3DBER-S-Fe深度脱氮除磷效果

为强化三维电极生物膜(3DBER)工艺深度脱氮除磷性能,提高污水厂尾水质量,将硫磺和海绵铁作为混合填料,构建硫铁复合填料三维电极生物膜(3DBER-S-Fe)脱氮除磷工艺;在不同ρ( C)/ρ( N)、I和水力停留时间( HRT)运行条件下,探究工艺深度脱氮除磷效果.分别从反应器填料和阴极上取生物膜,通过Miseq高通量测序,构建细菌16S rRNA基因克隆文库.结果表明：在运行条件为ρ(C)/ρ(N)=2、I=150 mA和HRT=4 h时,3DBER-S-Fe对总氮和总磷的去除率分别可达85.59%和97.43%;适当增加ρ( C)/ρ( N)、I和HRT均能不同程度提高系统脱氮除磷效率.在填料和阴极上丰度最大的均为具有硫自养反硝化功能的Thiobacillus,分别占40.62%和44.75%;具有氢自养反硝化功能的Rhodocyclaceae在阴极的分布明显多于填料.因此,3DBER-S-Fe具有较高的脱氮性能主要是硫自养反硝化和氢自养反硝化共同作用的结果,且氢自养反硝化过程主要发生在阴极.     

序批式生物膜（SBBR）工艺同步脱氮除磷研究

为提高生活污水氮磷处理效率和节约碳源,以软性填料的序批式生物膜法(SBBR)处理生活污水,研究在厌氧/缺氧模式下生物聚磷以及同时硝化反硝化的特性.试验表明,合适的工况下出水TP去除率为84%,TN去除率为80%,证实了SBBR同步的脱氮除磷的可能性.同步脱氮与生物除磷由不同的微生物群落完成,为获得稳定的生物脱氮除磷效果必须综合考虑各种反应参数.其中,溶解氧和污泥龄对SBBR脱氮除磷有重要影响.在这些影响因子中,DO是SBBR同时硝化反硝化的控制因素,而适当缩短泥龄可以很好除磷.     

不同电子受体反硝化除磷脱氮性能研究

目的 研究以硝酸氮和亚硝酸氮为电子受体时,污水中氮磷的去除效果.方法 采用两个厌氧/缺氧SBR反应器(1#和2#)处理配制的含磷污水,每个反应器的有效容积为16 L,反应周期为6.5 h,污泥龄为32 d,运行方式采用SBR反应器,一次集中进水-厌氧搅拌(2 h)-缺氧搅拌(4 h)-沉淀(0.5 h)一排水.在缺氧时段开始时,1#反应器一次性投加硝酸钠,2#反应器投加亚硝酸钠.每天运行两个周期.结果 反应器运行2～3周之后,可以维持比较稳定的同步脱氮除磷效果,反硝化除磷反应器启动成功.1#反应器总磷的平均去除率为69%,硝酸氮的平均去除率为89%,2#反应器总磷的平均去除率为75%,亚硝酸氮的平均去除率为91%.以硝酸氮为电子受体时,一部分硝酸氮转化成亚硝酸氮,进而两者共同发挥电子受体的作用,去除污水中的氮和磷.结论 硝酸氮和亚硝酸氮都可以作为除磷的电子受体,在缺氧条件下实现同步脱氮除磷,并且亚硝酸氮作为电子受体时的脱氮除磷效率高于硝酸氮.     

分点进水频繁曝气SBR工艺除磷脱氮影响因素

分点进水频繁曝气SBR工艺将分点进水和频繁曝气技术手段相结合,促进硝化菌、聚磷菌等目的菌群的增殖优势,提高处理污水的能力.实验考察不同进水方式、不同进水比例对系统除磷脱氮效率的影响.结果表明,进水方式及进水比例(厌氧段进水量/频繁曝气段进水量)对系统除磷脱氮效率有着明显的影响.在进水比例0.4/0.6,仅在厌氧段和缺氧段进水的条件下,实验系统除磷脱氮能力最强.在最佳进水方式条件下,通过考察系统在不同泥龄、ρ(C)/ρ(N)、ρ(C)/ρ(P)下的除磷脱氮效率,发现系统在泥龄为10 d和5 d时的除磷脱氮效果相对较好,NH 4+-N、TN、TP去除率可达97%、87%、99%左右;而当ρ(C)/ρ(N)为20时系统的除磷脱氮能力最佳,CODCr、TN、TP去除率为95%、92%、99%;当ρ(C)/ρ(P)为88.9时系统的CODCr、TN、TP去除率分别达97%、89%、99%.     

复合式膜生物反应器处理城市污水特性研究

在传统膜生物反应器(CMBR)的生物反应区内投加一定量的悬浮填料作为生物载体,组成复合式膜生物反应器(HMBR)系统用于处理城市污水.经过连续实验,结果表明:HMBR较CMBR能更有效地去除有机物、氨氮、TN和TP;随着载体上生物膜的形成及增多,TN和TP去除率显著提高,当生物膜量达到1 400 mg/L时,TN和TP的去除率分别由挂膜前的28.7%和71.2%提高到60.3%和82.3%;HMBR生物脱氮除磷的效果受生物膜量和厚度的影响.     

