针对主流条件下部分亚硝化-厌氧氨氧化(PNA)工艺难以维持长期稳定运行的问题,采用气升式内循环反应器构建一段式反应系统,探究高溶解氧浓度导致工艺脱氮性能失稳后,原位恢复工艺脱氮性能的可行性及调控策略。结果表明,仅通过适宜的曝气...针对主流条件下部分亚硝化-厌氧氨氧化(PNA)工艺难以维持长期稳定运行的问题,采用气升式内循环反应器构建一段式反应系统,探究高溶解氧浓度导致工艺脱氮性能失稳后,原位恢复工艺脱氮性能的可行性及调控策略。结果表明,仅通过适宜的曝气调控,主流PNA工艺的脱氮性能可以实现原位恢复。在进水氨氮浓度为(50±1.81)mg/L、曝气速率为0.30 L/min的条件下,工艺的氮去除率可恢复至74.8%,氮去除速率达0.46 kg N/m^(3)·d。此外,曝气调控能够提高胞外聚合物中蛋白质的含量,从而提升污泥浓度和促进污泥颗粒化;氨氧化活性和厌氧氨氧化活性得到了增强,亚硝酸盐氧化活性得到了有效的控制。在恢复策略的实施下,Candidatus Brocadia属和Nitrosomonas属的相对丰度恢复至5.3%和8.7%,Nitrospira属的相对丰度减少至0.2%。研究结果为厌氧氨氧化技术在主流条件下的应用提供理论指导和技术支持。展开更多
【目的】探究不同进水碳氮比值(carbon to nitrogen ratio,C/N)对新型单级强化自养脱氮系统脱氮性能的影响,探究该系统所能耐受的最佳进水C/N值,解决该系统在实际工程应用中的技术瓶颈问题,推动洞庭湖水质污染问题的解决。【方法】以自...【目的】探究不同进水碳氮比值(carbon to nitrogen ratio,C/N)对新型单级强化自养脱氮系统脱氮性能的影响,探究该系统所能耐受的最佳进水C/N值,解决该系统在实际工程应用中的技术瓶颈问题,推动洞庭湖水质污染问题的解决。【方法】以自主创新的气升式内循环新型单级强化自养脱氮系统为试验装置,采用长期连续试验结合异位活性批次试验的方法,通过调节、控制反应器曝气量、温度、氢离子浓度指数(potential of hydrogen,pH)、进水氨氮和有机物含量等重要工艺参数,定期采集系统的污泥样品,测定污泥含量,运用高通量测序技术,研究不同进水C/N值对系统的长期连续运行性能及微生物群落演替的影响。【结果】(1)通过为期364d的长期连续运行监测发现:当进水C/N值从0.0增加到2.0且系统运行稳定时,总氮去除效率维持在80%以上;当进水C/N值达到2.0时,系统的脱氮性能最高;当进水C/N值超过2.0时,系统的脱氮性能下降,且达到稳定运行状态所需的时间更长。(2)在该系统稳定运行时,其有机物去除率也能维持在较高水平。(3)系统的厌氧氨氧化菌的优势菌属为Candidatus Brocadia,氨氧化菌的优势菌属为Nitrosomonas,反硝化菌的优势菌属为Denitratisoma;随着系统进水C/N值的增大,Candidatus Brocadia和Nitrosomonas的相对丰度一直呈下降趋势。【结论】综合运行性能与经济成本,认为气升式内循环新型单级自养脱氮系统的最佳进水C/N值为1.0。此时,虽然氨氧化菌与厌氧氨氧化菌的相对丰度不是最大的,活性不是最强的,但是工艺内各功能菌群的协同作用使得脱氮性能维持在较高水平。当C/N值超过最优值后,脱氮性能有所降低。展开更多
文摘针对主流条件下部分亚硝化-厌氧氨氧化(PNA)工艺难以维持长期稳定运行的问题,采用气升式内循环反应器构建一段式反应系统,探究高溶解氧浓度导致工艺脱氮性能失稳后,原位恢复工艺脱氮性能的可行性及调控策略。结果表明,仅通过适宜的曝气调控,主流PNA工艺的脱氮性能可以实现原位恢复。在进水氨氮浓度为(50±1.81)mg/L、曝气速率为0.30 L/min的条件下,工艺的氮去除率可恢复至74.8%,氮去除速率达0.46 kg N/m^(3)·d。此外,曝气调控能够提高胞外聚合物中蛋白质的含量,从而提升污泥浓度和促进污泥颗粒化;氨氧化活性和厌氧氨氧化活性得到了增强,亚硝酸盐氧化活性得到了有效的控制。在恢复策略的实施下,Candidatus Brocadia属和Nitrosomonas属的相对丰度恢复至5.3%和8.7%,Nitrospira属的相对丰度减少至0.2%。研究结果为厌氧氨氧化技术在主流条件下的应用提供理论指导和技术支持。
文摘【目的】探究不同进水碳氮比值(carbon to nitrogen ratio,C/N)对新型单级强化自养脱氮系统脱氮性能的影响,探究该系统所能耐受的最佳进水C/N值,解决该系统在实际工程应用中的技术瓶颈问题,推动洞庭湖水质污染问题的解决。【方法】以自主创新的气升式内循环新型单级强化自养脱氮系统为试验装置,采用长期连续试验结合异位活性批次试验的方法,通过调节、控制反应器曝气量、温度、氢离子浓度指数(potential of hydrogen,pH)、进水氨氮和有机物含量等重要工艺参数,定期采集系统的污泥样品,测定污泥含量,运用高通量测序技术,研究不同进水C/N值对系统的长期连续运行性能及微生物群落演替的影响。【结果】(1)通过为期364d的长期连续运行监测发现:当进水C/N值从0.0增加到2.0且系统运行稳定时,总氮去除效率维持在80%以上;当进水C/N值达到2.0时,系统的脱氮性能最高;当进水C/N值超过2.0时,系统的脱氮性能下降,且达到稳定运行状态所需的时间更长。(2)在该系统稳定运行时,其有机物去除率也能维持在较高水平。(3)系统的厌氧氨氧化菌的优势菌属为Candidatus Brocadia,氨氧化菌的优势菌属为Nitrosomonas,反硝化菌的优势菌属为Denitratisoma;随着系统进水C/N值的增大,Candidatus Brocadia和Nitrosomonas的相对丰度一直呈下降趋势。【结论】综合运行性能与经济成本,认为气升式内循环新型单级自养脱氮系统的最佳进水C/N值为1.0。此时,虽然氨氧化菌与厌氧氨氧化菌的相对丰度不是最大的,活性不是最强的,但是工艺内各功能菌群的协同作用使得脱氮性能维持在较高水平。当C/N值超过最优值后,脱氮性能有所降低。
