焦点提醒：2022年4月23日国际出名期刊Science of the Total Environment (IF=7.963/Q1)在线颁发了上海师范年夜学情况与地舆科学学院张永明传授团队的研究论文“Anoxic/oxic treatment without biomass recycle”。论文具体引见了由该团队按照其专利手艺(ZL2015 1 0510978.7和ZL2019 1 0930412.8)研发的世界初创的无污泥轮回的A/O水处置工艺。该团队将缺(厌)氧和洽氧的垂直折流式生物反映器(Vertical STOTEN:世界初创无污泥轮回的A/O水处置反映器和工艺 2022年4月23日国际出名期刊ScienceoftheTotalEnvironment(IF=7.963/Q1)在线颁发了上海师范年夜学情况与地舆科学学院张永明传授团队的研究论文“Anoxic/oxictreatmentwithoutbiomassrecycle”。论文具体引见了由该团队按照其专利手艺(ZL201510510978.7和ZL201910930412.8)研发的世界初创的无污泥轮回的A/O水处置工艺。该团队将缺(厌)氧和洽氧的垂直折流式生物反映器(VerticalBaffledBioReactor,VBBR)串连组合为一体，并将其用在城镇糊口污水处置。比拟保守的A/O水处置工艺，缺(厌)氧和洽氧VBBR的组合实现了无污泥轮回的A/O水处置工艺，在水力逗留时候缩短30%~50%的环境下，COD和总氮去除率提高了6%和22%，特别是总氮的去除乃至几近到达了极限脱氮程度。该反映器操作、运转保护十分简洁，而且残剩污泥量年夜年夜削减。 文章亮点 ●DenitrifiersandnitrifierswereenrichedinAandOtankswithnobiomassexchange. ●Thekineticsinbothtanksincreasedbyatleast27%withnobiomassexchange. ●Thekineticssteadilydecreasedastheratioofbiomassexchangeincreased. ●Thetwo-stagesoftheverticalbaffledbioreacetor(VBBR)haddistinctcommunities. ●Thetwo-stageVBBRincreasedTNremovalratioby22%overthanclassicA/Oprocess. 摘要•看点 在城市糊口污水处置范畴，保守的A/O或A2/O水处置工艺是现今世界的支流工艺，该工艺的长处是经由过程内轮回体例充实地操纵进水中无限的碳源，提高了总氮的去除率。但该工艺具有最年夜的错误谬误是在水处置进程中，水与污泥一路在缺(厌)氧(A)和洽氧(O)池间轮回活动，使得在A池内具有年夜量的硝化菌，而在O池内又具有年夜量的反硝化菌，由此致使硝化和反硝化效力都不高。另外，保守的A/O污水处置工艺中，缺(厌)氧池的运转体例很轻易使消融氧溶入此中，致使无限的无机碳源操纵率较低，是以保守A/O污水处置工艺老是难以做到总氮的高效去除。 本新工艺将缺(厌)氧与好氧VBBR串连在一路，构成一套新奇的反映器系统(如图1所示)。该系统有用地降服了保守A/O工艺的错误谬误，在轮回进程中污泥固定不动而只要水的轮回。另外，前段的缺(厌)氧反映器(An-VBBR)，因为能够严酷限制消融氧的侵入，从而能够极年夜地提高无机碳源的操纵率，进而实现“极限脱氮”。 图1.无污泥轮回的A/O污水处置反映器和工艺示企图. 本研究起首从尝试室小试最先，别离设想了有、无污泥互换的硝化和反硝化尝试来摹拟保守A/O水处置工艺的泥水轮回环境。研究发觉，比拟有50%的污泥互换，无污泥互换时，硝化和反硝化反映速度要快1.5倍和4.2倍，该尝试成果如图2所示。 图2.分歧污泥互换量前提下的硝化和反硝化速度. 当将好氧VBBR(Ox-VBBR)与缺氧VBBR(An-VBBR)串连在一路用在现实的城镇污水处置时，在分歧回流比(R)前提下，进出水的COD、氨氮和总氮的浓度转变如图3所示。 图3.好氧与缺氧VBBR串连处置城镇污水时进出水浓度的转变,此中Effluent(1)和(2)别离暗示An-VBBR和Ox-VBBR的出水. 从图3能够看出，在回流比为200%时，最初出水总氮的平均浓度唯一1.5mg/L，到达了极限脱氮的程度。与此同时，保守的A/O工艺处置不异的城镇糊口污水时，其进出水中COD和总氮的平均浓度如图4所示。比力图3和图4能够看出，组合VBBR工艺比拟保守A/O工艺，COD和总氮去除率平均提高了6%和22%。 图4.保守A/O工艺处置不异城镇污水时进出水的COD和总氮浓度. 感化机理 新型的组合VBBR水处置工艺之所以能够实现高效的总氮去除率，一方面在在An-VBBR能够严酷限制消融氧的侵入，从而高效地操纵了进水中无限的无机碳源。另外一方面，如图5所示，两个VBBR中具有较着分歧的微生物群落，即An-VBBR内反硝化菌占绝对劣势，而Ox-VBBR内硝化菌占绝对劣势。由此各反映器内的微生物都可以充实阐扬它们的感化，是以在硝化和反硝化进程中，能够阐扬出最年夜的脱氮结果。而保守的A/O水处置工艺中，好氧池(Ox-tank)和缺氧池(An-tank)中的微生物群落散布很是类似。即好氧池中有相当多的反硝化菌，而在缺氧池中又有相当多的硝化菌。恰是因为这类硝化和反硝化菌在反映器运转进程中不断地夹杂，使得保守A/O水处置工艺的硝化和反硝化效力较低。而新型的组合VBBR则有用地降服了这一错误谬误。 图5.新型的无污泥轮回反映器和保守A/O工艺中微生物群落散布.此中An-VBBR和Ox-VBBR别离暗示无污泥轮回的缺氧和洽氧VBBR,An-tank和Ox-tank暗示保守A/O工艺中的缺氧池和洽氧池.Upper和Lower别离暗示VBBR的上部和下部. 本论文获得情况摹拟与污染节制国度重点结合尝试室(清华年夜学)开放基金(16K10ESPCT)的帮助，情况科学2018级博士研究生陆沁园、2018级硕士研究生周隽清和2019级博士研究生朱格为配合第一作者，张永明为通信作者，合作者包罗美国项目院院士，斯德哥尔摩水奖取得者BruceE.Rittmann传授。 论文作者: 浏览原文：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969722022598?dgcid=author
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