好氧颗粒污泥造粒过程中EPS及脱氮除碳性能

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好氧颗粒污泥长期稳定运行研究进展

好氧颗粒污泥长期稳定运行研究进展

好氧颗粒污泥长期稳定运行研究进展
郭之晗;徐云翔;李天皓;黄子川;刘文如;沈耀良
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2022(41)5
【摘要】好氧颗粒污泥因具有结构密实、沉降性好、耐冲击负荷的优点,在废水处理领域有着广阔的应用前景,然而颗粒成型时间长、长期运行易失稳为其推广应用的限制性因素。

本文回顾了近年来国内外关于好氧颗粒污泥稳定性方面的研究进展;梳理分析了影响好氧颗粒污泥运行稳定性的因素,包括宏观角度的反应器构型、水流剪切力、有机负荷、饱食-饥饿期、进水底物、C/N比(碳氮比)、F/M比(营养微生物比),及微观角度的颗粒粒径、胞外聚合物组成、微生物生长速率、菌落结构等;列举并讨论了调整曝气、改变进料方式、添加载体颗粒、选择生长缓慢微生物等强化好氧颗粒污泥稳定性的方法途径;最后指出了好氧颗粒污泥的形成机理仍会是今后的研究重点,同时应利用基因组学工具探究微生物群感效应对颗粒稳定性的作用相关性,结合微生物生态学确定好氧颗粒污泥的最佳运行条件,以期推动该技术的应用与发展。

【总页数】12页(P2686-2697)
【作者】郭之晗;徐云翔;李天皓;黄子川;刘文如;沈耀良
【作者单位】苏州科技大学环境科学与工程学院;江苏省环境科学与工程重点实验室;江苏高校水处理技术与材料协同创新中心
【正文语种】中文
【中图分类】X703.1
【相关文献】
1.SBR反应器内碳基好氧颗粒污泥的培养及其稳定运行特性
2.好氧颗粒污泥形成与运行稳定性的影响因素试验分析
3.污泥负荷对好氧颗粒污泥运行稳定性的影响
4.反应器类型对好氧颗粒污泥形成与运行稳定性的影响试验分析
5.好氧颗粒污泥的稳定运行条件及应用研究进展
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秸秆还田与减量施氮对土壤固碳、培肥和农田可持续生产的影响

