“AOA污水处理创新技术研究与应用专栏”开栏语

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作者 彭永臻 高歆婕 《给水排水》 北大核心 2025年第10期26-26,共1页

随着我国生态文明建设持续推进,污水处理行业面临着从“达标排放”向“提质增效”和“减污降碳”协同转型的重大任务。一方面,城镇污水排放标准持续收紧,推动处理深度不断提高;另一方面,资源环境约束趋紧,单位水电耗、药耗及整体运行成... 随着我国生态文明建设持续推进,污水处理行业面临着从“达标排放”向“提质增效”和“减污降碳”协同转型的重大任务。一方面,城镇污水排放标准持续收紧,推动处理深度不断提高;另一方面,资源环境约束趋紧,单位水电耗、药耗及整体运行成本持续上升,尤其是外加碳源和除磷药剂的使用量显著增加,不仅抬高了运营成本,也加剧了碳排放,与“双碳”战略目标相背离。 展开更多

关键词 处理深度 污水处理 城镇污水 生态文明建设

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不等池容型多级AO的脱氮性能运行调控策略 被引量：1

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作者 孙事昊 翟丹丹 +5 位作者 江乐勇 张亮 彭永臻 张婷 郭媛媛 徐汉文 《给水排水》 北大核心 2025年第3期53-59,共7页

多级AO工艺通过分级进水实现了较高的容积负荷和TN去除率,然而在实际工程中面临不等池容、不等进水和进水负荷变动时,运行调控较为复杂。针对不等池容型多级AO工艺,在中试规模装置模拟三级AO系统在面临提高进水流量45%时的情景,通过沿... 多级AO工艺通过分级进水实现了较高的容积负荷和TN去除率,然而在实际工程中面临不等池容、不等进水和进水负荷变动时,运行调控较为复杂。针对不等池容型多级AO工艺,在中试规模装置模拟三级AO系统在面临提高进水流量45%时的情景,通过沿程数据分析,监测每一级池体硝化和反硝化性能,开展进水分配比及回流比调控试验,提供优化脱氮性能的运行方法。试验结果证明,当进水流量提升后,不等池容型多级AO的硝化、反硝化性能受到水量冲击变得不均衡,脱氮效率受到影响;通过进水分配比、污泥回流比的优化运行调控后,氨氮、硝氮均达到北京市地方标准《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB 11/890-2012)的B标准,依据试验数据进一步给出了不等池容型多级AO工艺的优化调控策略。 展开更多

关键词 运行调控 多级AO 进水分配比 回流比

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不同HRT挂膜策略对生物膜启动阶段生物量及种群结构的影响

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作者 江乐勇 赵颖出 +6 位作者 孙事昊 邢亿园 王博 彭永臻 张璐晶 庞洪涛 杨慎华 《环境工程》 2025年第9期72-81,共10页

挂膜是生物膜工艺运行的关键步骤,水力停留时间(HRT)是其关键影响因素之一。建立4个纯生物膜反应器,以北方某污水处理厂原水作为进水,探究不同HRT对生物膜量、生物膜种群结构的影响。试验结果显示:短HRT策略(2 h)在挂膜前15 d生物膜量... 挂膜是生物膜工艺运行的关键步骤,水力停留时间(HRT)是其关键影响因素之一。建立4个纯生物膜反应器,以北方某污水处理厂原水作为进水,探究不同HRT对生物膜量、生物膜种群结构的影响。试验结果显示:短HRT策略(2 h)在挂膜前15 d生物膜量可达到(21.23±1.2)mg SS/carrier,相比不进水、长HRT策略(6 h)和长短HRT切换(6 h→2 h)3种策略,在挂膜前期具有显著的优势。扫描电镜(SEM)和高通量测序(Illumina Miseq)分析15,32,57 d的样品的结果显示,4个反应器生物膜群落结构均随挂膜时间的延长发生了显著变化,变多的菌属主要有Acinetobacter属、Pseudomonas属,变少的菌属主要有Ottowia属、Acidovorax属等。但是,不同HRT策略之间群落结构的α多样性H检验、β多样性ANOSIM/Adonis检验结果均显示出4组之间无显著性差异。这说明不同HRT策略会影响生物膜量,但对生物膜群落结构的影响不显著,基于此结论提出了“先挂膜再驯化”的功能性生物膜启动方法。 展开更多

