基于缺氧时间调控内源性亚硝酸盐强化N-EPD-CANON工艺脱氮研究

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作者 李冬 陈晓义 +2 位作者 傅思博 张景昭 张杰 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2470-2480,共11页

采用SBR反应器,以模拟市政污水为进水基质,启动硝化-内源部分反硝化-全程自养脱氮(N-EPD-CANON)工艺.实验通过调控EPD单元缺氧时间考察了单元内亚硝酸盐积累量变化对CANON工艺脱氮性能,功能菌活性以及微生物群落结构的影响.结果表明:在... 采用SBR反应器,以模拟市政污水为进水基质,启动硝化-内源部分反硝化-全程自养脱氮(N-EPD-CANON)工艺.实验通过调控EPD单元缺氧时间考察了单元内亚硝酸盐积累量变化对CANON工艺脱氮性能,功能菌活性以及微生物群落结构的影响.结果表明:在缺氧时间为40min时,EPD单元可以有效地捕获进水有机物,同时维持有利于CANON稳定运行的适量浓度的内源性亚硝酸盐.长期稳定运行下CANON反应器的总氮去除率达到86.43%,比厌氧氨氧化活性(SAA)达到0.82gN/(gVSS·d).此外,EPS质量分数逐渐增长到69.17mg/gVSS,再通过3D-EEM结合PARAFAC技术对污泥的EPS荧光组分进行分析表明,内源性亚硝酸盐的强化作用能够在不改变EPS组成成分的前提下,有效提升了芳香族蛋白质的含量,有助于污泥颗粒化及其稳定性的提高.微生物群落分析揭示,在EPD系统中Candidatus Competibacter为优势菌属占24.61%,CANON系统中Nitrosomonas的相对丰度为2.67%,这保证了An AOB菌的NO_(2)^(-)-N供应.此外,AnAOB的主要组成部分Candidatus Brocadia菌属的相对丰度也达到了13.34%. 展开更多

关键词 全程自养脱氮工艺 内源部分反硝化 反硝化聚糖菌 市政污水

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Fe(Ⅱ)对CANON工艺脱氮性能及菌群结构的影响研究

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作者 魏致远 罗奇 +3 位作者 畅犇泽 张帅 陈东之 阳广凤 《浙江海洋大学学报(自然科学版)》 2025年第2期152-157,166,共7页

为探究Fe(Ⅱ)对全程自养脱氮(CANON)系统脱氮性能、颗粒污泥及生物膜特性、菌群结构的影响,试验以涂布活性炭的聚氨酯纤维为生物膜填料构建了两组上流式颗粒污泥—生物膜CANON反应器。试验结果表明,在102 d的运行中,进水直接添加Fe(Ⅱ)... 为探究Fe(Ⅱ)对全程自养脱氮(CANON)系统脱氮性能、颗粒污泥及生物膜特性、菌群结构的影响,试验以涂布活性炭的聚氨酯纤维为生物膜填料构建了两组上流式颗粒污泥—生物膜CANON反应器。试验结果表明,在102 d的运行中,进水直接添加Fe(Ⅱ)的反应器R_(1)和添加EDTA络合Fe(Ⅱ)的反应器R_(2)的运行效果均比较稳定,但R_(2)具有最佳脱氮性能,氨氮和总氮去除率分别为92.6%±7.4%和61.7%±6.5%。相比载体生物膜,颗粒污泥上胞外聚合物含量更高,有利于颗粒污泥生长。CANON工艺的优势菌门为变形菌门Proteobacteria、浮霉菌门Planctomycete和硝化螺旋菌门Nitrospirae。CANON污泥中Nitrospira和Nitrosomonas分别是典型的硝化菌属(NOB)和氨氧化菌属(AOB)。Candidatus Kuenenia是CANON生物膜中主要的厌氧氨氧化菌(AnAOB)。 展开更多

关键词 全程自养脱氮 脱氮 颗粒污泥 生物膜 菌群结构

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采用高通量测序分析全程自养脱氮(CANON)系统不同脱氮效能下的微生物群落结构 被引量：22

3

作者 闫媛 黎力 +3 位作者 王亚宜 林喜茂 马骁 陈玉 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1485-1492,共8页

