运行周期对FND-CASS工艺脱氮除磷效果的影响

通过改变CASS工艺的运行方式,采用好氧脉冲曝气,研究FND-CASS工艺运行周期对城市生活污水脱氮除磷效果的影响。试验结果表明:运行周期时间对脱氮除磷的效果影响显著。延长运行周期有利于脱氮和去除有机物,运行周期过长或过短均不利于除磷。本工艺的最佳运行周期时间为6h,COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别为88.74%、82.65%、75.40%和64.04%。     

二阶段SBBR反应器渗滤液处理效能的影响因素

以黑石子垃圾渗滤液强化预处理,生物接触氧化处理技术为依托,针对其处理效果的局限性,进行SBBR反应器脱氮效能影响因素试验研究,旨在优化运行参数,提高渗滤液处理效能。得出以下结论：一／二阶SBBR反应器对COD、NH4^＋-N、TN的去除效果分别以HRT为8d／4d、8d／4d～12d／6d、12（t／6d时最为理想;COD、NH4^＋-N去除率随序批周期减小而升高,TN去除率随序批周期减小先升后降,在序批周期为6h时达到最高;COD、NH4^＋-N去除率随溶解氧、周期曝气时间升高而增加;TN去除率则先升后降,在一／二阶SBBR反应器曝气时DO平均浓度约为2．0／2．5mg·L^-1,周期曝气时间为3h时去除率最高;SBBR反应器处理效能随温度升高明显提高。     

DO对SBBR处理味精废水脱氮效果的影响

采用SBBR工艺处理味精废水,通过连续多周期的污染物指标跟踪研究,发现该工艺在曝气反应阶段存在明显的同步硝化反硝化作用。通过控制曝气量来控制DO,研究了不同DO对同步硝化反硝化脱氮效果的影响,结果表明曝气量在0.4～1.0 m3/h范围内均可有效实现同步硝化反硝化,而曝气量为0.4～0.5 m3/h时TN的去除是通过短程硝化反硝化实现的,当曝气量为0.5 m3/h时TN去除效果最好,平均去除率为79.62%。     

丝瓜络填料SBBR对生活污水脱氮除磷的试验研究

利用丝瓜络填料序批式生物膜反应器(LS-SBBR)处理生活污水,研究了反应器对生活污水中NH3-N、TN、TP的去除效果以及生物相的变化情况等.试验结果表明:丝瓜络填料SBBR对生活污水中NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为90％、78％、88％.说明丝瓜络填料SBBR适用于生活污水的脱氮除磷.     

废水脱氮中好氧反硝化现象的研究

采用SBR工艺,对废水脱氮中的好氧反硝化现象进行了研究。试验工序为:缺氧搅拌3h、曝气8h、缺氧搅拌1.5h、沉淀1h、排水。当进水ρ(NH4+-N)为107mg/L,ρ(CODCr)为700mg/L时,好氧段NH4+-N的去除率达到53.3%,TN的去除占整个周期TN去除的71.23%,表明好氧反硝化现象对整个周期的脱氮起着主要的作用。     

低温下碳氮比对序批式生物膜反应器脱氮性能及胞外聚合物的影响

研究了在低温条件下C/N比变化对序批式生物膜反应器（SBBR）的脱氮性能、脱氮速率及胞外聚合物（EPS）的影响。结果表明,随着进水C/N比由13.3增大至20.0,COD的去除和SBBR的脱氮性能未受明显影响,表现为COD和NH₄⁺-N的去除率分别维持在92.18%±0.53%和98.54%±0.57%;SBBR的脱氮速率上升,表现为比氨氧化速率、比亚硝酸盐氧化速率、比亚硝酸盐还原速率和比硝酸盐还原速率分别上升了14.57%、13.05%、8.12%和10.77%;EPS及其中的多糖和蛋白质含量降低。     

ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器启动及有机负荷对其运行性能的影响

控制已稳定运行的UASB-ANAMMOX反应器进水TN容积负荷为026 kg.m^-3.d^-1,通过连续添加有机物(葡萄糖),在进水有机负荷与TN负荷比值为1的情况下,仅用35 d就成功启动了ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器,稳定阶段反应器对氨氮、亚硝氮、TN和COD的去除率分别高达95.3%、99.1%、94.0%和93.2%,三氮比即去除的氨氮∶去除的亚硝氮∶生成的硝氮为1∶1.34∶0.03。研究了有机负荷冲击对ANAMMOX与反硝化协同脱氮反应器运行性能的影响。结果表明,进水有机负荷的突降对反应器的运行性能影响不大;有机负荷的突增会显著影响反应器脱除氨氮的能力,经驯化后仍能实现协同脱氮作用,但会恶化反应器的出水水质,大幅降低进水有机负荷可显著改善出水水质。协同脱氮反应器对有机负荷冲击有较强的抵抗力。     

高盐废水生物阴极MFCs产电及脱氮性能研究

构建了双室生物阴极微生物燃料电池系统(MFCs),分析了曝气强度对系统脱氮和产电性能的影响,并讨论了间歇曝气对污染物的去除影响。结果表明,生物阴极MFCs实现了污染物去除和能量回收的双重目的,生物阴极MFCs稳定运行时,最大功率密度、开路电压和电池内阻分别为2.72 W/m~3、660 mV、131Ω。曝气强度40～100 mL/min、DO浓度在4～6 mg/L时,电压输出最大为253 mV,产电周期最长,生物阴极MFCs对COD去除以及脱氮效果较为理想。间歇式曝气运行方式既能有效提高生物阴极脱氮性能又可以减少维持高浓度DO的能量输入。控制间歇曝气2 h,对污染物TN去除效果最好,比持续曝气提高20%。     

DO对亚硝酸型SND的影响

采用序批式生物膜反应器(Sequencing batch biofilm reactor,SBBR)处理南方地区城市污水,应用亚硝酸型同步硝化反硝化(SND)技术进行强化生物脱氮.在进水TN 30 mg·L-1、COD 150～250 mg·L-1、pH值7.20～7.60及常温(24～29℃)等条件下,研究了DO与TN去除率和亚硝酸盐氮积累率的关系.试验结果表明,在40～100 L·h-1曝气量下均会得到稳定的亚硝酸型SND,当曝气量增加到120 L·h-1时,会向全程硝化转化.曝气量60 L·h-1时为SBBR反应器的最佳曝气条件,脱氮效果更好,亚硝酸盐氮积累率可达89.7%,TN去除率最高可达87.8%.     

新型生物转盘处理农村生活污水研究

针对农村污水处理工艺难以达到TN排放要求和排泥周期短等问题,通过将沉淀池的硝化液和沉淀污泥提升到设备的前端,以提高生物转盘的脱氮效率并延长污泥排放周期。分别考察了体积回流比0、100%、200%和300%时新型生物转盘反应器的去除效果。运行结果表明,反应器TN去除效率有回流时比无回流时稳定且去除效果好;无回流时,出水TN质量浓度有时超过20 mg/L,有回流时,出水稳定在20 mg/L以下,达(13.6±4.0)mg/L。污泥排泥周期可延长至30 d。     

双污泥-诱导结晶工艺除磷脱氮试验研究

针对传统污水处理脱氮除磷工艺碳源不足、聚磷菌与硝化菌泥龄矛盾、磷资源无法有效回收利用等问题,开发出"双污泥-诱导结晶"新型工艺,对其去除有机物和脱氮除磷性能进行了考察和分析。结果表明:当进水COD为152～237mg.L-1,TP为3.92～7.68mg.L-1,TN为31.3～50.5mg.L-1,C/N比约为3.91～5.21时,COD、TN和TP平均去除率分别为93.2%、71.2%和95.7%。厌氧段COD去除量约占系统COD去除总量的85.9%。TN的去除主要由缺氧池承担,厌氧池、硝化池、缺氧池、后置曝气池TN去除量约占系统TN去除总量的31.7%、11.4%、54.9%和2.0%。结晶在除磷过程中起着主要作用,结晶除磷量平均约占总除磷量的81.5%。双污泥工艺在系统中的主要作用为辅助化学除磷和脱氮。侧流比是保证系统稳定运行的关键参数。后置曝气池对超越污泥中COD和氨氮的去除有重要作用。     

