污水厂A/O除磷出水为基质的Anammox小试研究

为研究污水处理厂厌氧氨氧化(Anammox)工艺可行性,在实际生活污水处理厂中进行厌氧氨氧化工艺的小试实验.向污水厂A/O除磷工艺出水中投加亚硝酸盐作为基质,启动厌氧氨氧化滤柱.反应器启动成功后,进水改为A/O除磷和亚硝化工艺处理后的生活污水,观察厌氧氨氧化工艺实际工程应用的效果.结果表明,第106~144天,进水温度为15~20℃,最大出水氨氮和总氮质量浓度为4.1和13.4 mg/L,出水氮素满足国家一级A排放标准;第168~204天,反应器运行进入冬季,进水温度为12~15℃,采用延长水力停留时间的方法实现污水处理达标;第222~240天时,水温降低到10~12℃,在进水投加125 mg/L碳酸氢钠,总氮去除负荷提高了40%,最大出水氨氮和总氮质量浓度为1.4和13.6 mg/L,冬季出水氮素达标.在整个过程中滤柱生物膜厚度持续增加,最终达113μm,单位MLSS污泥厌氧氨氧化负荷大于5 kg/(kg·d),厌氧氨氧化工艺在市政污水处理厂高效稳定运行.     

小球藻处理市政污水的室外研究

通过在室外大型平板式光生物反应器中培养小球藻,来考察小球藻处理市政污水的能力。实验结果表明,小球藻在各个季节均对污水的脱氮除磷效果显著,总氮去除率达51.76%~97.66%,总磷去除率达79.37%~97.85%,处理后总氮和总磷均能在短时间达到城镇污水一级A排放标准,COD经小球藻培养系统处理虽达到一级A排放标准,但用时略长。每个污水处理周期可收获小球藻干物质0.43~0.47g/L进行资源化利用。研究结果表明本研究所选用的小球藻应用于城市污水处理产业的潜力巨大。     

曝气生物滤池处理生活污水效能沿滤层高度的变化

采用曝气生物滤池处理生活污水,研究水中污染物沿滤层高度变化情况,以确定曝气生物滤池去除各污染物的有效滤层高度。研究结果表明,曝气生物滤池可有效处理生活污水。在二级滤池、滤层总高度4 m、滤速5.0 m/h条件下,出水COD、氨氮和总磷均能达到城镇污水处理厂综合排放标准。滤池总去除率,COD 90.39%,氨氮71.14%,总磷95.46%。曝气生物滤池去除COD主要在滤层0~2.6 m段,去除率75%,占总去除率的82.9%;去除氨氮主要在2.6~4.0 m段,去除率49.50%,占总去除率的69.6%;去除总磷主要在1.2~2.6段,去除率61.78%,占总去除率的64.7%。用曝气生物滤池处理生活污水,要达到《城镇污水处理厂综合排放标准》,滤层高度应在4 m左右。     

曝气生物滤池处理生活污水效能沿滤层高度的变化

采用曝气生物滤池处理生活污水,研究水中污染物沿滤层高度变化情况,以确定曝气生物滤池去除各污染物的有效滤层高度。研究结果表明,曝气生物滤池可有效处理生活污水。在二级滤池、滤层总高度4 m、滤速5.0 m/h条件下,出水COD、氨氮和总磷均能达到城镇污水处理厂综合排放标准。滤池总去除率,COD 90.39%,氨氮71.14%,总磷95.46%。曝气生物滤池去除COD主要在滤层0~2.6 m段,去除率75%,占总去除率的82.9%;去除氨氮主要在2.6~4.0 m段,去除率49.50%,占总去除率的69.6%;去除总磷主要在1.2~2.6段,去除率61.78%,占总去除率的64.7%。用曝气生物滤池处理生活污水,要达到《城镇污水处理厂综合排放标准》,滤层高度应在4 m左右。     