从微生物优势菌群构成角度揭示一体式全程自养脱氮反应器（completely autotrophic nitrogen removal overnitrite,CANON）启动、稳态运行及崩溃的微观机理,有助于优化调控微生物种群、增强CANON的脱氮效能.试验采用序批式反应器（seque... 从微生物优势菌群构成角度揭示一体式全程自养脱氮反应器（completely autotrophic nitrogen removal overnitrite,CANON）启动、稳态运行及崩溃的微观机理,有助于优化调控微生物种群、增强CANON的脱氮效能.试验采用序批式反应器（sequencing batch reactor,SBR）,以间歇曝气方式启动CANON系统（35益依1益）,考察了CANON系统从启动、稳定到恶化过程的氮素转化率和微生物活性;同时对污泥样品采用16S r DNA宏基因组高通量测序技术,考察种泥和不同脱氮效能时期的微生物种群结构.试验结果表明：本CANON系统的厌氧氨氧化菌（anaerobic ammonium oxidation bacteria,An AOB）为Candidatus Kuenenia,氨氧化菌（ammonium oxidation bacteria,AOB）和硝化菌（nitrite oxidation bacteria,NOB）分别为亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）和UnculturedNitrospinaceae;系统启动时,An AOB丰度达到0.44%,AOB和NOB分别占总菌的27.61%和1.33%,脱氮效果最佳时的总氮容积去除率达到218.0 mg/（L·d）;由于系统溶解氧质量浓度较低（0.15～0.25 mg/L）,好氧段发生厌氧氨氧化反应,好氧段结束时亚硝氮积累量持续下降,导致缺氧段亚硝酸盐基质不足,An AOB受到抑制;长期运行条件下,反应器内生物多样性及An AOB丰度均有所下降.反应末期,Nitrosomonas占总菌群数量的62%,成为优势菌种,而An AOB仅占0.13%,与此时较低的总氮容积去除率（19.3 mg/（L·d））相吻合. 展开更多

关键词 全程自养脱氮(canon) 16S rDNA宏基因组测序 生物群落结构

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一体化全程自养脱氮(CANON)工艺的效能及污泥特性 被引量：30

4

作者 胡石 甘一萍 +2 位作者 张树军 韩晓宇 张亮 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期111-117,共7页

在氨氮浓度梯度升高的条件下，通过控制 DO 等方式在一体化 CSTR 反应器中实现了一体化全程自养脱氮（CANON-completely autotrophic nitrogen removal over nitrite）.结果表明随进水氨氮浓度（76.05~583.93mg/L）的升高，系统的氨氮... 在氨氮浓度梯度升高的条件下，通过控制 DO 等方式在一体化 CSTR 反应器中实现了一体化全程自养脱氮（CANON-completely autotrophic nitrogen removal over nitrite）.结果表明随进水氨氮浓度（76.05~583.93mg/L）的升高，系统的氨氮和总氮去除负荷逐渐提高，试验期间无亚硝态氮的积累，反应器后期在高氨氮进水下最高氨氮去除率84.4%，最高去除负荷0.42kg/（m3·d）；最高总氮去除率72.0%，最高去除负荷0.35kg/（m3·d）.污泥氧消耗速率实验得出好氧氨氧化菌的耗氧速率为169.46 mgO2/（gVSS·h）、硝酸化细菌的好氧速率为39.63 mgO2/（gVSS·h）.采用总氮去除量和硝态氮产生量的比值（△TN/△NO3-）表征硝酸化反应对出水氨氮浓度的影响.试验进一步研究了反应器内污泥形态的变化，得出第102d的污泥粒径（86.36μm）比第30d（54.09μm）增加60%，污泥的SEM分析得出实验后期相对于前期污泥表面丝状菌减少，胞外聚合物增多.以上结果表明该反应器具备良好的造粒功能，有利于自养脱氮工艺的启动与稳定. 展开更多

关键词 自养脱氮 canon 高氨氮 污泥特性

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一段式全程自养脱氮(CANON)工艺及其研究进展 被引量：7

5

作者 胡石 甘一萍 张树军 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1-5,共5页

自1995年厌氧氨氧化被首次证实以来,基于厌氧氨氧化反应的废水水处理技术和工艺被研究者们所亲睐并被进行了大量的研究。相对于传统的生物脱氮反应,其全程自养,大幅降低工艺所需的曝气,污泥产生量少等特点是传统脱氮方法所不可企及的。... 自1995年厌氧氨氧化被首次证实以来,基于厌氧氨氧化反应的废水水处理技术和工艺被研究者们所亲睐并被进行了大量的研究。相对于传统的生物脱氮反应,其全程自养,大幅降低工艺所需的曝气,污泥产生量少等特点是传统脱氮方法所不可企及的。作为一种新兴工艺,近20多年以来,厌氧氨氧化在反应机理,微生物群落,应用形式等方面的研究都获得了很大的进展。相对于二段式厌氧氨氧化,一体化的全程自养脱氮工艺布局更加紧凑,也方便进行实际工程中的控制。本文在查阅文献的基础上就CANON(一段式全程自养脱氮)的机理、启动方法、运行条件及反应模型等做了介绍,对于CANON工艺在国内的研究有一定的指导意义。 展开更多

关键词 废水脱氮 全程自养 canon 机理 进展

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基于不同污泥量间歇饥饿的CANON工艺启动 被引量：4

6

作者 李冬 刘名扬 +2 位作者 任纪元 张杰 曾辉平 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期3607-3614,共8页

