新型淹没式组合膜-硝化反硝化系统低C/N废水脱氮特性

以低C/N模拟废水为研究对象,考察了新型淹没式组合膜的运用,以及运行1组和2组膜组件数量(分别对应工况1和工况2)硝化反硝化系统的生物脱氮、COD去除特性的影响。结果表明,系统对COD的处理效果较好,2个工况出水COD分别为31.15、23.58 mg/L;NH~+_4-N去除率平均分别为54.41%、76.92%,工况2膜组件对COD产生了更有效的截留作用,控制了异养微生物的繁殖;工况1、2的TN去除率分别为53.49%、67.24%,出水TN主要以NH~+_4-N形式存在,说明反硝化进行的较完全,膜组件发挥了为反硝化过程补充碳源的作用。稳定阶段工况1、2膜组件的氨氮富集率分别为70.37%、118.57%,膜出水的COD分别为39.03、56.11 mg/L,说明2个工况均基本实现了氨氮与有机物的分离,膜组件数量对氨氮富集有较大影响,对COD截留效果影响不明显。     

外加剩余污泥水解酸化液碳源时曝气生物滤池的生物脱氮性能

利用剩余污泥水解酸化液作为外加碳源研究中部曝气和底部曝气曝气生物滤池(BAF)处理低碳氮比生活污水时的生物脱氮性能。结果表明,碳源与污水投配的流量比以及是否回流对BAF生物脱氮效果影响明显,气水流量比和回流流量比对BAF生物脱氮效果有一定影响;进水NH4+-N、TN质量浓度和COD分别为43.11、45.07、29.2mg.L-1时,中部曝气BAF的NH4+-N和TN去除率分别为99.04%和78.32%,出水COD为32.4 mg.L-1;底部曝气BAF的NH4+-N和TN去除率分别为98.61%和68.99%,出水COD为28.4 mg.L-1。研究表明,BAF在2种运行方式下可获得良好的硝化与反硝化性能,且不会引起二次污染。     

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。     

不同C/N对气升式内循环膜反应器的脱氮除磷的影响

提出了一种新型的气升式内循环膜反应器的设计构想,利用曝气来实现混合液在厌氧区和好氧区的循环,采用变液位间歇交换模式在厌氧区创造厌氧、缺氧交替环境,通过加强反硝化除磷过程实现污水同步脱氮除磷。对气升式内循环膜反应器进行了初步的研究,考察了不同m(C)/m(N)对脱氮除磷的影响。结果表明,在高的m(C)/m(N)(有机碳源和无机氨氮的质量比)条件下,TN、COD和PO43--P的去除率可以分别达到85%、95%和95%,该反应器需要高含量的碳源;在周期试验表明该反应器中具有反硝化聚磷菌,并且了解到了TN、COD和PO43--P等污染物的去除过程。     

改良型多级AO脱氮工艺在提标改造中的应用

针对传统普通强化脱氮AO工艺总氮(TN)去除率较低的问题，采用规模为5万m³/d的生物反应池开展试验。在保持总池容不变的条件下重新分配缺氧段和好氧段的池容，将其改进为“缺氧-好氧-缺氧-好氧”结构的多级AO脱氮工艺。改造后实现缺氧段水力停留时间从4.44 h提高至7.45 h,好氧段从6.70 h降低至3.69 h,新增缺氧段底部采用曝气可调和推流搅拌技术。同时采用基于DO浓度布设液态碳源投加点技术，进一步提高碳源利用率。实践结果表明，2021年多级AO工艺平均出水TN质量浓度为11.9 mg/L,平均TN去除率为61.5%,最高达77.8%,平均TN去除率比普通强化脱氮工艺下的47.6%提高了约29.2%,具有更好的脱氮效果，能实现出水TN和氨氮《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A稳定达标排放，同时具有一定的节能降耗效应。     

