碳氮比与氨氮负荷对序批式活性污泥法同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮的效率,研究采用序批式活性污泥法(SBR工艺)考察碳氮质量比w(C/N)与氨氮负荷对同步硝化反硝化的影响。结果表明:当w(C/N)为5.6,氨氮负荷为0.024 g/(g.d),碳源快速消耗,SBR工艺较难实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率只能够达到0.76%。当w(C/N)为10.5,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,SBR系统能够实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率达到97.6%,NH4+-N和COD去除率均接近100%;当w(C/N)为16.3,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,同步硝化反硝化率为94.5%,增加外加碳源的成本。同步硝化反硝化可以取代二段独立的硝化和反硝化过程,节省运行费用。     

UASB+HTO工艺处理维生素C废水工程实例

针对维生素C生产废水COD高、盐度高、色度高、可生化性差等特点,经过MVR预处理后,采用中温UASB厌氧反应器和HTO好氧工艺处理该废水。结果表明,UASB反应器在温度为(35±2)℃,pH为6～9,COD容积负荷为4.5～6 kg/(m~3·d)时,COD去除率达84%以上;HTO好氧反应器在COD容积负荷为0.68 kg/(m~3·d),氨氮容积负荷为0.12 kg/(m~3·d)时,COD、NH_3-N去除率分别在85%、90%以上。最终处理出水可达CJ 343—2010的C级排放标准。     

内循环接触氧化型膜生物反应器部分硝化启动与运行条件

部分硝化-厌氧氨氧化工艺可用于高氨氮废水的经济高效处理,部分硝化是实现该工艺启动和稳定运行的前提。研究构建了连续流的内循环接触氧化型膜生物反应器（ICCOMBR）,对其部分硝化的启动和稳定运行特性进行了研究。结果表明：以普通絮状活性污泥接种,在30℃、氮负荷0.25kg/(m³·d)、溶解氧（DO）2.0～2.5mg/L条件下,18d内成功启动了系统的部分硝化,氨氮去除率（ARE）和亚硝态氮积累率（NAR）分别达到99.16%和84.55%,容积亚硝化速率可达0.126gNO₂-N/(L·d),同时容积硝化速率下降到0.031gNO₃-N/(L·d)。系统的亚硝化率与碱度消耗量呈现良好的线性相关性。部分硝化启动完成后,将氨氮负荷降低为0.1kg/(m³·d),部分硝化功能迅速被破坏,通过降低曝气量将DO从2.0～2.5mg/L降低为1.0mg/L,在6d时间内硝化率从71.4%下降到11.1%,ARE和NAR分别达到98.87%和83.65%,部分硝化性能成功恢复。经过57d的运行,系统内的污泥生物量从接种时的1.85gVSS/L增长为3.47gVSS/L。     

同时反硝化产甲烷工艺处理奶牛养殖废水实例

将同时反硝化产甲烷作为主体工艺处理某奶牛养殖场废水,介绍了工艺流程及设计参数,并对反应器的启动和运行过程进行分析和总结。实践表明,厌氧反应器与硝化工艺联用,省去传统反硝化工序,在UASB反应器COD负荷为2.0 kg/(m~3·d)、NO_3~--N负荷为0.08~0.12 kg/(m~3·d)时,同时反硝化产甲烷过程的COD及TN去除率均能达到90%以上,系统运行稳定。辅以氧化塘-化学消毒脱色-活性炭过滤等深度处理工艺,废水回用率75%,外排废水满足DB 32/1072-2007排放要求。     

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%。     

UASB厌氧反硝化耦合产甲烷的研究

利用UASB反应器同时脱氮脱碳处理生活污水。主要讨论反应器的启动和运行规律,并针对硝氮的添加对产甲烷菌毒性作用的耐受能力的影响,反硝化菌利用碳源的情况进行研究。为生活污水同时脱氮脱碳处理提供理论和经验上的支持。结果表明,在保持恒温20~25℃,进水COD和NO-3-N质量浓度分别为300、50 mg/L的条件下,5 h为最佳水力停留时间(HRT),此时,反应器容积负荷为1.92 kg/(m3·d),NLR达0.42 kg/(m3·d),COD去除率达到87%,硝氮去除率为99%。在厌氧消化产甲烷的同时,进行反硝化脱氮,达到对氨氮和COD同时降解的目的。     

