倒置A~2/O工艺生活污水脱氮效果研究

采用倒置A2/O工艺处理生活污水中的氮,研究进水C/N、溶解氧、回流比这三个因素对倒置A2/O工艺脱氮效果的影响;分析好氧段、缺氧段、厌氧段各阶段,总氮、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的转化情况,以确定实现最佳脱氮的效果。结果表明:最佳进水C/N比为400,好氧段溶解氧为2.0mg/L,污泥回流比为75rad时,脱氮效果最好。通过对不同格室氮形态的研究表明,亚硝酸盐主要在缺氧段去除,而在厌氧段和好氧段出现了亚硝酸盐的累积;对于氨氮的去除主要发生在好氧段,其去除率可占到总去除率的70%以上。     

A2O工艺处理低C/N比生活污水的试验研究

采用52.5 L的A²O试验装置处理实际生活污水,研究了A²O工艺在处理低C/N比生活污水时的脱氮除磷特性,并探讨了如何通过强化缺氧吸磷来提高系统的脱氮除磷效率。试验结果表明：在厌氧/缺氧/好氧体积比为1/1/2、HRT为8 h、污泥回流比为70%、内回流比为300%的工况下处理C/N为7.89的生活污水,TN和SOP去除率分别能够达到85.4%和93.3%,系统中存在反硝化除磷,缺氧吸磷占总吸磷量的25.3%。同样的运行条件下处理C/N为4.20的生活污水时,SOP去除几乎不受影响,但TN去除率降低至62.2%,平均出水TN浓度也超过20 mg•L^-1。维持厌氧区体积不变,增大缺氧区体积,使得缺氧/好氧体积比为5/8时,TN去除率可上升到70.7%,缺氧吸磷占总吸磷量的55.2%。同时改变内回流比的试验表明250%的内回流比能最大程度地强化反硝化除磷的作用,此时TN去除率可提高至77.3%。强化A²O工艺中的反硝化除磷,能克服碳源不足对脱氮除磷的影响,显著提高低C/N比污水的脱氮除磷效率。     

分段进水一体化工艺同步硝化反硝化脱氮影响因素研究

以考察分段进水一体化工艺脱氮的影响因素及脱氮能力为目的,研究了进水流量比(厌氧区∶缺氧区)、好氧区溶解氧(DO)浓度、水力停留时间(HRT)(固定厌氧区和缺氧区进水流量比为3∶1)对工艺的同步硝化反硝化(SND)的影响,同时运用动力学模型对工艺的脱氮能力进行了模拟分析。试验结果表明:厌氧区和缺氧区进水量比为3∶1时,总氮去除率最高,平均去除率在86%以上;好氧区DO质量浓度约为2.0 mg/L时,总氮去除率最高,平均去除率在85%以上;保持厌氧区和缺氧区进水流量比为3∶1, HRT为12 h时,总氮去除率最高,平均去除率在86%左右;对脱氮动力学进行了研究,反硝化速率方程为R=-1.87×10-3X,总氮降解常数为1.87×10-3 h-1。     

低温低C/N比污水微氧生物脱氮性能研究

为探究低温条件下溶解氧（DO）质量浓度对微氧生物脱氮反应器启动和运行的影响,采用外曝气回流上升流式微氧污泥处理系统,将低C/N比模拟城市污水泵入反应器进行处理,实验各阶段微调DO浓度并测定主要出水水质指标。结果表明,反应器对TOC、IC、NH⁺₄-N和TN去除率分别为62.32%、60.02%、91.56%、64.09%,在低温、低DO、低C/N比的条件下处理效果良好。菌群结构分析表明,驯化污泥存在促进颗粒化菌,好氧氨氧化、厌氧氨氧化、自养反硝化、异养反硝化和好氧反硝化可协同脱氮,在低温、低C/N比下富集节能高效脱氮菌群。     

好氧颗粒污泥培养及其稳定性研究

在序批式反应器SBR中,用部分厌氧颗粒污泥和絮状污泥为种泥,进水为人工配水,采用逐渐减少污泥沉降时间的方法培养出好氧颗粒污泥,并研究温度、进水C/N比对其稳定性的影响。结果表明,好氧颗粒污泥培养时间仅为36 d,颗粒粒径在3 mm左右,SVI值为37 m L/g,沉降性能良好,表面有较多洞眼。低温(10℃)、常温(20℃)对好氧颗粒污泥形态影响不大,但低温条件下出水水质指标波动较大,COD、氨氮、总氮的去除率均低于常温。C/N对COD去除率的影响不明显,但对氮的影响较明显,当C/N≤5时,好氧颗粒污泥开始失稳,TN、氨氮的去除率均低于60%;当C/N比降低至3时,颗粒污泥完全失稳。     

