污水处理厂二级出水深床滤池超深度脱氮研究

采用深床滤池处理污水厂二级出水,以使出水TN提升至地表Ⅳ类水水质。在中试系统进水TN和NH_4~+-N的平均值分别为13. 88和0. 68 mg/L、碳源(99%的乙酸)投加量为60mg/L条件下,当空床水力停留时间分别为15和30 min时,出水TN平均值分别为0. 81、0. 74 mg/L,TN平均去除率分别为94. 16%、94. 67%,反硝化滤池的平均容积负荷为0. 64～1. 28 kg/(m~3·d)(以硝态氮计)。当进水TN和NH_4~+-N的平均值分别升高至18. 05和1. 40 mg/L、碳源投加量为40 mg/L时,同样运行条件下出水TN平均值分别为5. 04和2. 36 mg/L,去除率分别为72. 08%和86. 93%。中试结果表明,控制二级出水TN和NH_4~+-N分别在15和0. 5 mg/L以内、空床水力停留时间为30 min、碳源投加量(C/N值=4. 5)足够时,深床滤池反硝化脱氮系统能稳定保证出水TN达到地表Ⅳ类水水质标准。     

反硝化生物滤池在污水深度处理中的应用

某污水处理厂深度处理采用反硝化生物滤池,分别对滤池的原理、系统配置、调试效果及出现的问题进行分析。连续检测结果表明,反硝化生物滤池对污水中COD、TN均具有良好的去除效果,进水COD为30~50 mg/L时,出水COD≤30 mg/L;进水TN为10~15 mg/L时,出水TN≤5 mg/L,满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅳ类水标准。在深度处理工艺中,反硝化生物滤池具有抗冲击负荷、运行稳定等优势。     

水力负荷对反硝化滤池深度脱氮效能的影响

采用反硝化滤池处理城市污水厂尾水,重点考察了水力负荷对其脱氮效能的影响。结果表明:水力负荷对反硝化滤池去除TN影响显著。在C/N值为6.0、水力负荷为3 m3/(m2·h)时,系统出水NH_4~+-N、TN分别为1.66、1.82 mg/L,对其去除率分别为53.43%、91.08%,出水水质可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅴ类标准。滤池对污染物的去除主要集中在填料层0~90 cm的区域,对NH_4~+-N、NO-3-N和TN的去除分担率分别为72.73%、95.23%和83.64%。PCR-DGGE分析表明,反硝化滤池中微生物种群丰度和多样性均随填料高度呈现出先增加后降低的趋势;上层与中间层、底层的微生物种群相似度均为85.2%,中间层与底层的微生物种群相似度为80.5%,即反硝化滤池填料层中微生物种属的差异性较小。     

高效滤池用于城镇污水厂提标改造的中试研究

采用可以同步去除TN、NH_3-N、SS的高效滤池,以天津市某城镇污水处理厂的二沉池出水为中试进水,通过改变投药量、进水水质、滤床深度等条件,测定不同进水水质时高效滤池反应器对污染物的去除情况。结果表明,碳源充足时,TN平均去除量为9.7 mg/L;投加絮凝剂后,出水SS可达到5 mg/L以下;系统对NH_3-N的去除能力有限,当进水NH_3-N5 mg/L时,出水浓度难以稳定降到1.5 mg/L以下。     

上向流反硝化深床滤池用于污水厂提标改造

广东省某水质净化厂一期工程原采用SBR+纤维转盘滤池为主体的工艺,提标改造后要求主要出水指标达到《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）的Ⅴ类标准（TN≤15 mg/L）,实际出水TP偶尔超标,TN严重超标。提标改造工程在现有SBR工艺后端新增上向流反硝化深床滤池模块化水处理装备,出水COD≤30 mg/L、BOD₅≤6 mg/L、TN≤12 mg/L、TP≤0.3 mg/L、SS≤5 mg/L,达到了地表水准Ⅳ类标准,表明上向流反硝化深床滤池脱氮除磷效果好,尤其是脱氮效率较高,最大TN去除量高达29.4 mg/L,相应的反硝化负荷达到2.08 kgNO₃^--N/（m³·d）。     

