,同时对比无污泥空白包埋菌颗粒,研究不同初始氨氮浓度、p H、温度、盐度等对包埋菌颗粒NH_4^+-N吸附性能的影响;通过吸附等温线、吸附热力学以及吸附动力学对包... 详细信息

采用水性聚氨酯(WPU)和聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)制作硝化污泥包埋菌颗粒,同时对比无污泥空白包埋菌颗粒,研究不同初始氨氮浓度、p H、温度、盐度等对包埋菌颗粒NH_4^+-N吸附性能的影响;通过吸附等温线、吸附热力学以及吸附动力学对包埋菌颗粒NH_4^+-N吸附过程进行解析.结果表明,硝化包埋菌颗粒的吸附容量大于空白包埋菌颗粒,WPU包埋菌颗粒的吸附容量高于PVA-SA;初始氨氮浓度升高,包埋菌颗粒的平衡吸附容量增大,同时随着时间的增长,吸附容量呈现先升高后降低最终逐渐达到平衡的过程;中性条件(p H=7)下包埋菌颗粒NH_4^+-N吸附性能最好,温度和盐度的升高抑制NH_4^+-N的吸附;热力学研究表明该吸附过程是一个放热的过程.吸附等温线显示包埋菌的NH_4^+-N吸附过程同时符合Langmuir等温式和Freundlich等温式,在高能量水平上显示为多层吸附,在低能量水平下显示为单层吸附;包埋菌的NH_4^+-N吸附过程符合Lagergren准二级动力学模型,表明NH_4^+-N与包埋菌颗粒表面存在化学基团的相互作用.

关键词：包埋菌颗粒氨氮吸附影响因素吸附热力学吸附等温线吸附动力学模型

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不同DO下亚硝态氮氧化菌硝化系统N2O减量化研究

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环境污染与防治 2020年第5期42卷 565-568页

作者：巩有奎彭永臻烟台职业学院建筑工程系山东烟台264670 北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

采用序批式活性污泥反应器(SBR),在富集亚硝态氮氧化菌(NOB)的基础上,考察了DO对连续进水模式下硝化过程中N2O减量化的影响。结果表明,在污泥氨氧化菌(AOB)和NOB的比耗氧速率(SOUR)分别为(2.36±0.31)、(7.62±0.43)mg/(L·... 详细信息

采用序批式活性污泥反应器(SBR),在富集亚硝态氮氧化菌(NOB)的基础上,考察了DO对连续进水模式下硝化过程中N2O减量化的影响。结果表明,在污泥氨氧化菌(AOB)和NOB的比耗氧速率(SOUR)分别为(2.36±0.31)、(7.62±0.43)mg/(L·h)条件下,不外加碳源进行小试实验,氨氮均小于1.0 mg/L,亚硝态氮均小于0.5 mg/L。DO由0.2 mg/L增至3.0 mg/L过程中,随着DO增加,积累的硝态氮浓度逐渐上升,而累计产生的N2O浓度先上升后下降。DO为0.2 mg/L时,积累的硝态氮和累计产生的N2O浓度最低,可以实现N2O的最大减量化。在进水连续投加氨氮的方式下,氨氮氧化速率不是引起N2O生成的关键步骤,碳源缺乏的情况下NOB硝化系统中低DO可以有效控制N2O的释放。

关键词： DO 氨氮氧化速率 N2O产生速率硝化/反硝化

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梯度递减曝气实现一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化工艺(SPNAD)的稳定运行

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北京工业大学学报 2020年第6期46卷 540-545页

作者：彭永臻阮蓉蓉彭轶北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京100124 信开水环境投资有限公司北京101101

为了解决一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化(single-stage partial nitritation,anammox and denitrification,SPNAD)系统中部分短程硝化由于过曝气难以稳定维持及短程硝化出水不稳定的问题,在以氨氮质量浓度为80 mg/L、化学需... 详细信息