秸秆还田与减量施氮对土壤固碳、培肥和农田可持续生产的影响

秸秆还田与减量施氮对土壤固碳、培肥和农田可持续生产的影响一、本文概述本文旨在探讨秸秆还田与减量施氮对土壤固碳、培肥以及农田可持续生产的影响。

我们将深入剖析这两种农业实践方式对土壤生态环境的影响机制,以期为农业可持续发展提供理论依据和技术指导。

本文将通过综合文献分析和实证研究,系统地评估秸秆还田与减量施氮的效果,以及它们如何共同作用于提升土壤质量和农田生产力。

在此基础上,我们还将讨论如何在实际生产中合理应用这些措施,以最大限度地发挥其在提高土壤碳库、培肥土壤和保障农田可持续生产方面的潜力。

二、文献综述随着全球气候变化的加剧,土壤碳库的管理与农业可持续发展之间的关系日益受到关注。

秸秆还田作为一种传统的农业实践,在现代农业体系中仍然发挥着重要作用。

近年来,减量施氮技术的推广和应用也为农田生态系统的健康和稳定提供了新的可能。

秸秆还田与减量施氮的结合,旨在通过优化农田管理措施,实现土壤固碳、培肥和农田可持续生产的目标。

在秸秆还田方面,大量研究表明,秸秆还田可以增加土壤有机质含量,提高土壤微生物活性,从而改善土壤结构,增加土壤持水能力,提高土壤肥力。

同时,秸秆分解过程中产生的有机酸等物质可以促进土壤中难溶性养分的释放,提高养分利用效率。

秸秆还田还可以减少温室气体排放,增加土壤碳库,对缓解全球气候变化具有积极意义。

减量施氮技术则旨在通过减少氮肥的施用量,降低农田生态系统的氮素盈余,减少氮素流失对环境的污染。

研究表明,合理减少氮肥用量不仅可以降低农业生产成本,还可以减少氮素在土壤和水体中的积累,降低水体富营养化风险。

同时,适量减少氮肥施用可以促进作物对土壤中氮素的吸收和利用,提高作物产量和品质。

将秸秆还田与减量施氮相结合,可以进一步发挥两者的优势,实现农田生态系统的综合效益。

一方面,秸秆还田为土壤提供了丰富的有机物质,促进了土壤微生物的生长和活动,有利于土壤固碳和培肥。

另一方面,减量施氮减少了氮肥的浪费和环境污染,提高了氮素利用效率,为农田可持续生产提供了保障。

好氧颗粒污泥形成的影响因素及其应用

好氧颗粒污泥形成的影响因素及其应用

3 好氧 颗粒 污泥 形成 的影 响 因素
3 1 碳 源 .
研究 发现 , 氧 颗粒 污 泥 , 好 可用 含 有 不 同底 物
的废 水在 S R反 应 器 中培 养 出来 , 些 底 物 包 括 B 这 葡萄 糖 、 酸 、 醋 乙醇 、 酚 以及 人 为造 成 的污水 , 苯 然 而用 不 同碳 源 底物 培 养 出来 的 颗粒 污 泥 其 内部 结
粒 污泥 的强 度也 是其 重要 性质 之一 , 较小 的颗 粒强
体 、 物 与营养 物 质 传递 的通 道 ; 好 氧 颗 粒 污 泥 底 在
形 成 阶段 , 絮体经 菌丝 缠绕 、 接 、 凝 连 小块 污 泥互相
联 合 和 吸附等 多种 作 用 , 渐 颗 粒 化 , 成 了具 有 逐 形
( 爱环 吴世 ( 苏州 ) 保有 限公 司 ,江苏 苏州 2 5 1 ) 环 10 1
摘 要 : 结合 近 年 来 国 内外 学 者 关 于好 氧 污 泥 颗 粒 化 的 研 究 成 果 , 影 响 好 氧 污 泥 颗 粒 化 的 影 响 因素 进 行 了较 为 深 入 对 系 统 的 分 析 , 出 了 适 宜 的运 行 控 制 条 件 及 所 需 注 意 的 问 题 。 提 关 键 词 : 氧 污 泥 ; 粒化 ; 响 因 素 好 颗 影
粒 污 泥主要 是 由杆状 菌构 成 , 结构 也更 加 紧密 。总 之 , 氧颗 粒污 泥 的形 成是 一 个 逐 步 的 过程 , 是 好 先
形 成 小 的细 菌 团体 , 后 再 形 成 成 熟 的好 氧 颗 粒 然
1 好 氧 颗 粒 污 泥 的 形 成 过 程 污泥 。
好 氧 颗 粒 污泥 是 一 种 较 高密 度 的球 型 细菌 团 体 , 时也 被看作 是 一种 特殊 的生 物膜 。好 氧颗 粒 有 污 泥 中的微 生物 都 是些很 常 见 的物种 , 它们 由于生 理 上 的相互 依 赖 而构 成 一 种 稳 定 密 实 的结 构 。每 个 污泥 颗粒 都包 含 了上 百万 个不 同种 类 的细菌 , 细 菌 间 的相互 黏着 启 动 了好 氧 污泥 的颗 粒化 进程 。

好氧颗粒污泥同时脱氮除磷技术研究

好氧颗粒污泥同时脱氮除磷技术研究
排 水 时 间根据 实验 需要 设定 , 通 过 时 间继 电器 和 电 并
磁 阀 实 现 自动 控 制 。夏 季 反 应 器 在 室 温 下 运 行 ; 季 冬
1 处 理 工 艺 选 择
好 氧 颗粒 污 泥 工 艺 是 近 几 年 来 逐 步 发 展 起 来 的

通 过恒 温水 浴控 制 温度 2 ℃左 右 ; 5 系统 p 值控 制 在 H
机废 水 的 良好生 物 活性 , 因而可 减 少反 应 器 容 积及 占
地 面 积 , 时 对 氨 氮 、 无 机 氮 、 、 酸 碳 的 平 均 去 同 总 磷 乙 除 率大 幅度 提 高 , 以保 持稳 定 的去 除效 果 。 可
NH Cl
K H2Po4 M gSO4・7H 2 O
Ca 2 Cl N a C0 3 H
3 . 82
2 .7 7 3 O
2 5 4 5
Cu O4・5 0 S H2
Zn SO d・7H2 O C0 ・6H 2 Cl O
M n 2 -2H 2 C1 O K1
O O .4
0. 13 0. 14
0 .t3 0. 0 2 ,
水 处 理 厂 采 用 目前 在 国 内 水 处 理 行 业 中 应 用 广 泛 的 好 氧 生 物 法 处 理 污 水 。 按 照 工 艺 现 场 生 物 反 应 器 一

mm, 效 高 度 为 1 0 有 0 0 mm, 效 容 积 为 7 5L, 期 有 . 周 换 水量 为 4 5L, 有 搅 拌器 。原水 经潜 水 泵 打 入 反 . 设
成 分
Fe 3・7H 2 CI O

