污水生物脫氮技術

第1章緒論1
1.1我國水環境氨氮污染現狀1
1.2水體中氨氮污染物的危害3
1.3含氮污染物在水體中的遷移轉化4
參考文獻5

第2章脫氮技術介紹7
2.1物理化學脫氮7
2.1.1折點氯化法7
2.1.2離子交換法7
2.1.3吹脫法8
2.1.4化學沉澱法8
2.1.5其他處理方法9
2.2生物脫氮9
2.2.1傳統生物脫氮技術9
2.2.2新型生物脫氮技術13
2.2.3新型脫氮微生物21
參考文獻22

第3章電凝聚強化生物脫氮技術27
3.1電凝聚強化SBR生物硝化試驗研究27
3.1.1材料和試驗方法28
3.1.2電凝聚強化技術條件優化29
3.1.3電場和鐵離子對硝化的影響32
3.1.4酶活性36
3.1.5硝化速率37
3.1.6微生物群落結構40
3.2電凝聚強化SBR生物反硝化試驗研究43
3.2.1材料和試驗方法44
3.2.2電凝聚強化技術條件優化45
3.2.3電場和鐵離子對反硝化的影響48
3.2.4反硝化速率53
3.2.5酶活性與N2O和N2的產生55
3.2.6微生物群落結構57
3.3電化學A/O-MBR處理油葉岩乾餾廢水的馴化試驗研究60
3.3.1啟動方式及運行工況61
3.3.2馴化期兩套系統污泥特性的研究62
3.3.3馴化期污染物去除效果68
3.3.4微生物群落的研究71
參考文獻80

第4章高效脫氮微生物強化生物脫氮技術87
4.1高效好氧反硝化菌富集及強化脫氮87
4.1.1高效好氧反硝化菌富集87
4.1.2高效好氧反硝化菌脫氮性能89
4.1.3高效好氧反硝化菌強化脫氮96
4.2高效異養硝化菌富集及強化脫氮105
4.2.1高效異養硝化菌富集105
4.2.2高效異養硝化菌脫氮性能107
4.2.3高效異養硝化菌強化脫氮115
4.3傳統硝化菌高效富集及強化脫氮135
4.3.1傳統硝化菌高效富集135
4.3.2傳統硝化菌脫氮性能152
4.3.3傳統硝化菌強化脫氮160
4.4複合高效脫氮微生物強化處理低C/N生活污水172
4.4.1汙水處理廠原始運行效果172
4.4.2低硝化效果分析及升級改造方案175
4.4.3複合脫氮微生物強化脫氮性能分析176
參考文獻186

第5章基於抑制劑控制的短程硝化反硝化技術194
5.1甲酸與聯氨對AOB及NOB關鍵酶活性影響的MOE模擬195
5.1.1甲酸對AOB及NOB關鍵酶活性影響的MOE模擬195
5.1.2聯氨對AOB及NOB關鍵酶活性影響的MOE模擬201
5.2利用甲酸控制短程硝化202
5.2.1不同甲酸濃度對短程硝化的影響202
5.2.2SBR中甲酸對短程硝化的持續性影響204
5.2.3生物相及活性污泥電鏡檢測209
5.2.4系統活性污泥16S rRNA高通量測序分析211
5.2.5甲酸對短程硝化的抑制機制分析221
5.3利用聯氨控制短程硝化225
5.3.1不同聯氨濃度對短程硝化的影響225
5.3.2生物相及活性污泥電鏡檢測227
5.3.3系統活性污泥16S rRNA高通量測序分析228
5.3.4聯氨對短程硝化的抑制機制分析239
5.4甲酸-聯氨聯合控制短程硝化241
5.4.1不同甲酸、聯氨投加方式對短程硝化的影響241
5.4.2甲酸、聯氨聯合控制短程硝化242
5.4.3活性污泥電鏡檢測243
5.4.4系統活性污泥16S rRNA高通量測序分析245
5.5MBBR中的短程硝化實驗251
5.5.1MBBR中抑制劑對短程硝化反硝化的影響251
5.5.2MBBR中短程硝化反硝化處理油葉岩乾餾廢水264
參考文獻282

第6章短程反硝化除磷脫氮工藝與微生物特性285
6.1短程硝化系統啟動及影響因素285
6.1.1短程硝化系統啟動285
6.1.2溫度影響289
6.1.3pH影響291
6.1.4SRT影響296
6.1.5DO影響299
6.2短程反硝化除磷系統啟動及影響因素302
6.2.1短程反硝化除磷系統啟動302
6.2.2pH影響306
6.2.3SRT影響310
6.2.4溫度影響315
6.2.5電子受體影響319
6.3A2N-SBR系統除磷脫氮及反硝化除磷機理322
6.3.1A2N-SBR處理效果322
6.3.2短程反硝化除磷機理326
6.4微生物特性333
6.4.1短程反硝化聚磷菌分離純化334
6.4.2生理生化試驗335
6.4.3釋磷吸磷試驗338
6.4.4短程反硝化聚磷菌分子生物學鑒定340
參考文獻349

隨著我國經濟與科技的快速發展，水資源短缺、水環境污染問題日益突出。據《全國水資源綜合規劃》，目前全國多年平均總缺水量為536億立方米。我國經濟快速增長的同時，汙水處理工藝卻落後和滯後，導致我國污水排放總量居世界首位，這更加劇了水資源不足的問題。
 
目前，我國氨氮污染排放量已遠遠超出受納水體的環境容量，這一問題成為地表水體氨氮超標的主要原因。“十二五”期間國家將氨氮作為新的約束性指標，並納入污染物總量控制指標體系。要解決氨氮廢水的污染問題，除了從根源上控制排放以外就是開發更經濟有效的治理方法和途徑，在此背景下，國內外環保工作者經過幾十年的不懈努力，使常見的污水脫氮技術得到了有效的開發，取得了一系列具有使用價值的研究成果。
 
本書是編著者參閱了一些文獻資料編著而成的，其目的是通過對含氮廢水（包括生活和工業含氮廢水）新型處理技術的匯總，對其中行之有效的方法起到傳播和推廣的作用。

本書第1章介紹了我國水環境氨氮污染現狀、水體中氨氮污染物的危害；第2章介紹了常見的物理、化學和生物脫氮方法；第3章介紹了電凝聚強化生物脫氮技術的原理、工藝和實際應用；第4章介紹了高效脫氮微生物強化生物脫氮技術的機理和汙水處理廠的實際應用；第5章介紹了基於抑制劑（甲酸和聯氨）控制的短程硝化反硝化技術；第6章介紹了短程反硝化除磷脫氮工藝的啟動、影響因素和機理。

本書在編寫過程中參考了一些專著和相關的資料，在此對這些著作的作者表示感謝。

由於編者技術水準有限、經驗不足，加上成書時間倉促，書中某些論點雖經反復試驗推敲，仍難免有不妥甚至疏漏之處，真誠地希望廣大讀者、專家予以批評指正。



編者

2019年9月