基于A~2O—MBBR工艺的污水厂提标改造中试研究

针对某污水厂进水碳源不足、负荷冲击性强以及占地受限等问题,拟采用A~2O—MBBR工艺进行提标改造,并开展中试研究。中试结果表明,在进水平均C/N值3的条件下,生化池出水COD、NH_3-N、TN、TP平均值分别为14.4、0.24、5.93、0.25 mg/L,TN去除率相比现状污水厂提高了27.2%;在1.4倍水量冲击下,出水COD、NH_3-N、TN、TP平均值分别为9.9、0.56、6.17、0.2 mg/L;当垃圾渗滤液投加比为0.1%～0.4%时,出水COD、NH_3-N、TN、TP平均浓度分别为18.1、0.57、8.05、0.2 mg/L;悬浮载体上硝化菌群相对丰度为13.32%,反硝化菌群相对丰度为14.29%,硝化菌和反硝化菌同时存在,为同步硝化反硝化的发生提供了微观保证。可见,MBBR工艺可以强化中试系统的脱氮除磷能力,大幅提高系统的抗冲击负荷能力。     

后置反硝化BAF除污效能的主要影响因素研究

通过实验室模拟,考察了后置反硝化曝气生物滤池(BAF)工艺对污水厂尾水的脱氮效果,重点研究了外加碳源量和水力负荷对后置反硝化BAF除污效能的影响规律。研究发现,随着外加碳源量的减少(COD/TN值由10降为4),出水COD浓度由51.9 mg/L下降到7.5 mg/L,TN浓度由3.49 mg/L增加到18.11 mg/L,而氨氮浓度变化较小,始终保持在1 mg/L以下;随着进水水力负荷由1.0 m~3/(m~2·h)逐渐增加至2.0 m~3/(m~2·h),出水COD浓度由7.44 mg/L增加到45.31 mg/L,TN由3.46 mg/L增加到17.18 mg/L,而出水氨氮浓度仍无明显变化,保持在较低水平。综合考虑进水水质和出水水质要求,确定后置反硝化BAF工艺的适宜水力负荷≤1.5 m~3/(m~2·h)、外加碳源量为COD/TN值=7,该条件下对COD、氨氮、总氮的去除效果均较好,去除率分别≥77.51%、95%、≥87.32%。     

基于固体碳源反硝化的低碳源污水生物硝化技术

在污水处理工艺末端嵌入固体碳源反硝化滤池,可以不改变污水处理厂的原有工艺并提高对总氮的去除效率,方便应对污水厂的提标压力和低碳源污水的脱氮问题。以序批式生物膜反应器(SBBR)为对象,探究有利于低碳源污水生物硝化的运行模式和固体碳源反硝化滤池的脱氮效果。结果表明:对于COD为93~140 mg/L、TN为41~45 mg/L的低碳源污水,在SRT为20d、充水比为0.4、周期时间为3 h、氨氮负荷为0.112 kg/(m~3·d)、曝气量为3.8 m~3/(h·m~3)的情况下,SBBR的出水氨氮为1.5 mg/L,出水硝态氮为16 mg/L,出水硝态氮占出水总氮的70%,实现了高效稳定硝化。富含硝态氮的SBBR反应器出水通过固体碳源反硝化滤池后,出水总氮平均值为4.23 mg/L,COD平均值为25 mg/L,均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,系统总的脱氮率大于90%,获得了优异的低碳源污水生物脱氮效果。     

前置反硝化曝气生物滤池中试启动研究

某污水处理厂采用曝气生物滤池(BAF)工艺,出水水质仅能达到国家二级排放标准,为使其达到国家一级A排放标准,拟采用前置反硝化BAF工艺进行升级改造,据此进行了中试启动研究。中试以污水厂实际进水为原水,处理规模为2 m3/d,采用自然挂膜方式,反硝化段和硝化段的体积比为1∶2,回流比为100%,各滤池的HRT均为0.67 h,CN池和N池的曝气量分别为0.82、1.0 m3/h。经过16 d的运行,出水COD、NH3-N和TN浓度分别稳定在50、5和15 mg/L以下,表明中试装置启动成功。     

反硝化滤池深度处理污水厂尾水的效能研究

研究了基于水体环境标准的污水厂尾水反硝化滤池深度处理技术,重点考察了C/N值、填料粒径对系统效能及微生物种群的影响。结果表明,当C/N值≤6时,系统处理效能随C/N值的增加而提高,C/N值对反硝化速率影响显著;在温度为25~30℃、水力负荷为3 m~3/(m~2·h)、NO_3~--N负荷为0.77 kg/(m~3·d)、C/N值为6的条件下,系统反硝化速率为33.58 mg/(L·h),TN去除率为91.60%,出水COD、NH_4~+-N、TN浓度满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅴ类水体要求;且随C/N值的增加,系统对NH+4-N、PO3-4-P的去除率提高。填料粒径对系统效能的影响与C/N值密切相关,填料粒径对系统微生物种群的多样性有影响,但对优势种群影响不显著。反硝化滤池对污染物的去除主要发生在填料层的0~90 cm区域,对COD、TN、NO_3~--N的去除分担率分别为85.89%、83.57%、95.22%;生物量、生物活性与填料高度呈负相关,底层生物量、生物活性分别为顶层的2、6.85倍。     

