EGSB-SBR组合工艺对城市生活污水处理的试验研究

采用EGSB+SBR组合工艺对邯郸市生活污水进行了试验研究.结果表明,在常温下进水COD为245～420mg·L~(-1),EGSB反应器的水力停留时间为3h,反应器COD容积负荷达到3.5 kg·m~(-3)·d~(-1),上升流速达到6.5m·h~(-1)时,COD去除率为95%(COD<60mg·L~(-1)),但氨氮去除效果不佳,故采用SBR工艺为后续处理工艺,其出水的氮、磷等指标达到国家一级排放标准(GB8978-1996).     

分配比对分段进水双阴极MFC脱氮产电性能的影响

为提高双阴极MFC的脱氮性能,构建了分段进水的双阴极微生物燃料电池系统,以考察了厌氧室和缺氧室分段进水的进水分配比MFC脱氮产电性能的影响。通过监测实验过程中各极室NO_3~--N、NO_2~--N、NH_4~+-N、COD的去除情况以及MFC各项产电指标的变化情况,分析进水分配比对电池性能的影响。结果表明:采用分段进水的MFC能有效提高MFC对总氮的去除效果,进水配水比为1∶1时对TN的去除效果最好,去除率由49.89%提升至79.94%;缺氧室进水流量越高对NO_3~--N的去除效果越好,进水配水1∶3时,NO_3~--N出水浓度由17.28 mg·L~(-1)降至2.93 mg·L~(-1)。分段进水对产电性能的抑制明显,尤其是在缺氧阴极,缺氧室进水流量越高抑制越明显,缺氧阴极的功率密度由100.63 mW·m~(-3)降低至0.03 mW·m~(-3)。本研究探明了进水配水比对分段进水双阴极MFC脱氮产电性能的影响,为进一步提高MFC脱氮产电性能提供依据。     

厌氧半固定床生物膜反应器抗冲击性能研究

采用自主研发的以生物带作为载体的厌氧半固定床生物膜反应器处理人工模拟废水,探究其抗冲击性能。结果表明,在容积负荷提升30%至5.25 kg CODom~(-3)·d~(-1),同时将温度由35±2℃降至26℃左右的双重冲击条件下,运行一周后,COD去除率、出水pH值和容积产气率分别由88%、8.0、和2.27 m~3·m~(-3)·d~(-1)降低至最低值67%、6.76和1.76 m~3·m~(-3)·d~(-1),出水挥发性脂肪酸(VFA)、VFA/碱度分别由309.11 mg/L、0.26升至最高值638.60 mg/L、0.61,反应器出现轻微酸化趋势;容积负荷维持不变,温度恢复至35±2℃,仅历时11天,COD去除率、容积产气率、出水VFA、VFA/碱度和pH值迅速恢复并分别稳定在88%、2.2 m~3·m~(-3)·d~(-1)、320mg/L、0.26和7.58左右,反应器较快地恢复正常性能,证明该反应器具有较强的抗冲击能力。     

升流式微氧生物膜反应器处理高氨氮低C/N比养猪废水的效能

针对高氨氮低C/N比干清粪养猪废水处理面临的脱氮问题,制作并运行了一种升流式微氧生物膜反应器(UMBR),考察了废水水质和由出水回流比调控的溶解氧(DO)对系统处理效能的影响。结果表明,将系统内DO控制在0.23~0.70 mg·L~(-1)范围,不会对UMBR的COD去除率造成不良影响,而且能够保证NH~+_4-N的氧化效能。但DO为0.70 mg·L~(-1)的微氧环境,会抑制厌氧氨氧化作用,降低系统的TN去除效能。在HRT 8 h、27℃和DO 0.40 mg·L~(-1)的条件下,UMBR对NH~+_4-N和TN的去除负荷平均可达0.94和0.91 kg·m~(-3)·d~(-1),COD去除负荷也能达到0.60 kg·m~(-3)·d~(-1)左右。分析认为,填料的布设及生物膜的着生,不仅保证了UMBR的微生物持有量,而且可为化能自养菌群、氨氮氧化菌群、自养反硝化菌群和异养反硝化菌群等微生物类群创造各自适宜的微环境,是系统保持污染物高效去除的生物学基础。     