亚硝酸型硝化在生物陶粒反应器中的实现

为确定低氨氮污水处理过程中的亚硝酸型硝化的特性,采用生物陶粒反应器对其亚硝化效果和稳定性进行研究.试验结果表明,在水温20~25℃,水力负荷0.6 m3/(m2.h),气水比(3~5)∶1,进水COD负荷106~316 mg/L,氨氮负荷42.78~73.62 mg/L的条件下,反应器对氨氮的平均去除率可达到81.32%,且亚硝酸氮积累率基本稳定地保持在91%~99%.结合反应器中氮元素沿程变化分析及反应器内生物膜中微生物的计数结果表明,通过控制低溶解氧,实现了在常温条件下稳定的亚硝酸盐积累.     

晚期垃圾渗滤液两级UASB-A/O-SBR工艺短程深度脱氮

采用"两级上流式厌氧污泥床(UASB)-缺氧/好氧(A/O)-序批式反应器(SBR)工艺"对城市生活晚期垃圾渗滤液进行了深度处理.运行模式如下:首先在一级UASB(UASB1)中反硝化,UASBI出水中的亚硝态氮和硝态氮利用残余COD在二级UASB(UASB2)中被进一步去除,在A/O反应器中利用残余COD进行反硝化以及将NH4+-N硝化,在SBR中去除硝化产生的亚硝态氮、硝态氮.试验中首先采用原渗滤液进入处理系统(20d),然后采用原渗滤液与生活污水1∶1混合进入系统实现和维持稳定的短程硝化(60d),最后采用原渗滤液与A/O反应器出水1:1混合进入系统实现和维持稳定的短程硝化(60d).140d的试验结果表明:原渗滤液的总氮浓度为2 300 mg·L-1,氨氮浓度在2 000mg·L-1左右时,通过将原渗滤液与生活污水或A/O反应器出水1:1混合,可以在A/O反应器中实现稳定的短程硝化,其中亚硝态氮积累率为70%～88%.后续的SBR工艺,可彻底去除产生的亚硝态氮和硝态氮.最终出水的氨氮浓度不到2 mg·L-1,总氮浓度为18～20mg·L-1,系统氨氮和总氮去除率分别为99.7%和98%.     

污水处理厂SAD工艺小试运行研究

为提高反应器的氮素去除率,在市政污水处理厂进行同步厌氧氨氧化反硝化(SAD)工艺小试.以A/O除磷和亚硝化工艺处理后的生活污水为基质,启动厌氧氨氧化滤柱.反应器启动成功后,基质中投加有机碳源促进反硝化菌生长,启动SAD工艺,研究碳源质量浓度对SAD工艺的影响.由于葡萄糖对厌氧氨氧化菌抑制作用较小,成本较低,作为SAD工艺的有机碳源.结果表明:常温条件下,进水分别投加10,20和30 mg/L Glu,SAD工艺耦合效果良好,平均出水总氮质量浓度为9. 16,8. 10和6. 41 mg/L.相较于厌氧氨氧化工艺,SAD工艺出水总氮质量浓度降低了16%~42%,常温条件下取得了良好的运行效果.冬季水温为10~12℃,基质中投加30 mg/L Glu,SAD工艺稳定性受到破坏并向反硝化工艺转变,出水氨氮质量浓度由0. 5 mg/L增长至6. 2 mg/L.水温对SAD工艺有较大影响,低温条件下SAD工艺中厌氧氨氧化菌与反硝化菌的竞争中占据劣势,工艺稳定性受到破坏.将基质Glu质量浓度降低到20 mg/L,出水总氮质量浓度为6. 5~8. 5 mg/L,冬季SAD工艺出水氨氮和总氮质量浓度满足北京市地方标准的A类排放标准.     

