包埋法固定化细胞技术用于三维电极生物膜反应器

为强化三维电极生物膜反应器(3DBER)氢自养反硝化菌的优势,提高再生水深度脱氮效率,采用聚乙烯醇(PVA)包埋法固定3DBER活性炭填料表面的生物膜,并与常规3DBER进行对比,分析在不同电流强度条件下的脱氮效率、有效电流强度和电流效率。结果表明,包埋填料生物膜3DBER的脱氮效率、有效电流强度和电流效率均高于常规3DBER。在C/N值为2、HRT为10 h、电流为80 m A的条件下,包埋填料生物膜3DBER对NO_3~--N和TN的去除率分别为89. 4%和77. 0%,比常规3DBER均提高10%以上。通过扫描电镜观察活性炭表面的生物膜,发现表面分布的主要为短杆状(1～2μm)反硝化细菌。因此,包埋填料生物膜3DBER能够在增加氢自养优势菌属浓度的同时,提高电流的利用效率,从而强化3DBER工艺对再生水的深度脱氮效果。     

利用藻类生物膜技术处理生活污水研究

采用藻类生物膜工艺处理生活污水,着重考察了对氮、磷的去除效果。结果表明,在静态试验中,当光照度为3 500 lx时藻类生物膜工艺对氮、磷的去除效果明显,对总磷、TN、氨氮、COD的去除率分别达到了98.17%、88%、89%、93.61%。在24 d的动态连续流试验中,当水力停留时间为5 d时藻类生物膜装置处理效果稳定,其中出水TP平均浓度为0.42 mg/L,平均去除率达到了95.38%;出水TN和NH3-N平均浓度分别为4.22 mg/L和2.16 mg/L,平均去除率分别为83.93%和82.38%;出水COD平均浓度为38.34 mg/L,平均去除率达到了92.31%。出水TP、TN、氨氮和COD浓度均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级A标准。     

常规式与复合式3D-BER脱氮性能比较

采用常规式三维生物膜电极反应器(3D-BER)和复合式三维生物膜电极反应器(3D-BER)处理含硝酸氮的微污染地下水,并比较水力停留时间(HRT)、电流强度、进水硝酸氮浓度、进水pH四个因素下,2种反应器对硝酸氮的处理效果.研究表明:2种反应器最佳HRT选择12h,最佳电流强度选择40mA,进水硝酸氮浓度为30 mg/L,常规式3D-BER进水pH为8时,出水硝酸氮浓度是2.90 mg/L,此时去除率达到最大值90.33%.而复合式3D-BER的最佳pH为7,出水硝酸氮浓度是2.96mg/L,此时去除率为90.15%.     

两级A/O生物滤池与微絮凝过滤组合处理二级出水

针对西北地区低C/N值城镇污水处理厂二级出水,采用两级A/O生物滤池与微絮凝过滤组合工艺强化脱氮除磷效果。结果表明,生物膜形成后,在溶解氧、水力负荷、流量分配比分别为4 mg/L、1.2 m3/（m2·h）、70%∶30%的条件下,该工艺对COD、NH4+-N的平均去除率分别为85%、94%,出水平均浓度分别为19.86、0.48 mg/L,达到《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅲ类水标准;对TP的去除率为75%,平均出水TP浓度为0.22 mg/L,达到Ⅳ类水标准;对TN的去除率为72%,平均出水TN浓度为6.77 mg/L,远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A排放标准。组合工艺在保证COD去除效果的基础上实现了脱氮除磷。     

低温下稳定塘系统对二级出水的处理效果

镇江市征润州污水厂的出水排入长江,为保护长江水环境,需要对其进行深度处理,以使出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。采用"好氧塘/兼性塘/生物塘"组合工艺处理该厂出水,考察了系统在低温条件下的脱氮除磷效果。结果表明:该系统能进一步降低二级出水中的TN和TP浓度,对TN、NH3-N、TP的去除率分别为40%、70%和55%,出水TN、NH3-N、TP分别为14、4和0.4 mg/L左右;稳定塘中的硝化作用有利于NH3-N的去除,但厌氧环境的缺乏限制了反硝化作用的进行,使出水TN中NO3--N的比例升高;HRT是稳定塘的重要参数,系统中TN的去除以生物作用为主,可以适当延长HRT以提高对TN的去除率。     

