张敏
- 作品数：10 被引量：91H指数：5
- 供职机构：苏州科技大学环境科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省高校自然科学研究项目江苏省自然科学基金更多>>
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- 基质浓度对ABR反应器SAD协同脱氮除碳效能影响被引量：3
- 2018年
- 为改善厌氧氨氧化对总氮(TN)去除不完全和有机物对厌氧氨氧化胁迫的问题,采用厌氧折流板反应器(ABR),接种成熟的厌氧氨氧化污泥与城市污水处理厂厌氧污泥,通过不同基质浓度控制,构建厌氧氨氧化耦合反硝化系统(SAD),并考察不同进水基质(COD、NO-2-N、NH+4-N)浓度对耦合系统脱氮除碳效能的影响及污染物去除规律.结果表明,在ABR反应器中可实现厌氧氨氧化与反硝化的耦合反应,并缓解了有机物对厌氧氨氧化菌的抑制效应.当进水COD、NO-2-N和NH+4-N浓度为260、185和100 mg·L-1,比例为2.6∶1.85∶1时,三者出水浓度分别低于10、1.0和0.9 mg·L-1,TN去除率达到99%,实现系统的稳定运行和C、N污染物的超低排放.不同基质浓度和比例条件下,目标污染物去除基本在第1隔室完成,去除率均在75%以上,且厌氧氨氧化反应在SAD耦合系统脱氮中占主导地位.
- 张敏姜滢汪瑶琪韦佳敏陈重军沈耀良
- 关键词：厌氧氨氧化基质浓度贡献率
- 短程硝化的快速启动调控研究被引量：7
- 2019年
- 为实现短程硝化的快速启动,采用序批式反应器(SBR),在实时控制条件下,探究短程硝化的启动策略,考察短程硝化的启动过程,并分析稳定短程硝化条件下典型周期内氮素及有机物的转化情况。研究结果表明,在进水COD/ρ(TN)为1,温度为30~35℃,pH为7.5~8.1,DO的质量浓度为0.3~0.5 mg/L的条件下,使反应剩余FA的质量浓度为0.13~0.39 mg/L,可在第8天(16个周期)启动短程硝化(连续7个周期维持85%以上的NAR视为启动成功),并稳定32 d,亚硝积累率(NAR)达90%以上。稳定阶段时,氮素及有机物的去除转化符合线性变化规律,平均比氨氧化速率(SAOR)为10.98 mg/(mg·h),是启动阶段的2倍。
- 温婧玉成浩楠李竹君赵晨曦张敏陈重军
- 关键词：短程硝化实时控制
- ABR-MBR工艺处理生活污水实现短程硝化被引量：8
- 2017年
- 采用ABR-MBR耦合工艺对MBR反应器中实现短程硝化的运行控制条件进行了研究,并为后续研究系统的反硝化除磷性能打下基础.ABR-MBR耦合工艺在不同条件下的运行研究结果表明,在ABR反应器的水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)6 h,污泥回流比100%,硝化液回流比300%,温度30℃±2℃的条件下,通过控制好氧区溶解氧浓度(DO从0.5~1.0 mg·L^(-1)降为0.3~0.7 mg·L^(-1))以及改变MBR反应器有效容积以控制其HRT,最终在MBR反应器HRT从3 h逐步延长至5 h时短程硝化遭到破坏,亚硝酸盐积累率(nitrite accumulation rate,NAR)从60%急剧下降至15%.短程硝化影响因素的分析表明:pH值、游离氨(free ammonia,FA)和游离亚硝酸(free nitrous acid,FNA)对本试验实现短程硝化无显著影响,维持低DO浓度(0.3~0.7 mg·L^(-1))并逐步缩短HRT是本试验实现短程硝化的关键控制因素,温度和污泥停留时间(sludge retention time,SRT)可作为辅助因素与之共同调控.短程硝化期间,系统获得了高效且稳定的COD和NH_4^+-N去除效果,平均出水浓度分别低于50 mg·L^(-1)和2 mg·L^(-1),去除率均在90%以上,TN平均去除率高达72%.