连续流间歇曝气工艺处理生活污水规律探究

采用连续流间歇曝气工艺处理生活污水,探究不同间歇曝气方式对连续流反应器中COD、NH_4~+-N、TN、TP去除效果的影响。结果表明,间歇曝气的运行方式有利于抑制污泥膨胀问题;所有工况COD去除率均高于82%,且随着曝气时间的增加而增加,最高可达到92%;出水TP的质量浓度在1.8~5.5 mg/L,平均去除率约为30%,缺氧阶段NO_x~--N(x=2、3)、好氧缺氧交替频率、温度均是影响TP去除效果的因素;进水TN主要以NH_4~+-N的形式存在,出水TN的质量浓度浓度在51~53 mg/L,去除率23.2%~55.8%,反硝化阶段碳源不足是造成TN去除率低的主要因素;NH_4~+-N平均去除率在78%左右,间歇曝气NH_4~+-N的去除效率均高于连续曝气工况。     

高原地区MBR一体化曝气优化与脱氮除磷研究

针对高原地区MBR一体化技术脱氮除磷效果不佳与系统运行关键参数方面存在的问题,以贵州草海一座采用MBR技术的污水站为对象,探究运行优化曝气量以及运行4个月的脱氮除磷效果。结果表明,缺氧区、好氧区的优化曝气量分别为20、120 m~3/h,该曝气量工况下COD、NH_4~+-N、TN、TP去除率分别为93.72%、95.87%、69.32%、88.57%。在优化曝气工况运行下,3-6月份出水COD和NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度平均分别为10.96 mg/L和1.76、10.51、0.36 mg/L。出水TN含量在3月份出现2次超标,TP含量在3月份出现3次超标,其余指标均可达到GB18918-2002的一级A标准。可为采用MBR工艺的污水处理厂在低温低压低氧环境运行提供参考。     

曝气生物滤池后置反硝化效能研究

以甲醇为外碳源,对生活污水进行两级串联O-A曝气生物滤池脱氮及去除COD的试验研究。采用陶粒为填料,向二级滤柱中投加甲醇,确定甲醇的最佳投量,考查该种形式的曝气生物滤池脱氮效果及出水COD浓度是否达标。试验表明,甲醇投量为20mg/L时,曝气生物滤池二级出水COD﹑NH3-N﹑NO3--N﹑TN平均质量浓度分别为49.3﹑3.3﹑1.6﹑5.5mg/L,其去除率分别为85.3%﹑85.7%﹑77.1%﹑82.0%。达到很好的脱氮及去除COD效果。出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准中的B级标准。     

双系统曝气生物滤池处理玉米青贮渗出液

采用双系统改性沸石曝气生物滤池(BAF)反应器对玉米青贮渗出液进行除碳脱氮处理,研究了对COD、氨氮、总氮(TN)的去除效果及其影响因素气水比(流量比)、水力停留时间、有机负荷和回流比。结果表明:挂膜成熟后,沸石生物膜反应器对COD和氨氮有较好的去除效果;挂膜23 d后,COD的去除率可以稳定在70%,氨氮去除率可以稳定在80%以上;当气水比为2∶1,水力停留时间为12 h,生物膜活性达到最高,COD去除率达到83.4%;有机负荷对氨氮去除效果影响较大,有机物质量浓度从160 mg/L提高到280 mg/L时,NH4+-N的去除率由88.6%降为32.7%;回流比对COD、氨氮去除率影响不大,但对TN的去除影响显著,回流比从50%提高到300%,TN去除率从42.3%上升到81.3%。双系统改性沸石BAF反应器明显地改善了玉米青贮渗出液的出水水质。     

SBBR在味精废水深度脱氮中的应用研究

实验研究了投加填料、DO浓度、碳氮比、设置厌氧段、pH等因素对SBR系统处理味精废水的脱氮效果的影响,通过测定COD、氨氮及TN的去除率,确定了最佳的脱氮环境。结果表明,挂膜成功后TN的去除率可达75.82%;通过控制DO浓度以满足好氧菌需求又不破坏生物膜厌氧微环境;设置前置厌氧段,可丰富反硝化碳源的种类和数量,有助于提高生物脱氮效果。     

3A-MBR工艺污水脱氮特性试验研究

将传统A2O工艺与膜生物反应器相结合,构建了3A-MBR污水处理试验装置,进行了中试试验,旨在提高传统污水处理工艺的脱氮效果。试验结果表明,在处理规模为24.0 m3/d条件下,COD、TN和氨氮的平均去除率分别达到90.3%、72.1%和99.0%,出水水质主要指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级A标准。通过多点进水优化了碳源配置,采用三路回流确保厌氧池的污泥浓度、缺氧池的缺氧环境,增强了反硝化效果。     