“活性污泥-生物膜”杂合ABR制氢系统的启动与运行

对ABR系统进行改良,建立新型的"活性污泥-生物膜"杂合厌氧折流板生物制氢反应器(SMHABR),研究其乙醇型发酵的形成及其产氢及COD处理能力。反应器分为5个格室,有效容积43.2 L,实验共进行180 d。系统以红糖废水为原料,在HRT为12 h,温度为(35±1)℃,通过分阶段提高进水COD的方式,可使ABR系统在35 d内培育驯化形成乙醇型发酵菌群体系。进水COD在约3500 mg·L~(-1)时产氢量最大,总产氢量可达到44.75 L·d~(-1)。进水COD浓度达到约7100 mg·L~(-1)时COD去除率最大,平均总去除率可达到49.33%。COD去除率最大值并未与产氢量最大值同时出现,说明产氢最适进水浓度与COD去除最适进水浓度并非相同。     

改进MBBR系统对高COD餐厨废水的脱氮研究

采用3级移动床生物膜反应器(MBBR)串联处理高COD餐厨废水,为提高MBBR系统的脱氮和同步硝化反硝化能力,将1.5 kg颗粒状新型生物载体装入滤袋内,制成MBBR生物填料,以悬挂的方式置于反应器中。运行结果表明,水力负荷为0.416 7 m~3/(m~2·h)、水力停留时间为3 d时效果为佳,出水NH_3-N的质量浓度可以降低到17 mg/L,达到GB8978-1996一级A类排放标准;出水TN的质量浓度为520 mg/L,去除率85.6%;出水COD降至680 mg/L,去除率96.9%。     

分段进水对深层床潮汐流人工湿地硝化-反硝化性能的影响

为了克服传统人工湿地占地面积大、TN去除率低的问题,采用深层床潮汐流人工湿地系统处理生活污水。结果表明,未分段进水条件下(水力负荷为0.42 m~3/(m~2·d)),COD和NH4~+-N平均去除率分别为82.28%和98.28%;分段进水条件下(水力负荷0.53 m~3/(m~2·d)),COD与NH_4~+-N均去除率分别为67.10%和99.48%。随着分段进水的设置,出水TN的质量浓度平均由53.22 mg/L降低至19.23 mg/L,平均去除率由33.74%升高至70.77%;在设置分段进水点的第2级人工湿地单元,硝化速率由14.40 g/(m~3·d)提高至38.39 g/(m~3·d),反硝化速率由2.79 g/(m~3·d)提高至20.96 g/(m~3·d)。在工况2条件下,每处理1 m3的生活污水需要的占地面积为1.88 m~2,仅为传统人工湿地占地面积的12.37~18.80%。     

EGSB-CASS工艺处理头孢类抗生素生产废水

头孢类抗生素的原料药和粉针制剂的生产废水属于高浓度的难生化降解的有机废水,其主要污染成分有甲醇、一甲胺、二甲胺、二甲基甲酰胺(DMF)等.介绍了EGSB-CASS(厌氧膨胀颗粒污泥床反应器·循环式活性污泥法)组合工艺在常温下处理制药废水的工程应用,运行结果表明:在10～30℃,进水COD为3 500～5 400 mg·L~(-3)的情况下,COD的去除率约为90%,EGSB的有机容积负荷可达1.6kg·m~(-3)·d~(-1),出水各项指标均达到污水综合排放标准(GB 8987-1996)生物制药行业二级排放标准.     