- 吕亮赵诗惠韦佳敏张敏张敏吴鹏沈耀良
- 关键词：短程硝化水力停留时间
- 厌氧氨氧化启动过程及微生物群落结构特征被引量：43
- 2017年
- 采用UASB反应器以体积比1∶2接种实验室培养的具有厌氧氨氧化(ANAMMOX)功能的厌氧污泥和城市污水厂的好氧污泥,耗时17 d成功启动ANAMMOX反应,启动阶段分为菌体水解期、活性提高期和稳定运行期.稳定运行后,逐步提高反应器容积负荷富集厌氧氨氧化菌,当容积负荷由0.10 kg·(m^3·d)^(-1)增至0.44 kg·(m^3·d)^(-1)时,总氮(TN)去除负荷也随之由0.09 kg·(m^3·d)^(-1)提高到0.42 kg·(m^3·d)^(-1),反应器污泥逐渐由浅红色加深,粒径大于0.2 mm的污泥所占比例由10.90%增至38.37%.采用高通量测序对接种污泥和负荷提高期的污泥进行检测,其中绿曲挠菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)、WWE3门、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)等占据主导.随着厌氧氨氧化菌富集程度的增大,脱氮功能菌中的变形菌门所占比例逐渐减少,从21.60%降至14.20%,而浮霉菌门随之增多,相对丰度由0.73%升至15.50%.当反应器的容积负荷增到0.44 kg·(m^3·d)^(-1)时,浮霉菌门中,Candidatus Brocadia属、Candidatus Jettenia属和Candidatus Kuenenia属是主要菌属,Candidatus Brocadia属占13.40%,是主要的厌氧氨氧化菌属.
- 汪瑶琪张敏姜滢徐乐中陈重军陈重军
- 关键词：厌氧氨氧化UASB反应器容积负荷高通量测序
- 硝化液回流比对ABR-MBR工艺反硝化除磷效能的影响被引量：16
- 2018年
- 基于ABR工艺与MBR工艺的耦合联动,以低C/N比生活污水为研究对象,构建生物相分离、液相循环和功能联动的ABR-MBR新型组合工艺,以实现稳定、高效、节能的多功能生物除污(去碳-脱氮-除磷)为目标,通过优化水力停留时间(HRT)以获得ABR优质碳源提供与MBR短程硝化实现的最佳组合,并进行了硝化液回流比为100%、200%、300%和400%时对反硝化除磷的影响研究.ABR-MBR耦合工艺在不同条件下的运行研究结果表明,将溶解氧(DO)维持在低浓度(0.3~1.0 mg·L-1)下及HRT维持在较短(HRTMBR=3 h)情况下在MBR中实现了短程硝化,亚硝酸盐积累率达到60%以上;随着硝化液回流比的增大,ABR中反硝化除磷效能先升高后下降,以300%时反硝化除磷效果为最佳,此时亦处于MBR短程硝化阶段,实现了短程反硝化除磷(主要以NO-2作为电子受体的反硝化除磷),且短程反硝化除磷在系统除磷中占据了主导作用.
- 吕亮尤雯张敏张敏沈耀良
- 关键词：短程硝化反硝化除磷
- 基于SBR-ABR实现PN-SAD耦合工艺的运行与优化调控
- 2020年
- 采用序批式活性污泥反应器-厌氧折流板反应器(SBR-ABR)组合工艺,构建"部分亚硝化-厌氧氨氧化反硝化"(PNSAD)反应链实现深度脱氮除碳.设定3种不同的运行工况,工况Ⅰ将SBR出水(NO2--N/NH4+-N为1~1.32)直接接入单隔室ABR厌氧氨氧化系统,发现虽然实现了厌氧氨氧化反应的稳定运行,但联合工艺总氮(TN)去除率低于80%,出水TN约20mg·L-1.为在ABR内增加反硝化功能,向ABR反应器第三隔室添加反硝化污泥,于工况Ⅱ将SBR出水接入,发现耦合反应对TN去除率仍偏低若实现深度脱氮需在厌氧氨氧化后段补充碳源.故在工况Ⅲ调控SBR出水(NO2--N/NH4+-N=5)与部分原水混合(NO2--N/NH4+-N=1.4;C/N=2.5),接入单隔室ABR厌氧氨氧化反硝化系统不仅实现了厌氧氨氧化段基质的良好配比,也为反硝化提供了良好的有机碳源,整个工艺出水COD为50左右,TN在6以下,TN去除率达到95%.在SBR-ABR反应器内构建PN-SAD联合反应为废水深度脱氮除碳提供了理论基础.
- 陈重军张敏张敏姜滢谢嘉玮谢军祥沈耀良
- 关键词：厌氧氨氧化脱氮除碳
- 环境温度下SBR实现稳定部分亚硝化研究被引量：3
- 2018年
- 采用SBR反应器建立了一套通过特定pH终值调控曝气停止点,以实现稳定部分亚硝化的策略,整个运行过程分为3个阶段,阶段Ⅰ启动亚硝化,阶段Ⅱ在稳定亚硝化的同时探索pH终值的设定规律,阶段Ⅲ采用pH终值设定规律实现稳定部分亚硝化,通过跨越夏、冬季(7～35℃)共148d的运行,考察SBR系统内有机物、氮素的转化规律,并分析不同温度(23、18、13℃)对部分亚硝化反应过程的影响.结果表明,在低DO(0.2～0.4mg/L)和MLSS为4000mg/L的条件下,控制pH终值为(7.73±0.02),使出水FA在0.5～1.2mg/L,可稳定部分亚硝化期间的出水NO_2^--N/NH_4^+-N值在1～1.4之间,出水亚硝积累率(NAR)维持在85%以上,有机物去除率在60%以上.比氨氧化速率、比亚硝态氮氧化速率、比COD去除速率均随温度下降而降低,但降低趋势较缓,且反应均能稳定完成.