1 .
冲击 负荷敏 感 、 反应 器 体积 庞大 及 容 积负 荷 较 低 等缺 点 , 以颗 粒状 存在 的污泥 在反 应 器 中可 以形 成 高浓 但 度 的活 性污 泥 , 而且 沉 淀 性 能 良好 , 需 要 额 外 的沉 不 淀 池口 。颗 粒污 泥具 有 高 容 积 负 荷 下 降解 高 浓 度 有 ]

厌氧氨氧化污泥EPS功能解析及对氮、硫的耦合转化研究

厌氧氨氧化污泥EPS功能解析及对氮、硫的耦合转化研究

厌氧氨氧化污泥EPS功能解析及对氮、硫的耦合转化研究厌氧氨氧化(Anammox)是一种新型的环境生物处理技术,被广泛应用于废水处理中。

该技术不仅能够高效地去除废水中的氨氮,还能够耦合转化硫化物,从而实现氮、硫的同时去除。

EPS(胞外聚合物)是一个在厌氧氨氧化过程中起关键作用的必要成分,它具有增强菌群聚集和机械强度的功能。

首先,厌氧氨氧化过程中的EPS可以促进废水中菌群的聚集。

EPS主要由多糖和菌体表面蛋白质组成,具有很强的黏附能力。

在废水处理过程中,EPS可以将氨氧化菌和异硫氧化菌牢固地黏附在颗粒污泥表面,形成菌团或颗粒结构,提高菌群的密度和稳定性。

这不仅有利于繁殖和生长,还能抑制其他细菌和微生物的生长,减少污水处理过程中的竞争。

通过增加EPS的产生和积累,可以加速和提高厌氧氨氧化反应的速率和效率。

其次,EPS对废水中的氮和硫的耦合转化具有重要作用。

厌氧氨氧化反应中,氨氧化菌通过氧化氨氮产生亚硝酸盐,从而将氨氮转化为亚硝酸盐。

而废水中含有大量的硫化物,可以作为反应底物参与厌氧反应。

硫氧化菌通过氧化硫化物,生成硫酸盐,并释放出电子。

这些电子可以被亚硝酸盐还原为氮气,实现氮和硫的耦合转化。

EPS通过提供微生物生长所需的营养物和保护细胞免受外界环境的干扰,能够促进氨氧化菌和异硫氧化菌的共生生长,并加强它们之间的耦合转化作用。

最后,EPS还对废水处理系统的机械性能有重要影响。

EPS在颗粒污泥表面形成一层稠密的黏液层,增加污泥颗粒之间的黏附力和粘聚力。

这种黏液层能够提高颗粒污泥的机械强度和稳定性,减少在污水处理过程中的污泥沉淀和泥浆浮渣的产生。

同时,EPS还可以降低污泥颗粒的比表面积,减少污泥颗粒的表面积与外界环境之间的接触,减缓微生物细胞外酶的释放和降解速度,延长EPS的稳定性和作用时间。

总之,厌氧氨氧化污泥EPS在废水处理过程中起着重要的功能。

它不仅能够促进废水中菌群的聚集,提高反应速率和效率,还能实现氮和硫的耦合转化,并增强废水处理系统的机械性能。

好氧颗粒污泥的国内外研究进展

好氧颗粒污泥的国内外研究进展

t t. Me whl h rgeso e bc ga ua ld ewa u i ec me n a i e,te p rs f r i rn lrsu g ss mmaie n d tersac i cin a d tep se t na ・ o ao r d,a e e rhdr t n h r p c p z h e o o i
c gbt ec rS R) i a hrat ,B 反应 器 中 , 粒 直径 多 在 1 n c o 颗 . 9— . m 之 间 , 定 状 态 下 形 成 的颗 粒 光 滑 、 4 6m 稳 致 密, 颗粒 直径 为 4 6 m 。 . r J a 好氧 颗粒 污泥具 有相 对较 大的密 度 。在 多数情 况 下 ,B S R中形成 的颗 粒污 泥 的相 对 密 度 为 106 .08
好 氧颗 粒 污 泥 的 国 内外 研 究进 展
梁洋, 宋志伟
( 黑龙江科技学院 资源与环境工程学院 , 江 哈尔滨 10 2 ) 黑龙 50 7
摘 要: 文章介 绍 了 好氧颗粒污泥的基 本特点及 影响好 氧颗粒 污泥形成的几 个关键 因素 , 如进水底物 、O C D负 荷、 水力剪切 力、 溶解氧浓度 、 温度 、H值、 p 碱度 、 水力停 留时问、 进水 中添 C 离子和 沉降 时间等 。同时 , a 综述
a n l e ts b tae,COD a i g r t s i f n u sr t u l d n ae,h d u i h a ,DO c n e tai n,tmp rt r ,p ,a k l i o y r l se a c r o c nrt o e eau e H lai t n y,HRT,C 2 a d s t e a n et l

