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IFAS系统同步短程硝化/反硝化耦合厌氧氨氧化启动特性
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作者 汪天浩 周鑫 邸达 《中国环境科学》 北大核心 2025年第8期4266-4274,共9页
采用生物膜-活性污泥复合系统(IFAS)处理高氨氮有机模拟废水,通过逐步提高进水氨氮浓度(50~300mg/L)及低氧控制(DO:0.15mg/L),经83d运行成功实现了短程硝化反硝化与厌氧氨氧化耦合.随着氨氮浓度提高,出水亚硝酸盐显著积累.当进水氨氮浓... 采用生物膜-活性污泥复合系统(IFAS)处理高氨氮有机模拟废水,通过逐步提高进水氨氮浓度(50~300mg/L)及低氧控制(DO:0.15mg/L),经83d运行成功实现了短程硝化反硝化与厌氧氨氧化耦合.随着氨氮浓度提高,出水亚硝酸盐显著积累.当进水氨氮浓度提高至300mg/L,反应器对COD、NH_(4)^(+)-N和TN的去除率分别达95.3%、100%和93.1%,总氮去除负荷(NRR)达0.14kg/(m^(3)·d).微生物活性测试表明生物膜相中厌氧氨氧化活性更高,而氨好氧氧化活性在污泥相更高.随着氨氮和COD浓度提高,胞外聚合物(EPS)分泌量增加且蛋白质/多糖(PN/PS)升高,促使系统具备了更强的抗冲击负荷能力和生物稳定性.微生物群落结果发现异养硝化-好氧反硝化菌(Acinetobacter)、厌氧氨氧化菌(Candidatus Brocadia、Candidatus Jettenia)主要在生物膜中富集,而亚硝化菌(Nitrosomonas)分布在污泥中,泥膜分离方式有助于不同脱氮菌群定向增殖.功能基因注释(KEGG)推测IFAS通过异养硝化/好氧反硝化和短程硝化反硝化/厌氧氨氧化协同脱氮. 展开更多
关键词 IFAS 氮有机废水 氧化 短程硝化硝化 启动特性
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短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合工艺处理稀土氨氮废水研究
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作者 周丽娜 杨丹红 吴代赦 《水处理技术》 北大核心 2025年第11期140-144,共5页
氨氮是离子型稀土矿开采产生的最主要污染物,导致矿区下游水体富营养化,破坏生态环境,还严重危害人体健康。该废水的C/N比特别低,采用传统的废水脱氮技术处理成本高昂,亟需开发新型脱氮工艺。本文构建了序批式活性污泥/上流式厌氧污泥床... 氨氮是离子型稀土矿开采产生的最主要污染物,导致矿区下游水体富营养化,破坏生态环境,还严重危害人体健康。该废水的C/N比特别低,采用传统的废水脱氮技术处理成本高昂,亟需开发新型脱氮工艺。本文构建了序批式活性污泥/上流式厌氧污泥床(SBR/UASB)组合系统,采用SBR反应器快速启动短程硝化,探究不同影响因素对短程硝化反应中氨氮去除和亚硝氮积累的影响。继而以SBR短程硝化出水经脱氧处理后作为进水,考察UASB反应器不同进水条件下厌氧氨氧化-反硝化的脱氮性能。将稳定运行的SBR和UASB反应器串联,研究短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化(PN-ANAMMOX-DN)三级耦合工艺对高氨氮废水的脱氮性能和运行稳定性。研究发现优化的运行参数宜为:SBR反应器采用间歇曝气的方式运行,溶解氧(DO)质量浓度0.8~1.0 mg/L,pH 7.8~8.0,温度25~35℃;UASB反应器进水温度28~30℃,pH 7.0~8.0,COD/NO_(2)^(-)-N 2.0,水力停留时间24 h。此条件下稳定运行30个周期,总氮去除率(TNRR)维持在85%以上,出水可稳定达到《稀土工业污染物排放标准》的要求。 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 硝化 稀土废水
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中温下短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜工艺脱氮特性研究
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作者 张宗磊 赵骥 +4 位作者 陈啸洋 邱艳玲 冯娟 于德爽 王晓霞 《中国环境科学》 北大核心 2025年第9期4955-4964,共10页
