双泥SBR系统的短程硝化反硝化和反硝化除磷研究

针对我国中小城镇污水低C/N值的水质特点,考察了双泥法SBR工艺的脱氮除磷效果。结果表明:硝化反应器采用生物膜SBR并控制溶解氧为1.0mg/L进行连续曝气,可以实现短程硝化反硝化;在厌氧/缺氧反应器中,聚磷菌能同时利用硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体进行反硝化除磷,从而降低了对有机碳源和溶解氧的需求以及能耗。小试系统对模拟城镇污水中COD、TN、TP的平均去除率分别为94.9%、81.2%、89.5%,出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。     

两段SBR双污泥系统的短程硝化/反硝化除磷研究

针对传统脱氮除磷工艺存在的占地面积大、运行成本高等问题,将短程硝化与反硝化除磷工艺相结合而构建了两段SBR双污泥短程硝化反硝化除磷工艺.在成功启动短程硝化反应器后,亚硝酸盐氮的积累率达到94.23%,系统对氨氮的平均去除率>95%;在以亚硝酸盐氮为电子受体的反硝化除磷菌培养驯化阶段,吸磷率达到了64.44%,同时NO2--N由17.79 mg/L降低为0.05 ms/L,电子受体被完全消耗,基本达到了以NO2--N为电子受体进行反硝化聚磷菌富集的目的.在此基础上,考察了N/P值对系统脱氮除磷效果的影响.结果表明,当N/P为3.0、2.2、1.7时对COD和氨氮的去除效果均较好,对COD的去除率分别为90%、89%、90%,对氨氮的去除率分别为96%、95%和96.7%;当N/P为3.0和2.2时除磷效果良好,平均去除率分别达到了88.5%和91%;而当N/P为1.7时除磷效果明显下降,仅为75.6%.     

MBR中DO对同步硝化反硝化的影响

膜生物反应器（MBR）中,在DO为1mg/L左右,MLSS为8000-9000mg/L,温度为24℃,进水pH值为7.2,COD、NH3-N分别为523-700mg/L和17.24-24mg/L的相对稳定条件下,对COD、NH3-N、TN的去除率分别为96%、95%、92%。详细分析了在控制DO的条件下,MBR发生同步硝化、反硝化的原因,并提出了在单级好氧反应器中控制DO可发生短程硝化一反硝化生物脱氮的机制。     

SBR工艺同步硝化反硝化现象及其脱氮效果

采用内径为300mm、高为650 mm的圆柱形SBR反应器进行试验,采用鼓风曝气,用温控仪控制水温在要求的范围内,由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程,用DO仪和pH计分别在线判断SBR反应器的运行状况,研究SBR系统对有机物和氮的去除过程及其脱氮效果,同时结合试验数据对有氧条件下反硝化及异养硝化菌进行较深入的分析.结果表明DO浓度控制在3～5 mg/L时,其同步硝化反硝化现象明显,脱氮效果最佳,总氮去除率可达80%,COD的去除率达90%.采用同步硝化反硝化脱氮还可以克服污水中碱度不足的现象,由于反硝化不断产生碱度,补充了微生物对有机物和含氮化合物的降解引起水中pH值的下降.当温度为18～25℃时,SBR系统氨氮的去除比较稳定,说明SBR工艺可实现常温同步硝化反硝化.     

低氧条件下膜生物反应器中同步硝化反硝化研究

研究了膜生物反应器在低氧条件下对生活污水的处理效果。结果表明,在低氧条件下,膜生物反应器中可以实现同步硝化与反硝化。在COD/TN(总氮)为8~10,COD容积负荷为1.68 kg/(m3.d),HRT为5 h,SRT为45 d,DO为0.2~0.3 mg/L,pH为7.0~8.0时,COD的去除率达到96.4%,硝化率达到95.9%,同步硝化反硝化率为47.5%。微环境理论是低氧条件下发生同步硝化反硝化的原因。     

不同水力停留时间对膜生物反应器中同步硝化反硝化的影响

研究了不同水力停留时间对于膜生物反应器中同步硝化反硝化效果的影响.结果表明,随着水力停留时间的减少,同步硝化反硝化效果在增加.在COD/TN为8～10,COD容积负荷为3.36ks/(m3·d),HRT为2.5h,SRT为45d,DO为0.2～0.3mg/L,pH为7.0～8.0时,COD的去除率达到96.3%,硝化率达到91.7%,同步硝化反硝化率为56.7%.提示微环境理论是低氧条件下发生同步硝化反硝化的原因.     

