多级AO生物膜反应器的优化设计与实验研究

为确保脱氮效果并减少剩余污泥产量,构建多级AO生物膜反应器,在多级AO反应器内投加球形多孔微生物载体,缺氧段与好氧段体积比为1:2,填料装填体积比为50%,实验进水为生活污水。结果表明,在多级AO生物膜反应器中,系统出水TN的质量浓度为5~13 mg/L,与常规多级AO工艺相比,对TN的去除率提高了12%;污泥表观产率为24 mg/g,污泥产量比传统活性污泥法降低了90%。系统出水COD≤29.8 mg/L,NH_3-N、TN的质量浓度分别≤4.3、≤13.2 mg/L,去除率分别为93.2%、84.1%、75.4%,出水水质达到了GB 18918-2002的一级A标准,并实现了污泥减量的目的。     

A2O生物膜工艺强化生物脱氮和污泥减量研究

为强化生物脱氮同时降低剩余污泥产量,构建了A~2O复合填料生物膜工艺,并考察了其污泥减量效果以及对人工配制污水的脱氮效果。研究结果表明:经A~2O生物膜工艺处理后,出水平均COD、NH_3-N、TN分别为24.5、3.40、7.65 mg/L,平均去除率分别达到94.91%、85.74%、79.44%,污泥表观产率仅为(0.127±0.008) g/g;填料流速分离作用会促进悬浮态污泥形成生物膜,微生物的种群结构以及细胞形态发生较大变化,微生物群落物种更加丰富。     

新型填料复合多级MBBR工艺脱氮及污泥减量研究

采用两种新型生物填料AMC和PBG复合多级MBBR工艺对某高校生活污水进行处理,研究该工艺对COD和NH4+-N的处理效果,并通过填料表征污泥微生物的变化,同时对污泥产量进行衡算,评价该工艺污泥减量化处理效果。研究结果表明:系统在容积负荷1.5 kgCOD/(m3·d)下连续运行20 d,对COD和NH4+-N的去除率分别达到82%和97%;载体表面和内部负载大量球菌、丝状菌,极大提高了系统内的污泥微生物保有量和微生物多样性;污泥产率仅为0.043 kgMLSS/kgCOD,具有明显的污泥减量效果。     

生物制剂在污水处理厂升级改造中的应用

咸阳市某污水处理厂原工艺功能比较单一,出水氨氮超标严重,采用倒置A2/O工艺进行升级后,仍不能稳定达标,应用固定化生物催化剂(IBC)解决了这一问题。结果表明,投加IBC后,系统对NH3-N、TN、COD、TP的去除率分别达到97.1%、86.2%、96.8%、83.7%,月均污泥排放量比加药前减少38.3%,好氧池MLSS可保持在2 500mg/L以下。不但保障了出水稳定达标,还起到从源头污泥减量的效果,可为类似污水处理厂解决氨氮超标和污泥减量问题提供借鉴。     

A/O复合生物膜工艺处理石油炼化废水的实验研究

对比研究了A/O和A/O复合生物膜工艺处理石油炼化废水的效能,并对其微生物群落结构进行了分析。结果表明,A/O复合生物膜工艺对废水中COD、NH4+-N和TN的去除率分别为99%、95.5%和94.5%,高于A/O工艺的95%、80%和79%。投加填料提高了污泥VSS/TSS值和SVI值,同时促进了系统石油降解菌(缺氧池:Xanthomonas、Clostridium、Anaerolinea和Alcaligenes;好氧池:Clostridium、Pseudomonas和Comamonas)和硝化反硝化菌(缺氧池:Enterobacter、Zoogloea和Hyphomicrobium;好氧池:Nitrospira、Pseudomonas和Burkholderia)的富集。     

生物膜对A~2/O系统硝化过程的强化效果分析

以某市第4污水处理厂二期工程A~2/O工艺中配置悬浮填料的好氧段为研究对象,通过监测冬季低温条件下氮含量的变化及生物膜与活性污泥的最大比硝化速率,探讨活性污泥与生物膜中硝化菌对系统硝化过程的贡献。结果表明,活性污泥的AUR和NUR分别为3.16 mg/(g·h)和3.39 mg/(g·h),而生物膜的AUR和NUR分别为3.63 mg/(g·h)和4.17 mg/(g·h),活性污泥与生物膜的生物量分别为3 187 mg/L和3 690 mg/L,当投加的填料为好氧区总容积的4.4%时,投加填料后系统增加的生物量为162 mg/L,故生物膜对硝化的贡献约占5.5%,而活性污泥为94.5%,说明投加填料后生物膜对系统的硝化起到一定强化作用。     

臭氧耦合A/A/O污泥减量及污水处理效能研究

将剩余污泥臭氧化与A/A/O工艺系统耦合,在3种回流方式下,研究了臭氧耦合A/A/O系统的污泥减量效果和污水处理效能。结果表明,臭氧耦合A/A/O系统污泥减量效果明显,20 d内,3种不同回流方式下累积排泥量较传统A/A/O工艺系统分别下降了51.3%、49.8%、47.6%。臭氧化污泥回流对系统出水COD无明显冲击,同时提高了污泥沉降性和系统的脱氮能力。臭氧化污泥回流至厌氧区时系统TP去除率下降,而回流至缺氧区时则可以小幅提升TP去除率。综合考虑污泥减量效果和污水处理效能,认为将臭氧化污泥等比例回流至厌氧区和缺氧区为最佳回流方式。     