采用短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜系统(PDA-Bf)处理模拟城市生活污水,重点探究其在中温条件(34℃)下的脱氮性能.经过317d的运行,结果表明,在进水碳氮比(C/N)为2.1的条件下,系统出水总氮(TN)浓度降低至10.94mg/L,平均TN去除率达到82.6%,... 采用短程反硝化-厌氧氨氧化生物膜系统(PDA-Bf)处理模拟城市生活污水,重点探究其在中温条件(34℃)下的脱氮性能.经过317d的运行,结果表明,在进水碳氮比(C/N)为2.1的条件下,系统出水总氮(TN)浓度降低至10.94mg/L,平均TN去除率达到82.6%,且厌氧氨氧化途径在TN去除中的贡献占比随运行时间显著增加.研究发现,反硝化菌属Thauera和厌氧氨氧化菌属Candidatus Brocadia在生物膜中的丰度随运行时间显著提高,Thauera从第250d 0.37%增至第305d的4.11%,Ca.Brocadia从0.27%的升至到3.51%,二者协同效果良好.生物膜外层中编码硝酸盐还原的narG(55152hits)、narH(35866hits)和narI(16506hits)基因丰度较高,表明该区域适合反硝化菌生长,为厌氧氨氧化反应(Anammox)提供亚硝酸盐;与外层相比,生物膜内层中与Anammox相关的hdh(1174hits)基因丰度较高,且亚硝酸盐还原基因nirK(13400hits)和nirS(3954hits)丰度较低,维持了较高的亚硝酸盐浓度,为厌氧氨氧化菌(AnAOB)创造了适宜环境.这种微生物群落的分层结构表明,生物膜外层和内层分别适合Thauera和Ca.Brocadia的生长,共同促进了系统的高效脱氮性能. 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 生物膜 生物脱氮 微生物 宏基因组
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添加原水和厌氧氨氧化菌对沼液短程硝化反硝化工艺N_(2)O减排的影响
4
作者 王东旭 张静妮 +1 位作者 邓良伟 王文国 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第3期965-973,共9页
猪场沼液碳氮比(C/N)低,利用短程硝化反硝化工艺直接处理时,导致反硝化过程释放大量温室气体氧化亚氮(N_(2)O)。为解决该问题,以序批式活性污泥法(SBR)和缺氧/好氧(A/O)反应器为基础构建了添加猪场原废水和厌氧氨氧化菌2种策略,并评估2... 猪场沼液碳氮比(C/N)低,利用短程硝化反硝化工艺直接处理时,导致反硝化过程释放大量温室气体氧化亚氮(N_(2)O)。为解决该问题,以序批式活性污泥法(SBR)和缺氧/好氧(A/O)反应器为基础构建了添加猪场原废水和厌氧氨氧化菌2种策略,并评估2种策略对N_(2)O的减排潜力。结果表明:添加猪场原废水策略下,相较C/N为2/1,添加原水至C/N为4.5/1时,SBR和A/O分别能减少55%和60%的N_(2)O排放量。厌氧氨氧化生物强化策略下,SBR和A/O分别能减少89%和7%的N_(2)O排放量。添加猪场原废水策略下,A/O的反硝化活性和电子传递系统活性高于SBR,其具有更高反硝化能力,因此适合采用添加原水来减排N_(2)O;厌氧氨氧化生物强化策略下,SBR污泥的厌氧氨氧化活性和电子系统活性高于A/O,厌氧氨氧化菌在SBR反应器中能够快速适应,因此适合改造为短程硝化厌氧氨氧化工艺来减排N_(2)O。研究结果对缓解沼液生物脱氮过程温室气体N_(2)O减排具有重要现实意义。 展开更多
关键词 猪场原废水 氧化 短程硝化硝化 氧化亚氮(N_(2)O) 脱氮 沼液
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短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺研究进展
5
作者 杨欣如 李卫华 +3 位作者 徐佳佳 王梦含 夏辰宇 叶承奇 《现代化工》 北大核心 2025年第9期27-32,共6页
基于PD/A的反应机理,系统探讨了多种因素对耦合工艺脱氮效率及微生物群落的影响;介绍了PD/A工艺的多种形式及其应用现状,并展示了该工艺在实际废水处理中的表现;总结了PD/A工艺未来研究及应用中需要持续关注的问题,以期为其在主流污水... 基于PD/A的反应机理,系统探讨了多种因素对耦合工艺脱氮效率及微生物群落的影响;介绍了PD/A工艺的多种形式及其应用现状,并展示了该工艺在实际废水处理中的表现;总结了PD/A工艺未来研究及应用中需要持续关注的问题,以期为其在主流污水处理中的推广应用提供思路。 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 耦合工艺 影响因素