序批式活性污泥法单级自养脱氮特性试验研究

为使序批式活性污泥法系统中单级自养脱氮获得稳定运行效果,对脱氮性能、单周期氮素转化特性进行了研究,并通过氮元素守恒和计量关系探讨其脱氮途径。结果表明,进水氨氮负荷为0.494 kg.m-.3d-(1n=50)时,TN平均去除率、最高去除负荷和去除速率分别达81.8%、0.493 kg.m-.3d-1和0.201 kg.kg-.1d-1。单周期过程中氨氮和TN几乎呈线性去除;ρ(NO2--N)变化不大,维持在4 mg·L-1以下;ρ(NO3--N)则由12.9逐渐升高最终达到28.6 mg·L-1。ρ(DO)由0.4降低到0.2最后升至0.3 mg·L-1,pH先由8.02升高到8.15后缓慢降低至7.98。系统中产生的硝酸盐与消耗的氨氮质量比为0.08～0.12,小于基于亚硝化的自养脱氮工艺。通过计量关系分析系统中除短程硝化和厌氧氨氧化的协同脱氮作用外,还存在自养反硝化的辅助脱氮途径。     

基于延迟往复流的强化复氧人工湿地脱氮效果初探

采用空气导管强化复氧人工湿地处理农村污水时,改进其运行方式,可显著提高单级人工湿地脱氮效果。实验结果表明,改进型强化复氧人工湿地以高浸润线7 d和落空1 d采用延迟往复流的方式连续运行,每周期平均出水氨氮质量浓度可达GB 18918-2002一级B标准,TN去除率可提高至46%。氮去除负荷为3.27 g/(m2·d),脱氮能力比传统人工湿地提高近1倍,可达两级串联湿地脱氮水平。在同等脱氮效果下,可显著减少人工湿地占地面积。     

微气泡曝气生物流化床反应器SNAD过程脱氮性能研究

运行微气泡曝气生物流化床反应器(MAFBR),研究了不同运行策略下同步短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化(SNAD)过程实现及生物脱氮性能。结果表明,MAFBR反应器采用高碳氮比(C/N)启动并逐渐降低C/N的运行策略时,生物脱氮过程为同步硝化-反硝化,硝化过程效率较低且为生物脱氮的限制因素,生物脱氮性能不理想。MAFBR反应器采用低C/N启动并控制适宜溶解氧(DO)浓度的运行策略时,生物脱氮过程由同步硝化-反硝化逐渐转变为SNAD过程,从而实现高效生物脱氮性能。MAFBR反应器可在C/N为1、DO平均质量浓度为1.29 mg/L条件下实现SNAD过程,其氨氮平均去除率和平均去除负荷可达到69.87%和0.31 kg/(m~3·d),总氮(TN)平均去除率和平均去除负荷可达到63.93%和0.29 kg/(m~3·d),厌氧氨氧化对TN去除的平均贡献率可达到52.89%以上。     

前置缺氧A~2O工艺脱氮贡献的定量研究

前置缺氧A2O工艺增加了前置区对污泥中硝酸盐的去除,构成了系统中TN去除的重要途径。本研究以昆山市北区污水处理厂为例,定量研究了系统脱氮途径和贡献。研究表明,系统总氮的去除主要发生在前置缺氧区和传统缺氧区,脱氮贡献分别占51%、42%;前置缺氧区硝酸盐平均去除量132kg/d,实际去除率81.5%;缺氧区反硝化不足,内回流过剩,建议内回流比控制在150%。前置缺氧区是系统脱氮的重要途径,必须权衡与缺氧区脱氮的关系以保证出水TN达标。     

二级SBBR预处理晚期垃圾渗滤液试验研究

垃圾渗滤液是一种污染性强、难处理的有机废水,很难能由某一工艺单独处理达标排放。采用二级SBBR对城市晚期垃圾填埋场渗滤液进行预处理,从而可减轻对后续工艺的负荷。分析了水温、HRT、溶解氧和序批周期对SBBR处理效能的影响。结果表明,在常温20～30℃条件下,一级/二级SBBR反应器在HRT为8 d/4 d、溶解氧为2.0/2.5 mg/L、序批周期为6 h时,COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为48.11%、82.49%、67.04%和85.27%。并对生化出水有机污染物去除效果进行分析。结果表明,生化进水GS-MS检测出59种主要有机污染物,出水检测出43种有机物,SBBR工艺对醛酮类、酰胺类和羧酸类有机物有较好的去除效果,去除率分别为88.62%、82.84%和79.05%;对烷烃类去除效果不佳,去除率为13.09%。     