- 张敏姜滢温婧玉汪瑶琪陈重军沈耀良
- 关键词：环境温度部分亚硝化
- 匹配厌氧氨氧化型亚硝化的调控过程研究进展被引量：10
- 2018年
- 叙述了近年来关于匹配型亚硝化过程的研究成果,阐述了匹配型亚硝化控制过程中的生化机理、化学计量比,总结了启动方式以及反应器类型、碱度、p H、DO、水力停留时间等的影响,分析了匹配型亚硝化反应过程中微生物的群落结构和动态变化,认为通过控制ρ(NO_2^--N)/ρ(NH_4^+-N)能够达到适宜厌氧氨氧化的优化基质比,该过程是实现部分亚硝化-厌氧氨氧化联合工艺实际应用的难点。认为需要进一步的探讨和研究的内容有:维持长期稳定的匹配型亚硝化满足Anammox的进水基质需求;从分子生物学的角度进行改良,降低各影响因素对AOB的不利影响;驯化抗冲击负荷能力强且对实际工程应用环境适应性高的AOB,以求为PN-Anammox联合工艺的规模化应用提供条件。
- 张敏汪瑶琪姜滢陈重军沈耀良
- 关键词：过程控制氨氧化菌
- C/N和污泥浓度对以pH值调控的亚硝化系统影响被引量：3
- 2019年
- pH是亚硝化系统实现并稳定的重要调控手段,为研究不同C/N(0、1、2、3、4)及污泥浓度(污泥量∶配水量为1∶6、1∶3、1∶1)下亚硝化系统的pH变化规律及在不同pH变化下对污染物去除转化过程的影响,以乙酸钠为碳源,采用锥形瓶接种成熟的亚硝化污泥进行了批次试验.结果表明,相同污泥浓度下,C/N越大,pH增量越大,反硝化效率越高;相同C/N下,污泥浓度越大,pH增量越小,反硝化效率越高.反应系统对碳氮的去除转化与pH变化存在较大的相关性,且反硝化与亚硝化反应具有先后顺序.整个系统运行期间,pH上升过程的比COD去除速率是pH下降时的7～16倍,pH下降过程的比氨氧化速率(SAOR)是上升过程的1～20倍,当pH <6. 1,系统失去氨氧化能力.本试验过程中,C/N为4时该系统碳氮去除效率较其他工况最佳,3个污泥浓度下分别耗时480、350、300 min完成氨的转化及80%的COD去除.不同工况下,亚硝化反应在系统内的占比维持在50%以上,且NO-3-N浓度一直低于5 mg·L-1,表明该系统以亚硝化作用为主导.
- 张敏韦佳敏黄慧敏姜滢郭萌蕾陈重军沈耀良
- 关键词：亚硝化反硝化PH值过程控制
- 基质浓度对ABR厌氧氨氧化反硝化脱氮除碳效能影响及动力学特征被引量：2
- 2018年
- 采用厌氧折流板反应器(ABR)为研究对象,以一定COD、NH+4-N和NO-2-N比例增加进水基质浓度,以明确基质负荷提高对ABR厌氧氨氧化和反硝化协同体系脱氮除碳的影响,并通过基质去除模型获得反应器对基质的耐受程度.研究表明,ABR反应器能够实现厌氧氨氧化反硝化耦合脱氮除碳,当进水基质COD、NO-2-N和NH+4-N浓度从220、168和60 mg·L^(-1)提高至420、270和110 mg·L^(-1)时,反应器脱氮效能下降,COD、NO-2-N、NH+4-N和TN去除率分别为97%、94%、30%和78%,厌氧氨氧化对TN去除的贡献率从43.08%骤降至16.49%,反硝化脱氮贡献率从53.81%增至82.07%.动力学模型拟合发现,Stover-Kincannon模型(R2=0.937,TN;R2=0.975,COD)较一级基质去除模型(R2=0.314,TN;R2=0.016,COD)更适合评价反应器对基质的承受力;Stover-Kincannon模型表明,反应器对TN和COD的最大基质利用率分别为1.43 g·L-1·d-1和3.33 g·L-1·d-1,饱和常数(KB)分别为1.2和3.79,研究认为ABR协同脱氮除碳体系理论上还有继续提升基质负荷的潜力.
- 陈重军张敏张敏姜滢姜滢徐乐中徐乐中
- 关键词：厌氧折流板反应器基质浓度脱氮除碳厌氧氨氧化菌动力学特征