同时硝化反硝化处理渗滤液和粪水混合液研究

研究了采用序批式反应器同时硝化反硝化处理垃圾渗滤液与市政粪水混合液的可行性。实验过程中COD、BOD5、TN和NH4 -N的平均去除率分别达到93.76%、98.28%、84.74%和99.21%,相应的污泥平均去除负荷为238.99g/(kgMLSS·d)、76.70g/(kgMLSS·d)、39.43g/(kgMLSS·d)和36.13g/(kgMLSS·d)。反应器内存在高效同时硝化反硝化反应,硝化率和反硝化率分别达到99%和84%,电子计量学研究表明,反应器内存在比全程反硝化消耗碳源更少的脱氮反应形式。结果表明,粪水的混入可有效提高垃圾渗滤液的可生化性,渗滤液和粪水混合液同时硝化反硝化处理效果良好,但反应器出水COD浓度仍略高,仍需进一步的深度处理。     

HCR工艺处理高浓度氨氮有机废水

研究了高效好氧生物反应器(HCR)系统处理高浓度氨氮有机废水的可行性,对影响系统处理效果的因素进行了分析和探讨.结果表明:当进水中氨氮为2 000～2 200 mg/L、COD 500～9000 mg/L、pH 9.5～10.0,系统反应的水力停留时间7.0～7.5 h时,氨氮去除率最高达到72%以上,氨氮容积负荷最高达到4.8 kg/(m3·d)以上,COD容积负荷最高达到21.6 kg/(m3·d).说明HCR系统预处理高浓度氨氮有机废水可行.     

MBBR处理某水厂微污染水硝化性能研究

对移动床生物膜反应器(MBBR)工艺应用于河道微污染水进行了研究,生化段采用"6段式MBBR生物氧化池"的处理工艺。结果表明,NH_4~+-N、COD去除率分别达到57.43%、20.27%,出水水质稳定达到GB 3838-2002地表水III类标准,且同步硝化反硝化(SND)脱氮占比7.97%。对悬浮载体进行高NH_4~+-N含量(质量浓度7 mg/L)水质硝化实验,最大NH_4~+-N容积负荷65 g/(m~3·d)。MBBR悬浮载体生物膜硝化优势菌门为Proteobacteria,相对丰度平均为55.40%,反硝化细菌相对丰度平均为13.36%,为系统SND现象提供微观证明,系统中存在较高丰度可降解难降解有机物的菌属,为微污染水出水COD稳定达标提供了保障。MBBR工艺占地小,可筛选和专性富集微生物,适用于处理微污染水体。     

微电解—水解酸化-硝化反硝化工艺处理假发生产废水

采用微电解—水解酸化-硝化反硝化工艺处理假发生产废水,微电解去除废水中的色度和其他污染物,并提高废水的可生化性,以利于后续生化处理;水解酸化提高后续处理的容积负荷,提高去除效率,对进水中有机氮的氨化作用明显,硝化反硝化可将水解产生的NH3-N全部转化。运行结果表明,进水COD为1 100 mg/L、氨氮为120 mg/L的情况下,该工艺降解COD及脱氮效果良好;处理工艺保证系统出水COD〈40 mg/L,氨氮〈5 mg/L,达到了《污水综合排放标准》一级标准。     

缺氧-好氧两级MBBR处理制药废水的试验研究

根据某制药废水的水质水量特点,采用缺氧-好氧两级MBBR对制药废水进行了试验研究,考察了温度和pH对硝化反应的影响以及主要污染物CODcr和NH_4~+-N的去除效果和负荷关系。结果表明,在两级MBBR总HRT为6.75~9 h,CODcr800~1 100 mg/L、NH_4~+-N在40~60 mg/L的水质条件下,该工艺不但能够稳定去除CODcr,且能够高效的去除NH_4~+-N,平均去除率分别能够达到87%和91.5%,且系统脱除CODcr和NH_4~+-N的负荷高,系统CODcr容积负荷平均为2.2 kg COD/(m~3·d),填料表面负荷平均为15.8 g COD/(m~2·d)。NH_4~+-N容积负荷平均达到0.13 kg NH_4~+-N/(m~3·d),填料表面负荷平均达到0.89 g NH_4~+-N/(m~2·d)。     