不同SRT选择性排泥实现除磷亚硝化试验研究

常温条件下(20~25℃),采用序批式反应器(SBR)研究了2种排泥方式在3个不同梯度污泥龄(40、20、10 d)下生活污水的除磷亚硝化效果.结果表明:整个过程亚硝化率都在95%以上,随着污泥龄(SRT)的减小,系统除磷能力逐渐提高,氨氮去除容积负荷逐渐降低;在相同SRT条件下,排污泥床表层污泥比排底层污泥能获得更好的除磷效果和更高的氨氮去除容积负荷.在长期运行中发现,采用排污泥床表层污泥的方式,控制污泥龄为20 d,总磷去除率为95.92%~97.12%,出水总磷质量浓度为0.1~0.4 mg/L,氨氮去除容积负荷为0.12 kg/(m3·d),出水亚硝酸盐氮和氨氮的比值约为1∶1,可以实现常温生活污水SBR同步除磷亚硝化的稳定运行,为后续的厌氧氨氧化提供了合适的进水.     

双SBR脱氮除磷工艺的启动特性试验研究

为了寻找有效可行的双SBR脱氮除磷系统的启动方法,在系统中进行了反硝化聚磷菌(DPB)的培养.培养过程中阶段式提高氨氮投加浓度(氨氮浓度逐渐升高分别为40、50、60、70 mg N/L),且好氧结束后上清液采取连续进水的方式由好氧反应器(O-SBR)回流至厌氧-缺氧反应器(A2-SBR).结果表明:在A2-SBR和O-SBR初始污泥浓度分别为3200 mg/L和2500 mg/L时,采用阶段式氨氮投加方式和缺氧连续性进水方式,经过14 d培养,成功启动了双SBR脱氮除磷系统.磷的去除率达96.3%,总氮的去除率为72.6%.优于Bardenpho工艺除磷效果.     

甘蔗糖蜜酒精废液的二相厌氧-好氧处理

硫酸盐还原和产甲烷分别在两相UASB反应器中进行:硫酸盐还原主要在一相UASB中完成,SO42-去除率在85%以上;产甲烷主要在二相UASB中完成,沼气产率为0.11~0.13 L/g COD.当二相UASB中COD负荷提高到30 kg/(m3.d)时,COD去除率达到65%~77%,出水COD浓度也会明显提高.碱度不足会影响SBR的硝化效果,当补充碱度后,出水氨氮多在10 mg/L以下.     

ASBR与脉冲进水SBR组合工艺处理垃圾渗滤液

为了研究厌氧-好氧工艺处理垃圾渗滤液的脱氮性能,采用ASBR联合脉冲进水SBR(脉冲SBR)处理高氨氮实际垃圾渗滤液。ASBR的水力停留时间为2d;中间水箱调节脉冲SBR的进水C/N(3～5)和NH4+-N浓度;脉冲SBR采用3次等量进水模式,运行周期分为4个缺氧段和3个好氧段,不投加外碳源,缺氧4利用污泥内碳源进行反硝化。结果表明,串联运行时期(157d)系统获得了高效的脱氮性能。ASBR进水COD为7 338～10 445mg.L-1,去除率在83%以上;脉冲SBR进水NH4+-N浓度分4个阶段逐步提高至912.0±41.7mg.L-1,总氮(TN)去除率在90%以上,出水总氮小于40mg.L-1;系统COD和总氮去除率分别在87%和97%以上。单个缺氧4进程内的内源反硝化速率(DNR)会由快变慢,而其平均理论内源反硝化速率(TDNRm)达到了1.531mgN.h-1.gMLVSS-1。在不使用物化预处理和不投加外碳源的情况下实现了对渗滤液的深度脱氮。     

