连续流限氧主流Anammox生物膜脱氮性能及代谢机制

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作者 解舒婷 海岩 周鑫 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期787-794,共8页

低氨氮废水如何实现厌氧氨氧化(Anammox)是城市污水处理厂面临的重大挑战,因此本研究采用连续流限氧生物膜系统(DO:0.4~0.7mg/L),通过对不同进水碳氮比(C/N:2~5)条件控制,考察模拟生活污水主流Anammox系统脱氮效能.长期实验结果发现C/N... 低氨氮废水如何实现厌氧氨氧化(Anammox)是城市污水处理厂面临的重大挑战,因此本研究采用连续流限氧生物膜系统(DO:0.4~0.7mg/L),通过对不同进水碳氮比(C/N:2~5)条件控制,考察模拟生活污水主流Anammox系统脱氮效能.长期实验结果发现C/N比为3.5~4.5,TN去除率达85%以上;厌氧氨氧化菌活性(SAA)与系统脱氮效率呈正相关且C/N:4时SAA最高;C/N可显著影响生物膜EPS组分含量,C/N:4时,PN/PS最高,生物膜结构最稳定;宏全基因组分析发现Candidatus Kuenenia stuttgartiensis和Candidatus Brocadia sinica是核心优势菌种.而完全氨氧化菌(Comammox)及异养反硝化等多种脱氮功能菌共同组成了系统微生态群落结构,氮代谢分析进一步揭示了短程反硝化功能基因(nar/nap)和厌氧氨氧化基因(HZS、hdh)参与了脱氮,进而保证了系统稳定高效的主流脱氮.研究结果有望为污水处理厂提供一种主流Anammox脱氮新工艺选择. 展开更多

关键词 生物膜系统 主流厌氧氨氧化 脱氮性能 微生物群落 代谢机制

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细菌的耐盐调控及其在高盐生物脱氮除磷工艺中的应用 被引量：1

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作者 田晴 刘青盟 +3 位作者 李方 杨波 张思远 关自良 《化工进展》 北大核心 2025年第1期465-476,共12页

生物脱氮除磷(BNR)工艺在氮磷等营养物生物去除过程难免受到盐度变化的冲击,掌握细菌的应对机制,策略性调控系统运行方式,对经济、高效地维持系统的稳定至关重要。本文汇总简述了以下最新研究成果:(1)耐盐微生物能根据环境中盐度的变化... 生物脱氮除磷(BNR)工艺在氮磷等营养物生物去除过程难免受到盐度变化的冲击,掌握细菌的应对机制,策略性调控系统运行方式,对经济、高效地维持系统的稳定至关重要。本文汇总简述了以下最新研究成果:(1)耐盐微生物能根据环境中盐度的变化,快速地与环境交换水、小分子氨基酸、甘油、多糖类有机物以及钾、钠离子等无机物来平衡细胞渗透压;(2)极端嗜盐菌具有特殊的细胞结构,能够充分利用各类能源(光、电以及化学势比脂肪酸更低的电子供体),促进高能量贮存物(聚糖、聚磷、聚羟基烷酸酯、聚硫)的积累;(3)利用交替厌氧/缺氧/好氧生物膜工艺,接种高盐污泥并同步利用海水驯化生物膜菌群,且借助各种高能物质存储与消耗的偶联反应,可驱动高盐环境中同步硝化/反硝化(除磷)过程的高效运行。最后指出,如何高效地在维持系统稳定性同时设计出合理的工艺与反应器形式,如何通过外源性能源(光、电、化能物质)的输入来调控微生物高盐环境的适应性,是生物脱氮除磷系统的理论研究以及工程实践中亟待解决的问题。 展开更多

关键词 废水 生物反应器 生物膜 盐胁迫与耐盐调控 相容性溶质 光系统 电刺激 脱氮除磷

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A-O1-O2生物膜系统SND脱氮机理与影响因素的研究 被引量：2

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作者 邱国华 胡龙兴 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期12-18,43,共8页

采用实验研究与理论分析相结合的方法,对A-O1-O2生物膜系统的SND(同时硝化反硝化)性能及其影响因素进行研究,对系统各部分SND的脱氮机理作了具体分析。结果表明,在控制O1池曝气量为14.2m3/h·m3,当O2池DO为2.8mg/L(曝气量3.8m3/h
... 采用实验研究与理论分析相结合的方法,对A-O1-O2生物膜系统的SND(同时硝化反硝化)性能及其影响因素进行研究,对系统各部分SND的脱氮机理作了具体分析。结果表明,在控制O1池曝气量为14.2m3/h·m3,当O2池DO为2.8mg/L(曝气量3.8m3/h·m3)、ORP为117.5mV时,O2池与系统的TN去除率分别达到最大值43.3%和60.6%,此时系统的SND脱氮效果最好。 展开更多

