低温硝化活性污泥的富集及其生物强化效果

为解决冬季生物处理系统硝化功能差的问题,采用膜生物反应器(MBR)富集低温硝化污泥,分析富集前后微生物种群变化,考察在5、10、15、20℃下的氨氧化速率变化,探究低温硝化污泥(10℃)及中温硝化污泥(25℃)对受低温冲击的生物处理系统硝化功能的强化效果。结果表明:一般好氧池中的活性污泥在10℃和高氨氮负荷驯化后,可富集获得硝化活性为66 mg/(L·h)的低温硝化污泥;富集198 d后,其硝化杆菌属(Nitrobacter)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)的相对丰度提高了43倍和42倍;该硝化污泥在10～20℃的环境下,其硝化活性随温度的升高而升高,在5℃环境下,其氨氧化速率为10℃时的48%。对比低温和中温硝化污泥强化受7～8℃冲击的生物处理系统时,发现投加低温硝化污泥的生物处理系统5 d后,其氨氮去除率上升至99%以上;而投加中温硝化污泥的生物处理系统,则需20 d,且亚硝氮有明显积累,这说明采用与被强化体系温度差小的硝化污泥,能更快地恢复污水生物处理系统的硝化功能。     

温度影响好氧颗粒污泥处理含油废水机制探究

以含油废水为探究对象，构建颗粒污泥序批式处理系统，探究了温度变化（10、25、40℃）对颗粒污泥处理含油废水的影响。研究结果表明，颗粒污泥运行稳定时，10℃和40℃运行工况下，混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）的浓度略低初始值，而运行温度为25℃时，颗粒污泥的浓度显著提高。此外，25℃运行时，颗粒污泥体积指数（SVI）下降至51～56 mL/g，污泥沉降性提高。温度能影响颗粒污泥胞外聚合物（EPS）含量及主要组分。25℃运行时，EPS的含量降低至36.6 mg/g，显著低于其他两工况。温度主要对EPS内蛋白质（PN）的含量产生影响。在污染物去除方面，25℃运行时，稳定期出水COD基本维持在68～82 mg/L,COD的去除率在82.6%～86.7%，显著高于另外两组。温度能影响颗粒污泥对原油的去除，当温度为25℃时，颗粒污泥运行稳定时原油的去除率高达72.6%～75.6%。在对氨氮去除方面，除低温（10℃）氨氮去除率较低外，25℃和40℃运行工况下氨氮去除率大致相似。     

硝化污泥富集培养及用于强化硝化系统的研究

通过强化富集培养出高硝化细菌数量的硝化污泥,并以此选择性投加,进行因进水波动而导致出水氨氮异常增高生化系统的削峰试验。结果表明,在进水氨氮质量浓度为40 mg/L左右时,培养出的富集硝化污泥性能最好。当由于进水氨氮质量浓度变化而造成硝化系统稳定性受到冲击时,在保持适当碱度的条件下,投加质量分数0.5%和1.0%的富集硝化污泥,即可具有显著的出水氨氮削峰效果,对硝化系统性能的恢复和提升产生积极的影响。     

大型生活垃圾渗滤液处理工艺运行优化

生物法联合物理技术是生活垃圾填埋场渗滤液主要处理方式,膜生物反应器（MBR）+膜过滤就是其中的典型工艺。在实际运行过程中,MBR出水一定程度上受进水水质影响。本文依托上海某实际渗滤液处理工程,总结了MBR进、出水水质与出水水量的关系。结果表明,当MBR进水COD<2000mg/L时,去除率不超过40%,且去除率随着浓度的增加增幅变大;当进水COD为2000～4000mg/L时,去除率与浓度呈线性关系,最大去除率可达70%～80%;当进水COD>4000mg/L时,去除率逐渐平缓,且出水的COD浓度因MBR达到处理限值而逐渐增加。在两年的运行中,当进水总氮相同时,出水的总氮去除率随着系统运行时间增长而下降,可以通过向系统中不断补充碳源来改善现状。     

重力出流式膜生物反应器污泥浓度的优化控制

采用重力出流式膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)工艺对生活污水进行了实验研究. 重力出流式MBR是利用液位水头重力驱动出水,整个系统结构紧凑,操作简便. 结果表明,随着污泥浓度增大(3.9~18.4 g/L),同样的曝气强度对膜表面滤饼层的剪切能力降低,膜通量下降;污泥粘度从5.4 mPa×s上升到680 mPa×s,相应的污泥中的传氧系数与清水中的传氧系数之比a从0.89降到0.10. 因此,从提高膜通量、氧传递速率和降低能耗的角度出发,将MBR的污泥浓度控制在适当范围是非常必要的. 此外,当污泥浓度大于4.8 g/L,污泥浓度的提高对有机物的去除、硝化以及反硝化速率的提高没有明显的贡献. 因此,从MBR的处理能力和运行能耗的双重影响确定MBR的最佳处理污泥浓度值为4~6 g/L,在该浓度区间,生物反应器系统对冲击负荷有较好的抵御能力,同时系统的运行能耗也较低.     