后曝气池HRT对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺的影响

目的 研究双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺的最佳后曝气池水力停留时间(HRT).方法 通过改变后曝气池出水口位置的方法调节后曝气池HRT,研究不同后曝气池HRT条件下,双泥生物膜工艺的脱氮除磷性能和COD去除率的变化.结果 在后曝气池HRT为2.4h的条件下,系统COD平均去除率为66.68％,NH4-N平均去除率为88.41％,出水NH4+-N平均质量浓度为6.26 mg/L,大部分NH4-N都在前段反应中去除,同步亚硝化反硝化不受COD质量浓度的限制;TP平均去除率在94.88％左右,厌氧释磷率稳定在45.24％左右,缺氧吸磷率最大,维持在54.59％.HRT为4.8h时,TP平均去除率降至59.48％,可利用的COD质浓度逐渐减少,使运行后期的NH4-N氧化率下降.结论 对于长期运行的双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺,保持后曝气池HRT为2.4h,系统出水COD值可满足排放标准,脱氮效果稳定,除磷效果最好.     

3BER反应器极板面积和布置形式对脱氮效果的影响

为提高三维电极生物膜工艺(3BER)脱氮效率及出水水质,通过增大极板面积、减少极板间距、改变电极布置形式,构建了新型三维电极生物膜反应器(3BER-NC)用于城市污水厂尾水深度脱氮处理,研究了电流、进水pH和籽( C)/籽( N)对其运行效果的影响,并分析了系统中反硝化菌群分布特征. 研究结果表明:减少极板间距能减缓碳棒阳极电解,出水色度低,能在较高的电流下运行,3BER-NC最佳运行电流为200 mA,比3BER反应器高出100 mA. 增大极板面积和改变极板位置分布有利于反硝化反应的进行,TN平均去除率提高约37. 74℅. 电流强度、进水pH和籽(C)/籽(N)对系统脱氮效果均有较大影响,在不同运行条件下3BER-NC体系的脱氮效率均优于3BER.在3BER-NC体系中β变形菌起主导作用,脱氮主要是由异养和自养反硝化菌共同作用的结果.     

双SBR脱氮除磷工艺的启动特性试验研究

为了寻找有效可行的双SBR脱氮除磷系统的启动方法,在系统中进行了反硝化聚磷菌(DPB)的培养.培养过程中阶段式提高氨氮投加浓度(氨氮浓度逐渐升高分别为40、50、60、70 mg N/L),且好氧结束后上清液采取连续进水的方式由好氧反应器(O-SBR)回流至厌氧-缺氧反应器(A2-SBR).结果表明:在A2-SBR和O-SBR初始污泥浓度分别为3200 mg/L和2500 mg/L时,采用阶段式氨氮投加方式和缺氧连续性进水方式,经过14 d培养,成功启动了双SBR脱氮除磷系统.磷的去除率达96.3%,总氮的去除率为72.6%.优于Bardenpho工艺除磷效果.     

FeSO4应用于SBBF强化除磷

序批式生物膜滤池(SBBF)是基于序批式生物膜法的改进污水处理新型工艺,针对SBBF处理城市污水的除磷的效果较差的弊端,通过直接投加FeSO₄ 7H₂O到反应体系实现协同除磷,使得该工艺能够较好地应用于污水脱氮除磷。Fe(Ⅱ)的投加量从0.03~0.3 mM进行协同除磷试验,结果表明0.2 mM的Fe(Ⅱ)投加可为有效投加量。进一步将0.2 mM的Fe(Ⅱ)在进水阶段后投加到反应体系,稳定运行1个月,发现出水的TP稳定保持在0.5 mg/L以下,而COD和氮的去除基本不受影响。COD、NH₄⁺-N、TN和TP的平均去除率分别为84.9%、83.2%、46.3%和88.2%。反应器出水的各项指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A排放标准。     

厌氧/缺氧并联的AAO工艺生物脱氮除磷试验研究

针对传统AAO工艺因生物环境矛盾及碳源竞争而导致脱氮除磷效率不高的现象,提出将厌氧段与缺氧段并联设置、后接好氧段形成"厌氧/缺氧并联的AAO工艺"思路.采用小型实验装置,分别以人工配水和实际污水为原水进行连续运行实验,探讨了厌氧池污泥回流比、缺氧池污泥回流比、混合液回流比等操作条件对该工艺脱氮除磷效果的影响,研究了该工艺脱氮除磷特征及微生物群落变化特征.结果表明:在实验最佳操作条件下,该工艺对TN、NH~+_4-N、TP的平均去除率分别达到94.1%、96.4%、96.2%;厌氧段与缺氧段并联设置后,各反应区的微生物群落发生明显变化,与传统AAO工艺相比,活性污泥中反硝化及除磷相关微生物群落的占比明显增大,并联设置有效缓解了脱氮菌群与除磷菌群互相竞争的问题,有利于功能菌群的积累和脱氮除磷效率的提高.