关键词 生物膜 挂膜 纯生物膜反应器 MBBR

原文传递

垃圾渗滤液处理工艺研究及应用现状浅析 被引量：95

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作者 王凯 武道吉 +1 位作者 彭永臻 王淑莹 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-12,共12页

垃圾渗滤液的处理一直是水处理行业的热点和难点.阐述了渗滤液的产生及水质特点,对渗滤液的处理方法进行了分类,介绍了近年来用于渗滤液处理的主要物化方法和生化方法并简要说明了各自的优缺点.生化方法是渗滤液处理的核心工艺,而物化... 垃圾渗滤液的处理一直是水处理行业的热点和难点.阐述了渗滤液的产生及水质特点,对渗滤液的处理方法进行了分类,介绍了近年来用于渗滤液处理的主要物化方法和生化方法并简要说明了各自的优缺点.生化方法是渗滤液处理的核心工艺,而物化方法一般用于渗滤液的预处理和深度处理.如何深度挖掘生化工艺的处理潜力,提高活性污泥法对渗滤液的脱氮效率是未来渗滤液技术发展的主要方向. 展开更多

关键词 垃圾渗滤液 物化处理 生化处理 脱氮

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同步硝化反硝化SBBR处理低C/N比生活污水的启动与稳定运行 被引量：26

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作者 张建华 彭永臻 +3 位作者 张淼 孙雅雯 王淑莹 王聪 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期4817-4824,共8页

以低C/N比实际生活污水为处理对象,聚氨酯海绵填料为生物载体(填料填充率25%),采用逐步提高氮负荷的方式,在较短的时间内(98 d)成功启动了同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,SND)的序批式生物膜反应器(seq... 以低C/N比实际生活污水为处理对象,聚氨酯海绵填料为生物载体(填料填充率25%),采用逐步提高氮负荷的方式,在较短的时间内(98 d)成功启动了同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,SND)的序批式生物膜反应器(sequencing batch biofilm reactor,SBBR)。实时定量PCR(real-time qualitative polymerase chain reaction,real-time q PCR)结果表明系统内硝化菌得到富集。在稳定运行期间,系统对有机物及氮的去除效果良好,平均出水COD、NH_(4)^(+)-N+、TN分别为38.28 mg·L^(-1)、1.23 mg·L^(-1)、8.23 mg·L^(-1)。微生物将大部分碳源以聚羟基脂肪酸酯(poly-β-hydroxyalkanoate,PHA)的形式储存至体内,系统内NO_(3)^(-)N-的去除主要通过内源反硝化作用,且反硝化过程基本无2NO-N-积累,平均SND率为70.57%,TN去除率高达82.95%。由于硝化反应和反硝化反应在同一反应器内同时进行,反硝化过程产生的碱度可补充硝化过程消耗的碱度,维持系统内p H的相对稳定。此外,可以通过DO和p H的变化判断SND的进行状态,有效地控制反应时间,节省动力消耗。 展开更多

关键词 低C/N比 SND 生物膜 real-time q PCR PHA

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A_2N_2双污泥系统反硝化除磷工艺的启动与稳定 被引量：16

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作者 王梅香 赵伟华 +4 位作者 王淑莹 张勇 彭永臻 潘聪 黄宇 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期2987-2997,共11页