碳氮比对AAO-BAF工艺运行性能的影响

AAO-BAF工艺由厌氧-缺氧-好氧反应器和曝气生物滤池组成,属于外硝化反硝化除磷工艺。以实际生活污水为处理对象,通过调节进水COD浓度(从211 mg·L^-1增加到675 mg·L^-1),研究了进水COD和TN的比(C/N)对AAO-BAF工艺运行性能的影响。结果表明,进水有机物浓度低或高,可以通过限制厌氧释磷量或竞争AAO反应器缺氧区的NO₃^-,从而影响工艺的反硝化除磷效果。当进水C/N大于4,小于7时,AAO-BAF工艺对COD、TN和PO₄^3-的去除率分别可达86%、78%和90%以上。很高的C/N(如9.5)会使缺氧区内存在大量挥发性脂肪酸(VFA),导致普通反硝化菌迅速消耗反硝化聚磷菌(DPAOs)的电子受体NO₃^-。     

分段进水一体化工艺除磷影响因素研究

采用分段式进水一体化工艺处理校园生活污水,考察了不同影响因素对除磷效率的影响。试验结果表明:在厌氧区和缺氧区进水流量比为3∶1时,总磷去除率最高,平均去除率达到了93%以上;在好氧区DO的质量浓度约为2.0 mg/L时,总磷去除率最高,平均去除率达到了91%以上;在HRT为8 h时,总磷去除率最高,平均去除率达到了93%左右;正交试验结果表明影响TP去除率的因素优先顺序为DO、进水流量比、 HRT,最佳组合工艺参数为厌氧区和缺氧区进水流量比为3∶1, DO的质量浓度为2.0 mg/L, HRT为8 h。     

以污泥微氧水解发酵液为碳源处理低C/N城市污水

采用污泥微氧水解发酵液为碳源用于厌氧/好氧/缺氧模式运行的SBR工艺处理低C/N城市污水,考察了不同C/N下系统的脱氮除磷能力。结果表明:随着C/N的提高,SBR工艺的脱氮除磷效果逐渐强化,当C/N在7、8时,系统内出现了反硝化除磷现象,并在C/N=8时实现了高效同步脱氮除磷,对COD、NH4+-N、TN、TP的去除率分别为93.7%、98.9%、84.3%、96.1%,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。     

常规与倒置A2/O工艺处理猪场消化液比较研究

以高COD、高NH_4~+-N含量、低C/N的猪场厌氧消化液为研究对象,比较了常规A~2/O与倒置A~2/O工艺在碳源利用及脱氮除磷效果方面的差异。结果表明,在总HRT均设为124 h、消化液回流体积比和污泥回流体积比分别为300%和50%的相同条件下,倒置A~2/O对厌氧消化液中的COD、氮和磷的去除率比常规A~2/O分别提升了8.16、10.83、27.32百分点。倒置A~2/O稳定运行后出水COD和NH_4~+-N、TP的质量浓度最低分别为228 mg/L和63、8 mg/L,达到GB 18596-2001的排放要求。倒置A~2/O将缺氧池前置而使得厌氧池与好氧池直接相连,有利于提高缺氧池对低C/N废水中碳源的利用率,提升系统反硝化脱氮能力;而且能够保证厌氧池的厌氧环境,增加好氧池的吸磷动力,从而有利于系统除磷效率的提高。     

连续流分段进水生物脱氮工艺研究进展

连续流分段进水生物脱氮工艺(CSFBNR)是一种串联多个缺氧和好氧区域,充分利用污水中有机碳源进行有效脱氮的污水处理技术。介绍了CSFBNR的原理,重点分析了分段数量、进水流量分配比例、缺氧区和好氧区容积比、污泥回流比和进水COD/TN等对工艺的影响。增大CSFBNR的分段数量、污泥回流比和容积比可以提高脱氮率,适宜的分段数、容积比和污泥回流比分别是2~4、1:4~1:1和75%~100%。优化后的CSFBNR处理C/N低至5的污水可以达到国家一级A排放标准。通过工程应用实例,证实了CSFBNR的脱氮率高于传统生物脱氮工艺。     