为了解决一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化(single-stage partial nitritation,anammox and denitrification,SPNAD)系统中部分短程硝化由于过曝气难以稳定维持及短程硝化出水不稳定的问题,在以氨氮质量浓度为80 mg/L、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)质量浓度为150 mg/L的生活污水为进水的SPNAD系统中,通过曝气量控制进行了60 d的稳定进水负荷试验.在连续曝气控制0.3~0.5 mg/L的低溶解氧(dissolved oxygen,DO)过程中,会依次出现3次明显的DO跃变点Ta、Tb、Tc.结果表明:Tb可作为COD的降解完成指示点,Tc可作为部分短程硝化停曝气的指示点,Tc时刻NH4+-N、NO2--N平均质量浓度分别为20.11、22.83 mg/L,NO2--N和NH4+-N的质量浓度比值为0.93~1.37,适宜作为厌氧氨氧化进水;以DO变化率Δρ(DO)/Δt≥0.04 mg/(L·min)作为渐减曝气量和停止曝气量的设定值;将该梯度递减曝气控制策略应用于以实际生活污水(NH4+-N质量浓度为41.4~75.5 mg/L)为进水的SPNAD系统中,稳定实现了平均96.7%的总氮去除率(nitrogen removal ratio,NRR),平均出水总氮(total nitrogen,TN)质量浓度为2.11 mg/L.通过近150 d的试验为SPNAD系统的稳定短程硝化的稳定维持提出了一种梯度递减曝气控制策略,应用该控制策略可灵活调节本系统适应低氨氮、低ρ(COD)/ρ(TN)城市生活污水的水质变化且出水远优于国家一级A排放标准.

关键词：部分短程硝化一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化(single-stage partial nitritation,anammox and denitrification,SPNAD) 厌氧氨氧化菌(anammox) 梯度递减曝气生活污水稳定运行

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浒苔制包埋菌颗粒短程反硝化性能及其动力学特性

浒苔制包埋菌颗粒短程反硝化性能及其动力学特性

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中国环境科学学会2021年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分会场

作者：张猛于德爽陈光辉田源青岛大学环境科学与工程学院北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室

采用近海污染物浒苔为原材料制备包埋水凝胶颗粒,研究浒苔包埋颗粒的机械稳定性、动力学特性,以及在污水处理过程中C/N比对浒苔包埋颗粒短程反硝化性能的影响。采用PVA、SA、PVA-SA及浒苔-WPU制作包埋颗粒,对比研究不同包埋颗粒的机械... 详细信息

采用近海污染物浒苔为原材料制备包埋水凝胶颗粒,研究浒苔包埋颗粒的机械稳定性、动力学特性,以及在污水处理过程中C/N比对浒苔包埋颗粒短程反硝化性能的影响。采用PVA、SA、PVA-SA及浒苔-WPU制作包埋颗粒,对比研究不同包埋颗粒的机械强度、膨胀系数和溶胀性能;采用乙酸钠为碳源,研究不同初始NO-N浓度和COD条件下,C/N对浒苔包埋颗粒短程反硝化性能的影响;同时采用Monod方程和有效扩散系数方程对浒苔包埋颗粒的短程反硝化动力学特性进行了研究。结果表明:浒苔包埋颗粒具有良好的机械强度、膨胀系数及溶胀性能,能够在长期实验中保持稳定,同时价格低廉,适合在污水处理工艺中使用;C/N比对浒苔包埋颗粒的短程反硝化性能影响较大,当C/N为3时,浒苔包埋颗粒的短程反硝化性能最佳,NO-N积累稳定;浒苔包埋颗粒短程反硝化动力学研究表明,包埋颗粒的最大反应速率为1.4405 d,饱和常数为27.14 mg/L,有效扩散系数为1.2456×10,具有较好的动力学参数。

关键词：浒苔短程反硝化反应动力学包埋颗粒厌氧氨氧化

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厌氧氨氧化颗粒污泥快速培养及其抑制动力学

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环境科学 2019年第9期40卷 4152-4159页

作者：唐鹏于德爽陈光辉张培玉王晓霞吕廷廷黄硕刘诚诚青岛大学环境科学与工程学院青岛266071 北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

为实现厌氧氨氧化颗粒污泥(ANAMMOX granular sludge,AGS)的快速培养,采用上流式厌氧污泥床(up-flow anaerobic sludge bed,UASB)工艺,在添加少量絮状厌氧氨氧化污泥(flocculent ANAMMOX sludge,FAS)的反应器内填充生物流离球作为填料,对ANAMMOX的启动及FAS的颗粒化进行研究.同时利用Haldane模型研究AGS的基质抑制动力学特性.结果表明,利用生物流离球作为填料,实现了ANAMMOX的启动,总氮去除率达85%以上,总氮容积负荷为0.72kg·(m^3·d)^-1,并在127d内成功培养出直径1.0~3.0mm的AGS.动力学研究表明,反应器内AGS对氨和亚硝酸盐的最大反应速率分别为1.46kg·(kg·d)^-1和1.76kg·(kg·d)^-1,半抑制速率分别是852.2mmol·L^-1和108.2mmol·L^-1.与絮状污泥相比,AGS能承受更高的氨和亚硝酸盐抑制浓度,并保持较高的反应速率.采用含有海绵的生物流离球作为填料,能有效加速反应器的启动,加快AGS的形成,对厌氧氨氧化工艺的实际运行具有积极的意义.