高氨氮含量下半悬浮填料表面微生态环境研究

采用新型半悬浮填料为载体的生物膜反应器处理高氨氮含量废水,并形成稳定运行的生物膜脱氮运行体系。综合研究了生物反应器中生物膜内DO含量分布、微生物群落结构及生物多样性,探讨在高氨氮含量条件下半悬浮填料的脱氮性能。结果表明,运行5 d后,反应器内半悬浮填料表面快速挂膜成功,形成了紧密的好氧-缺氧耦合环境,其COD和TN去除率可达95%和86%;高碳氮比(COD/ρ(TN)=15:1)较低碳氮比(COD/ρ(TN)=10:1)的脱氮性能高7%。通过运行期间的生物相观察和分子生物学分析发现,稳定运行的反应器中生物膜上的微环境形成了一个以脱氮功能菌为主体的复杂生物群系。     

微生物对印染废水深度脱氮试验研究

为探讨A/O/A和BAF+A工艺结合优势微生物对印染废水脱氮处理的效果,试验以广东某纺织有限公司废水站为例,采用优势微生物结合升级的系统对该废水进行脱氮处理的小试研究。实验结果表明,在接种优势微生物后,ρ(NH3-N)从19.5mg/L降至3.17mg/L,ρ(TN)从35.66mg/L降至8.93mg/L,去除率分别达到83.7%和75.0%。硝化作用良好的BAF池出水进入反硝化池,并用水解酸化池出水提供碳源,有效去除总氮,ρ(TN)从10.9mg/L降至6.2mg/L,ρ(TN)去除效率达到43.1%。系统出水ρ(COD)≤60.0mg/L,ρ(氨氮)≤5.0mg/L,ρ(总氮)≤15.0mg/L。     

内电解耦合人工湿地对某工业园区污水厂尾水的脱氮除磷效果

以工业园区污水处理厂尾水脱氮、同步除磷为目标,构建铁炭内电解人工湿地中试系统,通过内电解作用改善工业尾水可生化性,为反硝化脱氮提供更多可利用碳源,强化脱氮;同时,内电解产生的铁离子促进除磷。结果表明:铁炭内电解人工湿地对氮、磷及有机物有良好的同步去除能力,强化脱氮效果明显,冬季运行稳定;COD、氨氮、TN和TP全年平均去除率分别为55.6%、72.2%、54.6%和86.0%,其中出水COD、氨氮、TP浓度满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类水质要求,TN出水浓度低于10 mg/L。高通量测序结果显示,铁炭内电解人工湿地内脱氮微生物数量明显高于普通人工湿地,在1号池及3号池两个处理单元检测到的与硝化有关的细菌丰度分别占到总生物量的6.66%和3.67%。     

外加碳源对好氧颗粒污泥强化低碳氮比污水脱氮效果

文章探索了好氧颗粒污泥(AGS)处理低碳氮比污水的脱氮效果。在搅拌(50 min)-曝气(210 min)-搅拌(100 min)运行模式下，随着碳氮比(3.0降至0.9)的减小，氨氮去除率保持在89.28%以上，亚硝态氮及硝态氮逐渐积累，总无机氮(TIN)去除率呈下降趋势(37.56%～56.48%)。在此基础上，研究探索了在260～360 min的缺氧段内外投碳强化AGS脱氮效果。投加碳源后，各批次试验中AGS反硝化效果得到明显改善，氨氮去除率维持在85%以上，亚硝态氮及硝态氮下降明显，TIN去除率增大至78.06%～97.64%。相比于德国单段活性污泥污水处理厂设计规范(ATV-DVKA131E)中推荐的碳源投加量，减少65%和30%推荐碳源投加量下，AGS系统仍可去除78.06%～93.08%及86.47%～97.64%的TIN。     