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水生环境中反硝化型甲烷厌氧氧化研究进展
6
作者 王培怡 李伟强 +2 位作者 周冉冉 卫恒臣 丁竹红 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第3期349-362,共14页
反硝化型甲烷厌氧氧化(denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)过程是偶联碳氮循环的重要过程,在氧化CH_(4)的同时还原NO_(3)^(-)或NO_(2)^(-),对缓解温室效应和富营养化问题具有双重意义。现有研究表明,隶属于NC10门的细菌和A... 反硝化型甲烷厌氧氧化(denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)过程是偶联碳氮循环的重要过程,在氧化CH_(4)的同时还原NO_(3)^(-)或NO_(2)^(-),对缓解温室效应和富营养化问题具有双重意义。现有研究表明,隶属于NC10门的细菌和ANME-2d的古菌是介导硝酸盐和亚硝酸盐型的DAMO过程的功能微生物,二者在全球主要水生生态环境中均有广泛的分布,但是对于其分布规律、环境调控机制及对总DAMO的相对贡献仍缺乏系统认识。鉴于此,本文系统综述了DAMO在水生生态系统中的分布研究进展:(1)总结了自然环境中DAMO潜在速率和功能微生物的检测方法;(2)汇总了DAMO过程及其功能微生物在水生环境中的分布规律;(3)总结了现有研究的不足并展望了未来研究的方向。综述研究表明,温度、氧、pH、NO_(3)^(-)/NO_(2)^(-)、甲烷与有机质、盐度等因素是调控自然水环境中DAMO分布的重要环境因素,DAMO速率在红树林、潮滩、富营养化湖泊(如滇池)、稻田等富含有机质的沉积物生境中高于其他生境,但考虑到不同生境在陆地和海岸带系统中的分布、面积不同,不同水环境对DAMO总体贡献仍需要进一步研究。ANME-2d古菌利用多种电子受体如Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)等金属氧化物进行CH_(4)厌氧氧化的选择机制和对CH_(4)去除的生态效应尚不清楚,是未来研究的重点方向。 展开更多
关键词 温室气体 水生生态系统 硝化甲烷氧化(DAMO) 甲烷 硝化
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羟氨强化硫自养反硝化与厌氧氨氧化协同脱氮效果 被引量:2
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作者 张雨彤 郭进周 +6 位作者 杨永霞 斯绍雄 任召言 刘力嘉 孙志超 刘春爽 刘芳 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期218-224,共7页
针对硫化物基质对硫自养反硝化与厌氧氨氧化协同脱氮体系的抑制问题,采用UASB反应器,通过逐渐增加进水羟胺质量浓度实现耦合体系高效脱氮。结果表明:在水力停留时间(t HRT)为4 h,进水NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N质量浓度分别为60和125 m... 针对硫化物基质对硫自养反硝化与厌氧氨氧化协同脱氮体系的抑制问题,采用UASB反应器,通过逐渐增加进水羟胺质量浓度实现耦合体系高效脱氮。结果表明:在水力停留时间(t HRT)为4 h,进水NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N质量浓度分别为60和125 mg/L条件下,实现总氮去除负荷达1.05 kg/(m^(3)·d),其中厌氧氨氧化贡献率达76%~95%,是未投加羟胺时的1.55倍;羟胺的投加能够促进耦合系统污泥heme c合成和EPS(胞外聚合物)的分泌,NH_(2)OH与S^(2-)质量比超过0.024时有助于提高SAA(最大比厌氧氨氧化活性)值;厌氧氨氧化菌Candidatus_Kuenenia丰度和活性在羟胺存在时明显提高,从而与硫自养反硝化菌Thiobacillus、Thiothrix、Sulfurimonas、Sulfurovum和Sulfuritalea协同作用实现高效脱氮。 展开更多
关键词 羟胺 硫自养硝化 氧化 脱氮 群落结构
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共包埋亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化菌固定化处理氨氮废水的研究 被引量:3
8
作者 段秀梅 尹鑫 +3 位作者 冷杰雯 刘欢 姜莉莉 王立亮 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期110-114,共5页
