碳源对SBR工艺同步硝化反硝化的影响

以低C／N值的模拟城市污水为处理对象，借助序批式活性污泥反应器（SBR），研究了碳源种类、C／N值及碳源投加方式对同步硝化反硝化的影响。结果表明，在试验条件下，啤酒与淀粉的混合物比乙酸钠、葡萄糖等易降解有机物更适合作为同步硝化反硝化的碳源，且随着C／N值的升高，对总氮的去除率从58．99％（C／N值为3．3：1时）上升至87％（C／N值为10：1时）；在进水氨氮为30．0mg／L、总氮为32．2mg／L、C／N值为6．7：1及采用间歇投加碳源的条件下，可使出水氨氮、总氮分别降至0．87、1．58mg／L，对总氮的去除率达到了95％，为相同条件下随进水一次性投加碳源的1．32倍。     

DO浓度对SUFR系统同步硝化反硝化的影响

采用螺旋升流式反应器（SUFR）处理生活污水，考察了好氧反应池中DO浓度对其同步硝化反硝化的影响。结果表明，在好氧反应池上部溶解氧浓度为3．0～3．5mg／L时，发生了明显的同步硝化反硝化现象，其对TN的去除量占SUFR系统对TN去除总量的16％左右；好氧反应池中的同步硝化反硝化反应只发生在池的下部，其中、上部只进行了好氧硝化反应；SUFR系统中好氧反应池上部的最佳溶解氧浓度范围为3．0～3．5mg／L，此时系统的硝化和反硝化效果最佳，好氧反应池中的脱氮效果也较好，系统对TN的去除率〉84％。     

MBR处理垃圾渗滤液的亚硝酸型硝化反硝化研究

对高浓度氨氮的去除一直是垃圾渗滤液处理中的难点之一，为此利用膜生物反应器（MBR）对渗滤液进行了亚硝酸型硝化反硝化的中试研究。结果表明，当进水氨氮浓度〈1000mg／L、氨氮负荷为0．4kgNH4^＋-N／（m^3·d）时，对氨氮的去除率可达80％～90％。当反应器中的游离氨浓度〉5mg／L时，NO2^- —N的积累率可达80％以上，表明游离氨抑制是实现亚硝酸型硝化反硝化的主要原因。当进水碳氮比〉（2：1）时，对总氮的去除率可达70％左右，对碳源的需求量明显低于传统的硝化反硝化工艺；当进水的碳氮比降至1：1时，对总氮的去除率仅为30％左右。     

倒置A2/O工艺的短程生物脱氮中试

在中试规模的倒置A^2／O工艺中，考察了通过控制溶解氧浓度实现短程硝化反硝化的效果。试验表明，在溶解氧为0．3～0．8mg／L的条件下，可以实现短程硝化反硝化，平均亚硝化率可达64．5％，对TN的平均去除率为66．8％，但易导致严重的污泥膨胀；在低氧（DO=0．3～0．8mg／L）与常氧（DO=1．6～2．5mg／L）模式交替运行的条件下，可以维持稳定的短程硝化反硝化．平均亚硝化率可达48．4％，对TN的平均去除率为64．3％，对TP的平均去除率可达38．5％。污泥的SVI控制在112mL／g左右。     

低DO下的短程硝化及同步硝化反硝化

研究了低溶解氧下序批式反应器(SBR)的短程硝化特征和控制条件以及碳源浓度、投加方式对同步脱氮效率的影响。试验结果表明，保持高、低溶解氧交替的环境是实现短程硝化的关键；当进水NH4^ -N为300mg／L、COD为400～600mg／L时，采用半连续碳源投加方式可保证总同步脱氮效率达到80％。     

Orbal氧化沟生物脱氮的中试研究

采用有效容积为330L的中试Orbal氧化沟模型处理城市污水,研究了Orbal氧化沟的同时硝化反硝化生物脱氮现象。结果表明,Orbal氧化沟具有良好的降解有机物和硝化性能;在不投加外碳源和不设硝化液内回流的条件下,通过控制DO浓度分布,可以实现氧化沟内的同时硝化反硝化,对总氮去除率平均为61%,出水总氮平均为14mg/L。经分析认为,DO浓度分布是氧化沟内同时硝化反硝化的决定因素,进水中的COD/TN是影响总氮去除率的重要因素;通过控制外沟低DO运行,可以稳定实现Orbal氧化沟的低能耗高效脱氮;多沟道串联的反应器布置方式有效防止了低DO运行带来的亚硝酸盐积累和污泥膨胀的发生。     

短程硝化反硝化工艺处理焦化高氨废水

短程硝化反硝化处理焦化废水的中试结果表明，进水COD、NH4^ -N、TN和酚的浓度分别为1201．6、510．4、540．1和110．4mg／L时，出水COD、NH4^ -N、TN和酚的平均浓度分别为197．1、14．2、181．5和0．4mg／L，相应的去除率分别为83．6％、97．2％、66．4％和99.6％。与常规生物脱氮工艺相比，该工艺氨氮负荷高，在较低的C／N值条件下可使TN去除率提高。     