为了探究不同污泥量间歇饥饿对于全程自养脱氮(CANON)工艺启动的影响,R1、R2和R3反应器分别采用水力筛分间歇饥饿、部分污泥间歇饥饿和全部污泥间歇饥饿3种不同的方式启动CANON工艺.结果显示,R1、R2和R3反应器分别在第44,66和58d顺利启... 为了探究不同污泥量间歇饥饿对于全程自养脱氮(CANON)工艺启动的影响,R1、R2和R3反应器分别采用水力筛分间歇饥饿、部分污泥间歇饥饿和全部污泥间歇饥饿3种不同的方式启动CANON工艺.结果显示,R1、R2和R3反应器分别在第44,66和58d顺利启动,第70d时,其总氮去除率分别达到73.63%、71.56%和67.40%左右,粒径分别达到了404,359和306μm.分析表明,水力筛分间歇饥饿方式可以选择性地针对絮状污泥进行饥饿,避免间歇饥饿对于污泥EPS及粒径的负面影响,在有效抑制NOB菌活性的同时易于保持相关功能菌的活性;部分污泥间歇饥饿的方式在一定程度上避免了AOB和ANAMMOX活性的衰减,但同时NOB的抑制效果也较差;整体间歇饥饿策略对于NOB的抑制效果最好,但同时也不利于CANON工艺相关功能菌的活性保持. 展开更多

关键词 全程自养脱氮(canon) 间歇饥饿 水力筛分 厌氧氨氧化(ANAMMOX) 亚硝酸盐氧化菌(NOB)

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水力筛分间歇饥饿CANON工艺参数调控及稳定运行 被引量：4

7

作者 李冬 刘名扬 +1 位作者 张杰 任纪元 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期1-7,共7页

为探究水力筛分间歇饥饿策略运行CANON工艺的稳定性及相关参数的设置,采用SBR反应器运行CANON工艺,定期通过水力筛分排出絮状污泥,之后对其进行间歇饥饿,以此抑制NOB的生长繁殖,探讨沉降时间和饥饿周期两项参数的调控,实现CANON工艺处... 为探究水力筛分间歇饥饿策略运行CANON工艺的稳定性及相关参数的设置,采用SBR反应器运行CANON工艺,定期通过水力筛分排出絮状污泥,之后对其进行间歇饥饿,以此抑制NOB的生长繁殖,探讨沉降时间和饥饿周期两项参数的调控,实现CANON工艺处理低氨氮污水的稳定运行。结果显示,不同的沉降时间对于粒径分布和功能菌活性有较大影响,1.5 min以上的沉降时间可将ANAMMOX菌基本留存在反应器中,AOB在颗粒污泥和絮状污泥中均有分布,NOB则主要分布于传质阻力小的絮状污泥中。AOB在缺氧饥饿期间的活性衰减速率基本保持稳定,而NOB在面对缺氧饥饿时表现得更为敏感,活性衰减速率大于AOB。在恢复阶段,由于AOB具有一种独特的机制来应对饥饿,能够将细胞保持在经历短时饥饿后立即以最大速率开始氧化NH^(+)_(4)-N的状态,使其在恢复3 d时的底物降解速率就达到0.097 g/(g·d),恢复至饥饿前的86%,而NOB因无法快速适应环境的变化活性恢复速率滞后于AOB。采用4 d饥饿和3 d恢复的模式运行反应器,NOB得到有效抑制,出水NO^(-)_(3)-N呈现下降趋势,之后调整间歇饥饿周期为4 d饥饿和5 d恢复,更好地提升了AOB的活性,处理效果进一步提升,进入稳定阶段,出水NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N平均值分别为2.69和7.79 mg/L,氨氮去除率和总氮去除率分别达到96%和79%。采用水力筛分间歇饥饿CANON工艺处理低氨氮污水运行性能稳定,出水满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中所规定的一级A标准。 展开更多

关键词 全程自养脱氮 水力筛分 间歇饥饿 好氧氨氧化菌 亚硝酸盐氧化菌

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好氧/缺氧交替间歇饥饿CANON工艺处理生活污水 被引量：1

8

作者 李冬 刘名扬 +1 位作者 张杰 任纪元 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期11-18,共8页