进水碳氮比对连续流双污泥系统氮磷去除的影响

采用连续流双污泥系统模拟污水处理中试试验,通过改变碳源投加量实现不同C/N比,探究连续流双污泥系统C/N比对污染物去除效果的影响及作用机制。结果表明:连续流双污泥系统在不同进水C/N下,均能取得稳定的脱氮除磷效果;随C/N比升高,反硝化作用增强,TN去除率相应升高,C/N比值为5、6时,平均去除率可达86%;C/N比对氨氮去除效果影响较小;C/N比对TP去除效果影响显著,C/N比值为3时TP去除率最高,平均去除率为93%,随C/N比增高去除率逐渐下降,C/N比值为6时TP平均去除率仅为61%。可见,连续流双污泥系统对进水C/N比偏低的生活污水有着更好的处理效果。     

低温条件下UCT-MBR处理工艺同步脱氮除磷优化研究

随着地表水准Ⅳ类处理标准的全面推广,北方地区低COD/TN(C/N)、冬季低温严重影响污水处理厂出水稳定达标。本研究构建了UCT-MBR在冬季开展中试,通过调整C/N、回流比,系统考察了该工艺脱氮除磷效果。运行结果表明,在低温时,C/N为6.0、无需投加除磷药剂、缺氧池至厌氧池回流比100%、好氧池至缺氧池回流比260%、膜池至好氧池回流比200%,系统脱氮除磷效果优异,出水COD平均为20 mg/L、NH₄⁺-N、TN、TP平均质量浓度分别为0.4、8.5、0.2 mg/L,稳定达到地表准Ⅳ类出水标准。厌氧和缺氧池ORP与系统脱氮除磷效果呈现负相关性,厌氧和缺氧池ORP分别在(-283±51) mV和(-144±42) mV,同步脱氮除磷效果最佳,在工程应用可根据ORP值预测处理效果,并指导生产运行。提高C/N,有助于反硝化聚磷菌(DPAOs)富集,C/N为6.0时,缺氧池除磷率达到73.5%,TP平均去除率93.5%。高通量测序结果表明,系统中属于DPAOs的Dechloromonas和Candidatus Accumulibacter富...     

C/N比对好氧颗粒污泥处理城市污水效果影响的试验研究

采用人工模拟生活污水,以抚顺三宝屯污水处理厂二沉池的絮状剩余污泥作为接种污泥,运用间歇进水运行方式,在好氧阶段曝气量为3~3.5L/min,反应器内换水体积比为60%的条件下,依次控制反应器C/N比,考察不同C/N比对好氧颗粒污泥去除城市污水中各污染物的影响。试验结果表明,控制反应器的进水C/N比值为10时,有利于颗粒物泥更好的脱氮效果和对有机物、磷的有效去除,COD、NH_4~+-N、TN和TP平均去除率分别为94.31%、95.16%、85.64%和84.93%。     

污泥双回流-厌氧/好氧/缺氧强化内源反硝化深度脱氮

目前,如何经济有效地实现低C/N生活污水深度脱氮仍是污水处理厂面临的一个重大挑战。理论上后置反硝化可以实现深度脱氮效果,但往往由于缺乏外碳源难以同时满足经济高效脱氮。本研究建立的新型污泥双回流-厌氧/好氧/缺氧(AOA)工艺有利于富集培养以Candidatus Competibacter为主的反硝化聚糖菌(DGAOs),能够开发与利用内碳源脱氮。该系统长期处理低C/N (3.2)实际城市生活污水,TIN去除率达91.81%,出水TIN浓度为4.36 mg·L^-1。此外,提高第二污泥回流量增加了缺氧区的MLSS同时提升了比内源反硝化速率,是深度氮去除的主要原因。随着去除效果的提升,充分的厌氧环境使得内碳源贮存量升高,脱氮效果呈现正向循环。二沉池底部产生的额外碳源随第二回流引入系统进一步强化脱氮。本研究阐明了污泥双回流-AOA系统节碳脱氮的原理与关键,为低C/N城市污水的脱氮效率提供了一种可行性。     

