基于机械淘洗的活性初沉池碳源转化与回收评价

针对我国污水处理厂进水碳氮比值失调、初沉池中颗粒态碳源流失严重导致生物系统脱氮除磷碳源不足的问题,开展了传统初沉池运行效果评价与活性初沉池碳源转化回收技术研究。结果表明,传统初沉池对COD的去除率达到40.49%,其中对颗粒态COD的去除率更是高达56.27%,初沉池中大量碳源的无效流失导致生物系统进水碳氮比值与碳磷比值明显降低。而在活性初沉池中试系统中,由于大量污泥在池底部长期积累,有利于水解发酵细菌的繁殖与富集。高通量测序分析结果显示,Proteobacteria(34.17%)、Bacteroidetes(22.22%)、Chloroflexi(13.29%)是活性初沉池系统中的优势种群。活性初沉池系统使初沉污泥中微生物种群结构发生了显著的变化,而这种变化有利于初沉污泥水解发酵的进行。通过微生物的水解发酵及机械搅拌单元的淘洗作用,活性初沉池出水SCOD与VFAs可分别增加51.7 mg/L和18.8 mg/L,经过活性初沉池后污水的SCOD/TN值和SCOD/TP值可分别提高40.9%和41.8%。活性初沉池系统可有效减少污水中碳源流失,实现对颗粒态碳源的原位转化与回收。     

利用活性初沉池改善进水水质与强化生物脱氮研究

建有初沉池的污水处理厂通常都不能满足生物脱氮除磷对碳源的需求,而取消初沉池则会增加好氧池的曝气能耗并降低生物处理工艺的稳定性。利用初沉污泥发酵来增加生物可利用的碳源被证明是行之有效的方法,其中利用活性初沉池进行污泥发酵是最为简单、改造费用最低的一种发酵方式,但其发酵效果难于控制。以北京高碑店污水厂的升级改造工程为背景,开展了将普通初沉池改造成活性初沉池的生产性试验。结果表明,活性初沉池中典型的污泥层高度为0.22~0.54 m,仅为普通初沉池池边水深的5%~12%;与未改造的普通初沉池相比,经改造后的活性初沉池出水VFA、SBOD5、COD、C/N、C/P值分别增加了48.8%、45.3%、20.5%、66.2%、26.2%;活性初沉池系列的缺氧反硝化效果明显好于普通初沉池系列的,缺氧末端的硝酸盐氮浓度均值分别为3.4和8.9 mg/L。因此,将普通初沉池改造成活性初沉池是实现节能降耗和稳定达标的有效措施。     

高效初沉发酵池处理城市污水的中试研究

应用生物絮凝沉淀和水解发酵耦合工艺,将传统的初沉池改造为集进水悬浮固体的沉淀分离和沉淀污泥的产酸发酵为一体的高效初沉发酵池,以优化碳源结构,提高后续工艺的污泥活性和脱氮除磷能力。在水力停留时间为0.75 h、悬浮污泥絮体层界面高度不低于高效初沉发酵池有效池深的70%、SRT为4 d的条件下,考察了高效初沉发酵池对进水水质的改善效果。结果表明:高效初沉发酵池对SS的去除率为78%,是普通初沉池的近2倍;出水VSS/SS均值为71.9%,较普通初沉池提高了17.3%;出水C/N和C/P值较进水值分别提高了33%和14%,且明显高于污水厂普通初沉池出水水质。碳源结构的改善提高了后续生物处理工艺的脱氮除磷效果,对TP的去除率稳定在90%～98%。     

利用活性初沉池提高传统初沉池出水碳源的研究

采用生物处理工艺的城市污水处理厂,其传统初沉池出水的碳源难以满足后续生物脱氮除磷的需求,但是取消初沉池会增大生物池的曝气量及能耗。因此提出了一种减少碳源流失的活性初沉池新工艺,并通过中试分析了不同转速及回流比下活性初沉池的出水效果。当活性初沉池的转速由40 r/min增加到80 r/min、回流比由10%增加到30%时,其出水的SCOD、VFA、SCOD/TN、SCOD/TP值都有不同程度的提高。在转速为60 r/min、回流比为20%时,活性初沉池出水的SCOD、VFA、SCOD/TN、SCOD/TP值分别较进水提高了34.00%、30.35%、70.73%、63.15%。     