CANON工艺脱氮处理二沉池出水的研究

采用一套有效容积为150mL的上向流生物滤池反应器,接种实验室所培养的厌氧氨氧化污泥,在反应器停止运行约1年后,以自配的含NH4+-N和N02-N废水为进水,恢复启动CANON工艺.反应器启动成功后,以二沉池出水为对象,进行脱氮处理研究.试验结果表明,通过控制进水基质溶解氧的方法,经厌氧氨氧化过程转化,成功启动了CANON工艺,共耗时38d,NH4+-N的容积负荷为168g·m-3·d-1,NH4+-N的去除率在90%左右,TN的去除率在70%左右.在二沉池出水NH4+-N质量浓度为25-35mg·L-1,COD为40-60mg·L-1,UV254为0.6-0.9cm-1,HRT为3h,DO质量浓度在0.4 mg·L-1左右的条件下,稳定运行25d,NH4+-N的去除率在95%左右,TN的去除率在65%左右,COD和UV254的平均去除率分别为17%与4%.     

碱度对HABR反应器快速启动及运行过程的影响

HABR反应器的启动是HABR反应器高效稳定运行的关键,其影响因素很多.为了更好地实现HABR反应器的启动,提出了2种不同启动方法的对比,即未加碱度启动过程及投加碱度启动过程.结果表明,碱度的投加能够很好地保证HABR反应器的快速启动,这种启动方式出水pH稳定,COD去除率高.碱度控制一般以保证HABR沿程最低pH不低于6.0为准,6.5以上为佳.进水碱度的下限与反应器的进水浓度密切相关.在中高负荷COD条件下(10kg·m~(-3)·d~(-1)),保持HABR运行良好的最低碱度为600mg·L~(-1).     

内导流式EGSB反应器处理废水效能研究

通过对照试验,探讨了自行研制的内导流式EGSB(Expanded granular sludge bed)反应器的废水处理效果.研究结果表明,在中温条件下(35±1)℃,当COD容积负荷在18.2 kg·m-3·d-1时,COD去除率可达80.4%以上;进水COD浓度在22 089～22 106 mg·L-1,水力负荷为3.5 m·h-1,进水COD容积负荷达到22.1 kg·m-3·d-1时,COD去除率可达到74.8%以上.通过在相同运行条件下的对比研究可知,由于导流板的作用,内导流式EGSB反应器比普通EGSB反应器有更高的污泥床膨胀率和更好的COD去除效果.     

低含量氨氮污水厌氧氨氧化影响因素研究

采用厌氧复合床,经自养型反硝化过程转化,成功启动了厌氧氨氧化反应器,共耗时165d.反应器启动成功后,TN容积负荷达到0.17 kg·m~(-3)·d~(-1),NO_2~--N与NH_4~+-N去除率分别为100%和93%.在此基础上,研究了pH、温度及不同有机质对厌氧氨氧化反应过程的影响,并通过正交及对比试验确定各因素的最佳控制条件.结果表明,在氨氮的质量浓度较低(～18mg·L~(-1))条件下,厌氧氨氧化反应pH=8.0.温度30℃、有机质(TOC)的质量浓度为40 mg·L~(-1)时,反应达到最佳状态.     

AOA/生物接触氧化法处理城市污水试验研究

研究建立在传统絮凝吸附强化-级处理基础上的AOA与生物接触氧化法组合形成-体化工艺处理城市生活污水的效果.结果表明,在最优工况下,即进水体积流量Q=1.0m~3·d~(-1)、吸附池F/M=2.8kgCOD·kg~(-1)MLSS·d~(-1)、吸附池HRT=1.5h时,-体化装置对污染物的总体去除效果最好,此时装置对SS、COD、NHM_4~(-1)-N、TN和TP的去除率分别为84.12%、86.37%、74.18%、75.23%和42.68%,去除效果稳定可靠.     

以污泥酸性发酵产物为碳源生物处理模拟酸性矿山废水的工艺特性

以污水处理厂污泥的酸性发酵产物为硫酸盐还原菌(SRB)的碳源,在厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器中,研究了生物处理模拟酸性矿山废水(AMD)的工艺特性及影响因素。试验结果表明,污水厂污泥的酸性发酵产物可作为SRB的合适碳源。常温(20℃)条件下,当AMD中SO24-浓度为3000 mg.L-1,pH值3.0,EGSB反应器中液体升流速度为5.0 m.h-1,水力停留时间HRT=13.8 h,碳源COD/SO24-比值取1.0左右,进水SO24-负荷为5.22 kg SO24-.m-3.d-1时,SRB的还原能力可达到3.32 kg SO24-.m-3.d-1,SRB的比还原能力为0.356 kg SO24-.(kg VSS)-1.d-1。AMD处理出水pH值可达6.0,SO24-还原率达到63.6%,COD去除率为45.1%,重金属Fe2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+去除率均在89%以上。出水pH值和重金属离子浓度均满足排放标准。     