关键词 A-O1-O2生物膜系统 脱氮 SND 影响因素

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活性污泥-悬浮生物膜系统处理低C/N污水深度脱氮性能 被引量：1

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作者 冯琪瑞 唐玉朝 +4 位作者 伍昌年 黄显怀 王坤 薛莉娉 蔡丽丽 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1697-1707,共11页

通过农业废弃物玉米芯悬浮生长生物膜的载体,构建了活性污泥-悬浮生物膜混合系统,以SBR工艺运行方式对低浓度低C/N污水的深度脱氮性能进行了研究.探究了挂膜启动阶段系统脱氮效果;在工艺稳定运行后,考察了温度、HRT、DO、进水C/N、进水p... 通过农业废弃物玉米芯悬浮生长生物膜的载体,构建了活性污泥-悬浮生物膜混合系统,以SBR工艺运行方式对低浓度低C/N污水的深度脱氮性能进行了研究.探究了挂膜启动阶段系统脱氮效果;在工艺稳定运行后,考察了温度、HRT、DO、进水C/N、进水pH等参数对工艺脱氮性能的影响.经过24 d挂膜后,结合污染物去除情况及镜检显示生物膜挂膜成功.运行结果表明,以预处理后的生活污水作为模拟原水,控制反应温度为26—30℃,HRT=8 h,COD/TN为(4.0±0.1),DO=(2.2±0.1)mg·L^(-1),进水pH=(8.0±0.1)的条件下,系统达到最佳运行条件,COD、NH_(4)^(+)-N、TN平均去除率分别为70.2%、94.8%和80.8%,平均出水COD、NH_(4)^(+)-N、TN浓度分别为14.89 mg·L^(-1)、0.57 mg·L^(-1)和2.40 mg·L^(-1).好氧阶段DO浓度对TN去除率有一定的影响,当好氧阶段DO浓度为(2.2±0.1)mg·L^(-1)时,TN去除率达到峰值84.38%.结果表明,活性污泥-悬浮生物膜混合系统处理低浓度低C/N污水具有优良性能,为低浓度低C/N污水的深度脱氮及玉米芯的资源化利用提供新的思路. 展开更多

关键词 玉米芯 悬浮生物膜 混合系统 低浓度 低C/N 深度脱氮

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生物膜反应器脱氮性能及其硝化细菌的研究 被引量：6

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作者 张秀红 周集体 +1 位作者 郭海燕 曲宝成 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期209-213,共5页

采用模拟含氮废水对自行设计制作的A/O生物膜反应器进行脱氮性能研究。研究结果表明：在水温为20～23℃、水力停留时间为18h、进水总氮质量浓度为61～78m g/L、曝气量为25L/min、进水COD分别为110～165m g/L和205～272m g/L的条件下,废... 采用模拟含氮废水对自行设计制作的A/O生物膜反应器进行脱氮性能研究。研究结果表明：在水温为20～23℃、水力停留时间为18h、进水总氮质量浓度为61～78m g/L、曝气量为25L/min、进水COD分别为110～165m g/L和205～272m g/L的条件下,废水的COD去除率均在90%以上,硝化率分别为98%和95%,总氮去除率分别为50%和78%。采用荧光原位杂交技术对反应器各区域中的硝化细菌进行了检测。结果表明,反应器中的硝化菌主要为亚硝化螺菌属和硝化螺菌属,有少量亚硝化单胞菌属和硝化杆菌属存在。亚硝化菌和硝化菌在好氧区数量相对较多,在缺氧区数量相对较少。 展开更多

关键词 生物膜反应器 脱氮 荧光原位杂交 硝化细菌

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A/O工艺膜生物反应器处理生活污水的脱氮特性及硝化菌群的分子检测 被引量：10

