国家自然科学基金(30770039)
- 作品数：41 被引量：456H指数：16
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- 相关领域：环境科学与工程化学工程生物学轻工技术与工程更多>>
- 亚硝酸盐型同步厌氧生物脱氮除硫工艺的运行性能被引量：8
- 2009年
- 采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器研究了亚硝酸盐型同步厌氧生物脱氮除硫工艺的性能。该工艺具有很高的硫化物和亚硝酸盐转化潜能,最大容积硫化物去除率和容积硝酸盐去除率分别为13.4kg/(m3·d)和2.3kg/(m3·d);所能耐受的最大进水硫化物和亚硝酸盐浓度分别为880mg/L和252.7mg/L;最适进水硫化物和亚硝酸盐浓度分别为460mg/L和132.3mg/L,最适水力停留时间为4h。硫化物和亚硝酸盐的表观半抑制浓度分别为403.9mg/L和120.8mg/L,两者之间的联合毒性为拮抗作用。
- 蔡靖郑平
- 关键词：脱氮除硫亚硝酸盐工艺性能
- 中试厌氧氨氧化反应器的启动与调控被引量：55
- 2009年
- 研究了中试厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)反应器的启动性能。结果表明,以硝化反硝化污泥、短程硝化污泥、厌氧絮体污泥和厌氧颗粒污泥混合接种,经过255d的运行,可在常温下(5oC～27oC)成功启动中试Anammox反应器,反应器的基质氮去除速率可达1.30kg/(m3·d)。厌氧氨氧化是致碱反应,厌氧氨氧化成为反应器内的主导反应后,进水pH宜控制在厌氧氨氧化适宜范围的偏低水平(6.8左右)。亚硝酸盐既是Anammox菌的基质,也是抑制剂,控制进水亚硝酸盐浓度(13～36mg/L)有助于厌氧氨氧化反应。菌种是生物反应器的功能之源,向中试装置投加少量厌氧氨氧化污泥(投加比2%),可大大加速中试Anammox反应器的启动进程。
- 唐崇俭郑平陈建伟陈小光周尚兴丁革胜
- 高负荷厌氧氨氧化EGSB反应器的运行及其颗粒污泥的ECP特性被引量：27
- 2010年
- 高效性是厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)生物脱氮工艺的优势,污泥颗粒化则是生物反应器高效性的重要原因。控制进水亚硝酸盐浓度为360mg·L-1,回流比为0.5,经过230d的连续运行,逐步将厌氧氨氧化膨胀颗粒污泥床(expanded-granular sludgebed,EGSB)反应器(1.1L)的水力停留时间由6.9h缩短至0.30h,获得的容积基质氮去除速率为50.75kg.m-3·d-1,是原有世界最高水平的2倍。在此工况下获得的高负荷厌氧氨氧化颗粒污泥的平均粒径为(2.51±0.91)mm,比污泥厌氧氨氧化活性为1.899kg·(kgVSS)-1·d-1,胞外多聚物(extracellular polymers,ECP)总含量达143.00mg·(gVSS)-1。随着反应器容积基质氮去除速率的提高,反应器内厌氧氨氧化颗粒污泥胞外多聚物含量增加,其中蛋白质含量增加更快,蛋白质的'超量产生'致使颗粒污泥的PN/PS增大,易随水流失。
- 唐崇俭郑平汪彩华张吉强陈建伟丁爽
- 关键词：厌氧氨氧化EGSB反应器颗粒污泥胞外多聚物生物脱氮
- 高效气升循环式短程硝化工艺性能被引量：2
- 2010年
- 采用模拟含氨废水和气升循环式好氧反应器研究了短程硝化(partial nitrification,PN)工艺的高效性能。试验结果表明,气升式短程硝化工艺具有很高的容积效率,在30℃、进水氨氮浓度358.5～942.3mg·L-1时,反应器水力停留时间可缩至0.86～2.00h,反应器每天周转次数高达12～28次,平均容积去除速率高达5.5kgN·m-3·d-1,处于文献报道的最高水平范围。该工艺具有超常的运行稳定性,在进水基质浓度、进水流量和pH波动的情况下,氨氮去除率、出水氨氮浓度和亚硝氮积累率的相对标准偏差分别为3.1%～16.8%,4.3%～26.5%和0.4%～5.3%。该工艺的高效稳定性可归因于气升循环式反应器的强污泥持留能力和短程硝化污泥的高反应活力。系统内持留的污泥浓度高达4.0～5.2g VSS·L-1,动力学试验测得的最高比污泥活性达到2.71gN·(g VSS)-1·d-1。
- 陈建伟郑平丁爽张吉强唐崇俭
- 关键词：短程硝化高负荷工艺性能
- 硝化污泥保藏特性的研究被引量：2
- 2011年
- 研究了不同保藏方法对硝化污泥硝化活性和相关性状的影响.结果表明,不同饥饿保藏条件下,各种方法下的硝化活性均呈指数衰减,自然环境、4℃、-20℃、-20℃加15%体积甘油方法下的活性衰减速率分别为0.012d-1、0.021d-1、0.019d-1、0.013d-1,半衰期分别为1.71、1.09、1.22、1.62个月.保藏5个月后,4种方法下的硝化污泥活性保留率分别为16.0%、13.6%、20.8%、20.4%,菌体保留率分别为41.5%、47.6%、52.2%和53.6%.保藏过程对硝化细菌的ATP含量、血红素c含量、SV值均产生影响,随着保藏时间的延长,低温下污泥中的丝状菌比例增加,絮体结构更加紧密,硝化污泥变黑速度减慢,而自然环境中丝状菌消失,絮体结构解体,硝化污泥迅速变黑.