采用低C/N比实际生活污水,以A_(2)N_(2)-SBR(厌氧/硝化/缺氧/硝化)双污泥系统为研究对象,重点考察了A_(2)N_(2)系统启动过程中的脱氮除磷特性。试验结果表明:采用在A^(2)/O-SBR和N-SBR单元分别接种种泥,分开培养驯化聚磷菌污泥和硝化菌... 采用低C/N比实际生活污水,以A_(2)N_(2)-SBR(厌氧/硝化/缺氧/硝化)双污泥系统为研究对象,重点考察了A_(2)N_(2)系统启动过程中的脱氮除磷特性。试验结果表明:采用在A^(2)/O-SBR和N-SBR单元分别接种种泥,分开培养驯化聚磷菌污泥和硝化菌生物膜,并利用A^(2)/O-SBR单元的出水作为N-SBR单元的进水,25 d好氧硝化菌生物膜挂膜成功,氨氮去除率稳定在93%以上;A^(2)/O-SBR单元采用先厌氧/好氧(A/O)后厌氧/缺氧(A/A)的运行方式,43 d成功培养富集了反硝化聚磷菌(DPAOs),DPAOs占PAOs的67.81%,反硝化除磷率在77.9%以上;启动成功后原水中约73%和13%的COD分别在A^(2)/O-SBR单元的厌氧段和N-SBR单元曝气过程中被去除,系统出水COD、NH_(4)^(+)-N、PO_(4)^(3-)-P、TN浓度分别为40.6、0、0.4、13.5 mg·L^(-1),达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A排放标准。 展开更多

关键词 A2N2双污泥系统 反硝化除磷 生活污水 序批式反应器 启动

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进水碳氮比对中试AAO-BAF系统脱氮除磷性能的影响 被引量：18

7

作者 彭永臻 潘聪 +2 位作者 孙事昊 赵伟华 黄宇 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期904-910,共7页

为了研究进水碳氮比对AAO-曝气生物滤池(BAF)双污泥脱氮除磷系统的影响,以实际生活污水为处理对象,研究了一个处理量约为50m^3/d的中试规模AAO-BAF系统在碳氮比分别为3.3±0.3、4.5±0.3、6.0±0.3时长期运行的脱氮除磷特性... 为了研究进水碳氮比对AAO-曝气生物滤池(BAF)双污泥脱氮除磷系统的影响,以实际生活污水为处理对象,研究了一个处理量约为50m^3/d的中试规模AAO-BAF系统在碳氮比分别为3.3±0.3、4.5±0.3、6.0±0.3时长期运行的脱氮除磷特性.试验结果表明:在碳氮比约为3.3时,AAO-BAF工艺对COD、TN、PO4^3--P的去除率分别可达到71.4%、67.6%和85.6%.适当提高有机物浓度,当碳氮比约为4.5时,AAO-BAF工艺对COD、TN、PO4^3--P的去除率分别可达到79.7%、70.0%和93.5%,系统的脱氮除磷性能最佳,平均出水TN和PO4^3--P为12.40、0.20mg/L.但当碳氮比继续提高至约为6.0时,过量的有机物会使缺氧区内存在大量可利用有机物,反硝化菌优先利用电子受体NO3--N,削弱了反硝化除磷菌的活性.同时会有剩余的有机物进入BAF,导致异养菌的增殖,氨氮不能完全氧化,使得缺氧区的电子受体进一步减少,影响系统的脱氮除磷功能.此时,AAO-BAF工艺对COD的去除率为81.6%,TN、PO43--P的去除率分别迅速下降至55.1%和63.2%以下,系统接近崩溃. 展开更多

关键词 双污泥系统 反硝化除磷 ρ(C)/ρ(N) 中试AAO-BAF 生活污水

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回流比对短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理晚期垃圾渗滤液自养脱氮的影响 被引量：10

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作者 彭永臻 王众 +4 位作者 刘牡 苗蕾 张方斋 姜浩 王淑莹 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期19-26,共8页

采用"连续流短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺"处理低碳氮比高氨氮浓度的晚期垃圾渗滤液.主要考察了在不同外回流比(100%~600%)的条件下,A/O反应器中氨氮转化率以及亚硝酸盐积累率的变化,游离氨(free ammonia,FA)与游离亚硝酸(fre... 采用"连续流短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺"处理低碳氮比高氨氮浓度的晚期垃圾渗滤液.主要考察了在不同外回流比(100%~600%)的条件下,A/O反应器中氨氮转化率以及亚硝酸盐积累率的变化,游离氨(free ammonia,FA)与游离亚硝酸(free nitrite acid,FNA)的平均质量浓度变化;UASB反应器的厌氧氨氧化活性及其在相同高度(10 cm)处的粒径变化情况.试验结果表明,当回流比维持在300%时,A/O反应器中的亚硝酸盐氧化细菌(nitrite oxidizing bacteria,NOB)被FA和FNA联合抑制,进而达到了较好的短程硝化效果,A/O反应器中氨氮转化率、亚硝酸盐积累率分别达到93.5%、95.6%以上,UASB厌氧氨氧化反应器污泥持留性与活性均达到较高的水平,总氮去除负荷达到1.04 kg/(m^(3)·d)以上.定量PCR结果表明,厌氧氨氧化菌占全菌的比例达到了试验期间的最大值3.78%. 展开更多