6

作者 张洪军 朱彤 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期47-50,共4页

采用A/O工艺膜生物反应器(MBR),以生活污水为处理对象,考察了系统的脱氮特性,并采用聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳(PCR—DGGE)与荧光原位杂交(FISH)技术对系统中硝化菌群进行了分子检测。结果表明,A/O工艺MBR处理生活污水,TN去除率... 采用A/O工艺膜生物反应器(MBR),以生活污水为处理对象,考察了系统的脱氮特性,并采用聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳(PCR—DGGE)与荧光原位杂交(FISH)技术对系统中硝化菌群进行了分子检测。结果表明,A/O工艺MBR处理生活污水,TN去除率在85%左右,NH3-N去除率在95%以上;DGGE图谱显示,随着系统运行时间的延长,硝化菌群数量逐渐增加,并且不同菌种的丰度也发生了变化;FISH检测显示,系统中硝化菌的优势菌种为氨氧化菌和亚硝酸氧化菌。应用MoticFluo1.0软件对FISH结果进行分析,结果显示,系统运行初期到末期,氨氧化菌占硝化菌的比例一直保持在25%左右;亚硝酸氧化菌占硝化菌的比例由系统运行初期的35%逐渐增加到系统运行末期的55%左右。 展开更多

关键词 A/O工艺 膜生物反应器 脱氮特性 变性梯度凝胶电泳 荧光原位杂交

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移动床生物膜反应器同步硝化反硝化脱氮特性研究 被引量：2

7

作者 张永祥 魏海娟 +2 位作者 施同平 张璨 田淼 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1320-1325,共6页

为了研究同步硝化反硝化过程中的脱氮特性,采用移动床生物膜系统,在C/N比为12的条件下,分析了单个代表性周期内同步硝化反硝化过程中三氮和有机物降解规律。并研究了各技术参数对同步硝化反硝化脱氮性能的影响.结果表明,在移动床生物膜... 为了研究同步硝化反硝化过程中的脱氮特性,采用移动床生物膜系统,在C/N比为12的条件下,分析了单个代表性周期内同步硝化反硝化过程中三氮和有机物降解规律。并研究了各技术参数对同步硝化反硝化脱氮性能的影响.结果表明,在移动床生物膜中实现了同步硝化反硝化现象。脱氮效率达到90%;考察了反应过程中ρ(DO)、氧化还原电位V(ORP)、pH值和碱度等技术参数的变化规律,建立了这些参数与同步硝化反硝化中各污染物指标间的关系.同时对比研究了理论碱度和试验过程中实际碱度间的关系,发现在移动床生物膜反应器中,同步反硝化作用产生的碱度可以补充硝化作用消耗的碱度,反应过程中不必再补充碱度. 展开更多

关键词 移动床生物膜系统 同步硝化反硝化 脱氮 碱度

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用于脱氮的乙醇膜生物滤器实证

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《渔业现代化》 北大核心 2014年第6期72-72,共1页

使用了一个新颖的乙醇膜生物滤器（MBfR）开发可应用于循环水水族箱系统或水产养殖系统的一种简易脱氮技术.首先对MBfR组件的基本特性进行了评估：（1）该生物滤器组件在不进行直接接种的情况下,浸没在曝气的海水中2周后可获得脱氮能力;... 使用了一个新颖的乙醇膜生物滤器（MBfR）开发可应用于循环水水族箱系统或水产养殖系统的一种简易脱氮技术.首先对MBfR组件的基本特性进行了评估：（1）该生物滤器组件在不进行直接接种的情况下,浸没在曝气的海水中2周后可获得脱氮能力;（2）脱氮率与乙醇的供给率成正比;（3）膜载体的种类对其脱氮能力影响甚微.在2种循环水水族箱系统中进行长达400d的实样演示选定合适的滤器组件数量. 展开更多

关键词 生物滤器 脱氮技术 膜载体 乙醇 水产养殖系统 水族箱 循环水 组件

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A/O_1/O_2生物膜系统污染物降解特性 被引量：2

9

作者 刘国华 刘芳 +1 位作者 常新 杨飞 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期432-437,共6页