温度对浸没式MBR运行及污泥性质的影响

在长期运行浸没式膜生物反应器(MBR)条件下,通过相关污染物含量以及污泥性质的测定,考察运行温度对膜生物反应器运行性能及污泥性质的影响。结果表明,运行温度对MBR污染物去除效果及污泥性质的影响显著。随运行温度升高,COD和NH_4~+-N去除率先升高后降低,均在25℃时去除率最佳,而总磷的去除率则是先降低后升高,在10℃时去除率最佳,这与混合液污泥性质的变化密切相关。温度过高或过低,均导致污泥活性降低,同时,在10℃时EPS质量分数最高,为37.88 mg/g,导致污泥沉降性能恶化,粒径减小,黏度增加,进一步加重膜污染,扫描电子显微镜观察发现,污泥絮团之间被大量丝状菌呈网状连接,这与污泥沉降性能及膜污染恶化有关。     

反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统深度脱氮对比研究

对比分析了反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统在不同进水条件和不同水力停留时间（HRT）下的脱氮效果。结果表明,当进水COD较高即外部碳源较为充足时,反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统脱氮效果接近;而当进水总氮浓度较高即外部碳源受限时,生物膜系统的脱氮效果优于颗粒污泥系统。在不同的HRT条件下（3～6 h）,反硝化生物膜系统的深度脱氮效果均优于反硝化颗粒污泥系统,且当HRT=5 h时,两系统的脱氮性能均达到最高。实验结果表明反硝化生物膜系统在脱氮性能方面略胜一筹。但是,结合经济性和去除性能进一步分析可知,与生物膜系统相比,颗粒污泥系统具有占地面积小、无载体成本等低成本的显著优势,在既有工艺出水深度脱氮的工程实践中,可优先选择反硝化颗粒污泥工艺,并可通过控制颗粒粒径和系统运行参数等措施强化脱氮性能。     

MBR工艺处理诺氟沙星制药废水中污泥龄的影响分析

通过对MBR工艺在处理诺氟沙星制药废水时污泥龄的分析,总结了污泥龄与出水COD、氨氮及m(MLVSS)/m(MLSS)、污泥负荷之间的变化关系。结果表明,污泥龄的最佳运行区间为20～50 d;膜生物反应器中m(MLVSS)/m(MLSS)基本在0.5～0.7;污泥龄与污泥负荷有一定的相关性,污泥龄在20～50 d时,系统运行区间COD污泥负荷为0.12～0.25 kg/(kg·d)。     

前置反硝化-曝气生物滤池低温脱氮效能中试研究

当污水温度低于15℃时,对生物脱氮的硝化和反硝化环节都会产生显著的抑制作用。理论上,延长污泥龄有利于提高胁迫条件下生物脱氮效率。以采用沈阳仙女河污水处理厂初沉池出水为原水,构建了1.5 m~3/h前置反硝化-曝气生物滤池中试规模工艺体系,在越冬时节(进水温度11~20℃)运行了114 d。研究发现,当气水比为6:1,回流比为150%,乙酸钠投加量为50 mg/L时,前置反硝化-曝气生物滤池出水的化学需氧量(COD)、NH_4~+-N、总氮(TN)和悬浮物浓度(SS)能够达到我国现行的城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级A标准,并具有低耗运行的潜力。     

同步甲烷化-反硝化+好氧MBR处理电泳废水

采用絮凝-同步甲烷化-反硝化+好氧MBR的组合工艺,对COD为214.8 mg/L、TN质量浓度1 712 mg/L的高氮高COD电泳废水进行处理研究。首先单独运行厌氧UASB和好氧MBR,探究其最佳运行条件,在最佳条件下,将UASB和MBR串联并控制污泥回流完成整体运行,出水水质达标。实验发现,UASB单独运行时,最佳HRT为20 h,此时B/C在0.6～0.7之间,且在厌氧反应器中可实现甲烷化和反硝化的同步进行。COD降解率为59.7%,TN去除率为77.35%。好氧MBR单独运行时的最佳pH为7,最佳COD容积负荷为0.6 kg/(m~3·d)。运行过程中TN的去除率为38.8%,COD去除率为87.02%。将反应器串联并控制污泥回流比为0.6,最终出水的COD为86.6 mg/L,去除率为95.02%,TN质量浓度为20.33 mg/L,去除率为90.53%,均可达《工业污水二级排放标准》。     