高氨氮渗滤液的亚硝酸型同步硝化反硝化特性

采用UASB/SBBR组合工艺处理垃圾渗滤液,通过控制游离氨(FA)浓度使系统实现亚硝酸型同步硝化反硝化(SND),在此基础上考察了序批式生物膜反应器(SBBR)对总氮和氨氮的去除特性,同时深入分析了亚硝酸型SND的形成机理.试验结果表明:经过60个周期的运行,SBBR系统实现了亚硝酸型SND,且对总氮和氨氮有较高的去除率.当DO为2 mg/L左右时,对TN和NH4+-N的平均去除率分别可达58.95%和95%以上,曝气结束时的SND脱氮率最高可达34.3%.另外,试验发现FA是SBBR系统内亚硝酸型SND形成的主要因素.当FA在13.00～29.84 mg/L范围内变化时,亚硝态氮的积累率从初始的1.7%逐渐上升到93.01%,并能稳定维持在90%以上.     

A/O短程硝化反应器处理高浓氨氮废水的SND

以垃圾渗滤液的UASB处理出水为研究对象,考察了A/O短程硝化反应器的同步硝化反硝化(SND)效果.当DO为2～5 mg/L时,SND对TN的去除率为5%-30%,去除的TN大致等于硝化过程中减少的TKN与产生的NOx--N的差值.C/N是影响SND去除总氮的决定性因素,随着C/N的提高,对TN的去除率增加.在进水C/N相同的情况下,短程硝化提高了SND对TN的去除率.活性污泥密实的结构和好氧颗粒污泥的存在,可能是发生SND现象的重要原因.     

溶解氧和污泥粒径分布对城市污水SND影响

为了进一步探讨同步硝化反硝化的反应机理,采用SBR工艺,考察溶解氧和污泥粒径分布对城市污水同步硝化反硝化的影响。结果表明:低溶解氧(平均DO=0.5~0.8 mg/L)条件下,氮平衡计算证实SBR工艺发生了明显的SND现象,总氮中大约23.11%的氮是通过SND现象去除的。当DO浓度为0.5 mg/L时,硝态氮生成量与氨氮的减少量之比为0.454,硝化速率与反硝化速率基本相当。当DO浓度为4.296 mg/L时,硝化反应产生的氨氮的减少量与硝态氮的生成量相等,此时基本不发生SND现象。当SND发生时,污泥菌胶团颗粒的平均颗粒粒径仅为5.02μm~6μm,说明SND不是单纯的"微环境作用"的结果。     

复合生物反应器的同步硝化反硝化研究

以实际生活污水为处理对象,利用有效容积为12 L的间歇式复合生物反应器（填料填充率：30%,运行方式：瞬间进水—曝气660 min—沉淀40 min—排水20 min）,研究了DO、COD/TN值、MLSS对同步硝化反硝化的影响。结果表明：当溶解氧浓度从4 mg/L降到0.5 mg/L时,对总氮的去除率从48.9%升至74.2%;当污泥浓度从1 000 mg/L提高至6 000 mg/L时,对总氮的去除率从63.4%升至81.6%;当COD/TN值从3升至15.6时,对总氮的去除率从59%提高至82.5%,但当COD/TN值〉8后,对总氮的去除率提高得并不明显。整个试验过程中SVI〈105mL/g,污泥的沉降性能良好。复合生物反应器易于实现稳定的同步硝化反硝化,并可通过控制DO、MLSS等参数来有效提高对总氮的去除率。     

溶解氧浓度对A~2/O工艺运行的影响

以城市污水厂中最常采用的A2/O工艺为研究对象,开展了处理实际生活污水的研究,系统探讨了DO浓度对该工艺运行的影响。结果表明,当好氧区的DO平均浓度从4.0 mg/L降低至1.0 mg/L时,对COD的去除基本不受影响;而系统的硝化效果逐渐降低,但是低DO浓度引发的SND等作用,使得对TN的去除率反而逐渐升高。单纯从生物脱氮的角度考虑,A2/O工艺可以在DO为1.0～2.0 mg/L之间运行。不过低DO浓度运行对生物除磷效果的影响很大,在DO为1.0 mg/L时,除磷效率逐渐下降,这是由于供氧不足引发了生物除磷性能的恶性循环。另外,低DO浓度运行还引发系统中的污泥发生了微膨胀现象,在污泥微膨胀期间出水SS<5 mg/L。就总体的运行情况而言,不同于A/O等单纯脱氮工艺,A2/O工艺不宜在DO<2.0 mg/L的条件下运行,否则需要引入化学除磷。     

序批式生物膜法的脱氮除磷功效研究

采用序批式生物膜工艺进行了处理广州地区城市污水的脱氮除磷试验研究，结果表明：在碳、氮、磷比例失调（碳量偏低）的情况下，达到了既去除有机物又能脱氮除磷的效果，出水BOD5、COD分别为6．0～9．8、12．7～35．5mg／L，而TN、NH3-N、TP分别在14．8、4．0、0．5mg／L以下；磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提；DO浓度会影响好氧段的磷吸收速率，但不影响磷的去除量；在好氧运行初期发生了同步硝化反硝化，其去除的总氮约为15％。     