微孔曝气变速氧化沟中试启动试验

为了进一步提高微孔曝气氧化沟充氧效率和氧利用率,在沟型方面将传统氧化沟进行技术创新,巧妙将充氧混合与液流推动相结合,提出了一种新型的微孔曝气变速氧化沟。试验启动期间,系统具有较好的脱氮除磷及去除有机物的能力:COD、NH4+-N平均去除率达到90%以上;TN的平均去除率在65%以上,最高可达80%;TP的去除率到启动末期达到90%以上;除TP外,出水各项指标均能达到一级A标准。试验系统实现了在低温、低溶解氧和较低的流速条件下成功启动,并达到较好的污染物去除效果,说明微孔曝气变速氧化沟工艺具有实现高效、节能、低耗的应用潜力。     

多点进水改良型复合A2/O处理低C/N污水

以低C/N比城市生活污水为研究对象,重点考查了改良A²/O工艺的脱氮除磷性能。原水按一定比例分配给厌氧池和缺氧池,以合理分配厌氧释磷和缺氧反硝化所需的碳源;在好氧池和缺氧池中分别投加填料,以稳定系统的硝化和反硝化效果,提高系统的脱氮性能;厌氧池和缺氧池出水都直接进入好氧池。在进水COD/TN平均为5.54,HRT为11 h,SRT为15 d,MLSS为3000～4000 mg·L^-1,污泥回流比为50%条件下,通过三种不同进水分配比以及三种混合液回流比的对比试验研究,得到系统最佳进水分配比5:5,对分配脱氮和除磷所需碳源更加合理;而混合液回流比为200%,过高会破坏缺氧池的溶解氧环境,过低又会导致缺氧池反硝化作用不能充分发挥。在最优工况下COD、NH₃-N、TN和TP出水水质分别为29.7、0.1、11.8和0.42 mg·L^-1,平均去除率分别达到87.8%、99.7%、72.4%和91.3%,出水优于国家GB 18918-2002一级A排放标准,并且在缺氧池中发生了明显的反硝化除磷现象。     

污水处理厂改良的CAST工艺脱氮性能研究

试验以实际规模的污水处理厂为研究对象,针对传统CAST工艺脱氮效率不高的问题进行分析研究,采用改良的CAST工艺,在主反应区中增设独立的缺氧搅拌段,合理分配每周期的时间,充分利用原水中的碳源提高系统脱氮性能,TN去除率最多可提高19.4%,出水TN稳定达到一级A标准。考察了冬季低温条件下不同系统的脱氮情况,反硝化菌较硝化细菌对温度更加敏感,水温降到12℃时,反硝化效果受到明显影响,水温降至10℃以下时,硝化反应难以进行彻底,通过增加微生物浓度可改善低温下的脱氮效果,但是系统MLSS质量浓度不宜超过7 000mg.L-1。针对冬季低温提出适宜的运行模式,在MLSS质量浓度为(6 130±367)mg.L-1,曝气165 min的条件下可满足出水TN达到一级A标准并且沉淀较充分出水清澈。     

后置/前置反硝化BAF处理生物絮凝出水对比研究

针对生物絮凝吸附工艺处理生活污水的局限性,实验采用后置与前置反硝化曝气生物滤池分别对生物絮凝吸附出水进行深度脱氮研究。实验结果表明,后置反硝化工艺对COD、NH_4~+-N、TN的去除率分别为66.08%、95.39%、16.43%。前置反硝化工艺阶段,实验得出最佳工况:回流比为150%,气水比为4:1,水力负荷为3.01 m/h时,对COD、NH_4~+-N、TN的去除率分别为77.91%、94.69%、64.52%。对比发现改造后前置反硝化工艺较后置反硝化工艺对COD的去除率提高了11%,TN的去除率提高了48%,脱氮性能更加显著。     

间歇曝气铁碳微电解耦合人工湿地脱氮除磷研究

在不曝气、间歇曝气和连续曝气3种条件下,对铁碳微电解耦合人工湿地和普通人工湿地去除生活污水中COD、NH4+-N、TN和TP的效果进行了对比研究。结果表明,掺杂铁碳对COD和氨氮的去除效果影响不大,其去除率都比较高,分别稳定在96%和98%以上。耦合人工湿地在3种曝气条件下,对TN的去除率较普通人工湿地分别提高24.05个、11.41个和18.45个百分点;对TP的去除率分别提高21.08个、16.98个和23.6个百分点,其中间歇曝气条件下去除率最高,故该耦合工艺以及间歇曝气均可显著提高湿地对TN以及TP的去除性能。