进水碳氮比对缺氧/好氧SBR亚硝化系统的影响

为研究不同进水碳氮比对缺氧/好氧SBR亚硝化系统的影响,在室温下(18～20℃),调节进水的碳氮比为0,2/3,1,4/3,2,3,6,对反应器的运行情况进行研究.结果表明:在进水COD和氨氮负荷分别为0. 2,0. 3 kg/(m~3·d)时,仅历经24 d就成功获得了亚硝化絮状污泥,比进水无COD的污泥系统能较快启动亚硝化工艺.在碳氮比小于6时,污泥系统均能保持良好的亚硝化性能,亚硝化率大于90%;碳氮比为6时,亚硝化率下降至70%.进水碳氮比为4/3时,异养菌充分利用进水COD进行脱氮,总氮的去除率达到49. 8%,且COD的去除率保持在80%以上;进水碳氮比小于4/3时,污泥系统缺乏碳源,总氮去除率随着碳氮比的增加而增加;当碳氮比为4/3～2时,COD和总氮去除率几乎没有变化;当碳氮比为2～6时,由于进水氨氮负荷的降低,COD和总氮的去除率呈下降趋势,运行末期(154 d),COD和总氮的去除率分别为64. 8%,18%.由COD的增加而引起碳氮比的增加时,蛋白质(PN)呈逐渐增加的趋势,多糖(PS)几乎不变,而由氨氮的减少引起碳氮比的增加,PN和PS均下降,但PN与PS比呈上升趋势.     

缺氧/好氧膜生物反应器处理味精废水的研究

采用缺氧/好氧膜生物反应器处理高COD、高氨氮的味精废水.实验分两个阶段:第一个阶段保持污泥浓度为6 000 mg/L左右,HRT 48 h;向系统内投加Na2CO3调节碱度.运行结果显示COD的去除率在90%左右,最高达到96%;氨氮的去除率在95%左右,甚至达到100%.第二个阶段保持其他条件不变,停止向系统内投加Na2CO3,结果表明,停止调节系统碱度对COD的去除影响不大,而对氨氮的去除有较大影响.实验结果表明,缺氧/好氧膜生物反应器具有较强的抗冲击负荷能力,对味精废水的COD和氨氮有很好的去除效果.     

A/O~2+管式膜工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

采用A/O2+管式膜工艺处理焚烧厂的垃圾渗滤液,主要考察了各反应器的污泥浓度、溶解氧、pH值及电导等条件的变化情况,还考察不同停留时间及回流比条件下COD、氨氮、硝氮、总氮等水质指标的变化情况.结果表明:本工艺对垃圾渗滤液COD、氨氮去除率可达98%,总氮的整体去除率95.40%;实验过程中,管式膜间歇运行,每天出水3 h,之后采用100 mg/L的NaClO水溶液清洗,膜通量可以得到有效的恢复,能够在较长时间内稳定运行.     

常温条件下厌氧氨氧化生物滤池影响因素

为了推动厌氧氨氧化(ANAMMOX)在城市污水处理中的工程化应用,在常温条件下,采用生物滤池反应器,分别考察了硝酸盐、磷酸盐、氨盐和亚硝酸盐对ANAMMOX运行效能的影响.试验结果表明:当进水NO3--N质量浓度提高至约500mg/L时,不会对总氮去除负荷产生明显的影响;而当进水总磷质量浓度大于10mg/L时,总氮去除负荷下降明显,停止投加磷酸盐后,总氮去除负荷可以得到恢复;适当提高NH4+-N和NO2--N的浓度,有利于总氮去除负荷的提高.可见常温条件下,硝酸盐对于低氨氮城市污水ANAMMOX生物滤池的脱氮活性基本不存在影响.而正磷酸盐浓度负荷对于ANAMMOX反应具有一定的影响,且进水磷酸盐浓度的提高对常温低氨氮城市污水ANAMMOX反应存在可逆性抑制作用.     