生物转盘内部投加PAC化学除磷效果研究

采用生物转盘工艺处理小城镇生活污水,研究生物转盘内部投加聚合氯化铝(PAC)的除磷效果以及对生物膜的影响。试验在已建生物转盘进行,处理水量为400m~3/d,TP平均浓度为2.11 mg/L,PAC投加量为60 mg/L。结果表明,在生物转盘投加PAC对TP的去除率明显高于使用管道混合器,这期间生物膜性状良好,对COD和氨氮的平均去除率分别为72.1%和82.2%;当加药点在生物转盘内部后端、转速为0.6 r/min时,TP去除率为82.5%,出水水质稳定达到一级A标准。可见,在生物转盘投加PAC可以实现高效除磷,并且对系统的处理能力和生物膜未造成影响。     

新型缓释碳源耦合海绵铁同步脱氮除磷的研究

为探讨低碳氮比污水厂尾水的深度脱氮除磷技术,以自制新型缓释碳源、海绵铁和活性炭作为反硝化生物滤池的复合填料,在不同HRT和进水硝态氮浓度条件下,探究反硝化系统的深度脱氮除磷效果。结果表明,复合填料反硝化系统具有较高的同步脱氮除磷效率。当HRT为3.65 h时,对TN和TP的平均去除率分别可达到85.7%和93.37%,出水COD平均浓度为29.2mg/L;在3个月的连续运行期间未出现明显的填料层堵塞及亚硝态氮和氨氮积累的现象;系统具有稳定p H值的能力,出水p H值无显著升高且趋于中性。该新型缓释碳源耦合海绵铁复合填料作为反硝化滤池的生物载体时,具有脱氮除磷效果好、无需连续投加碳源、出水p H值稳定等特点。     

HRT对多级A/O+悬浮填料组合工艺脱氮除磷的影响

采用多级A/O+悬浮填料组合工艺处理低碳源生活污水,考察了水力停留时间(HRT)对COD、NH_3-N、TN和TP去除效果的影响。结果表明,当HRT大于8 h时,出水COD、NH3-N和TN浓度能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,但对TP的去除效果一般,去除率不足75%。悬浮填料生物膜形成的缺氧微环境条件有利于同步硝化反硝化(SND)过程的发生,脱氮效果好于传统活性污泥系统。这为低碳源生活污水处理选择适宜的HRT提供了理论依据。     

FeSO_4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FeSO_47H_2O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0.03~0.3mM进行协同除磷试验,结果表明0.2mM的Fe(Ⅱ)投加可为有效投加量。进一步将0.2mM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0.5mg/L以下,而COD和氮的去除基本不受影响。COD、NH_4~+-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。     

利用纤毛状生物膜除磷脱氮工艺的研究

文中介绍了基于活性污泥法和生物膜法的特点开发的一种新型工艺--利用纤毛状生物膜除磷脱氮工艺并通过试验考察该工艺对天津东郊污水处理厂进水的处理效果.结果表明,该工艺具有良好的除磷脱氮性能,对COD、NH3-N、TP、TN和SS的平均去除率分别可达到84.7%、95.1%、80.5%、63.7%和93.6%,除TN外,基本能达到GB 18918-2002<国家城镇污水处理厂污染物排放标准>的一级B标准.     