IC反应器-多段式好氧组合工艺处理核黄素废水

为实现核黄素废水COD和NH_3-N达标排放,采用IC反应器与多段式好氧组合工艺进行中试。结果表明,反应器经过50 d启动运行,进水COD和NH_3-N质量浓度平均分别为20.55 g/L和1.252 g/L,IC反应器COD容积负荷为4.6 kg/(m~3·d),COD去除率高达94%,但对NH_3-N去除基本没有效果;反应第12天,通过向好氧段投加碳源并调节pH,运行3 d后,NH_3-N容积负荷0.3 kg/(m~3·d),NH_3-N去除率可达99%。经过组合工艺处理后,出水COD和NH_3-N质量浓度分别稳定在600 mg/L和5 mg/L以下。     

污水生物亚硝化脱氮与氨氮达标关键技术研究

针对常规生物脱氮工艺硝化负荷低,氧气、碳源和碱度耗量大,亚硝化累积率难以稳定控制的问题,采用1种新型结构的悬浮生物滤池(SBF)工艺,对污水生物亚硝化脱氮与氨氮达标技术进行了实验。结果表明,在NH_3-N容积负荷分别为0.6、0.3 kg/(m~3·d)的情况下,一级高负荷SBF出水NH_3-N的质量浓度平均为198.5 mg/L,二级低负荷SBF出水NH_3-N的质量浓度平均为16.5 mg/L,可达到GB 8978-1996的三级标准。一级NO_2--N的质量浓度与NO_2--N和NO_3--N的质量浓度之和比为84.7%,实现了亚硝酸盐的累积,为实现短程硝化反硝化和厌氧氨氧化提供了条件。     

两段MBR+NF组合工艺处理垃圾渗滤液工程应用

着重阐述了两段MBR+NF工艺处理城市生活垃圾好氧堆肥场渗滤液的工程设计运行情况,工程处理能力400 m~3/d,考察了工艺稳定运行条件下对污染物的去除效果。结果表明,污泥经30 d驯化培养后,在进水COD为12 000~20 000 mg/L、COD负荷0.2~0.3 kg/(kg·d)、MLSS 7~8 g/L,SV_(30)=20%~30%的稳定运行阶段,最终出水COD低于60 mg/L,氨氮质量浓度低于7 mg/L,去除率均达到99.7%,达到生活垃圾填埋场污染控制标准特殊区域排放标准,直接运行费用24.648元/m~3。     

限氧条件下亚硝化的稳定运行及动力学

采用高氨氮人工配水和序批式反应器,在限氧(0.2～0.3mg/L)条件下,研究了进水氨氮负荷、游离氨和游离亚硝酸对氨氮转化率、亚硝化率和亚硝氮生成速率的影响及游离氨对氨氧化菌的基质抑制动力学。结果表明,在进水氨氮负荷逐步提升过程中,由于高浓度游离氨的抑制作用及负荷冲击的影响,亚硝化效果易出现波动,且负荷越高,亚硝化性能恢复的时间越长。反应系统最终可达到的氨氮容积负荷为3.60kg/(m³·d),亚硝氮生成速率为2.98kg/(m³·d),亚硝化率始终维持在85%左右。反应体系中较高的游离氨浓度(24.4～85.8mg/L)和低浓度溶解氧是维持亚硝化工艺稳定运行的主要因素。游离氨对氨氧化菌的抑制动力学符合Haldane模型,拟合得到最大氨氧化速率为6.71gN/(gVSS·d),游离氨半饱和常数和抑制常数分别为3.2mg/L和27.8mg/L。     