关键词 回流比 垃圾渗滤液 厌氧氨氧化 游离氨 游离亚硝酸

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外加碳源类型对A^(2)/O-BCO系统脱氮除磷性能的影响 被引量：20

9

作者 孙雅雯 张建华 +1 位作者 彭永臻 王淑莹 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3626-3634,共9页

反硝化除磷系统可实现氮、磷的同步去除,但在处理实际低C/N污水时,常需补充碳源以解决碳源不足的问题。采用A^(2)/O-BCO(anaerobic anoxic oxic-biological contact oxidation)反硝化除磷系统,通过投加两种常用的外碳源控制进水C/N在4.... 反硝化除磷系统可实现氮、磷的同步去除,但在处理实际低C/N污水时,常需补充碳源以解决碳源不足的问题。采用A^(2)/O-BCO(anaerobic anoxic oxic-biological contact oxidation)反硝化除磷系统,通过投加两种常用的外碳源控制进水C/N在4.3左右,考察碳源类型(丙酸钠、乙酸钠)对A^(2)/O-BCO系统长期运行效果的影响,并采用批次试验进一步探究不同外加碳源条件下活性污泥的内碳源贮存和利用特性。结果表明:碳源种类的变化会改变微生物的底物贮存和利用特性,进而影响系统的脱氮除磷效果。当采用丙酸钠为外加碳源时,PO_(4) ^(3^-)P去除效果稳定在94%左右,实现了磷的高效去除,但TIN的去除率仅为70.82%;而以乙酸钠为外加碳源时,系统TIN的平均去除率可以达到74%,但磷的出水浓度出现波动现象,平均去除率仅为89.90%。碳源转化分析表明,厌氧条件下,进水丙酸钠含量增多,PHV的合成比例增加,相反,乙酸钠含量增多,PHB合成比例增多;缺氧条件下,DPAOs对PHB和PHV的降解效果与其含量相关,丙酸钠作为外碳源时,PHV的降解速率高且微生物产能效率高,因此PO_(4) ^(3^-)P吸收速率较快。此外,本文提出了不同外加碳源条件下系统的优化运行策略。 展开更多

关键词 外加碳源 反硝化除磷 A^(2)/O-BCO系统 底物贮存与利用

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SBR工艺实现长期稳定的部分短程硝化 被引量：11

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作者 赵梦月 彭永臻 +1 位作者 王博 郭媛媛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2525-2532,共8页

采用SBR工艺以实际生活污水为研究对象,通过3组预实验得出实现部分短程硝化(部分4NH-N+转化为NO_(2)^-N-)的最佳曝气量和曝气时间,启动长期运行的部分短程硝化序批式反应器(PNSBR),在好氧阶段以最佳曝气量[7.2~12 L·(h·L)^(-... 采用SBR工艺以实际生活污水为研究对象,通过3组预实验得出实现部分短程硝化(部分4NH-N+转化为NO_(2)^-N-)的最佳曝气量和曝气时间,启动长期运行的部分短程硝化序批式反应器(PNSBR),在好氧阶段以最佳曝气量[7.2~12 L·(h·L)^(-1)]和曝气时间(2~3 h)曝气,持续运行110多天(450多个周期)。结果显示,出水亚硝态氮积累率稳定维持在94%~100%,表明了长期稳定的短程硝化效果;出水2NO-N-与4NH-N+的比值大部分集中在2~4之间。进一步的分析得出,在PNSBR长期运行中,一方面通过控制曝气量和曝气时间使得好氧阶段溶解氧较低,更利于AOB的生长代谢而抑制NOB的活性;另一方面排水后剩余的亚硝态氮通过利用进水中的碳源反硝化去除(本周期的内源反硝化和下周期的外源反硝化),避免了为NOB提供底物的可能,从而实现了稳定的部分短程硝化。同步厌氧氨氧化和反硝化(SAD)工艺广泛存在,PNSBR反应器作为SAD的前置反应器,可提供满足SAD运行的进水,因此部分短程硝化是一项有潜力的工艺。 展开更多