A／O生物膜反应器的挂膜启动

研究了A/O生物膜反应器的挂膜启动.好氧池内选用聚丙烯移动填料,缺氧池中放置半软性填料,污泥取自某市污水处理厂二沉池排出的剩余污泥,采用快速排泥法挂膜.经过40多天的培养,系统对污水的处理效果也随着生物膜的成熟逐渐提高和稳定,COD、NH3-N的去除率分别增加到73.6%和50%,表明反应器的挂膜启动过程完成.     

“复合A/O硅藻精土”工艺小型城镇生活污水DESAR处理系统的处理效果研究

针对城镇污水的水质、水量特性,设计了"复合A/O硅藻精土"工艺的小型城镇生活污水处理系统,考察其对城镇生活污水的处理效果。结果表明:1硅藻精土投药量150 mg/L、系统运行负荷80%时,处理效果最佳,COD去除率40%~50%、NH3-N的去除率仅为30%左右,TP去除率可达70%~80%;2本系统污泥接种周期较传统活性污泥法明显缩短,且无需投加营养物质,微生物便能很好生长;3污泥回流和混合液回流对系统出水水质影响较大,清水回流对系统处理效果不明显。好氧池气水比2.5∶1~7.5∶1(体积比)时,系统对N-NH3去除效果能达到85%以上;4开启混合液回流的状态下,硅藻精土投加量150 mg/L,运行负荷为80%时,厌氧池HRT为1.5 h,好氧池HRT为2.0 h,污泥回流比50%~100%,好氧池气水比2.5∶1~7.5∶1时,出水水质稳定达到我国《城镇生活污水排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。     

填料强化生化池剩余污泥减量试验

研究了传统活性污泥法生化池中投加填料后的污泥减量效果.实验结果表明:投加填料生化池中污泥浓度(MLSS)平均值为3509 mg/L,未加填料生化池中污泥浓度平均值为4815 mg/L.投加填料后处理水COD~(Cr)的平均去除率增加了7%,TN平均值为55 mg/L,低于未加填料的处理水TN平均值90mg/L.这表明投加填料后,在减少了的剩余污泥排出量的同时,提高了系统的处理能力.     

耐冷氨氧化功能菌群的富集及其对A2/O系统的生物强化

为提高北方地区冬季污水生物处理系统的脱氮效果,利用序批式反应器(SBR)和选择性培养基在(14±1)℃下驯化并富集耐冷氨氧化功能菌群,并采用软性填料进行固定,对(14±1)℃运行的A²/O系统好氧段进行生物强化。结果表明,连续运行5个周期后,SBR中的活性污泥逐渐演替为氨氧化功能菌群,在进水NH₃-N为205～236 mg·L^-1时,SBR的NH₃-N去除率可达79.5%;将组合式纤维填料置于SBR中并继续运行5个周期,可将氨氧化功能菌群以生物膜的形式固定于填料表面。以固定化氨氧化功能菌群对A²/O系统进行生物强化,在投加量为3.24%(污泥干重)的条件下,A²/O系统的氨氮平均去除率由投加前的65%提高到78%,COD和总氮去除率也有明显提高。在生物强化后的持续运行中,A²/O系统的氨氮去除效能有缓慢下降趋势,其长期强化效果有待进一步探讨。     

一体式隔油-生物滤池装置处理餐饮废水的效能研究

以隔油池为基础,融入生物接触氧化工艺,设计了一体式隔油-生物滤池装置,用于处理餐饮废水。结果表明,当O区DO为3～4 mg/L,水温为20～28℃,最佳HRT为8 h,此时餐饮废水中的油脂、COD和SS去除率分别达到98.14%、91.57%和93.71%,出水优于《污水排入城镇下水道水质标准》控制项目限值B级即纳管排放标准。除此以外,装置中粗滤室对油脂的去除贡献率占整个系统中油脂总去除率的55.55%,A区对COD的去除贡献率占整个系统中COD总去除率的62.02%,对SS的去除贡献率占整个系统中SS总去除率的50.81%;该装置内填料单位COD污泥产率(以MLSS计)为0.028 g/g,低于传统工艺的污泥产率系数,污泥减量效果显著;该装置还具有脱氮除磷功能,最佳条件下,其对NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为80.03%、67.22%和60.87%。     

改良A~2/O对低C/N城市污水的脱氮除磷研究

针对牡丹江城市污水低C/N水质特点,依据现有污水处理厂广泛应用的A~2/O工艺,提出一种改良A~2/O工艺,并投加填料以期解决脱氮除磷过程中存在的碳源竞争、污泥龄矛盾等问题。通过控制回流至预缺氧段的污泥量,回流体积比为15%时,获得最释磷效果,并探讨了其对除磷效果的影响作用,考察至好氧段的污泥回流量与好氧段NH_3-N去除的关系,并分析了缺氧段硝化液回流量对TN去除的影响,污泥回流体积比为50%时,达到最佳效果,硝化液回流体积比为2.5时,获得最佳处理效果;同时研究了投加填料后污泥龄的调整对工艺脱氮除磷的影响。改良A~2/O工艺能够有效地解决反硝化细菌和厌氧释磷菌对有机物的竞争,通过投加填料可有效缓解脱氮与除磷之间存在的污泥龄矛盾。     