关键词：厌氧氨氧化(ANAMMOX) 颗粒污泥生物流离球动力学群体感应

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Type 0092丝状菌污泥微膨胀在短程硝化中的实现

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环境科学 2019年第8期40卷 3722-3729页

作者：高春娣安冉韩徽张娜任浩赵楠焦二龙彭永臻北京工业大学环境与能源工程学院城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124 北京排水集团北京100037

利用Type 0092丝状菌不易引发污泥恶性膨胀的特点,本实验采用实际生活污水,以SBR反应器接种短程硝化污泥,考察了短程硝化状态下启动Type 0092丝状菌污泥微膨胀的特性,研究了系统启动与维持期间的污泥沉降性能、亚硝酸盐积累率(NAR)、污... 详细信息

利用Type 0092丝状菌不易引发污泥恶性膨胀的特点,本实验采用实际生活污水,以SBR反应器接种短程硝化污泥,考察了短程硝化状态下启动Type 0092丝状菌污泥微膨胀的特性,研究了系统启动与维持期间的污泥沉降性能、亚硝酸盐积累率(NAR)、污染物去除特性以及污泥菌群结构变化情况.结果表明控制DO为0. 3~0. 8 mg·L^-1,F/M(以COD/MLSS计)=0. 24 kg·(kg·d)^-1,按照交替缺氧/好氧模式运行(单周期3次,缺氧∶好氧=20 min∶60 min),能够启动Type 0092丝状菌污泥微膨胀与短程硝化耦合,系统SVI值维持在180 m L·g^-1左右,NAR一直维持在99%左右,COD和TN去除率能够分别提高约13%和5%,相较于传统全程硝化非微膨胀状态曝气量能节省约62. 5%.当交替缺氧/好氧模式变为单周期交替6次,缺氧∶好氧=10 min∶30 min,亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性会恢复,使短程硝化被破坏;低溶解氧、交替缺氧/好氧、低负荷是实现Type 0092丝状菌污泥微膨胀的关键因素,当负荷(以COD/MLSS计)大于0. 25 kg·(kg·d)^-1时,仅靠低溶解氧和间歇曝气无法维持污泥微膨胀状态.

关键词：节能低溶解氧缺好氧交替 Type 0092丝状菌污泥微膨胀短程硝化

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缺氧MBBR耦合部分厌氧氨氧化强化城市生活污水深度脱氮

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环境科学 2019年第8期40卷 3668-3674页

作者：杨岚彭永臻李健伟高锐涛王茗李夕耀北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室

缺氧MBBR是强化传统城市污水处理系统脱氮的一种方法,本研究通过向城市污水后置反硝化SBR中投加填料构建了缺氧双污泥系统,实现了城市生活污水部分厌氧氨氧化深度脱氮.在250d的运行中脱氮性能逐渐提高并实现稳定,出水总氮在5 mg·L... 详细信息

缺氧MBBR是强化传统城市污水处理系统脱氮的一种方法,本研究通过向城市污水后置反硝化SBR中投加填料构建了缺氧双污泥系统,实现了城市生活污水部分厌氧氨氧化深度脱氮.在250d的运行中脱氮性能逐渐提高并实现稳定,出水总氮在5 mg·L^-1左右. 211~250 d的平均硝氮、氨氮和总氮去除率分别为(97. 7±2. 9)%、(93. 3±2. 9)%和(94. 3±2. 7)%.长期运行中观测到氨氮和硝氮的同步去除.针对氨氮去除途径进行分析,系统同化、硝化作用微弱.缺氧MBBR中存在厌氧氨氧化活性且对脱氮有不可忽视的作用.实时定量PCR结果进一步说明缺氧MBBR中厌氧氨氧化菌富集,特别是缺氧填料生物膜中厌氧氨氧化菌丰度由初始的4. 37×10^7copies·g^-1增长到了2. 28×1010copies·g^-1.本研究表明缺氧填料生物膜在厌氧氨氧化的富集强化城市污水深度脱氮中或许具有可应用的潜能.