关键词 污水 曝气 溶解氧 降解 部分短程硝化 同步厌氧氨氧化与反硝化

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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

11

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 短程反硝化 厌氧氨氧化 生物膜 氮负荷 胞外聚合物(extracellular polymeric substances EPS) 生物脱氮

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低温热处理对剩余污泥有机物溶出及脱水性能改变的影响 被引量：11

12

作者 彭永臻 郭思宇 +3 位作者 李夕耀 何岳兰 高瑶远 李璐凯 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期473-480,共8页

为了提高剩余污泥厌氧消化过程中的水解速率,采用批次试验对处理实际生活污水的剩余污泥进行低温热处理,研究了在处理时间为10~80 min,处理温度50~90℃条件下,低温热处理对有机物溶出、溶解性碳水化合物(SC)和溶解性蛋白质(SP)相对分子... 为了提高剩余污泥厌氧消化过程中的水解速率,采用批次试验对处理实际生活污水的剩余污泥进行低温热处理,研究了在处理时间为10~80 min,处理温度50~90℃条件下,低温热处理对有机物溶出、溶解性碳水化合物(SC)和溶解性蛋白质(SP)相对分子质量变化及脱水性能改变的影响.结果表明:随着热处理时间的延长,溶解性化学需氧量(SCOD)、SC和SP分别在90℃、80 min,90℃、70 min和70℃、40 min条件下达到最高值,较原污泥中各项指标分别增长了15.5、19.2和5.2倍.升高温度可以促进大分子物质向小分子物质的转化,在50~90℃,SC最小相对分子质量从163 u降低到2.5 u,SP从1.41 u降低到0.26 u.通过污泥毛细吸水时间(CST)来表征污泥的脱水性能,CST在80℃后增长速率加快,70℃、80 min条件下较原污泥增长了108.8 s,而在90℃、80 min条件下增长了375.7 s.根据以上研究结果得出结论,最合适的热水解条件为70℃、30 min. 展开更多

关键词 剩余污泥 低温热水解 有机物溶出 相对分子质量 污泥毛细吸水时间

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序批式生物膜反应器的同步硝化反硝化研究 被引量：12

13

作者 荣宏伟 彭永臻 +1 位作者 张朝升 方茜 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期9-12,共4页

序批式生物膜反应器(SBBR)在好氧条件下能创造缺氧微环境,出现同步硝化反硝化现象。为在城市污水处理中实现持久稳定的同步硝化反硝化过程,研究了DO、C/N、温度和pH对SBBR同步硝化反硝化的影响。结果表明:DO是影响同步硝化反硝化重要因... 序批式生物膜反应器(SBBR)在好氧条件下能创造缺氧微环境,出现同步硝化反硝化现象。为在城市污水处理中实现持久稳定的同步硝化反硝化过程,研究了DO、C/N、温度和pH对SBBR同步硝化反硝化的影响。结果表明:DO是影响同步硝化反硝化重要因素,温度和pH对硝化菌和反硝化菌的生物活性具有明显的抑制作用,在中性和略偏碱性时可较好地实现同步硝化反硝化。 展开更多

关键词 序批式生物膜反应器 同步硝化反硝化 溶解氧

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主流城市污水部分厌氧氨氧化技术的研究与工程化应用 被引量：12

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作者 李健伟 彭永臻 张亮 《给水排水》 CSCD 北大核心 2020年第S02期5-9,16,共6页