为探究CANON工艺处理实际生活污水的稳定性,采用SBR反应器,接种实验室稳定运行的CANON污泥,以实际生活污水为进水。实际生活污水水质复杂、含有有机碳源、氨氮含量低,带来NOB和异养菌(如反硝化菌)大量繁殖的问题,针对这一情况需要改善... 为探究CANON工艺处理实际生活污水的稳定性,采用SBR反应器,接种实验室稳定运行的CANON污泥,以实际生活污水为进水。实际生活污水水质复杂、含有有机碳源、氨氮含量低,带来NOB和异养菌(如反硝化菌)大量繁殖的问题,针对这一情况需要改善工艺运行参数,采用水力筛分好氧/缺氧交替间歇饥饿方式运行反应器。在连续动态实验中,反应器以3 d饥饿和3 d恢复为一个周期运行,在间歇饥饿期间,R1和R2排出的絮状污泥分别采用1∶1和2∶1两种曝停比进行好氧/缺氧交替间歇饥饿,第50天时,两个反应器的自养脱氮贡献率均超过80%,而反硝化途径的贡献率小于1%。采用水力筛分好氧/缺氧交替强化间歇饥饿的方式,有效地抑制了系统中的NOB及反硝化菌。最终氨氮去除率分别稳定在87.78%和94.14%,总氮去除率则分别达到75.59%和82.07%,实现了CANON工艺处理低氨氮生活污水的稳定运行。生活污水培养的CANON污泥颜色较深,第50天时,R1和R2反应器的体积平均粒径分别达673和659μm,EPS质量分数受总氮质量浓度和有机碳源等多个因素影响,保持缓慢增长的趋势。 展开更多

关键词 全程自养脱氮 间歇饥饿 好氧/缺氧 亚硝酸盐氧化菌 生活污水

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排水速率对潮汐流人工湿地中CANON作用的强化 被引量：7

9

作者 靳慧征 王振 丁亚男 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第6期2182-2192,共11页

为强化潮汐流人工湿地(TFCW)中基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)作用,探究了不同排水速率(v_d)下系统中氮素的迁移转化机制与微生物特征.结果表明,v_d可显著影响TFCW中脱氮功能微生物的数量与活性,进而影响其氮素转化速率.当v_d由1.00降... 为强化潮汐流人工湿地(TFCW)中基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)作用,探究了不同排水速率(v_d)下系统中氮素的迁移转化机制与微生物特征.结果表明,v_d可显著影响TFCW中脱氮功能微生物的数量与活性,进而影响其氮素转化速率.当v_d由1.00降至0.50L/min时,填料层中逐渐形成较为严格的限氧环境,有利于短程硝化的稳定和厌氧氨氧化菌的富集,进而有助于CANON反应体系在TFCW中形成.而当v_d小于0.50L/min时,填料层中溶解氧相对不足,好氧氨氧化菌活性受到抑制,数量随之减少,CANON作用的强化效果有限,系统脱氮性能受到影响.当v_d为0.50L/min时,TFCW中的CANON作用可得到最大限度的强化,系统脱氮性能达到最佳,其TN和NH_4^+-N的去除负荷分别为(116.79±13.16)和(102.75±4.35)mg/(L·d).对v_d的合理设置可实现TFCW中CANON作用的强化,有利于CANON型人工湿地的构建. 展开更多

关键词 潮汐流人工湿地(TFCW) 排水速率(v_d) 基于亚硝化的全程自养脱氮(canon) 厌氧氨氧化 脱氮

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上流式生物滤池中CANON工艺的恢复启动方法 被引量：1

10

作者 岳尚超 王馨 +3 位作者 王启山 吴立波 张怡然 张颖 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期641-647,共7页

为研究恢复启动全程自养脱氮(CANON)工艺的方法,在原CANON工艺反应器上流式生物滤池中进行小试试验.未对反应器内污泥进行任何处理的条件下,以自配的含NH4+-N和NO2--N的培养基质为入水,采取经由厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应的方式,对停止运... 为研究恢复启动全程自养脱氮(CANON)工艺的方法,在原CANON工艺反应器上流式生物滤池中进行小试试验.未对反应器内污泥进行任何处理的条件下,以自配的含NH4+-N和NO2--N的培养基质为入水,采取经由厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应的方式,对停止运行约1年的原CANON工艺进行恢复启动.调整水力停留时间(HRT)和培养基质中NH4+-N、NO2--N质量浓度,启动ANAMMOX反应;然后,调整培养基质中NO2--N质量浓度和溶解氧(DO),成功启动了CANON反应器,整个过程共耗时67,d.CANON工艺恢复启动完成后,当HRT为4.25,h时去除效果较好,此时NH4+-N的容积负荷为160,mg/(L.d),NH4+-N的去除率为90%左右,总氮(TN)去除率约为70%,TN去除量与NO3--N生成量的比值介于1∶0.13与1∶0.32之间. 展开更多

关键词 全程自养脱氮 恢复启动 厌氧氨氧化 低浓度氨氮废水

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进水氨氮浓度对两种污泥系统CANON工艺的冲击影响 被引量：5

11

作者 韩晓宇 孙延芳 +3 位作者 张树军 李星 曹相生 彭永臻 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期40-45,共6页