温度对膜生物反应器运行效果的影响试验研究

为了研究温度对膜生物反应器(MBR)运行效果的影响,采用纵向对比的方式,选取25、30、35℃为试验温度,以CODCr、BOD5、DHA和SVI为监测指标,分析温度对MBR运行效果的影响规律。试验结果表明,35℃时MBR对CODCr的生物去除率较25、30℃时高,而MBR对BOD5的生物去除率则是25℃时较高,各温度下CODCr、BOD5系统去除率无明显差别;25℃时MBR料液的DHA较30、35℃大,为18 mg[TF]/(h.L);SVI则是在35℃时较小,为62.6 mL/g。温度对MBR运行效果的影响表现为:温度适当升高有利于MBR对CODCr的生物去除,不利于MBR对BOD5的生物去除,但温度对MBR的CODCr、BOD5系统去除率无明显影响;MBR中料液的微生物活性、活性污泥沉降性能均随温度的升高而下降。     

双污泥耦合振动缺氧MBR工艺强化污水反硝化脱氮除磷

针对双污泥(A₂N)反硝化除磷工艺存在工艺冗长、氨氮出水浓度过高的固有缺陷，提出了一种双污泥耦合振动缺氧MBR反硝化脱氮除磷(A₂N-VMBR)工艺。通过菌群培养，工艺启动与工艺参数优化，考察了A₂N-VMBR工艺启动过程中的污染物去除特性、微生物菌群变化以及缺氧MBR(AxMBR)的运行特性。结果表明，连续运行58 d后，完成了菌群的培养和工艺启动。经工艺参数优化调控，设置超越污泥比35%～40%，回流污泥比60～70%，污泥停留时间15 d，水力停留时间16 h,AxMBR污泥浓度6 000～6 500 mg/L时，COD、NH₄⁺-N、PO₄^3--P的出水浓度分别为20.02 mg/L,3.2 mg/L,0.46 mg/L，相应的去除率为90.11%、90.96%、93.38%。AxMBR平均污染周期为79 d，具有较好的耐污染特性。16S rRNA高通量测序表明，脱氯单胞菌(Dechloromonas)、陶厄氏菌属(Thaue...     

污泥比对反硝化除磷产电系统影响研究

以模拟城市生活污水为处理对象,采用反硝化除磷产电工艺,研究了不同的超越污泥比和含磷污泥回流比对系统脱氮除磷及产电的影响。当超越污泥比和含磷污泥回流比相等且分别为0.30、 0.35和0.40时,反硝化除磷产电系统出水COD平均质量浓度分别为11.16、 8.78和12.08 mg/L,出水氨氮平均质量浓度分别为1.95、4.74和5.85 mg/L;出水PO43--P平均质量浓度分别为1.38、 0.67和1.93 mg/L,反硝化除磷产电系统的开路电压和最大功率密度分别为0.601 V和62.42 mW/m2、 0.624 V和53.01 mW/m2、 0.608 V和51.12 mW/m2。当超越污泥比和含磷污泥回流比为0.35时,反硝化除磷产电系统去除污染物和产电的效果最好。     

单一反应体系曝气量与污泥质量浓度对同步硝化反硝化的影响

利用自培养硝化污泥与实验室筛选的1株反硝化细菌共培养形成共生污泥,构建膜生物反应器(MBR)单一反应体系同步硝化反硝化系统,得到系统良好同步硝化反硝化曝气量和污泥浓度的最优条件。由试验结果可知:在混合污泥质量浓度(MLSS)6.0~10.0 g/L时,调节曝气量,可以使单污泥同步硝化反硝化总氮(TN)去除率达到85%以上。不同MLSS下,达到最高TN去除率的最佳曝气量随着MLSS增高而向高曝气量偏移。随着MLSS增高,响应因子F变小,由曝气量的变化而引起的TN去除率变化明显变缓,表示MLSS对O2传递的缓冲能力越强。在MLSS为8 g/L条件下,低负荷比较容易达到较高的TN去除率,而高负荷下需要更高的曝气量以获得高的TN去除率,系统适合的NH4+-N负荷范围0~0.30 kg/(m3.d)。MLSS≥3.0 g/L,出水化学需氧量(COD)低于50 mg/L,COD大部分贡献于反硝化所需C源。单一反应体系同步硝化反硝化系统能对负荷的改变作出及时的回应,整体上运行比较稳定。     