缺氧／好氧强化生物絮凝＋生物膜过滤处理生活污水

研究了缺氧/好氧强化生物絮凝 生物膜工艺对生活污水CODCr、NH3-N、TN、TP、浊度的去除效能和机理。试验结果表明:缺氧、絮凝池的最佳HRT之比为3.6/2.4h;絮凝池最佳DO为0.5mg/L;最佳流量为4.0m3/d。在最佳工艺运行参数条件下,CODCr、NH3-N、TN、TP、浊度的平均去除率分别为95.05%、44.91%、39.43%、63.46%、71.03%,出水CODCr、SS达到《城镇污水厂污染物排放标准》一级(B)标准,TP接近达标。     

一体化反应器处理生活污水的中试研究

鉴于污水处理中对氮、磷去除率的要求和内循环三相生物流化床反应器存在的不足,开发了一种一体化高效分离生物流化复合反应器(HSBCR)。HSBCR反应器好氧循环流化区采用了独特的分格结构,并且在同一个反应器中实现了好氧、缺氧分区运行。HSBCR中试设备处理生活污水的结果表明,当反应器好氧区HRT为1h时,出水COD质量浓度可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的二级标准;当HRT为2h,出水COD质量浓度可以达到一级(B)排放标准。随着HRT从1h延长到2.5h,反应器对NH3-N的去除效果上升;对TN的去除效果表明,反应器具有较好的反硝化效果;反应器生物除磷效果对TP有约50%的去除率。利用HSBCR进行同步化学除磷可以使反应器出水TP低于1.0mg/L;气浮分离使反应器出水SS有效控制在20mg/L以内。     

厌氧—3级好氧/缺氧生物膜工艺处理农村生活污水

对自流式厌氧—3级好氧/缺氧生物膜工艺处理低碳氮比农村生活污水的效能进行了应用研究。装置的处理量为18 m3/d,HRT为2.9 d,厌氧段的水力负荷为0.514 m3/(m3.d),生物球装填率为15%;3级好氧/缺氧生物膜段的水力负荷为1.029 m3/(m3.d),YDT弹性填料的装填率依次为50%、40%和25%,采用跌水充氧。连续8个月的监测结果表明:该工艺对COD、BOD5、NH3-N、TN和TP的去除率分别为73.7%、76.5%、90.7%、59.6%和69.7%;出水COD、BOD5、NH3-N、TN、TP、SS的平均浓度分别在34、15、2、7.7、0.9、5.2 mg/L以下,粪大肠菌群平均为5 200个/L,可用于农业灌溉和观赏性景观河道用水。该工艺的3级好氧/缺氧生物膜段能够同步进行硝化与反硝化除磷,适合于低碳氮比农村生活污水的处理。     

三维电极生物膜反应器低温启动试验研究

采用人工配制硝酸盐氮废水,对三维电极生物膜反应器进行了低温(10～15℃)条件下的启动研究。挂膜过程在HRT为7 h、进水C/N值为2、连续流的条件下,采用0→20 mA→40mA→60 mA梯度电流驯化方式进行。分析了挂膜过程中氮素的转化,以及微电流作用对反硝化脱氮过程中碳源消耗量和出水pH值的影响,并观察了填料表面生物膜的微生物形态特征。结果表明,经过一个月的驯化挂膜,反应器对硝酸盐氮和总氮的去除率分别可稳定在90%和65%左右;微电流的电化学作用能够有效地缓冲反硝化脱氮系统的pH值,并可增强自养反硝化作用;挂膜完成后,填料生物膜上生长了大量1～2μm的短杆状反硝化菌。     

MSBR工艺强化生物脱氮生产性试验研究

针对城镇污水处理厂MSBR工艺提标改造时出水氮、磷指标很难同时达到一级A标准的情况,提出了强化生物脱氮措施,包括提高污泥龄(SRT)、提高污泥内回流比r、调整混合液回流比R、延长SBR池缺氧时间、合理控制溶解氧等,并在SRT=12~15 d、污泥外回流比r'=1.5、r=0.6、R=1、SBR池缺氧时间为50 min的强化条件下进行生产性试验研究。结果表明,试验组的TN去除率比对照组高了16.06%,出水TN和氨氮浓度均能稳定达到一级A标准,缺氧池、好氧池和SBR池缺氧阶段的TN去除率分别为14.1%、26.3%和24.8%,微生物协同作用和后置反硝化是MSBR工艺的主要脱氮途径,强化后置反硝化是提高MSBR工艺脱氮效果的主要方法;但强化脱氮措施对系统除磷有一定影响,试验组的TP去除率比对照组低6.10%。     