为考察氨氮质量浓度对不同污泥系统的CANON工艺的冲击影响,在温度(30±1)℃、pH 7~8的条件下,研究了两个稳定运行的高氨氮废水颗粒污泥系统和颗粒絮体混合系统的CANON工艺,在进水氨氮质量浓度突然降低后的脱氮性能.颗粒污泥系统在F... 为考察氨氮质量浓度对不同污泥系统的CANON工艺的冲击影响,在温度(30±1)℃、pH 7~8的条件下,研究了两个稳定运行的高氨氮废水颗粒污泥系统和颗粒絮体混合系统的CANON工艺,在进水氨氮质量浓度突然降低后的脱氮性能.颗粒污泥系统在FA质量浓度为34、20和10 mg/L条件下,CANON工艺短程硝化反应运行稳定,硝态氮生成量与氨氮消耗量的比值小于0.11;颗粒和絮体混合的污泥系统在FA质量浓度为33 mg/L条件下短程硝化运行稳定,FA质量浓度降低至16 mg/L时硝态氮生成量与氨氮消耗量的比值接近0.11,系统内NOB活性得到恢复,在FA质量浓度为7 mg/L条件下系统内NOB活性得到完全恢复,硝态氮生成量与氨氮消耗量的比值升高至0.37.研究结果表明,颗粒污泥系统相比颗粒和絮体混合的污泥系统具有更好的抗冲击能力,较短的沉淀时间是维持颗粒污泥CANON工艺稳定运行的关键;短程硝化被破坏后,再次增加进水氨氮的质量浓度可恢复对NOB活性的抑制.污泥粒径的分布可较为直观地反映系统的稳定性,可参考系统内污泥粒径的分布规律判断CANON工艺的脱氮性能.定量PCR表明,随着进水氨氮质量浓度的突然降低,ANAMMOX丰度有明显的减少,NOB丰度有明显的增长,颗粒出现了解体的现象. 展开更多

关键词 全程自养脱氮 厌氧氨氧化 颗粒污泥 游离氨抑制

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响应面法优化CANON工艺处理猪场沼液脱氮性能研究 被引量：10

12

作者 王子凌 信欣 +2 位作者 刘琴 杨豪 曹惜霜 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2326-2334,共9页

为了得到全程自养脱氮(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite,CANON)工艺处理猪场沼液脱氮性能的最佳工艺条件,以处理实际猪场沼液的连续流CANON工艺为研究对象,采用BBD响应面法优化其关键运行参数,探究了HRT(水力停... 为了得到全程自养脱氮(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite,CANON)工艺处理猪场沼液脱氮性能的最佳工艺条件,以处理实际猪场沼液的连续流CANON工艺为研究对象,采用BBD响应面法优化其关键运行参数,探究了HRT(水力停留时间)、温度和进水ρ(NH4^+-N)各因素的交互作用.结果表明:①HRT、温度和进水ρ(NH4^+-N)对反应器脱氮效率均有显著影响,且数学模型拟合度良好,各因素对TN、NH4^+-N去除率的影响程度由强到弱依次为进水ρ(NH4^+-N)>HRT>温度.②通过BBD响应面法获得最佳脱氮条件为HRT 1.35 d、温度34.4℃、进水ρ(NH4^+-N)415 mg/L.在接近响应面优化后的条件下进行验证试验,得到出水ρ(NH4^+-N)平均值为74.68 mg/L,NH4^+-N去除率为83.05%;出水ρ(TN)平均值为108.28 mg/L,TN去除率为73.91%,与模型预测值较接近.研究显示,BBD响应面法能在较少的试验次数下检验影响因素之间的交互作用,可科学地优化CANON工艺处理猪场沼液的脱氮性能. 展开更多

关键词 猪场沼液 自养脱氮 全程自养脱氮工艺 响应面法

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拔风管对CANON型人工湿地脱氮性能的影响 被引量：6

13

作者 赵子健 程瑞 +3 位作者 何凯雯 胡晶晶 胡莹莹 王振 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1191-1201,共11页

以猪场沼液为处理对象,探究了拔风管对基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型潮汐流人工湿地(TFCW)氮素转化性能及微生物种群结构的影响.结果表明,拔风管数量可显著影响CANON型TFCW中脱氮功能微生物的数量与活性,进而影响其氮素转化速率.... 以猪场沼液为处理对象,探究了拔风管对基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型潮汐流人工湿地(TFCW)氮素转化性能及微生物种群结构的影响.结果表明,拔风管数量可显著影响CANON型TFCW中脱氮功能微生物的数量与活性,进而影响其氮素转化速率.在水力负荷(HLR)≤0.18m^(3)/(m^(2)·d)的前提下,随着拔风管数量由0增至6,TFCW填料层中的氧环境逐渐优化,促进了其中短程硝化性能的提高与厌氧氨氧化菌的富集,进而使系统中形成了同步亚硝化、厌氧氨氧化与反硝化耦合反应体系,其脱氮效能不断提高;而当拔风管数量>6后,填料层中亚硝酸盐氧化菌的过量增殖破坏了短程硝化作用的稳定性,厌氧氨氧化作用与反硝化作用随之受阻,系统脱氮性能复又有所下降.当HLR=0.18m^(3)/(m^(2)·d)且拔风管数量为6时,TFCW中Nitrosomomas和Candidutus Brocadia2种菌属的相对丰度分别可达20.05%和18.38%,而Nitrospira的相对丰度仅为1.92%,此时CANON作用可得到较大限度的强化,且可与Denitratisoma等菌属主导的反硝化作用耦合,使系统的TN和NH;-N去除率分别达(90.29±3.70)%和(93.30±2.97)%. 展开更多