反硝化深床滤池/电磁催化臭氧氧化用于污水厂升级改造

山东某10×10~4m~3/d规模污水处理厂,原设计出水水质执行一级B标准。进水水质严重偏离设计水质,导致出水COD及TN达标困难。随着环保要求的提高,需升级改造至出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。经过中试论证后,最终采用"反硝化深床滤池+电磁催化臭氧氧化"深度处理工艺。升级改造工程完成后,出水各项指标均达到一级A排放标准。     

改进型MBR对校园生活污水的硝化效果及影响因素

采用改进型膜生物反应器(MBR)处理低浓度校园生活污水,考察了其硝化效果及影响因素.结果表明,在进水NH_4~+-N为19.25～58.37 mg/L、无排泥的条件下,当MLSS为3 500～4 500 mg/L、温度>10 ℃、pH值为6.7～8.7、缺氧段DO<0.5 mg/L、好氧段DO为1.5～2.5 mg/L、污泥回流比为200%～300%时,系统的硝化效果最好,平均出水NH_4~+-N为1.28 mg/L,满足<地表水环境质量标准>(GB 3838-2002)的Ⅳ类标准.     

组合生物滤池用于污水处理厂提标类Ⅳ类标准工程

台州某污水处理厂为达到对出水达标率的高考核标准(TN不达标次数不超过3次/a),在原改良A/A/O—高效混凝沉淀池—盘式滤池工艺基础上,增设组合生物滤池(DN+C/N型)—V型滤池(前置微絮凝)的深度处理提标工艺,将污水处理厂出水标准由一级A提高至《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅳ类标准(氨氮、总氮除外)。工程运行结果表明,在原水COD、BOD_5、SS、NH_3-N、TN、TP平均值分别为133.5、47.2、75.3、21.4、30.9、2.59 mg/L时,出水平均值分别为11.6、1.3、2.0、0.21、9.2、0.12 mg/L。工程运行中需注意控制进水跌水曝气对碳源的消耗及缺氧环境的破坏,保证适量碳源(50 mg/L)的供给和对反硝化池溶解氧的控制(小于1mg/L)。     

浙江某城市污水厂类地表Ⅳ类水提标改造工程设计

为加快推进城镇污水厂清洁排放,针对三门污水处理厂提高排放标准而用地紧张及工期短等特殊性,以"镶嵌"理念对改良式SBR生化池进行MBBR工艺改造、深度处理单元增设深床反硝化滤池等工程措施。采用这种改良式SBR+MBBR+深床反硝化滤池提标改造工艺,工程总投资约3 000万元,虽单位经营成本增加0.22元/m3,但出水BOD5、NH3-N、TN和TP均值分别降为4.1 mg/L、0.7 mg/L、6.9 mg/L和0.2 mg/L。经过3 a的运行结果表明,该提标改造工艺处理效果好、运行成本低、出水水质稳定,达到类地表Ⅳ类水要求。     

DMBR短程硝化反硝化处理餐厨垃圾厌氧沼液

以中空玻璃纤维编织管作为膜组件材料,自行设计制作了一套动态膜生物反应器(DMBR),研究了该装置在短程硝化反硝化条件下对餐厨垃圾厌氧沼液的处理效果。结果表明,通过逐渐提高沼液比例并控制DO浓度为0.8～1.2 mg/L、温度为35℃,可在16 d左右基本实现DMBR短程硝化反应的启动。系统稳定运行阶段,当进水COD和NH_4~+-N浓度均值分别为6 944和650 mg/L、水力停留时间(HRT)为30 h时,COD、NH_4~+-N和TN去除率分别可达92%、92%和68%,COD和NH_4~+-N容积负荷分别达到5.13 kg/(m~3·d)和0.48 kg/(m~3·d),NO_2~--N积累率稳定在84%以上、最高值达到90.38%。经处理后,餐厨垃圾厌氧沼液可稳定达到纳管标准,其溶解性微生物代谢产物荧光峰几乎完全被去除,说明该工艺可显著降解甚至完全去除类蛋白物质。     