FeSO4应用于SBBF强化除磷

序批式生物膜滤池(SBBF)是基于序批式生物膜法的改进污水处理新型工艺,针对SBBF处理城市污水的除磷的效果较差的弊端,通过直接投加FeSO₄ 7H₂O到反应体系实现协同除磷,使得该工艺能够较好地应用于污水脱氮除磷。Fe(Ⅱ)的投加量从0.03~0.3 mM进行协同除磷试验,结果表明0.2 mM的Fe(Ⅱ)投加可为有效投加量。进一步将0.2 mM的Fe(Ⅱ)在进水阶段后投加到反应体系,稳定运行1个月,发现出水的TP稳定保持在0.5 mg/L以下,而COD和氮的去除基本不受影响。COD、NH₄⁺-N、TN和TP的平均去除率分别为84.9%、83.2%、46.3%和88.2%。反应器出水的各项指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准。     

二级生化出水化学法深度除磷实验

以二级生化出水为对象,采用4种常规除磷剂开展了化学法深度除磷和投药量经验系数法研究.研究结果表明,FeCl3在pH为7.5、投加量为6.5 mg/L条件下,Al2（SO4）3在pH为6、投加量为3.75 mg/L条件下,可使出水总磷小于0.5 mg/L,且处理费用低廉,是生化出水深度除磷的适宜药剂.FeCl3在除磷的同时,对COD也具有较好的去除效果,可作为总磷和COD均超标的二级生化出水深度处理的有效途径.投药量经验系数法可根据原水和出水的磷质量浓度,估算出除磷剂投加量,在工程实践中具有较大的参考价值.     

碳源对晚期垃圾渗滤液短程硝化的影响

为了考察碳源对晚期垃圾渗滤液短程硝化的影响,采用"两级UASB-缺氧-好氧系统"处理城市生活垃圾晚期渗滤液.系统进水COD质量浓度为4.3g/L左右,进水氨氮质量浓度为2.8 g/L,故COD与氨氮质量浓度之比很低,为1.5左右.首先在UASB1中实现同时反硝化与产甲烷反应,一部分COD在UASB2中进一步去除,在A/O反应器中利用残余COD进行反硝化以及NH_4~+-N的彻底硝化.试验结果表明,未投外加碳源时,原水中可降解COD几乎全部作为一级UASB的反硝化碳源被利用,A/O池缺氧段反硝化碳源不足.在A/O池的A段投加相当于1 g/L COD质量浓度的无水乙酸钠作为电子供体促进反硝化后,由于反硝化产生大量的碱度,补充了硝化所消耗的碱度,使pH值维持在一个比较合适的范围,可实现稳定的短程硝化,亚硝态氮累积率由未投加碳源时的20%提高到87%,系统出水氨氮质量浓度为0.01 g/L左右,氨氮的去除率也由未投加碳源时的92%提高到99.6%.     

分段进水运行方式提高SBR工艺脱氮性能的研究

传统生物脱氮工艺处理生活污水时存在有机碳源不足、脱氮效率低的问题,因此新的SBR运行模式(分段进水SBR)得到越来越受到关注,该模式的优势为可以利用原水中的可生物降解有机物和减少外加碳源,实现脱氮效果。在相同的实验条件下对比分析了传统SBR工艺及分段进水SBR运行模式下对生活污水的脱氮效果,研究结果表明:常规进水总氮的平均去除率为55.19%,分段进水总氮的平均去除率为64.23%,分段进水对总氮的去除率比常规SBR工艺对总氮的去除率高9.04%;在进水NO_3~--N浓度相近的情况下:常规出水NO_3~--N的平均出水浓度为12.996 mg/L,分段出水NO_3~--N的平均出水浓度为9.982 mg/L,出水NO_3~--N的浓度分段SBR的比常规SBR工艺的低3.014 mg/L;而分段进水SBR与常规SBR工艺对NH_4~+-N、COD在去除率方面并无明显差异。以上可以得出:在相同条件下,分段进水SBR工艺可更好的实现脱氮效果。     

外回流比对组合工艺污染物去除效果的影响

以校园生活污水为研究对象,考察絮凝—倒置A~2/O组合工艺在不同污泥回流比条件下的污染物去除效果。结果显示,污泥回流比对COD和氨氮的去除影响较小,当污泥回流比增大时,总磷的去除率减小,而总氮的去除率先增大后减小。在最优污泥回流比为200%时,组合工艺对COD、氨氮、总氮、总磷去除率分别为89.74%、97.16%、73.49%、67.23%。