关键词 潮汐流人工湿地(TFCW) 拔风管 基于亚硝化的全程自养脱氮(canon) 短程硝化 氮素转化

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基于侧流FNA处理的颗粒-絮体污泥CANON启动 被引量：1

14

作者 任志强 李冬 +2 位作者 王文强 王天朔 张杰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期4129-4136,共8页

为探究游离亚硝酸(FNA)侧流处理絮体污泥抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性启动全程自养脱氮(CANON)工艺的可行性,考察了FNA处理对氨氧化菌(AOB)和NOB活性的影响,探究在颗粒-絮体污泥SBR反应器中水力筛分的絮状污泥经侧流FNA处理的运行效果.... 为探究游离亚硝酸(FNA)侧流处理絮体污泥抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性启动全程自养脱氮(CANON)工艺的可行性,考察了FNA处理对氨氧化菌(AOB)和NOB活性的影响,探究在颗粒-絮体污泥SBR反应器中水力筛分的絮状污泥经侧流FNA处理的运行效果.结果表明:0.6mg/L FNA处理后的R1经过30d运行,NH_(4)^(+)-N去除率恢复到处理前的水平,并且短程硝化稳定,系统平均出水总氮为13.84mg/L,且△NO_(3)^(-)-N/△NH_(4)^(+)-N比值接近CANON反应方程式理论比值0.11,成功启动CANON工艺.而0mg/L FNA处理的R2由于NOB大量增殖导致启动失败.批次试验结果证实,经过0.6mg/L FNA处理后,6h内NOB活性仅为对照组(FNA=0mg/L)的16.39%,并且在随后的运行中并未发现NOB活性的恢复,NOB得到了有效的抑制.但与此同时,AOB的活性也受到了影响,反应器中NH_(4)^(+)-N去除率仅为处理前的69.69%,AOB活性6h仅恢复68.06%. 展开更多

关键词 游离亚硝酸(FNA) 亚硝酸盐氧化菌(NOB) 全程自养脱氮(canon) 颗粒-絮体 影响因素

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上升流速对CANON工艺稳定性及微生物群落的影响 被引量：3

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作者 张凯 孙梦侠 +2 位作者 梁东博 王佳 李军 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1737-1745,共9页

采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器作为全程自养脱氮(CANON)工艺启动运行的装置,考察了不同上升流速对CANON工艺脱氮性能的影响,并对固定生物膜-活性污泥(IFAS)系统内颗粒污泥粒径的变化和生物膜上的生物量进行定量分析,同时对颗粒污泥和... 采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器作为全程自养脱氮(CANON)工艺启动运行的装置,考察了不同上升流速对CANON工艺脱氮性能的影响,并对固定生物膜-活性污泥(IFAS)系统内颗粒污泥粒径的变化和生物膜上的生物量进行定量分析,同时对颗粒污泥和生物膜上的微生物进行高通量分析,探究在不同聚集体上微生物群落结构的特点.结果表明,在连续运行过程中,上升流速由2m/h增加至6m/h的过程中,总氮去除负荷由0.20kg/(m3·d)逐渐增加至0.66kg/(m3·d),而ΔNO3--N/ΔNH4+-N的比值稳定在0.11,成功实现了CANON的高效稳定运行.当上升流速增加至8m/h时,CANON工艺脱氮性能失稳,总氮去除负荷(NRR)降低至0.42kg/(m3·d),污泥平均粒径由1.3mm减小到0.9mm.上升流速恢复至6m/h后,CANON脱氮工艺脱氮性能逐渐恢复,最终NRR稳定在0.60kg/(m3·d)以上,污泥平均粒径恢复至1.2mm,生物膜生物量的比生长速率为0.0024d-1.高通量测序显示,颗粒污泥中主要以氨氧化细菌(AerAOB)功能菌Nitrosomonas(2.45%),和厌氧氨氧化细菌(AnAOB)功能菌Candidatus Kuenenia(2.38%)为主要菌属;而生物膜中主要是AnAOB功能菌Candidatus Kuenenia(9.78%)、Candidatus Brocadia(4.23%),同时还检测出少量AerAOB功能菌Nitrosomonas(0.40%).结果表明两种微生物在不同聚集体上存在一定的差异性. 展开更多