水解反硝化工艺强化脱氮处理

碳源对脱氮除磷都具有重要的作用,碳源不足会导致脱氮效果降低,出水TN水质不达标。为解决碳源不足造成的脱氮能力差的问题,本试验采用水解反硝化脱氮工艺,将水解酸化与反硝化脱氮过程相结合,取代缺氧反硝化,有效地解决了碳源不足所导致的脱氮效果差的问题。利用水解反硝化脱氮工艺处理城市污水,出水NH₄⁺-N、TN和COD都满足一级A标准,去除率分别为98.0%、69.4%和82.7%,比同期污水处理厂AAO工艺的TN去除率高出17.5%。在BOD₅/TN为3～5的条件下,水解池中污泥的比反硝化速率为缺氧池污泥的1.2～1.7倍,并且去除相同的N所需要的碳源较少,在碳氮比为3:1、3.5:1、4:1和5:1时去除单位N水解池可分别节省59.5%、52.2%、19.9%和23.1%的COD,有效地解决了脱氮过程中碳源不足问题。     

前置+后置反硝化滤池强化脱氮效果研究

通过中试实验研究了三级组合生物滤池强化脱氮效果,考察了第二级好氧滤柱回流比对工艺前置反硝化的影响,第三级滤池外加碳氮比对后置反硝化强化脱氮效果的影响。结果表明,在进水流量为0.5 m~3/h,水温为18℃左右,第二级好氧滤柱气水比为3:1时,在回流比为100%时,前置反硝化脱氮能达最佳效果,TN去除率为54.07%,出水TN浓度平均值为19.94 mg/L,不同回流比下,COD、NH_4~+-N均有较高去除率。为进行强化脱氮,在第三级缺氧滤柱前投加碳源,碳氮比为7:1时,第三级对TN去除率为40.7%,出水TN平均值为11.84 mg/L。三级组合生物滤池结合前置和后置反硝化工艺对TN有很好的去除效果,稳定运行后,系统对TN平均去除率达到72.96%。     

悬浮填料氧化沟脱氮除磷的中试研究

通过正交实验研究了溶解氧(DO)含量、污泥回流比、污泥龄(SRT)对悬浮填料氧化沟系统脱氮除磷效果的影响,并对COD、NH4+-N、TN、TP去除率的极差和方差进行了分析。结果表明,DO含量对系统COD、NH4+-N、TN、TP的去除均有显著影响,污泥回流比对系统NH4+-N、TN、TP的去除有显著影响,SRT仅对TP的去除有显著影响。悬浮填料氧化沟系统脱氮除磷的优化运行工况为氧化沟DO的质量浓度0.8~1.2mg/L,污泥回流比75%~100%,SRT为10~15d。在此优化工况下运行,出水COD、NH4+-N、TN达到GB 18918-2002标准中的一级A标准,TP达到一级B标准。     

微塑料对序批式生物膜反应器除碳脱氮及N2O释放特征的影响

微塑料是污水中常被检测到的新型污染物，然而微塑料对序批式生物膜反应器同步脱氮及N₂O释放特征的探究较少。本工作以实际市政废水为探究对象，建立中试规模的SBBR，考察了不同微塑料浓度(0、0.2、2.0和10.0mg/L)对SBBR长期运行除碳脱氮效率及N₂O释放规律的影响，并揭示了相关影响机制。结果表明，低浓度微塑料对SBBR除碳脱氮效率及N₂O释放规律影响不明显，但当进水微塑料浓度超过2.0 mg/L，碳脱氮效率呈现下降趋势，N₂O产率增加。当微塑料浓度为10.0 mg/L时，稳定时期出水COD维持在35.3～37.9 mg/L,COD和NH₄⁺-N去除效率分别下降至82.4%～83.5%和80.2%～82.3%，低于工况I，此外，N₂O产率高达10.2%～10.8%。内聚物分析表明高浓度微塑料降低了PHA和糖原质的净合成，进而导致内碳源消耗脱氮动力不足。比耗氧速率(SOUR)分析表明高浓度微塑料降低了全部微生物代谢活性。