提供了一种通过亚硝化菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌的共固定化来获得同时短程硝化、厌氧氨氧化(anammox)和反硝化生物脱除氨氮的有效方法。通过批式实验确定了最佳溶解氧质量浓度(DO)为1.2 mg/L,短程硝化、厌氧氨氧化和反硝化生物量比例... 提供了一种通过亚硝化菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌的共固定化来获得同时短程硝化、厌氧氨氧化(anammox)和反硝化生物脱除氨氮的有效方法。通过批式实验确定了最佳溶解氧质量浓度(DO)为1.2 mg/L,短程硝化、厌氧氨氧化和反硝化生物量比例为1∶2∶1。在连续运行实验中,总氮(TN)负荷为1.5 g N/(L·d),TN最大去除负荷分别为1.44 g N/(L·d),COD去除率升高。扫描电子显微镜(SEM)显示,培养100 d后,微生物数量大幅增加。结果表明:共固定亚硝化、厌氧氨氧化和反硝化微生物处理氨氮废水是一条有效的方法,可以大大截留脱氮微生物,载菌凝胶体形成外部好氧和内部厌氧微环境,为短程硝化、厌氧氨氧化和反硝化过程提供反应空间。 展开更多
关键词 共固定化 硝化 氧化 硝化
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海河干流沉积物反硝化与厌氧氨氧化对自然和人为因素的响应 被引量:1
9
作者 李欣容 薛冬梅 《天津师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期50-55,68,共7页
为了揭示自然环境和人为活动对城市河流沉积物氮去除过程的影响,采用泥浆实验结合15N同位素示踪技术,分别测定4℃和25℃温度下海河干流沉积物反硝化和厌氧氨氧化的反应速率.结果表明:①在4℃和25℃下,沉积物反硝化速率变化范围分别为0.1... 为了揭示自然环境和人为活动对城市河流沉积物氮去除过程的影响,采用泥浆实验结合15N同位素示踪技术,分别测定4℃和25℃温度下海河干流沉积物反硝化和厌氧氨氧化的反应速率.结果表明:①在4℃和25℃下,沉积物反硝化速率变化范围分别为0.11~1.94 mmol N·L^(-1)·h^(-1)和0.47~2.73 mmol N·L^(-1)·h^(-1);厌氧氨氧化速率波动相对较大,变化范围分别为0.06~1.80 mmol N·L^(-1)·h^(-1)和0.28~4.14 mmol N·L^(-1)·h^(-1).25℃时2种反应的速率均明显高于低温(4℃)时的速率,表明高温(25℃)更有利于刺激反硝化和厌氧氨氧化细菌的酶活性.②沉积物中TOC、TN、NH_(4)^(+)、NO_(3)^(-)含量是影响反硝化和厌氧氨氧化反应速率的重要理化性质,海河干流下游上述参数的值高于上游的值,且都保留在河流型水库中,因此下游反硝化和厌氧氨氧化速率明显高于上游.③在4℃和25℃下,反硝化过程脱氮贡献率分别为32%和52%,厌氧氨氧化过程的脱氮贡献率分别为68%和48%.反硝化和厌氧氨氧化反应去除的氮总量分别约占输入河流总氮的21.02%和20.50%,减少了陆源氮素向河口和近岸海域的输出风险. 展开更多
关键词 硝化速率 氧化速率 沉积物 理化性质 海河
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废水处理硝酸盐异化还原与厌氧氨氧化/反硝化耦合工艺构建 被引量:1
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作者 赵瑞强 周鑫 牛冰心 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1593-1605,共13页
采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)处理含COD、氨氮和硝氮的模拟废水,旨在高浓度有机废水处理系统中快速构建厌氧氨氧化(Anammox)运行工艺。通过接种少量Anammox污泥和逐步提高氨氮浓度的操作方式,在连续运行58d后,系统成功启动Anammo... 采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)处理含COD、氨氮和硝氮的模拟废水,旨在高浓度有机废水处理系统中快速构建厌氧氨氧化(Anammox)运行工艺。通过接种少量Anammox污泥和逐步提高氨氮浓度的操作方式,在连续运行58d后,系统成功启动Anammox反应,此时的总氮和COD去除率稳定在97%和98%以上。物料衡算显示,Anammox反应途径对氮的去除贡献逐渐增加,硝酸盐异化还原(DNRA)耦合Anammox和反硝化共同促进了系统的同步脱氮除碳。对微生物群落分析发现,Candidatus Kuenenia相对丰度由0.27%快速升高至35.87%,DNRA菌(Ignavibacterium、Thermogutta)及反硝化菌(Azospira、Gp3)在体系内共存。通过基因注释法,检测出了Anammox、DNRA、硝酸盐还原及亚硝酸盐还原关键基因。运行过程中,颗粒污泥颜色变红且粒径增大;胞外聚合物(EPS)分析表明多糖(PS)和蛋白质(PN)含量增加而PN/PS下降;三维荧光光谱发现腐殖酸类物质增多。研究结果为高浓度有机含氮废水高效处理提供了一种新的工艺途径。 展开更多