A_2N_2双污泥系统反硝化除磷工艺的启动与稳定

采用低C/N比实际生活污水,以A2N2-SBR(厌氧/硝化/缺氧/硝化)双污泥系统为研究对象,重点考察了A2N2系统启动过程中的脱氮除磷特性。试验结果表明:采用在A2/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A2/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;A2/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A2/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、PO43--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。     

超声波-缺氧/好氧消化与传统好氧消化效果的比较研究

为考察超声波-缺氧/好氧消化对污泥降解的效果,通过实验室中试对比试验,研究了污泥超声波-缺氧/好氧消化对传统好氧消化的比较优势。研究结果表明,经过25 d的消化后,超声波-缺氧/好氧消化污泥TSS和VSS的去除率分别达到了35.77%和50.02%,比好氧消化污泥分别提高了3.90%和8.99%;超声波-缺氧/好氧消化污泥稳定时间比好氧消化污泥缩短了近6 d;超声波-缺氧/好氧消化污泥的TN去除率为40.8%,远高于传统好氧消化,并且超声波-缺氧/好氧消化污泥上清液中氨氮和硝态氮浓度却远低于传统好氧消化,因而降低了上清液回流氨氮和硝态氮对污水处理系统的负荷压力。     

倒置A~2/O池容比对猪场消化液脱氮除磷的影响

利用倒置A~2/O工艺处理猪场废水厌氧消化液,研究了该工艺缺氧、厌氧、好氧池容比对低C/N猪场废水厌氧消化液脱氮除磷的影响。在总水力停留时间相同的前提下,实验设定工况1～工况4缺氧、厌氧、好氧池容比分别为(3:2:4)、(3:1:4)、(1:3:4)和(1:1:4)。结果表明,在处理低C/N猪场废水厌氧消化液时,池容比对厌氧消化液中COD、NH4+-N、TN和TP等污染物去除效果差异明显。在好氧段充分硝化的条件下,选择合适缺氧、厌氧池容比,能够提高倒置A~2/O工艺系统对低C/N厌氧消化液的脱氮除磷效率。工况1对污染物总体去除效果最好,该运行工况下COD、NH_4~+-N、TN和TP的平均去除率分别达到了88.75%、80.12%、65.33%和62.53%。     

多级接触氧化工艺脱氮效果及不同运行方式的对比研究

重点考察了中试规模的多级接触氧化工艺处理不同浓度养鸡厂污水的脱氮效果,对接触氧化槽中的固定填料进行取样测量附着污泥的反硝化速率,发现好氧环境的填料表面污泥存在一定的反硝化性能,证明本工艺中存在同步硝化反硝化现象。通过分段进水以改善碳源不足、通过2#槽间歇曝气以强化缺氧环境,结果表明,缺氧环境不足是脱氮效果的主要限制因素,碳源不足对脱氮也有较大的负面影响。通过分析确定了本工艺的最佳运行方式为2#槽间歇曝气并联运行,当进水总氮质量浓度为203～408 mg/L时,其总氮去除率在81%左右,比最初的串联连续曝气方式时的总氮去除率提高37.9个百分点。     

SBR中好氧颗粒污泥的培养研究

在SBR中,以厌氧颗粒泥为接种污泥,采用人工合成的模拟废水,34 d成功培养出了具有同步脱氮除磷效果的好氧颗粒污泥。颗粒污泥的粒径在0.5~1.8 mm,沉降速度为25~59 m/h。采用的C/N比为6.25,当COD和NH3-N的进水容积负荷分别为3.84 kg/(m3·d)和0.612kg/(m3·d)时,去除率分别都高达95%以上;而在整个试验过程中,TP保持较稳定的去除率50%~60%,这可能是由于C/N比、SRT和反硝化菌等因素共同作用的结果。     

改变缺氧池容积强化A^2/O工艺脱氮除磷效率

采用实验室规模连续流厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)工艺处理人工模拟生活污水,考察了不同碳氮比(C/N)和溶解氧(DO)工况下改变缺氧池容积对A^2/O工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明,在低C/N和好氧阶段DO含量较低时,增大缺氧池容积有利于提高TN的去除率和除磷效率,在COD/ρ(TN)(ρ(TN)≈40 mg/L)约为7,DO的质量浓度在0.9~1.2 mg/L的条件下,缺氧池容积增加1倍,TN去除率可达71.1%,PO4^3--P去除率可达94.0%;在高C/N和好氧阶段DO含量较高时,增大缺氧池容积在提高TN去除率和改善出水水质方面效果不显著。