厌氧氨氧化(Anammox)技术在低氨氮浓度城市污水处理中的应用是现今污水生物处理领域研究和工程前沿。城市污水短程硝化/厌氧氨氧化(Partial Nitrification/Anammox,PN/A)工艺的可行性在实验室得以验证,但长期稳定维持仍然缺乏有效策略,... 厌氧氨氧化(Anammox)技术在低氨氮浓度城市污水处理中的应用是现今污水生物处理领域研究和工程前沿。城市污水短程硝化/厌氧氨氧化(Partial Nitrification/Anammox,PN/A)工艺的可行性在实验室得以验证,但长期稳定维持仍然缺乏有效策略,实现较为理想的主流厌氧氨氧化(Mainstream Anammox)面临诸多挑战。近年,短程反硝化耦合厌氧氨氧化(Partial Denitrification/Anammox,PD/A)作为新型污水处理技术逐渐受到关注。短程反硝化驱动的部分厌氧氨氧化机理在中国西北某城市污水处理厂主流区得以证明。强化城市污水处理厂厌氧氨氧化菌原位富集,可有效提高脱氮效果并降低处理成本。基于主流城市污水部分厌氧氨氧化(Partial Anammox)的思路,为污水提质增效提供了新的技术路线,具有重要研究价值与工程应用意义。 展开更多

关键词 城市污水 生物脱氮 厌氧氨氧化 短程硝化 短程反硝化

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四种碳源条件下城市污水处理厂尾水深度脱氮的性能与微生物种群结构 被引量：23

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作者 彭永臻 王鸣岐 +2 位作者 彭轶 刘莹 张亮 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1158-1166,共9页

城市污水处理厂出水符合一级A排放标准,其中含有的硝酸盐氮仍可能引起敏感水域水质恶化,故仍需进一步开发尾水深度脱氮技术.研究采用乙酸钠、葡萄糖、甲醇、乙醇4种碳源作为外加碳源,探究序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)悬... 城市污水处理厂出水符合一级A排放标准,其中含有的硝酸盐氮仍可能引起敏感水域水质恶化,故仍需进一步开发尾水深度脱氮技术.研究采用乙酸钠、葡萄糖、甲醇、乙醇4种碳源作为外加碳源,探究序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)悬浮污泥系统进行城市污水厂尾水深度脱氮的可行性.试验结果表明:在进水硝酸盐质量浓度约为15 mg/L、硝酸盐氮容积负荷率为0.03 kg/(m^(3)·d)的条件下,分别投加4种不同的碳源,SBR均能达到97.80%以上的NO_(x)^(-)-N去除率,出水ρ(NO_(x)^(-)-N)<1 mg/L.4个系统实现稳定深度脱氮所需的COD/ρ(N)分别为5、12、6和7,对应去除1 g NO_(x)^(-)-N的碳源量分别为7.35、12.00、4.00和3.37 g,其中乙醇为碳源时投加量最低而葡萄糖为碳源时最高.使用原位全周期方法测得的4个系统平均氮去除速率分别为0.72、0.19、0.32和0.73 kg/(m^(3)·d),其中乙醇和乙酸钠为碳源时反应速率最高而葡萄糖为碳源时最低.碳源种类对微生物种群组成具有显著影响.经过78 d的培养之后,乙酸钠和葡萄糖系统污泥与接种污泥相比种群结构简单,乙酸钠为碳源时微生物以Firmicutes门为主(94%),葡萄糖为碳源时微生物以Actinobacteria 门(45%)和Patescibacteria 门(44%)为主.与之相反,甲醇、乙醇系统中微生物种群的多样性比起种泥有所上升. 展开更多

关键词 城市污水厂尾水 4种液态碳源 深度脱氮 生物种群结构 序批式反应器(sequencing batch reactor SBR) 地表Ⅲ类水

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为耦合厌氧氨氧化产生NO2^-的城市污水中试研究 被引量：19

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作者 彭永臻 范泽里 +3 位作者 杜睿 李翔晨 史彦伟 曹之淇 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期329-337,共9页