关键词 膨胀颗粒污泥床应器 高浓度有机含氮废水 硝酸盐异化还原 氧化 硝化 耦合脱氮
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硫化物对厌氧氨氧化耦合自养脱硫反硝化工艺脱氮除硫效能的影响
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作者 王雅歌 唐喜芳 +5 位作者 刘佳怡 付钰琳 郭琼 陈荣 金仁村 邢保山 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4901-4909,共9页
以成熟Anammox颗粒污泥与产甲烷颗粒污泥作为接种物实现了硫自养反硝化耦合厌氧氨氧化(SADA)工艺快速启动,探究了不同硫化物负荷对SADA工艺脱氮效能的影响及其脱硫机理.结果表明:较高硫化物负荷(>1.50g S/(L·d))对耦合系统中An ... 以成熟Anammox颗粒污泥与产甲烷颗粒污泥作为接种物实现了硫自养反硝化耦合厌氧氨氧化(SADA)工艺快速启动,探究了不同硫化物负荷对SADA工艺脱氮效能的影响及其脱硫机理.结果表明:较高硫化物负荷(>1.50g S/(L·d))对耦合系统中An AOB无显著抑制作用,相应的系统脱氮效率连续运行1.5个月后趋于稳定.当将硫化物浓度降为零,耦合系统的总氮去除率(TNRE)仍能达到88.1%,相应的化学计量比R_(s)(1.23±0.13)与R_(p)(0.33±0.08)亦与Anammox理论值近似,表明解除高硫化物负荷胁迫条件后SADA系统中Anammox颗粒污泥仍能实现生物脱氮过程.当解除高硫化物负荷胁迫1.5个月后,在较低硫化物负荷条件下(0.30g S/(L·d))恢复硫化物胁迫,耦合系统出水NO_(3)^(-)降低,相应的R_(p)降至0.21,表明SADA系统仍能较好地实现同步脱氮除硫,兼具硫自养反硝化和厌氧氨氧化的双重功效.系统存在的产甲烷颗粒污泥降低硫化物对An AOB抑制,缩短了SADA工艺启动时间,且能在重新引入硫化物后快速激活脱硫反硝化过程.通过颗粒污泥形态分析和高通量测序菌群解析可知:不同硫化物胁迫条件下,SADA系统中仍能实现An AOB(如Candidatus Kuenenia,16.9%)和硫氧化菌(如Thiobacillus,31.6%)的共存富集,且能实现高硫化物负荷条件下较高的TNRE(>60%)和硫单质产率(95.2%). 展开更多
关键词 硫化物 氧化 硫自养硝化 耦合工艺 产甲烷颗粒污泥 脱氮除硫
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CRI系统亚硝化-厌氧氨氧化的启动调控及性能
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作者 陈佼 黄琴 +4 位作者 李舒昕 刘芳颖 闫思羽 黄雯 陆一新 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期26-33,共8页
为增强人工快速渗滤(CRI)系统对污水中氮素污染物的去除效果,作者分别构建了单级亚硝化CRI反应器(N-CRI)和厌氧氨氧化CRI反应器(A-CRI),探讨了其有效启动调控策略及耦合脱氮性能。结果表明,饥饿14 d后提高进水中NaCl质量浓度至4 g/L,可... 为增强人工快速渗滤(CRI)系统对污水中氮素污染物的去除效果,作者分别构建了单级亚硝化CRI反应器(N-CRI)和厌氧氨氧化CRI反应器(A-CRI),探讨了其有效启动调控策略及耦合脱氮性能。结果表明,饥饿14 d后提高进水中NaCl质量浓度至4 g/L,可实现N-CRI反应器亚硝化的高效启动,NO_(2)^(-)-N积累率均值达到98.1%。通过逐步提高水力负荷至1.0 m/d的方式运行45 d后,A-CRI反应器可成功启动厌氧氨氧化,耦合后的N/A-CRI系统对污水中NH_(4)^(+)-N、TN的去除率均值分别达到98.5%、93.1%。菌群结构分析发现,N-CRI反应器内的主要氨氧化菌(AOB)类型为Nitrosomonas和Nitrosospira,主要亚硝酸盐氧化菌(NOB)类型为Nitrospira,饥饿协同NaCl调控可使NOB活性受抑而阻碍其进一步氧化NO_(2)^(-)-N;A-CRI反应器内的主要厌氧氨氧化菌(AAOB)类型为Candidatus Brocadia和Candidatus Kuenenia,其相对丰度的大幅增长为NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N的同步高效去除创造了条件,为CRI系统脱氮性能的增强提供了一条新途径。 展开更多