关键词：深度脱氮厌氧氨氧化(ANAMMOX) 缺氧生物膜城市生活污水生物膜移动床反应器(MBBR)

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曝气强度对SBBR同步生物脱氮及N2O释放影响

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化工学报 2019年第11期70卷 4410-4419页

作者：巩有奎彭永臻烟台职业学院建筑工程系山东烟台264670 北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

以生活污水为处理对象,采用碳纤维填料制成序批式生物膜反应器(sequencing batch biofilm reactor,SBBR),采用N2+O2联合曝气的方式,通过改变N2和O2的比例,稳定系统内DO浓度为1.5 mg/L,考察不同曝气强度(30、20和10 L/h)下系统脱氮性能及... 详细信息

以生活污水为处理对象,采用碳纤维填料制成序批式生物膜反应器(sequencing batch biofilm reactor,SBBR),采用N2+O2联合曝气的方式,通过改变N2和O2的比例,稳定系统内DO浓度为1.5 mg/L,考察不同曝气强度(30、20和10 L/h)下系统脱氮性能及N2O释放特性。异养菌和硝化菌共生于生物膜内,异养菌位于外层,硝化菌位于内层,曝气强度降低有利于外部异养菌大量增殖,生物膜厚度增加。曝气强度为30 L/h和10 L/h条件下,SBBR系统NH4+^-N去除率分别为95%以上和79.2%±1.6%,同步脱氮效率分别为46.2%±2.6%和62.1%±2.3%,N2O产率分别为6.25%±0.6%和2.93%±0.43%。缺氧阶段,反硝化过程和PHA(聚β–羟基烷酸酯)积累同时发生;好氧阶段,PHA呈先增加后减少的趋势。初始阶段增加的PHA为后续同步发生的反硝化过程提供了电子供体。AOB的好氧反硝化过程和异养菌反硝化过程均可导致N2O的产生。曝气强度降低导致水力剪切力下降,生物膜内缺氧范围扩大,缺氧区N2O停留时间延长,利于其反硝化减量。曝气强度由30 L/h降至10 L/h,微生物胞外聚合物(EPS)分泌减少,PS/PN(多糖/蛋白质)由8.59 mg/mg降至6.58 mg/mg,生物膜致密性降低,碳源和N2O以扩散形式进入缺氧区域能力增强,N2O释放量降低。

关键词：同步硝化反硝化曝气强度 N2O PHA EPS

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运行方式对SBBR亚硝酸型同步脱氮及N2O释放的影响

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化工学报 2019年第6期70卷 2289-2297页

作者：巩有奎彭永臻烟台职业学院建筑工程系山东烟台264000 北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室北京100124

以实际生活污水为处理对象,利用序批式生物膜反应器(sequencing batch biofilm reactor,SBBR),碳纤维为填料(填充率35%),在(20±2.0)℃条件下,分别通过低氧和间歇曝气两种运行方式,成功实现了亚硝酸型同步生物脱氮(simultaneous nit... 详细信息

以实际生活污水为处理对象,利用序批式生物膜反应器(sequencing batch biofilm reactor,SBBR),碳纤维为填料(填充率35%),在(20±2.0)℃条件下,分别通过低氧和间歇曝气两种运行方式,成功实现了亚硝酸型同步生物脱氮(simultaneous nitrification and denitrification, SND)过程。120 d 后,氨氧化菌(ammoniaoxidizing bacteria, AOB)成为硝化系统中优势菌种。AOB具有的“饱食饥饿”特性保证间歇曝气下能快速实现亚硝积累。生物膜能够吸附大量有机物并以聚β–羟基烷酸酯(poly-β-hydroxyalkanoate, PHA)的形式储存在微生物体内,用作后续同步反硝化过程所需碳源。低氧(DO=0.5 mg/L)和间歇曝气条件下,SBBR反应器氨氮去除率均达95%以上,同步脱氮效率分别为77.9%和87.1%,出水以NO2^--N 为主,N2O产率分别为4.38%和3.65%。低DO和间歇曝气均能降低COD降解速率,为同步反硝化过程节省外碳源作为电子供体,降低N2O释放量。低氧条件下,AOB的好氧反硝化过程和以PHA作为内碳源的异养菌反硝化过程,都会导致N2O释放增加。间歇曝气条件下交替存在的缺氧环境降低了好氧反硝化底物,有利于减少N2O释放量。

关键词：亚硝酸型同步硝化反硝化溶解氧间歇曝气 N2O PHA

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