厌氧氨氧化技术因其节省曝气能耗和有机碳源等突出优势,被认为是迄今为止最经济高效的污水脱氮工艺.然而该技术尚未实现主流城市污水处理的工程化应用,其瓶颈在于厌氧氨氧化所需基质亚硝酸盐(NO2^-)难以稳定获取.目前普遍采用的短程硝... 厌氧氨氧化技术因其节省曝气能耗和有机碳源等突出优势,被认为是迄今为止最经济高效的污水脱氮工艺.然而该技术尚未实现主流城市污水处理的工程化应用,其瓶颈在于厌氧氨氧化所需基质亚硝酸盐(NO2^-)难以稳定获取.目前普遍采用的短程硝化方法在主流条件下难以维持稳定的NO2^-积累.短程反硝化是指将废水中的硝酸盐还原为亚硝酸盐(NO3^-→NO2^-)的过程.短程反硝化技术具有长期稳定的NO2^-积累特性,反应速率快,节省有机碳源,是为厌氧氨氧化菌提供底物NO2^-的新途径.基于此,本研究通过中试规模试验研究验证短程反硝化为厌氧氨氧化提供底物NO2^-的可行性.结果表明,接种的城市污水处理厂剩余污泥具有一定的短程反硝化潜势,以城市污水及其硝化液为进水,通过对进水比例和水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)等参数进行调控,成功启动了短程反硝化系统.长期试验结果表明,短程反硝化产生NO2^-的性能逐渐提高,NO3-还原为NO2^-的转化率(nitrate translation rate,NTR)高于75%,且在低温(13.7~16.2℃)条件下仍具有较高的产亚硝酸盐性能,低温阶段平均NTR可达62.3%.本研究为解决城市污水厌氧氨氧化脱氮过程底物NO2^-难以稳定获取的问题提供了思路和方法,对短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术在城市污水处理领域的推广应用具有重要意义和研究价值. 展开更多

关键词 厌氧氨氧化 短程反硝化 城市污水 水力停留时间(HRT) 产亚硝酸盐性能 转化率(NTR)

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进水COD及投加方式对A^(2)O-BAF工艺反硝化聚磷的影响 被引量：8

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作者 彭永臻 吕冬梅 王淑莹 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1406-1413,共8页

为了提高系统的反硝化除磷脱氮效率及碳源可利用性,主要研究了进水COD及投加方式对A2O-BAF工艺反硝化聚磷的影响.试验设计了不同的进水ρ(C)/ρ(P)(25~71)及COD投加方式(1次投加、3次投加、连续投加),分别考察各污染物的去除规律.试验... 为了提高系统的反硝化除磷脱氮效率及碳源可利用性,主要研究了进水COD及投加方式对A2O-BAF工艺反硝化聚磷的影响.试验设计了不同的进水ρ(C)/ρ(P)(25~71)及COD投加方式(1次投加、3次投加、连续投加),分别考察各污染物的去除规律.试验结果表明:当ρ(C)/ρ(P)≤34时,A2O中出现磷和硝态氮的累积,去除效果恶化;当45≤ρ(C)/ρ(P)≤59时,磷的去除率稳定在90%左右,出水ρ(P)低于0.5 mg·L-1;当ρ(C)/ρ(P)≥63时,磷的去除率随ρ(C)/ρ(P)的增加而下降.当ρ(C)/ρ(P)≥39时,ρ(C)/ρ(P)的变化对COD和TN去除率影响不大,平均去除率分别高于83%和76%;当ρ(C)/ρ(P)=57时,系统处理效果最佳.相同质量浓度的COD,连续投加的方式可以提高碳源的可利用性,增加厌氧释磷量,提高缺氧反硝化除磷脱氮速率. 展开更多

关键词 A^(2)O-BAF工艺 进水籽(C)/籽(P) 反硝化除磷脱氮 碳源投加方式

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A^(2)O-IFAS工艺生物膜微生物群落的演替及分布特性 被引量：10

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作者 张妍 杨慎华 +2 位作者 段羽佳 彭永臻 张亮 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期18-25,共8页

在A^(2)O-IFAS工艺中探究了不同功能分区生物膜微生物群落的演替及分布特性.利用该工艺处理实际生活污水,总无机氮去除负荷可达(0.10±0.03)kg·m^(-3)·d^(-1),总无机氮和COD的平均去除率分别为70%和79%.高通量测序结果显... 在A^(2)O-IFAS工艺中探究了不同功能分区生物膜微生物群落的演替及分布特性.利用该工艺处理实际生活污水,总无机氮去除负荷可达(0.10±0.03)kg·m^(-3)·d^(-1),总无机氮和COD的平均去除率分别为70%和79%.高通量测序结果显示,厌氧氨氧化菌Candidatus_Brocadia在好氧区生物膜中的相对丰度最高(0.43%),其次是缺氧区生物膜、活性污泥和厌氧区生物膜.此外,絮体污泥与好氧区生物膜有着相似的微生物群落,该结果表明,功能区非生物因素可驱使生物膜微生物群落在缺氧区和厌氧区发生演替现象,DO、C/N比等环境因素和微生物的互作机制是驱动微生物群落分布和厌氧氨氧化菌富集的关键.本研究可为主流厌氧氨氧化菌的富集和技术应用提供重要参考. 展开更多