关键词 人工快速渗滤系统 硝化 氧化 启动 脱氮
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一体式短程反硝化-厌氧氨氧化工艺研究进展
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作者 陈浩 杨玉婷 +1 位作者 刘文如 沈耀良 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期14-23,共10页
短程反硝化具有稳定的亚硝态氮积累能力,这为厌氧氨氧化的应用带来曙光。相对于分段式短程反硝化-厌氧氨氧化(PD-A),一体式PD-A布局更紧凑、操作更方便。首先介绍了短程反硝化与厌氧氨氧化的脱氮机理;接着从悬浮污泥、生物膜、颗粒污泥... 短程反硝化具有稳定的亚硝态氮积累能力,这为厌氧氨氧化的应用带来曙光。相对于分段式短程反硝化-厌氧氨氧化(PD-A),一体式PD-A布局更紧凑、操作更方便。首先介绍了短程反硝化与厌氧氨氧化的脱氮机理;接着从悬浮污泥、生物膜、颗粒污泥、细胞固定系统下阐述一体式PD-A的启动方式和工艺形式,发现一体式PD-A中的空间结构不仅利于功能菌的保留还有利于衍生工艺的开发;随后从碳源、进水基质、pH等方面总结PD-A的影响因素,并介绍强化PD-A的方法;最后概括PD-A及其衍生工艺的应用进展、并探讨发展方向,发现一体式PD-A在城市污水脱氮处理以及资源化利用方面具有广阔的前景,符合我国“双碳”目标发展要求。 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 一体式 工艺应用
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部分反硝化耦合厌氧氨氧化IFAS系统脱氮性能 被引量:6
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作者 余浩涛 于莉芳 +5 位作者 李韧 高宇 张琼 乔冰闯 郑兰香 彭党聪 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期4107-4114,共8页
采用部分反硝化活性污泥耦合厌氧氨氧化生物膜处理低碳氮比废水(C/TN=1.63),考察生物膜-活性污泥复合系统(IFAS)进行部分反硝化耦合厌氧氨氧化(PD/A)处理低碳氮比废水的可行性及其耦合后两相中功能菌活性与菌群分布变化规律.结果显示,... 采用部分反硝化活性污泥耦合厌氧氨氧化生物膜处理低碳氮比废水(C/TN=1.63),考察生物膜-活性污泥复合系统(IFAS)进行部分反硝化耦合厌氧氨氧化(PD/A)处理低碳氮比废水的可行性及其耦合后两相中功能菌活性与菌群分布变化规律.结果显示,系统耦合运行期间,出水TN为(5.07±0.2)mg/L,去除率为(90.7±0.1)%,厌氧氨氧化途径对TN去除的贡献率高达(86.61±3.4)%;固着相对厌氧氨氧化活性的贡献率为100%,悬浮相上,μ(NO_(3)^(-)-N)占比为99.32%,μ(NO_(2)--N)占比为99.22%;与耦合前相比,悬浮相中硝酸盐还原酶(Nar)活性由(0.43±0.05)μmol/(mg protein·min)增加至(0.49±0.09)μmol/(mg protein·min),亚硝酸盐转化率明显升高[(70±2.2)%~(90.01±2.3)%];Illumina MiSeq结果显示,固着相上的优势菌属为Candidatus_Brocadia,且耦合前后丰度无明显变化(33.61%~33.43%),悬浮相上反硝化菌属Prosthecobacter,Ferruginibacter,OLB8丰度增加.以上结果表明,在IFAS系统中可以实现稳定的PD/A协同脱氮,耦合后部分反硝化由悬浮相主导,厌氧氨氧化由固着相主导,厌氧氨氧化菌(AnAOB)与反硝化菌对NO2--N的竞争强化了悬浮相部分反硝化能力. 展开更多
关键词 生物膜-活性污泥复合工艺 低碳氮比 部分硝化 氧化 群落结构 高通量测序
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部分硝化-短程反硝化-厌氧氨氧化系统脱氮效能及N2O排放特性的研究 被引量:3