不同微生物菌剂用于SBR处理校园生活污水的研究

采用高效微生物菌剂结合传统SBR法处理校园生活污水,考察微生物菌剂对污水处理和污泥减量效果。结果表明：在相同反应条件下,投加混合菌剂的SBR系统对污水的处理和污泥减量效果,好于投加FM菌剂的SBR系统和传统SBR系统。与传统SBR法相比,投加高效微生物菌剂能够在降低SBR污泥浓度的同时,有效地保证污水处理效果。混合菌SBR处理校园生活污水对CODCr、NH3-N、TP的平均去除率分别为92.5%、78.7%、66.5%,污泥减量6%,出水CODCr、NH3-N、TP质量浓度达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准。     

连续流双污泥系统反硝化除磷实验研究

通过实验室小试,以生活污水为研究对象考察了厌氧/缺氧与淹没式好氧生物膜滤床相结合的连续流双污泥系统的除磷脱氮效果.长期试验结果表明,该工艺解决了传统脱氮除磷工艺中反硝化菌与聚磷菌竞争碳源这一主要矛盾,并可以分别控制硝化污泥与反硝化聚磷污泥的污泥龄,而且该系统适合处理C/N较低的生活污水,与传统除磷脱氮工艺相比,不用额外投加碳源,剩余污泥含磷量高,节省曝气量.系统对COD、总磷、总氮和氨氮的平均去除率分别为81.78%、92.51%、75.75%和84.47%.     

EM菌与物理溶胞耦合对SBR系统污泥减量研究

实验通过有效微生物群(EM菌)投加与物理溶胞耦合对序批式活性污泥法(SBR)系统实现污泥减量化。实验表明,在投加EM菌与物理溶胞耦合下,系统出水水质提高,污泥沉降性能良好,污泥表观产率有明显的下降。投加0.005%EM菌剂与物理溶胞耦合工况下,COD去除率达到95%,污泥体积指数上升至100 m L/g,污泥表观产率下降60%,在提高出水水质的情况下同时具有显著的污泥减量效果。     

改良型倒置A~2/O生物膜工艺的脱氮除磷性能研究

通过在倒置A2/O工艺中增设填料,并对其污泥及硝化液回流方式进行变化后,得到兼具脱氮除磷功能与生物膜特点的改良型倒置A2/O生物膜工艺,并以实际生活污水为处理对象考察了工艺的脱氮除磷性能。结果表明,系统采用硝化液回流与污泥回流分离的方式,并增设组合填料与火山岩后,有助于提升系统的脱氮除磷性能,增强系统的稳定性。当DO质量浓度维持在2.0 mg/L和硝化液体积回流比为200%的条件下,系统对COD、NH4+-N、TN及TP的去除率分别可达84.9%、92.8%、70.9%和75.3%。DO质量浓度及硝化液回流比对系统的脱氮除磷性能有较大影响。     

硅藻精土强化A/O生化脱氮技术的研究

在A/O工艺中投加硅藻精土,对其强化A/O生化脱氮工艺参数初步探讨。试验表明,对工业园区综合污水,最佳硅藻精土投加量为40mg/L,此时生化池污泥负荷可控制在0.14kgBOD5/kgMLSS·d,最佳混合液回流为200%。系统投加硅藻精土后硝化速率比原来提高1.7倍,并能够在好氧池内形成同步硝化反硝化(SND)作用,增强了生化脱氮效果。     

膜生物反应器臭氧化同步污泥减量新工艺的研究

提出将臭氧直接充入到MBR中的同步臭氧化污泥减量新工艺,考察了同步臭氧化对MBR污泥产率及出水水质的影响.结果表明臭氧投加量为0.025 gO3/gVSS时,同步臭氧化对MBR具有显著的污泥减量效果,污泥产率系数Yobs为0.0096 g(MLSS)/g(COD),而对比工艺污泥产率系数Yobs为0.1147 g(MLSS)/g(COD),同时对COD和NH4+-N的去除率分别维持在91%和95.7%以上.     

影响臭氧化污泥减量工艺的因子

采用臭氧作为剩余污泥的细胞裂解剂,并与淹没式生物膜工艺相结合进行污泥减量的实验研究,臭氧化后的污泥上清液回流入曝气池与污水合并处理。结果表明:在每kgMLSS臭氧投量为0.05 kg,臭氧化污泥体积流量为进水量的5%条件下,淹没式生物膜系统对SCOD和NH3-N的平均去除率分别为87.06%和84.80%,出水水质同对比实验相当;同时获得了去除1 g SCOD得到0.054 gMLSS的剩余污泥产率,与对比实验相比降低了78.4%。