关键词 固定生物膜-活性污泥法(IFAS) 厌氧氨氧化 城市污水 生物脱氮 菌群结构

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日本污水处理厂设计运行及多因素影响分析 被引量：3

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作者 王聪 张莉 +5 位作者 刘丽芳 施棋 李博 李玉友 彭永臻 戚伟康 《给水排水》 CSCD 北大核心 2022年第1期19-32,共14页

日本的污水处理起步较早,经过多年发展已经建设完善,并在其精细管理下编撰为《下水道統計》。对日本污水处理和污泥处置情况进行全面统计和深入分析,期望对我国污水处理厂的建设和运行具有借鉴意义。污水处理环节分析包括水质水量、处... 日本的污水处理起步较早,经过多年发展已经建设完善,并在其精细管理下编撰为《下水道統計》。对日本污水处理和污泥处置情况进行全面统计和深入分析,期望对我国污水处理厂的建设和运行具有借鉴意义。污水处理环节分析包括水质水量、处理要求、工艺和处理规模分布、深度处理方法、运行和设计参数、出水回用等;污泥处理环节分析包括污泥产量、处理处置方法、污泥资源化利用等;运营分析包括能源消耗、污泥消化产能和运行方式等。并进一步研究各因素和运行效果的关系,例如处理工艺和规模的匹配、生化处理负荷和运行参数的影响、污泥性质和沉淀池参数的选择、进水和出水污染物浓度、污泥进行厌氧消化处理的产能分析等。然而,由于我国和日本的水资源等国情和社会差异使得排放标准和回用需求不同,日本污水处理经验需要被进一步详细考察来服务于国内的污水处理厂建设和运行。 展开更多

关键词 污水处理 脱氮除磷 污泥处理处置 能耗分析 运行管理 日本

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缺/好氧环境中Cu^(2+)对活性污泥沉降性及脱氮性能的影响 被引量：3

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作者 彭永臻 张健伟 +1 位作者 王杰 张婷 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1750-1756,共7页

为研究Cu^(2+)在缺氧和好氧不同环境中对活性污泥沉降性及脱氮性能的影响,在3个完全相同以缺氧/好氧方式运行的序批式反应器(SBR)中,采用以乙酸钠为唯一碳源的合成废水,待系统的硝化反硝化过程运行稳定后,SBR 1#作为对照试验,每周期分别... 为研究Cu^(2+)在缺氧和好氧不同环境中对活性污泥沉降性及脱氮性能的影响,在3个完全相同以缺氧/好氧方式运行的序批式反应器(SBR)中,采用以乙酸钠为唯一碳源的合成废水,待系统的硝化反硝化过程运行稳定后,SBR 1#作为对照试验,每周期分别在SBR 2#的缺氧段和SBR 3#的好氧段投加Cu SO4溶液,每次按反应器内5mg/L Cu^(2+)投加.研究结果表明:在缺氧段投加Cu^(2+)能引发污泥膨胀,而在好氧段投加Cu^(2+)并未引起污泥沉降性的恶化;在缺好氧环境中Cu^(2+)都未引起丝状菌的大量增殖;Cu^(2+)能刺激微生物分泌更多的胞外聚合物抵御Cu^(2+)的毒害作用,抑制微生物贮存聚-β-羟基烷酸酯(PHA)的能力;在SBR 2#的缺氧段投加Cu^(2+)有利于短程硝化反硝化的形成,但长期投加并不能维持短程硝化,而在SBR 3#的好氧段投加Cu^(2+)后,系统迅速丧失脱氮性能. 展开更多

关键词 污泥沉降性 铜离子 丝状菌 胞外聚合物 脱氮

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