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作者 宋晶晶 周鑫 +2 位作者 王共磊 曹曦薇 吕琳 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期104-108,共5页
为建立城市污水主流厌氧氨氧化脱氮系统并研究其温室气体N2O排放特征,采用低氧SBBR处理模拟生活污水并获得了94.1%的TN去除率。连续试验及批量试验结果表明,高效脱氮是部分硝化-短程反硝化耦合厌氧氨氧化共同耦合作用结果。典型周期内N2... 为建立城市污水主流厌氧氨氧化脱氮系统并研究其温室气体N2O排放特征,采用低氧SBBR处理模拟生活污水并获得了94.1%的TN去除率。连续试验及批量试验结果表明,高效脱氮是部分硝化-短程反硝化耦合厌氧氨氧化共同耦合作用结果。典型周期内N2O排放呈快速上升、波动式快速下降、缓慢消失的规律,其中第75 min N2O排放速率最高,达6.7μg/(L·min),推测是由于低氧硝化过程中羟胺氧化作用所致。高通量测序揭示了体系内同时存在着厌氧氨氧化、好氧异养、反硝化、硝化等功能菌属,与系统脱氮和N2O产生密切相关。 展开更多
关键词 部分硝化-短程硝化-氧化 脱氮 SBBR 氧化亚氮 微生物群落
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厌氧氨氧化耦合脱氮系统中反硝化细菌研究 被引量:16
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作者 王春香 刘常敬 +1 位作者 郑林雪 李军 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1878-1883,共6页
采用聚合酶链式反应、分子克隆等分子生物学方法,通过构建nirS克隆文库研究了厌氧氨氧化耦合异养反硝化脱氮系统中的反硝化微生物.进行同源性分析和系统发育树构建,结果表明,从nirS克隆文库中随机挑选的100个克隆子中有51个阳性克隆子,... 采用聚合酶链式反应、分子克隆等分子生物学方法,通过构建nirS克隆文库研究了厌氧氨氧化耦合异养反硝化脱氮系统中的反硝化微生物.进行同源性分析和系统发育树构建,结果表明,从nirS克隆文库中随机挑选的100个克隆子中有51个阳性克隆子,共分为12个操作单元.经比对发现这些微生物主要为变形菌门细菌和未知菌类,其中β-proteobacteria占据绝对优势且有较多种类,少部分属于γ-proteobacteria. 展开更多
关键词 氧化 硝化 聚合酶链式应(PCR) nirS克隆文库
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氮负荷对短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物膜系统脱氮性能的影响 被引量:19
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作者 彭永臻 王锦程 +2 位作者 李翔晨 杜睿 刘莹 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1367-1376,共10页
短程反硝化作为厌氧氨氧化反应基质亚硝酸盐(NO_(2)^(-)-N)获取的新途径,近年来受到广泛关注.短程反硝化与厌氧氨氧化耦合的污水脱氮工艺具有重要应用潜力.然而,城市污水基质浓度较低且波动频繁,有效实现厌氧氨氧化菌持留与富集是该工... 短程反硝化作为厌氧氨氧化反应基质亚硝酸盐(NO_(2)^(-)-N)获取的新途径,近年来受到广泛关注.短程反硝化与厌氧氨氧化耦合的污水脱氮工艺具有重要应用潜力.然而,城市污水基质浓度较低且波动频繁,有效实现厌氧氨氧化菌持留与富集是该工艺稳定脱氮的关键.针对上述问题,构建了基于生物膜的短程反硝化耦合厌氧氨氧化工艺,采用2种结构不同的生物填料为载体,对比系统长期脱氮性能,重点考察氮负荷降低过程中系统氮素转化规律及菌群活性变化,深入分析生物膜胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)产生特性.结果表明,以含氨氮(NH_(4)^(+)-N)与硝酸盐氮(NO_(3)^(-)-N)废水为处理对象,乙酸钠为有机碳源,分别采用聚氨酯海绵填料(R1)和聚乙烯空心环填料(R2)成功构建了短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物膜系统.进水NH_(4)^(+)-N与NO_(3)^(-)-N由150 mg/L逐渐降低至50 mg/L、氮负荷由0.6 kg/(m^(3)·d)降为0.2 kg/(m^(3)·d)时,R1和R2维持高效稳定脱氮,低负荷阶段平均总氮(TN)去除率分别为87.6%和83.6%.厌氧氨氧化作用始终为主要脱氮途径,其占两系统TN去除的贡献率分别高达98.2%和97.4%.