SRT对短程反硝化除磷的影响研究

利用在厌氧/缺氧环境中驯化成功的反硝化聚磷污泥,研究SRT对短程反硝化除磷的影响,比较不同SRT下厌氧和缺氧过程的TP浓度变化,探讨产生不同除磷效果的原因;在参考出水NO_2~--N浓度的基础上确定最佳SRT为30,以此考察典型周期内系统的运行效果。结果表明:在原水TP浓度不超过8 mg·L~(-1)时,典型周期内的出水TP浓度小于1 mg·L~(-1),实现了短程反硝化除磷的要求。     

高氨氮、低COD豆制品废水同步硝化反硝化脱氮研究

在SBR反应器中通过控制好氧段实现同时硝化反硝化(SND)过程,对豆制品废水脱氮进行研究。研究了不同C/N和温度对出水NH4+-N和TN的去除率的影响,结果表明,当进水氨氮浓度为210 mg/L,C/N=3.81时,温度为27℃时,NH4+-N和TN的去除率最好,分别为99.14%和65.57%,系统运行良好。     

水解酸化-A/O-MBR处理污泥电渗透废水中试研究

针对污泥经电渗透技术深度脱水后产生的脱除水,采用水解酸化-A/O-MBR工艺对其进行处理,考察了系统95 d的运行情况。研究结果表明,当缺氧池和好氧池的HRT分别为30 h,好氧池DO为2~3 mg/L,硝化液回流比为200%时,出水可达《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ 343—2010)的排放标准。MBR对COD有一定的过滤截留作用,但对氨氮的截留无明显效果,适当地增大硝化液回流比会提高氨氮去除效率。     

UASB反应器处理城市生活污水的试验研究

利用成功启动的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器形成的颗粒污泥提高对低浓度有机污水的处理效果。结果表明,在COD为300 mg/L的低浓度下,在温度为35℃时,历经90 d成功启动UASB反应器,在UASB内形成黑色颗粒污泥;当HRT为4 h时,其对COD的去除率超过80%。最终UASB反应器中有73.64%的污泥粒径0.25 mm。UASB运行稳定后,当HRT为3 h,温度为16～21.1℃时,污泥能膨胀至整个反应区,此时COD去除率为86.35%～94.60%,平均COD去除率为91.05%,出水COD≤43 mg/L。     

MBR与CAS法处理市政污水的比较

比较了采用浸没式平片膜组件的膜生物反应器(MBR)与传统活性污泥工艺(CAS)处理市政污水时平均容积负荷率、平均污泥负荷率及各自出水BOD5/COD值;考察了MBR中水温及水力停留时间(HRT)对NH3-N去除效果的影响。MBR对有机物去除效果好于CAS,当MBR的HRT为3.2h,处理后出水COD去除率为93.07%,BOD5为99.08%,都好于CAS处理后的出水。水温由(8±4)℃升至(25±5)℃,MBR对NH3-N去除率由7.55%升至71.9%;提高MBR的HRT至6h,NH3-N去除率可达97.3%。     

A/O模式好氧颗粒污泥处理畜禽废水及温度影响

以畜禽养殖废水厌氧消化沼液为对象,探究不同运行温度对颗粒污泥培养及处理畜禽废水沼液中污染物的影响。结果表明,运行温度能影响颗粒污泥的形成及主要特征。当运行温度为30℃时,颗粒污泥稳定时期污泥体积指数(SVI)61 mL/g,低于其他组,总悬浮固体(TSS)的质量浓度为8.31 g/L,ρ(VSS)/ρ(TSS)也达到最大0.76。胞外聚合物(EPS)的质量分数为144.8 mg/g,对应蛋白质、多糖质量分数比为1.31。当运行温度由10℃提高至30℃时,颗粒污泥对COD、NH_4~+-N去除率提高;而进一步提高至40℃时,COD和NH_4~+-N去除率下降。运行温度为20℃和30℃时,颗粒污泥对PO_4~(3-)-P的去除效率高达92.5%和92.4%,显著高于其他组别。