毛纺印染综合废水处理工程

针对毛纺印染废水特点,采用了厌氧流化床-生物接触氧化法进行处理.运行结果表明,在进水COD平均为1 700mg·L~(-1)、BOD_5450mg·L~(-1)、色度300倍的条件下,上述指标去除率分别为95%、96%和93%,出水各项指标均达到纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-1992)中的一级排放标准,系统运行费用基本保持在0.54～0.84元·m~(-3)之间.     

流量分配比对改良A/O分段进水脱氮除磷特性的影响

采用改良A/O分段进水工艺处理我国南方低浓度、低碳氮比城市生活污水。在进水COD/TN为5.16,HRT为8.7 h,SRT为15 d,MLSS为5.66 g·L^-1,污泥回流比为75%,厌氧/缺氧/好氧体积比为4∶8∶10条件下,通过设置6种不同进水流量分配比,控制各好氧段DO为1～1.5 mg·L^-1,经过150 d的连续运行,得到系统最佳流量分配比为20%∶35%∶35%∶10%;在此工况下COD、氨氮、总氮、总磷出水水质分别为33.05 mg·L-1、0.58 mg·L^-1、9.26 mg·L^-1、0.46 mg·L^-1,出水优于国家GB 18918-2002一级A排放标准。原水COD绝大部分作为厌氧释磷和反硝化脱氮所需碳源,系统对碳源有效利用率达74%;DO和ORP 的协同控制可以作为系统厌氧放磷段的控制参数;同时亦可作为缺氧段反硝化完成和好氧段硝化完成的指示性参数。     

曝气生物滤池在印染废水回用处理中的应用

采用曝气生物滤池(BAF)工艺对经兼氧-好氧生化预处理后的印染废水进行中试规模的深度处理试验研究.结果表明,在进水COD约为100～250mg·L~(-1)、SS质量浓度约为80～120mg·L~(-1)、色度约为30～50倍的条件下,当BAF水力负荷为1.0m~3·m~(-2)·h~(-1),气水体积比4:1时,出水COD≤50 mg·L~(-1),ρ(SS)≤20 mg·L~(-1),色度≤20倍,出水水质可满足生产工艺对回用水的水质要求.     

FA与FNA对两级UASB-A/O处理垃圾渗滤液短程硝化的影响

采用两级UASB-A/O组合工艺处理实际高氨氮城市生活垃圾渗滤液,在获得稳定的有机物与氮同步去除的前提下,重点考察游离氨(FA)与游离亚硝酸(FNA)对短程硝化稳定性的影响。在UASB1中进行反硝化同时产甲烷以去除部分TN和部分COD,在UASB2通过产甲烷进一步去除COD,在A/O反应器中主要实现高氨氮的短程去除和剩余COD的降解。试验共进行104 d,历经短程硝化稳定、破坏和恢复3个阶段。结果表明,当最小FA浓度控制在3.1 mg.L-1以上时,系统可维持稳定的短程硝化,NH+4-N去除率、NO-2-N积累率、TN去除率分别可达到99%、95%和86%。当FA浓度小于0.6 mg.L-1时,在原水碱度充足且过曝气的条件下,仅依靠FA对NOB的抑制作用,难于维持短程硝化,NO-2-N积累率下降到29%。前两阶段的FNA浓度均低于0.011 mg.L-1,没有对NOB起到抑制作用,而在第3阶段,FA浓度仍维持在较低浓度,但系统FNA浓度通过降低pH值而大幅度提高(最大值为0.414 mg.L-1),从而利用FA和FNA的协同抑制作用迅速恢复并维持短程硝化,NO-2-N积累率升高到92%。可见FA与FNA是实现并维持城市生活垃圾渗滤液短程硝化的重要影响因素。