氨氮负荷对全程自养脱氮耦合反硝化除磷的影响

采用改进型厌氧折流板(ABR)-膜生物反应器(MBR)反应器,以中高NH_4~+-N含量(≥200 mg·L~(-1))废水为研究对象,构建全程自养脱氮耦合反硝化除磷工艺,以实现高效同步脱氮除磷。结果表明,不同NH_4~+-N负荷下稳定运行后,系统内TN去除率几乎不受影响,均保持在92%左右,而系统除磷率与COD去除率在NH_4~+-N负荷为0.632kg/(m3·d)时效果为佳,分别达到96%与91%,出水COD分别为0.32、18.19 mg/L。当NH_4~+-N负荷由0.316 kg/(m3·d)逐渐提升至0.474、0.632、0.790 kg/(m3·d)时,分别经过56、50、35 d后,系统NH_4~+-N去除率重新达到95%以上,耦合工艺在不同NH_4~+-N负荷下表现出良好的适应性。     

部分硝化-厌氧氨氧化反应器处理养猪场废水的模拟试验研究

采用部分硝化-厌氧氨氧化工艺处理高污染负荷的养猪场废水,经过39 d的静态培养以及141 d的动态培养,成功启动厌氧氨氧化工艺,其COD去除率为平均76.30%、最高为90.42%;TN去除率平均为63.43%、最高达到71.03%;平均TN去除负荷为0.11 kg/(m3·d)、最高为0.43 kg/(m3·d)。试验结果表明,在高污染负荷条件下,部分硝化阶段,DO和pH对亚硝化作用有较大影响,当为亚硝化反应器出水DO的质量浓度在0.4~0.6 mg/L、pH在7.2~7.5时效果最佳;厌氧氨氧化阶段,当进水中COD低于350 mg/L、进氨氮的质量浓度低于376.2 mg/L时,厌氧氨氧化反应才不会受到抑制。     

2级厌氧反应器处理发酵类抗生素废水

采用2级升流式厌氧污泥床反应器(UASB)对抗生素废水进行处理,通过实验分析评价该系统的运行效果。结果表明,控制反应器内温度为35℃左右,当一级UASB进水COD为11.88~14.60 g/L,进水p H为5左右时,COD容积负荷可达到3.4~4.6 kg/(m~3·d),COD去除率约为61%~72%;二级UASB进水COD为4.450~6.267 g/L,进水p H为6~7左右,容积COD负荷控制在2~2.6 kg/(m~3·d)时,COD去除率约为46%~64%。二级UASB最终出水COD≤2.5 g/L,满足进入后续好氧生化处理系统的水质条件,可替代芬顿处理工艺,节省运行成本、避免二次污染。     

垃圾渗滤液部分亚硝化的启动运行及菌群分析

采用序批式反应器(SBR),以未经预处理的晚期垃圾渗滤液为进水,控制反应器内温度为(30±1)℃,DO的质量浓度为(0.5±0.1)mg/L,在不外加碳源的情况下,以0.219 kg/(m~3·d)的氨氮负荷条件成功在第20天快速启动部分亚硝化。随后逐步增加进水氨氮负荷至0.618 kg/(m~3·d),亚硝化率稳定在95%以上。通过控制曝气搅拌时间,使出水ρ(NO_2~--N)/ρ(NH_4~+-N)长期稳定在1.1~1.3,易生物降解有机物基本被去除,为后续与厌氧氨氧化耦合创造了关键工艺条件。对污泥样品进行16s-r RNA测序分析,发现系统内AOB菌属丰度从接种时的0.62%增至7.08%(300 d);NOB菌属丰度从接种时的0.77%降至小于0.01%(300 d),基本被洗出系统。说明在高氨氮、低DO含量的情况下,系统内AOB得到了有效的富集,使系统维持了极高的亚硝化效率。     

微氧膜生物反应器处理生活污水的研究

采用微氧颗粒污泥膜生物反应器处理模拟生活污水,可以同时去除有机物和氮.进水化学需氧量(COD)容积负荷为0.5～1.2g/(L·d)时,膜出水COD去除率一直大于94%.在进水氮容积负荷为23.8～72.6 mg/(L·d),反应器氮的去除负荷为20～45 mg/(L·d).硝化反应是速率限制步骤,而上升的气泡和水流有助于减缓膜污染.