污泥减量工艺:HA-A/A-MCO的好氧脱氮机制分析

针对污泥减量技术存在对氮、磷去除能力低的问题,开发了一种具有强化脱氮除磷功能并可实现污泥减量化的HA-A/A-MCO工艺。在该工艺取得同步脱氮除磷和污泥减量优异效果的条件下,采用其处理校园生活污水,当进水TN平均为47 mg/L时,出水TN为10.9 mg/L,系统的总脱氮率为76.8%,其中好氧脱氮量占总脱氮量的50%,缺氧脱氮量占26%;HA-A/A-MCO系统存在着在好氧条件下具有反硝化能力的菌属,对好氧脱氮有一定贡献,且DO浓度对其反硝化能力没有抑制作用;好氧池中的DO浓度梯度有利于在污泥絮体内形成缺氧环境,从而促进同步硝化反硝化(SND)的发生,但减小污泥絮体尺寸会削弱絮体内部缺氧区域比例、降低SND的脱氮效率。     

城市污水处理厂Orbal氧化沟的调试和运行

以西南某污水处理厂的Orbal氧化沟为例，采用接种培养和间歇培养相结合的方法进行调试，结果表明该方法可行。运行中控制厌氧池DO≤0．2mg／L，外沟DO〈0．5mg／L，中沟DO为0．5—1．5mg／L，内沟DO为2．0～3．0mg／L，污泥回流比为100％，MLSS为3500～4000mg／L，可以取得较好的处理效果。此外，还对运行中存在的问题进行了分析。     

接触氧化过滤一体化生物反应器处理城市污水研究

针对一种采用组合填料的接触氧化过滤一体化生物反应器(CFBR),进行了处理城市污水的效能及其影响因素的研究.结果表明,CFBR能在一个反应器内同时实现对COD、NH_4~+-N、浊度的有效去除,同时还去除了大部分的TN和TP.CFBR处理城市污水的最佳工艺参数:曝气时间为60 min,DO为2～3 mg/L,水温为22～25℃,下部滤层的初始滤速为5 m/h.在一定的进水容积负荷下,高底物负荷可产生高有机物去除率;DO为1～4 mg/L时,增加DO会提高对COD和NH_4~+-N的去除率,但对TN、TP和浊度的去除率会减小;水温在13～25℃变化时,水温的升高有利于对NH4+-N的去除;当滤速<8 m/h时,增大滤速会使对COD的去除率下降.     

低DO浓度下A/O型SBR工艺除污性能研究

为了研究低DO浓度下对污染物的去除效果,采用SBR反应器,通过缺氧/好氧(A/O)的运行方式,考察了好氧段DO的平均值为1 mg/L时系统的除污效果,同时与好氧段DO平均值为2mg/L时系统的除污效果进行了对比.结果表明:在低DO浓度下,SBR工艺出水COD < 40mg/L,系统对COD的去除率在90%左右,对COD的去除效果略高于正常DO值条件下的;低DO浓度下,系统对氨氮的去除率在90%左右,对氨氮的去除效果低于正常DO值条件下的,但出水氛氮仍可保持在5 mg/L左右;系统的硝化反应速度较慢,反应结束时亚硝酸盐氮积累率为37%;NO--N生成速率与NH+-N氧化速率之比与DO浓度呈较好的线性关系;DO浓度对正磷酸盐的去除效果影响较小,系统对正磷酸盐的去除率＞90%,出水正磷酸盐浓度＜0.5mg/L;出水非常清澈,镜检可见丝状菌.     

Influence of mixed liquor recycle ratio and dissolved oxygen on performance of pre-denitrification submerged membrane bioreactors

The conflicting influence of mixed liquor recycle ratio and dissolved oxygen on nitrogen removal and membrane fouling of a pre-denitrification submerged MBR was investigated in this study. It was found that a high aeration rate of 10 L air/min was able to minimize membrane fouling as compared with lower aeration rates of 5 and 2.5L air/min in this study. Faster fouling at lower aeration rate was due to the decrease in cross-flow velocity across the membrane surface. However, high DO concentration (average of 5.1+/-0.5mg O2/L) present in the recycle mixed liquor at an aeration rate of 10 L air/min deteriorated the TN removal efficiency when operating at a recycle ratio of more than 3. A lower aeration rate of 5L air/min, resulting in an average DO concentration of 3.4+/-0.7 mg O2/L in the recycle mixed liquor, led to an improvement in TN removal efficiency: 63%, 80%, 84% and 89% for mixed liquor recycle ratio of 1, 3, 5 and 10, respectively. Further decrease in aeration rate to 2.5L air/min, resulting in an average DO concentration of 1.9+/-0.8 mg O2/L, did not improve the TN removal efficiency. Using a newly developed simplified nitrification-denitrification model, it was calculated that the COD/NO3(-)-N required for denitrification at 10 L air/min aeration rate was higher than those associated with 5 and 2.5L air/min aeration rates. The model also revealed that denitrification at an aeration rate of 10 L air/min was limited by COD concentration present in the wastewater when operating at a mixed liquor recycle ratio of 3 and higher.