211170307_脱氮型UASB在反硝化处理中的设计和应用

211170307_脱氮型UASB在反硝化处理中的设计和应用

DOI :10.19965/ki.iwt.2022-0515第 43 卷第 4 期2023年 4 月Vol.43 No.4Apr.,2023工业水处理Industrial Water Treatment 脱氮型UASB 在反硝化处理中的设计和应用苏秀玲(清上(苏州)环境科技有限公司,江苏苏州 215000)[ 摘要 ] 根据水质对生物脱氮工艺的设计参数进行优化,对于提高脱氮处理效果及降低运行成本具有重要意义。

某些特定行业产生的高含氮废水中,硝态氮的浓度远大于氨氮,对于这种情况,在考虑生化脱氮工艺时,可以选用UASB 反应器作为形成缺氧条件的主反硝化罐。

UASB 反硝化罐的设计参数选取可参考:1.875≤碳氮比≤3.75(乙酸钠为碳源),TN 容积负荷取1~2.5 kg/(m 3·d ),自循环回流比为50%~100%,回流点在三相分离器以下悬浮区以上,反应罐内上升流速为1~3 m/h ,高径比1~5。

实例中,处理水量为250 m 3/h ,进水硝态氮为350 mg/L ,出水硝态氮为55 mg/L 时,项目总设备投资在6万元/t 左右(含全部附属工艺段),运行费用为10.17元/t 。

采用该工艺处理高含氮废水时,相比同等水质条件下的AO 工艺更节省用地,从而可节省土建投资。

选用该工艺时,污泥产率系数和剩余污泥量的估算,以及混合液回流比的选择是否可沿用AO 法的公式等,仍需进一步研究。

[关键词] 脱氮;UASB ;硝态氮;工艺计算[中图分类号] X703 [文献标识码]B [文章编号] 1005-829X (2023)04-0184-05Design and application of denitrification UASB in denitrification treatmentSU Xiuling(Tsingshang (Suzhou ) Environmental S & T Co., L td., S uzhou 215000,China )Abstract :Optimizing the design parameters of biological denitrification process according to the water quality has a great significance in improving denitrification treatment effect and reducing operation cost. The concentration of ni⁃trate is much larger than ammonia nitrogen in high nitrogen -containing wastewater generated by some specific indus⁃tries. For this case , UASB reactor can be selected as the main denitrification tank for the formation of anoxic condi⁃tions , while considering biochemical denitrification process. The design parameters of UASB denitrification tank can be set as follows : 1.875 ≤ carbon to nitrogen ratio ≤ 3.75 (sodium acetate as carbon source ), TN volume load between 1-2.5 kg/(m 3·d -1), inner -circulating reflux ratio is 50%-100%, reflux point is between the suspension zone and the three -phase separator , inside up flow velocity is 1-3 m/h , and aspect ratio is 1-5. In the example , when the treatment volume was 250 m 3/h , the influent nitrate was 350 mg/L , and the effluent nitrate was 55 mg/L , the total equipment investment of the project was about 60 000 RMB/t (including all subsidiary process sections ),and the operation cost was 10.17 RMB/t. Applying this process to treat wastewater with high nitrogen content , it saves more land than the AO process under the same water quality conditions , thus saving the civil construction in⁃vestment. The estimation of sludge yield coefficient and surplus sludge amount , as well as whether the mixture re⁃flux ratio can follow the formula of AO method , etc. still need further study.Key words :denitrification ;UASB ;nitrate ;calculations for process污水水质中的氮元素指标主要有氨氮、硝态氮、凯氏氮、有机氮和总氮5种,其中总氮为各形式含氮污染物的总和。