新型悬浮载体强化脱氮除磷技术用于高标准污水处理

国内污水厂面临地表Ⅳ类水提标,缺乏相关技术及经验,且运行能耗高。北方某污水处理厂新建工程设计规模为4.5×10~4m~3/d,设计出水为地表Ⅳ类水标准,采用新型悬浮载体强化脱氮除磷工艺(A~2/O-A/O),在好氧区投加SPR-3新型悬浮载体填料。稳定运行期间,出水COD、BOD_5、NH_4~+-N、TN、TP均稳定达到类地表Ⅳ类水标准,出水相应指标平均值分别为20.64、4.70、0.49、7.89、0.28 mg/L。当进水碳源不足时,在总回流比为200%~300%、碳源投加量为10 mg/L条件下,对TN去除率均值达到89.71%,同步硝化反硝化提高了总氮去除率,降低了回流比,后置反硝化区内碳源利用降低了碳源投加量。MBBR区设计为微动力混合池型,无需使用推流器,不仅节约了投资和运行成本,更有利于系统运行维护,平均电耗为0.289 9 k W·h/m~3、0.906 4 k W·h/kg COD。新型悬浮载体强化脱氮除磷技术能耗低、容积效率高、运行效果稳定,适用于地表Ⅳ类等高标准水质要求的污水处理厂新建及改造工程。     

深床滤池在污水厂地表Ⅳ类水提标改造中的应用

合肥市某污水处理厂设计排放主要指标需达到地表水环境质量Ⅳ类标准。该项目深度处理单元采用Leopold elimi-NITE反硝化深床滤池工艺,兼顾了过滤、反硝化脱氮及除磷功能,使污水厂出水稳定达到TN5 mg/L、TP0.3 mg/L、SS10 mg/L的目标。深床滤池设计采用弧形堰、恒液位控制及"前馈+后馈"精确碳源投加控制方式,力求最经济的碳源投加量。     

厌氧氨氧化滤池的深度脱氮性能与菌群结构分析

为了降低城市污水处理厂深度脱氮过程中有机碳源的消耗量,提出了短程反硝化/厌氧氨氧化双滤池系统,并通过试验考察了厌氧氨氧化滤池的脱氮性能及菌群结构。结果表明,厌氧氨氧化滤池在进水NH~+_4-N和NO~-_2-N平均浓度分别为9.9、9.1 mg/L条件下,出水NH~+_4-N和TN平均浓度分别为2.5、9.5 mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,对应的滤池HRT为15 min,容积氮去除速率为1.0 kg/(m~3·d)。滤池中的厌氧氨氧化菌属为CandidatusKuenenia和CandidatusBrocadia,相对丰度分别为4.33%和2.70%。与传统反硝化滤池相比,短程反硝化/厌氧氨氧化双滤池系统可节省有机碳源62%,同时可降低污泥产量,减少滤池反冲洗次数。     

DN/CN强化脱氮技术在污水厂提标改造中的应用

以某市城镇污水处理厂NO_3~--N浓度较高的生化出水为研究对象,采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池(DN/CN)工艺,研究了碳氮比(C/N值)、进水负荷、温度等对TN去除效果的影响。结果表明,当增加的C/N值为3. 6、水力负荷≤9. 44 m~3/(m~2·h)[NO_3~--N最大负荷为4. 8 kg/(m~3·d)]时,出水TN满足国标要求(≤10 mg/L);去除单位质量TN需3. 7倍COD,碳源不足会导致NO_2~--N积累和碳源单耗升高; 14℃时的TN去除率较19℃时下降了约15%;反硝化过程中pH值增量和TN去除量存在一个对应关系,可用于反硝化滤池处理效果的辅助判断。     

C/N值对SBBR反应器深度脱氮除磷效能的影响

研究基于地表水环境质量标准的城镇污水SBBR反应器深度脱氮除磷技术,重点考察了BOD_5/TN对脱氮除磷效能的影响。结果表明,进水BOD_5/TN对系统脱氮除磷效能影响显著。当BOD_5/TN≥5时,反应器中异养硝化菌得到优势富集,促进了系统对氨氮的去除;并且系统具有较高的硝化、同步脱氮及除磷速率。在温度为25℃、BOD_5/TN为5、DO为4 mg/L,有机物、氮、磷负荷分别为0.8、0.09、0.01 kg/(m~3·d),运行工况为进水6 min、厌氧2 h、好氧9 h、沉淀0.8 h、排水6 min,以及排除厌氧富磷水的条件下,系统出水COD、NH_4~+-N、TN和PO_4~(3-)-P分别为18.5、0.52、1.76、0.35 mg/L,平均去除率分别为95.8%、98.8%、96.2%和93.1%。出水COD、NH_4~+-N达到地表水环境质量Ⅲ类水体标准,PO_4~(3-)-P、TN达到地表水环境质量Ⅴ类水体标准。