- 汪彩华郑平唐崇俭陈建伟
- 关键词：硝化污泥保藏方法
- 低pH对高负荷厌氧氨氧化反应器性能的影响被引量：18
- 2010年
- 厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺是一种新型生物脱氮工艺,具有良好的应用前景。但ANAMMOX以亚硝酸盐为电子受体,需与短程硝化(SHARON)联合应用。SHARON是一个产酸反应,而ANAMMOX是一个嗜碱反应,后者会受前者的干扰。试验结果表明,低进水pH冲击对高负荷(总氮负荷9.3～27.7kg·(m3·d)-1)ANAMMOX反应器效能具有显著影响。在一定范围内,提高总氮负荷可削弱低进水pH冲击的影响,设置回流也可缓解低进水pH冲击所致的负面效应。低进水pH冲击对厌氧氨氧化反应器效能的影响主要来自低pH与游离亚硝酸毒性的双重抑制,其中低pH的直接作用对反应器效能的影响更大。低进水pH冲击所致的反应器效能恶化可采用停车自然恢复、清水冲洗恢复和外加碱液恢复。
- 陈建伟郑平唐崇俭余燚
- 关键词：厌氧氨氧化反应器失稳机理
- 厌氧氨氧化反应器的接种污泥和启动策略被引量：16
- 2008年
- 厌氧氨氧化细菌产率低,倍增时间长,导致厌氧氨氧化反应器启动过程缓慢,极大限制了其工程化应用,因此选择合适的厌氧氨氧化反应器的接种污泥和启动策略具有重要意义。探讨了污(废)水处理工程中常见的活性污泥用作厌氧氨氧化反应器接种污泥的基本原理、启动策略和应用效果,并对世界上第一个生产性厌氧氨氧化反应器的启动过程进行剖析,提出了加快厌氧氨氧化工程启动的"逐级富集扩大"模式。
- 唐崇俭郑平张蕾
- 关键词：厌氧氨氧化反应器接种污泥
- Anammox反应器运行稳定性及其机理研究被引量：14
- 2009年
- 采用模拟废水研究了厌氧氨氧化UBF的运行性能。结果表明,在高负荷工况下,厌氧氨氧化反应器的稳定性较差。当容积负荷超过反应器的最大转化潜能时,反应器性能恶化。厌氧氨氧化反应是致碱反应,引起反应器内pH值长期维持在8.50~9.05,超出了厌氧氨氧化菌生长的最适pH范围(6.70~8.30),直接抑制厌氧氨氧化菌的生长和代谢,导致厌氧氨氧化反应器失稳。pH值过高引起反应器内游离亚硝酸浓度(FNA)降低至(1.9±4.3)×10-5^(2.2±2.5)×10-5mg.L-1,低于Anammox菌FNA半速率常数(KS,FNA),会造成亚硝酸"饥饿"。pH升高还可引起游离氨浓度(free ammonia,FA)升高至178.1 mg.L-1,超过了Anammox菌FA半抑制常数KI,FA,严重抑制Anammox菌的生长和代谢,并加剧反应器性能恶化以致失稳并且不能自行恢复。反应器性能失稳后,应及时用清水从反应器内洗出残余基质,反应器功能可快速恢复。
- 唐崇俭郑平金仁村陈建伟
- 关键词：厌氧氨氧化稳定性游离亚硝酸
- 厌氧氨氧化膨胀床反应器的运行性能被引量：27
- 2008年
- 试验研究了以竹炭为载体的厌氧氨氧化膨胀床反应器的运行性能。接种反硝化污泥,用模拟废水可成功启动该反应器;运行至144d时,容积总氮去除率达到3.02kg N/m3/d,这是国内文献报道的最高水平。动力学分析表明,这种反应器的最大容积总氮去除率可达12.77kg N/m3/d,具有很大的脱氮潜能。反应器的启动过程可分为菌体自溶、活性延滞和活性提高三个阶段。与此相应,污泥性状也从黄褐色絮状污泥变为棕灰色颗粒污泥和红色颗粒污泥。红色颗粒污泥以杆菌和球菌为主,厌氧氨氧化活性可达0.56mg TN/(mg protein)/h,它们是反应器厌氧氨氧化功能的主要承载者。
- 张蕾郑平
- 关键词：厌氧氨氧化竹炭颗粒污泥
- 铁离子对厌氧氨氧化反应器性能的影响被引量：39
- 2009年
- 考察了铁离子对厌氧氨氧化反应器性能的影响.研究发现,经过205d的连续培养,添加铁离子可提高反应器的基质转化能力,铁离子浓度为0.075mmol·L-1时,反应器对NH4+-N和NO2--N的最大去除速率分别为对照(铁离子浓度0.03mmol·L-1)的1.8倍和1.6倍;添加铁离子可促进厌氧氨氧化菌生长,以NO3--N产生量和挥发性固体浓度(VS)表征厌氧氨氧化菌生长,铁离子浓度为0.075mmol·L-1时,细胞生长量为对照(铁离子浓度为0.03mmo.lL-1)的1.36倍;试验反应器的VS是对照的2.15倍.添加铁离子可引起厌氧氨氧化菌细胞结构改变,细胞内产生不明灰色区域.试验还证明,厌氧氨氧化菌对铁离子的需求量相对较大,原有厌氧氨氧化菌培养基的铁含量相对不足.
- 张蕾郑平胡安辉
- 关键词：生物脱氮厌氧氨氧化铁离子