关键词 全程自养脱氮(canon) 厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB) 上升流速 脱氮 高通量测序

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EGSB-CANON工艺启动及动力学特性 被引量：2

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作者 孙梦侠 张凯 +2 位作者 李军 梁东博 王佳 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3201-3211,共11页

采用EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)反应器,在启动全程自养脱氮(CANON)工艺中通过改变曝气方式以及优化曝气/非曝气逐步实现CANON工艺的稳定运行.通过研究不同曝气/非曝气条件下CANON工艺的脱氮性能的变化,探究系统内不同污泥粒径... 采用EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)反应器,在启动全程自养脱氮(CANON)工艺中通过改变曝气方式以及优化曝气/非曝气逐步实现CANON工艺的稳定运行.通过研究不同曝气/非曝气条件下CANON工艺的脱氮性能的变化,探究系统内不同污泥粒径中功能菌的活性,揭示EGSB反应器不同的运行条件以及系统内不同粒径的微生物聚集体在CANON工艺启动过程中的影响机制与菌群结构特性.结果表明,当恒定曝气量为0.5L/min,曝气/非曝气为2:1(60min:30min)时,实现了AerAOB(Aerobic Ammonia-Oxidizing Bacteria)与AnAOB(Anaerobic Ammonium-Oxidation Bacteria)协同脱氮的目的,并成功将NOB(Nitrite-Oxidizing Bacteria)的活性由3.41mgN/(h·gVSS)抑制到0.75mgN/(h·gVSS).在对AnAOB的双底物(NO2--N和NH4+-N)抑制动力学结果进行Haldane拟合时,得到NH4+-N和NO2--N的半饱和常数(ks)、抑制动力学常数(kh)分别为106.8,331.9mg/L,272.4,66.61mg/L,相关性系数(R2)分别为0.98133和0.99142.在CANON污泥颗粒化形成过程中,污泥粒径在0.154~0.335mm范围内主要以AerAOB为主,污泥粒径在1mm以上主要以AnAOB为主.不同粒径下微生物聚集体的协同作用以及稳定的群落结构实现了CANON工艺的稳定运行. 展开更多

关键词 曝气/非曝气 canon 污泥粒径 微生物活性 抑制动力学

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低温对CANON型序批式生物膜反应器脱氮的影响 被引量：12

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作者 王振 朱振华 +3 位作者 丁亚男 吴少贤 李苏青 刘晓霞 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1533-1541,共9页

探究了4种低温水平下基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型序批式生物膜反应器(SBBR)的运行效果及其氮素转化机制.结果表明,当CANON型SBBR在不同的低温水平下稳定运行后,其脱氮微生物优势菌群发生了不同程度的变化,随之改变了系统的氮素... 探究了4种低温水平下基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型序批式生物膜反应器(SBBR)的运行效果及其氮素转化机制.结果表明,当CANON型SBBR在不同的低温水平下稳定运行后,其脱氮微生物优势菌群发生了不同程度的变化,随之改变了系统的氮素转化途径及其脱氮性能.当温度>15℃时,SBBR中AOB和anammox菌的丰度与活性未受到明显抑制,CANON作用始终是系统脱氮的主要途径,SBBR对TN的平均去除率亦较为理想;而当温度<15℃时,anammox菌的丰度与活性在10,5℃下分别出现不同程度的降低,进而改变了SBBR的氮素转化途径,使其脱氮性能出现不同程度的恶化.在10℃时,NOB的增殖及其活性的提高使硝化/反硝化作用取代CANON作用成为SBBR脱氮的主要途径,此时系统对TN的去除率骤降至(16.87±4.79)%;在5℃时,反硝化过程中第1步还原反应的停滞与反硝化菌对NO_2^--N利用率的提高使SBBR中氮素的去除依赖于CANON作用和短程硝化/反硝化作用的协同,系统对TN的去除率为(54.83±3.68)%. 展开更多

关键词 序批式生物膜反应器(SBBR) 低温 基于亚硝化的全程自养脱氮(canon) 厌氧氨氧化 氮素转化

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长期-短期饥饿对CANON工艺启动的影响

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作者 杨综艺 李军 +2 位作者 张凯 高鹏 唐鹏 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期3429-3437,共9页