将传统A/O工艺的好氧单元分为两段,在各反应器中设置填料,构建了A/O1/O2生物膜系统,对锦纶废水进行处理,研究了污染物在系统各段的降解情况,并借助红外光谱分析方法探讨了污染物中官能团的变化规律。结果表明,A/O1/O2生物膜系统处理锦... 将传统A/O工艺的好氧单元分为两段,在各反应器中设置填料,构建了A/O1/O2生物膜系统,对锦纶废水进行处理,研究了污染物在系统各段的降解情况,并借助红外光谱分析方法探讨了污染物中官能团的变化规律。结果表明,A/O1/O2生物膜系统处理锦纶废水的效果良好,COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别为92.70%、85.35%和58.85%。当有机负荷从1.64～4.61 kg/(m3.d)变化时,A段、O1段和O2段中COD、NH4+-N和TN的降解变化趋势均不相同。对于COD的去除,A段、O1段和O2段的平均贡献率分别为63.08%、29.72%和4.16%;对于NH4+-N的去除,O1段和O2段的平均贡献率分别为23.80%和75.99%;对于TN的去除,A段、O1段和O2段的平均贡献率分别为74.97%、19.77%和4.09%。经A段缺氧、O1段和O2段好氧处理后,废水中酰胺化合物、氨基酸和脂肪族化合物含量减少,出现了无机的NH4+、NO3-、HCO3-以及碳水化合物。 展开更多

关键词 锦纶废水 生物膜系统 有机物降解 脱氮 红外光谱

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电化学强化脱氮中反硝化菌对活性炭纤维电极电化学反应影响初步研究 被引量：5

10

作者 应迪文 贾金平 张乐华 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期501-504,共4页

研究固定反硝化菌活性炭纤维电极的阴极极化行为及其硝酸盐氮脱除率,考察了活性炭纤维电极电化学强化脱氮系统中生物过程对电化学过程的影响。实验表明,反硝化过程影响电极电化学反应,参数表观交换电流密度可用来表征体系反硝化菌的反... 研究固定反硝化菌活性炭纤维电极的阴极极化行为及其硝酸盐氮脱除率,考察了活性炭纤维电极电化学强化脱氮系统中生物过程对电化学过程的影响。实验表明,反硝化过程影响电极电化学反应,参数表观交换电流密度可用来表征体系反硝化菌的反硝化能力,新定义了生物效益量,其变化率与硝酸盐氮脱除率相关性良好。 展开更多

关键词 电极生物膜 反硝化 电化学 阴极极化 活性炭纤维 电化学反应 反硝化菌 化学强化 脱氮系统 电极

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改性丝瓜络填料对富营养化水体的高效脱氮特性 被引量：11

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作者 王尉 常雅军 +3 位作者 崔键 刘晓静 杜凤凤 姚东瑞 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期130-137,共8页

生物膜技术是污水处理的研究热点之一,但存在挂膜时间长、反硝化碳源供给不足等问题.为解决这一问题,以不同浓度NaOH溶液(对照组、2%、5%和10%)对丝瓜络进行改性处理,再将其作为挂膜填料构建BDBR (biofilm denitrification batch react... 生物膜技术是污水处理的研究热点之一,但存在挂膜时间长、反硝化碳源供给不足等问题.为解决这一问题,以不同浓度NaOH溶液(对照组、2%、5%和10%)对丝瓜络进行改性处理,再将其作为挂膜填料构建BDBR (biofilm denitrification batch reactor,生物膜原位脱氮系统),研究BDBR的脱氮效能.结果表明:①当系统运行至第4天时,对照组、2%组、5%组和10%组反应器的CODCr去除率趋于稳定,分别为78. 9%、76. 8%、80. 8%和73. 9%;当系统运行14 d时,对照组、2%组、5%组和10%组反应器的TN去除率趋于稳定,分别为67. 2%、90. 8%、91. 9%和83. 2%;而当系统运行至第10天时,2%组、5%组和10%组反应器对NH3-N的去除率趋于稳定,依次为82. 8%、88. 4%和78. 8%,显著高于对照组(68. 1%).②改性丝瓜络反应器的膜生物量(2%组、5%组和10%组)均显著高于未进行改性处理的对照组,且随NaOH溶液浓度从2%增至10%,对应反应器膜生物量从12. 12×10^6nmol(以每g干质量磷脂计)增至24. 02×10^6nmol.③改性丝瓜络填料上的生物膜的硝化、反硝化菌数量均显著高于未改性处理的丝瓜络填料的硝化、反硝化菌数量.研究显示,丝瓜络填料所构建的BDBR对富营养化河道水中的CODCr均有较高的去除能力,这与丝瓜络是否进行改性无关.但用浓度为2%NaOH溶液对丝瓜络进行改性处理后构建的BDBR体现出了最高的生物膜硝化、反硝化菌数量和最好的脱氮效果,可应用于富营养化水体的BDBR中,以实现生物膜的快速构建和系统的稳定运行. 展开更多

关键词 改性丝瓜络 生物膜原位脱氮系统(bdbr) 富营养化 脱氮效应

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