生物膜短程反硝化速率随氮负荷减少而降低,但高NO_(2)^(-)-N积累特性未受影响,R1系统NO_(2)^(-)-N积累效率达到95.1%且高于R2(89.8%),其厌氧氨氧化活性降低程度小于R2,表明聚氨酯填料更适合低负荷下该工艺长期运行.低负荷下微生物分泌更多EPS,蛋白质含量增加有助于系统应对氮负荷变化.综上,短程反硝化耦合厌氧氨氧化生物膜工艺处理低基质废水时具有稳定高效的重要优势,为解决厌氧氨氧化应用的瓶颈问题提供了新方法,具有研究意义和应用价值. 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 生物膜 氮负荷 胞外聚合物(extracellular polymeric substances EPS) 生物脱氮
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EGSB-BAF集成系统实现厌氧氨氧化、甲烷化和短程硝化反硝化 被引量:9
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作者 张代钧 阎青 祖波 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期467-472,共6页
将膨胀颗粒污泥床(EGSB)和曝气生物滤池(BAF)集成,EGSB出水进入BAF进行短程硝化,BAF出水外回流至EGSB反应器为后者提供亚硝态氮,在不需外部投加亚硝态氮的条件下,实现厌氧氨氧化、甲烷化和短程硝化反硝化的耦合,系统地处理ρ(氨氮)为50 ... 将膨胀颗粒污泥床(EGSB)和曝气生物滤池(BAF)集成,EGSB出水进入BAF进行短程硝化,BAF出水外回流至EGSB反应器为后者提供亚硝态氮,在不需外部投加亚硝态氮的条件下,实现厌氧氨氧化、甲烷化和短程硝化反硝化的耦合,系统地处理ρ(氨氮)为50 mg/L和ρ(CODCr)为500 mg/L的合成废水.结果表明:当外回流比为200%时,系统CODCr,氨氮和总氮的去除率分别为92.4%,97.4%和80.6%;出水ρ(氨氮),ρ(亚硝态氮),ρ(硝态氮)和ρ(CODCr)分别为1.05,4.30,2.56和35.3 mg/L;CODCr,总氮和氨氮的去除负荷速率分别为1.770,0.137和0.164 kg/(m3.d).与传统的活性污泥过程相比,EGSB-BAF集成系统回收甲烷1.03 L/d,占系统CODCr去除量的37.0%;在系统总氮的去除过程中,厌氧氨氧化途径占35.9%,短程反硝化途径占47.4%,全程反硝化途径占16.7%. 展开更多
关键词 EGSB-BAF集成系统 氧化 甲烷化 短程硝化硝化
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短程反硝化厌氧氨氧化与反硝化除磷技术研究进展
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作者 操泽贤 杨长河 张文强 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期15-19,共5页
综述了短程反硝化厌氧氨氧化技术与反硝化除磷技术的作用机理及应用进展,总结了功能微生物的富集策略及其特性,并分析了两者耦合技术的研究进展,最后对未来的发展趋势和研究方向进行了展望,以期为短程反硝化厌氧氨氧化、反硝化除磷技术... 综述了短程反硝化厌氧氨氧化技术与反硝化除磷技术的作用机理及应用进展,总结了功能微生物的富集策略及其特性,并分析了两者耦合技术的研究进展,最后对未来的发展趋势和研究方向进行了展望,以期为短程反硝化厌氧氨氧化、反硝化除磷技术及两者耦合工艺的研究和改进提供参考。 展开更多
关键词 短程硝化 氧化 硝化除磷 工艺 机理
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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 被引量:7
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作者 彭永臻 阮蓉蓉 彭轶 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期540-545,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 部分短程硝化 一体化部分短程硝化氧化耦合硝化(single-stage partial nitritation anammox and denitrification SPNAD) 氧化菌(anammox) 梯度递减曝气 生活污水 稳定运行
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