对传统活性污泥法污水厂新增脱氮除磷的改造

某一传统活性污泥法污水处理厂没有脱氮除磷功能,处理规模为1.8×104m3/d。第一阶段已成功对原工艺的初沉池和曝气池第一廊道进行了改造,改造完后运行的第一阶段(第1~30天)出水COD、氨氮、TN浓度均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,出水SS和TP平均浓度分别为12和0.8 mg/L,达到一级B标准。为了使出水SS、TP浓度也达到一级A标准,第二阶段在第一阶段的基础上在尾端模拟增加砂滤管并在管前端添加PAC,以进一步完成对工艺的改造研究。结果表明,第二阶段(第31~121天),出水SS为1~6 mg/L,平均为4 mg/L,平均去除率为97.5%;出水TP为0~0.46 mg/L,平均为0.22 mg/L,平均去除率为89.5%。出水COD、氨氮、TN、SS、TP均达到一级A标准。工艺改造成功实现了脱氮除磷目标,而且没有混合液回流(内回流),因此整个工程运行节能,为现有无脱氮除磷功能污水处理厂提标改造提供了思路。     

蒽醌粒子复三维电极生物膜反应器反硝化特性

制备了蒽醌粒子电极,并采用复三维电极生物膜反应器进行生物反硝化反应。通过扫描电镜和红外光谱对粒子电极进行了表征。结果表明,蒽醌活性炭粒子电极结构紧密,内部具有微孔结构,有利于微生物生长;电极表面富含醌基官能团,可有效提高反硝化速率;复三维电极生物膜反应器具有良好的p H值缓冲能力,当p H值为8、进水流量为110 m L/h、外加电流为15 m A时,填充蒽醌粒子电极的反应器平均电流效率可达到128%,能效较高,且反硝化效果好,硝酸盐氮的去除率为61%,分别是商品活性炭电极反应器和空白粒子电极反应器的2.77和1.22倍。     

青岛市团岛污水厂生化单元升级改造方案选择与效果分析

系统介绍青岛市团岛污水处理厂原有生化处理工艺设施条件,分析系统存在问题,选择方案对原有改良A2/O工艺进行改造,在好氧段投加填料形成生物膜与活性污泥复合的MBBR系统增强硝化功能和脱氮效率,改善生物系统稳定性.升级改造后污水处理厂运行效果良好,出水COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别稳定达到93.5%、98.5%、89.5%、91.5%,为污水处理厂总出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准创造良好条件.     

悬浮填料SBBR处理生活污水的运行工况优化研究

采用自行设计的悬浮填料序批式生物膜反应器(SBBR)对生活污水进行了脱氮除磷试验研究。结果表明,在常温下该反应器的最优运行工况为:瞬时进水、厌氧3h、曝气5h、沉淀20min、出水10min。当反应器在此工况下运行时,对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为95.00%、95.76%、72.16%、97.45%,出水COD、NH3-N、TN、TP均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。     

化学混凝强化去除微氧EGSB出水中的TP

采用硫酸铝混凝强化去除微氧EGSB反应器出水中的TP,考察了混凝时间和沉淀时间、混凝剂投量、pH和温度等对强化除磷效果的影响,以分析微氧EGSB/化学混凝组合工艺作为生活污水再生回用工艺的可行性。结果表明,在最佳Al3+/TP值(质量比)为1.5～2.3、混凝时间为20min、沉淀时间为20min的条件下,对TP的去除率可达94.6%～96.4%,出水TP可降至0.29mg/L,达到了GB18918—2002的一级A标准,证明了微氧EGSB/化学混凝组合工艺作为生活污水再生回用工艺是可行的。硫酸铝的混凝除磷效果对pH的变化较敏感,最佳pH值范围为6.5～7.2,此时对TP的去除率可达到90.8%～92.1%;微氧EGSB反应器出水pH值为6.5～8.5,投加硫酸铝后能获得85%以上的TP去除率,出水TP最高可达0.85mg/L,因此需要适当调节pH使出水TP0.5mg/L,以满足回用要求。硫酸铝混凝除磷的适宜温度为10～25℃,微氧EGSB反应器出水的温度满足此要求。