泥位、HRT对高效初沉发酵池运行的影响

以高效初沉发酵池中试装置为试验对象,通过单因素控制,研究了泥位和HRT对其运行效果的影响。结果表明,在合理的运行条件下,高效初沉发酵池对改善生物段进水碳源有显著作用;不同泥位下高效初沉发酵池运行效果排序为:75%>60%>35%>90%,最佳泥位时的出水COD/SS、VSS/SS值分别比进水提高了23.0%、26.0%,而COD/TN值则降低了11.0%;当HRT为0.75 h时高效初沉发酵池的运行效果明显优于其他HRT的,此时出水COD/SS、VSS/SS值与进水相比分别提高了23.0%、22.7%,而COD/TN值降低了13.0%。     

晋中市污水水质及低C/N值进水反硝化特征

针对城市污水处理厂出水总氮浓度超标和低C/N值(C/N值4)的现象,以晋中市某污水处理厂为研究对象,深入分析其污染物指标分布概率和污水水质特征。采用间歇式反硝化试验,对比了以沉砂池、初沉池出水为进水的反硝化过程中,对NO_3~--N及COD的去除效果,并用动力学方法分析两种进水反硝化特征的差异。试验结果表明,沉砂池出水和初沉池出水的反硝化过程均可分为快速反应期、减速反应期和慢速反应期。碳氮比较低条件下,反硝化过程呈一级动力学反应。取消初沉池后,对NO_3~--N的去除率可提高9%,颗粒性有机物碳源(CODSS)可起到增加外碳源的作用。同时表明,取消初沉池为反硝化微生物提供颗粒性有机碳源的工艺思路合理可行,对实际城市污水处理具有指导意义和应用价值。     

强化低碳源污水生物除磷的技术方式探究

以一营养物去除工艺——BNR为研究对象,分别采用试验与模拟,研究了通过厌氧上清液侧流磷回收和外加碳源方式对低碳源污水生物除磷的强化作用。试验结果与模拟预测双双显示,对COD/P值=50的实际生活污水实施30%的厌氧上清液旁路磷沉淀可明显强化生物除磷作用,使出水TP浓度从碳源抑制时的1.8 mgP/L下降至0.5 mgP/L以下。侧流磷回收不仅可回收40%的进水磷负荷,亦可节省27%的外加碳源。因此,厌氧上清液侧流磷回收与外加碳源对强化生物除磷作用有着异曲同工之处。模拟预测与试验结果几乎一致的演示表明,数学模拟技术可取代传统试验进行相关问题研究。     

初次沉淀池短时沉降效应的模拟试验研究

针对在活性污泥法工艺中究竟应该取消还是保留初沉池这一争论.通过静态和动态沉淀模拟试验,研究初沉池的水力停留时间与初沉池沉降效应的关系,以确定比较合适的初沉池水力停留时间.研究表明,初沉池沉淀时间控制在0.5~1.0h之内应该是适当的,一方面可维持初沉池的本来功能,同时也缓解脱氮除磷中存在的碳源矛盾;另一方面可降低工程基建投资.     

不设初沉池时除磷脱氮系统产率系数的选择

详细分析了几种产率系数表达形式的具体含义及适用性,指出如果沿用设置初沉池时的f值进行无初沉池生物除磷脱氮系统的工程设计,会带来约 40% ~60%的误差,建议不设初沉池时生物除磷脱氮系统应采用能综合反映系统性能的净过程产率系数Yn或总产率系数YBOD,并对国内部分城市污水处理厂的实际运行数据进行了分析。     

UCT工艺处理低C/N值城市污水的试验研究

采用UCT工艺处理低C/N值城市污水,考察了其处理效果及影响因素。结果表明:UCT工艺对COD的平均去除率为87.3%,进水中较高浓度的氨氮对COD去除效果有一定的影响;系统运行稳定后,对氨氮的去除率可保持在90%以上,硝化效果较好;在无外加碳源的情况下,UCT工艺对总氮的去除率为50%左右,投加甲醇碳源调节污水的C/N值为6.2左右时,对总氮的去除率可稳定在80%以上;进水中较高浓度的氨氮对系统除磷效果的影响较大,在硝化效果不好的情况下对总磷的去除率可达86%,在硝化效果较好的情况下除磷效率较低,为50%左右。