好氧颗粒污泥处理高浓度及难降解废水研究进展

好氧颗粒污泥处理高浓度及难降解废水研究进展

nt b n e ewatw tr p e o atw tr c lrp e o atw tr a in d c lra in stw tr sl i i o e zn s ae , h n lw se ae , hoo h n lw se ae , n l e a hoo l e wa e ae , ai t r e i n n i ny
12 2 处 理 含 苯 酚 废 水 ..
Ab t a t s r c :Aeo i rn lrs d e i h h rce s c fa hg et n eo i ,s l lry s p r t n,a hg rb c ga u a l g ,w t t e c aa tr t so i s t ig v l t u h i i h l c y i e s r e aa i mp u o i i h c n e t t n n a a i f s l n o s nt g n a d p o p o u e v l h s b c me o e o e mo tp p lr o c n r i ,a d a c p ct o i t e u i o e h s h r s rmo a , a e o n t s o u a ao y mu a r n f h I s ac su s i ef l f a tw trt ame t h sp p r r s nsa rve o s ac n t ea piain o eo i e e Ih i e t ed o se ae e t n .T i a e e e t i s nh i w r p e w f e rh o p l t f rb c e r h c o a
随着 我 国经 济迅 速发 展 , 水排放 量逐 年增加 , 废 水污染 情况 日益严 重 。其 中 , 猛 发 展 的化 学 工 业 迅
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好氧颗粒污泥造粒过程中EPS及脱氮除碳性能
好氧颗粒污泥是一种在好氧条件下由活性污泥通过自行聚集而形成的颗粒状物质。

在废水处理过程中,EPS (外胞多糖)是好氧颗粒污泥中的一种重要组成,对颗粒污泥的稳定性和性能具有重要影响。

同时,好氧颗粒污泥也可以在污水处理过程中达到脱氮除碳的目的。

好氧颗粒污泥造粒过程中的EPS是由微生物分泌的一种胞外高分子聚合物组成。

EPS在颗粒污泥中起到粘合剂的作用,
有助于颗粒污泥的形成和稳定。

它能够吸附废水中的颗粒物质和溶解有机物,并与颗粒污泥颗粒互相黏合形成结构稳定的颗粒污泥。

EPS的形成与微生物的种类、底物质质和处理工艺等
因素密切相关。

通过合理调控底物浓度、C/N比、氧化还原电
位等因素,可以促进好氧颗粒污泥中EPS的形成和积累。

好氧颗粒污泥对脱氮除碳具有良好的性能。

在好氧条件下,颗粒污泥中的硝化菌能够将废水中的氨氮氧化为硝酸盐。

同时,颗粒污泥中的反硝化菌利用废水中的硝酸盐作为电子受体,将有机物氧化为二氧化碳释放到气相中。

好氧颗粒污泥在同一处理单元中实现了脱氮和除碳两个过程,避免了传统废水处理工艺中多级处理的繁琐步骤,并节约了能源和资源。

为了进一步提高好氧颗粒污泥的脱氮除碳性能,可以通过以下方法进行优化。

首先,要合理调控废水中的碳氮比。

碳氮比过高会导致颗粒污泥中氮的积累,而碳氮比过低则会限制颗粒污泥中硝化菌和反硝化菌的生长和代谢。

其次,需要控制好氧环境中的DO (溶解氧)浓度。

过高的DO浓度会影响反硝化
菌的活性,降低脱氮效果。

另外,要合理控制好氧颗粒污泥系统的通气量和搅拌强度,以保证颗粒污泥的结构稳定。

在实际应用中,好氧颗粒污泥技术已被广泛应用于污水处理厂和生活污水处理厂等领域。

它具有良好的脱氮除碳能力和较小的占地面积。

与传统废水处理工艺相比,好氧颗粒污泥工艺具有较低的投资和运行成本,并且具有较高的处理效率和稳定性。

因此,在未来废水处理领域,好氧颗粒污泥技术具有广阔的应用前景。

总之,好氧颗粒污泥造粒过程中的EPS及其脱氮除碳性能对废水处理具有重要意义。

通过优化底物浓度、C/N比、氧化
还原电位等因素,可以促进EPS的形成和积累,并且通过合理控制碳氮比、DO浓度和通气搅拌等因素,可以进一步提高好
氧颗粒污泥的脱氮除碳性能。

好氧颗粒污泥技术在废水处理中具有广泛的应用前景,可以实现高效、稳定、节能的废水处理效果
综上所述,优化污泥的脱氮除碳性能可以通过调控废水中的碳氮比、控制好氧环境中的DO浓度以及合理控制好氧颗粒
污泥系统的通气量和搅拌强度来实现。

好氧颗粒污泥技术已广泛应用于废水处理领域,具有良好的脱氮除碳能力、较小的占地面积、较低的投资和运行成本以及较高的处理效率和稳定性。

通过优化底物浓度、C/N比、氧化还原电位等因素可以促进EPS的形成和积累,进一步提高好氧颗粒污泥的脱氮除碳性能。

因此,好氧颗粒污泥技术在未来废水处理领域具有广阔的应用前景,能够实现高效、稳定、节能的废水处理效果。

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