采用序批式反应器(SBR)启动全程自养脱氮(CANON)工艺,考察启动过程中长期饥饿胁迫和短期饥饿调控对脱氮效果的影响,对短期饥饿前后功能菌活性进行测试,分析在缩短恢复时间下反复进行短期饥饿对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制作用,对CANON启... 采用序批式反应器(SBR)启动全程自养脱氮(CANON)工艺,考察启动过程中长期饥饿胁迫和短期饥饿调控对脱氮效果的影响,对短期饥饿前后功能菌活性进行测试,分析在缩短恢复时间下反复进行短期饥饿对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制作用,对CANON启动过程中的不同阶段进行微生物测序,分析群落结构的变化情况.结果表明,长期饥饿后系统在7d恢复运行时,TN去除率(NRE)可达到62.34%.短期饥饿-恢复模式加快了工艺的启动速度,成功将SBR中ΔNO_(3)^(-)-N/ΔNH_(4)^(+)-N控制在0.11左右.在实现启动时,工艺平均氨氮去除率(ARE)超过95%,平均NRE可达79.45%.采用短期饥饿调控前后,NOB活性由91.32mgN/(gVSS·d)降至45.40mgN/(gVSS·d),比厌氧氨氧化活性(SAA)升高至219.25mgN/(gVSS·d),保证了CANON脱氮性能.高通量测序表明,在经历长期饥饿后,好氧氨氧化菌(AerAOB)功能菌Nitrosomonas能够迅速恢复.Candidatus Kuenenia具有抵抗长期饥饿的能力,在7d恢复运行后,相对丰度高达69.04%,在稳定恢复运行中,丰度有所降低,但在工艺启动后丰度达到61.19%,实现了厌氧氨氧化菌(AnAOB)的富集.CANON工艺能够在长期饥饿胁迫中恢复,短期饥饿调控有利于提高工艺效能. 展开更多

关键词 全程自养脱氮(canon) 长期饥饿 功能菌活性 亚硝酸盐氧化菌(NOB)

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低温下排水速率对CANON型人工快速渗滤系统稳定性的影响

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作者 孙峰 余昕洁 +3 位作者 赵子健 王宁 平腊梅 王振 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期183-193,共11页

在中温[(35±2)℃]、高氨氮[(459.98±36.98)mg/L]浓度下启动基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型人工快速渗滤(CRI)系统,而后使其在低温[(10±2)℃]下处理生活污水,探究了排水速率(v_(d))对系统氮素转化性能及微生物特性的... 在中温[(35±2)℃]、高氨氮[(459.98±36.98)mg/L]浓度下启动基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型人工快速渗滤(CRI)系统,而后使其在低温[(10±2)℃]下处理生活污水,探究了排水速率(v_(d))对系统氮素转化性能及微生物特性的影响.结果表明,对v_(d)的合理设置可修复并优化CRI系统中的限氧微环境,进而可在一定程度上实现CANON反应体系的复壮并提高系统的脱氮性能.当v_(d)为0.50L/min时,亚硝酸盐氧化菌(NOB)丰度及活性的提高使硝化/反硝化作用取代CANON作用成为系统脱氮的主要途径,导致其脱氮性能恶化;当v_(d)由0.50降至0.20L/min后,CRI系统中的CANON作用得以较大程度的恢复,厌氧氨氧化菌(AnAOB)复又成为系统中的优势菌群,且其TN和NH_(4)^(+)-N去除率分别达(72.07±5.62)%和(81.51±2.74)%;而当v_(d)小于0.20L/min时,填料层中溶解氧含量相对不足,好氧氨氧化菌(AOB)的活性与丰度受到抑制,CANON作用的强化效果有限,系统脱氮性能复又有所下降. 展开更多

关键词 人工快速渗滤系统 基于亚硝化的全程自养脱氮 厌氧氨氧化 低温 排水速率(v_(d)) 氮素转化

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有机物存在时全程自养脱氮工艺启动及微生物群落结构演变

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作者 翟方帅 孙雅萍 +3 位作者 司光超 张馨文 乔壮明 魏东 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期156-161,共6页

为了实现全程自养脱氮工艺在处理含有机物废水中的应用,考察有机物存在时全程自养脱氮工艺的启动、运行工况与微生物群落结构演变,通过低溶解氧和生物膜菌种富集的控制策略,缓解有机物对厌氧氨氧化菌的抑制,实现全程自养脱氮工艺启动和... 为了实现全程自养脱氮工艺在处理含有机物废水中的应用,考察有机物存在时全程自养脱氮工艺的启动、运行工况与微生物群落结构演变,通过低溶解氧和生物膜菌种富集的控制策略,缓解有机物对厌氧氨氧化菌的抑制,实现全程自养脱氮工艺启动和功能微生物的富集。结果表明,当进水化学需氧量质量浓度为600 mg/L时,全程自养脱氮工艺启动,在反应器稳定运行期间总无机氮去除率最高达到79.46%;三维荧光光谱显示腐殖酸类和富里酸类物质是主要的微生物代谢产物;微生物高通量测序显示厌氧氨氧化菌的优势属Candidatus Kuenenia和Candidatus Brocadia的相对丰度分别从0.02%和0.01%增加到10.47%和4.45%,成功实现厌氧氨氧化菌的富集。 展开更多

关键词 全程自养脱氮工艺 有机物 微生物 三维荧光光谱 高通量测序

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