生物接触氧化法的同步硝化反硝化影响因素研究

研究了生物接触氧化法同步硝化反硝化系统中HRT、DO、COD及生物膜厚度对脱氮效率的影响.结果表明:在DO=2.0 mg/L的条件下,出水COD、TN、NH+4-N值随HRT的增加呈下降趋势,在HRT达到8 h时,出水COD、TN、NH+4-N值趋于稳定,去除率分别为94%、55.9%和73.3%;5-DO为2.0～4.0 mg/L范围内,对TN的去除率随着反应器内DO浓度的降低呈上升趋势,保持较好脱氮率的溶解氧为2.5～3.0 mg/L;进水COD为400 mg/L时,系统对TN、NH+4-N的去除率及容积去除率都处在较高水平,对TN的平均去除率达到60%;生物膜厚度对同步硝化反硝化有较大影响,增加生物膜厚度有利于同步硝化反硝化的进行.     

SBBR系统短程硝化处理低碳城市污水研究

采用序批式生物膜反应器(SBBR),应用短程硝化技术处理南方地区的低碳城市污水。在进水TN为25.6～32.1 mg/L、COD为50～100 mg/L、pH值为7.1～7.6、温度为24～29℃的条件下,进行曝气量对氨氧化速率及短程硝化效果的影响研究,同时考察了SBBR反应器的生物膜特性。结果表明:在曝气量为100～200 L/h范围内,氨氧化速率随着曝气量的增加而增大;在曝气量为100～120 L/h条件下能够实现NO2--N的稳定积累和高效短程硝化,且有较明显的同步硝化反硝化(SND)过程,对TN的去除率在48.1%～60.1%之间。同时,由于生物膜复杂的食物链结构,还实现了系统的污泥减量。     

同时硝化/反硝化除磷过程的控制策略研究

为实现同时硝化/反硝化除磷(SNDPR)过程,在SBR反应器内,采用模拟低碳源污水和厌氧-交替好氧/缺氧的运行方式对污泥进行培养驯化,成功实现了反硝化聚磷茵和硝化茵的良好共存.在此基础上,考察了厌氧/间歇曝气和厌氧/连续曝气两种模式下SNDPR工艺对污水的处理效果.结果表明,在上述两种模式下,系统对TP的去除率分别为92%和90%,对TN的去除率分别为83%和72%;厌氧/间歇曝气模式更有利于SNDPR工艺对低碳源污水的处理.另外,对电化学参数的研究表明,pH曲线上的"膝点"可近似预示SNDPR过程的结束,而ORP的变化范围及稳定性可预示SNDPR过程中硝化和反硝化除磷同时发生的平衡程度.     

DO对A/O同步脱氮除磷工艺的影响研究

采用A/O同步脱氮除磷工艺处理模拟城市污水,考察了好氧段DO浓度对该工艺处理效果的影响.结果表明,好氧段DO浓度对系统脱氮除磷效果的影响显著,当DO控制在1.5mg/L左右时,系统的处理效果最佳,可实现同步硝化反硝化和反硝化除磷,对NH4+-N、TN、TP、COD的去除率分别为99.12%、94.61%、92.85%、96.10%,平均出水NH4+-N、TN、TP、COD分别为0.25、0.68、0.5和10 mg/L.     

低碳源、低能耗型改良A2/O工艺的脱氮除磷研究

介绍了一种新型的脱氯除磷工艺及其运行情况。该工艺是对传统A^2／O工艺的改进（可称为改良型A^2／O工艺），它采用了后置反硝化系统以及厌氧池碳源分流技术和回流污泥预缺氧反硝化技术，以提高系统的脱氯除磷效果。研究结果表明：在进水COD≥300mg／L，TN为40．3mg／L，TP为3．82mg／L时，对TN、TP及COD的去除率分别可迭70％、86％和88％；当COD〈300mg／L时，对TP的去除效果较差，但对TN和COD的去除率仍分别可达60％和85％；试验期间，污泥沉降性能良好。     

SBR工艺对低碳量城市污水的反硝化除磷研究

广州地区的城市污水含碳量低，碳、氮、磷浓度比例失调，采用传统工艺处理很难达到理想的脱氮除磷效果，为此采用SBR工艺对其进行处理，考察了该工艺的反硝化除磷效果。结果表明，在厌氧／缺氧／好氧的运行模式下，采用逐步增加缺氧段运行时间的方法可有效提高污泥的反硝化除磷性能；在试验进水水质条件下，反应器厌氧运行30min、缺氧运行3h、好氧运行1h可保证对磷的稳定高效去除，出水TP〈1mg／L；ORP值无法指示缺氧反硝化与吸磷过程，pH值可作为缺氧吸磷结束的指示参数，而ORP和pH值均可作为好氧吸磷结束的控制参数。     

序批式生物膜法的脱氮除磷功效研究

采用序批式生物膜工艺进行了处理广州地区城市污水的脱氮除磷试验研究，结果表明：在碳、氮、磷比例失调（碳量偏低）的情况下，达到了既去除有机物又能脱氮除磷的效果，出水BOD5、COD分别为6．0～9．8、12．7～35．5mg／L，而TN、NH3-N、TP分别在14．8、4．0、0．5mg／L以下；磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提；DO浓度会影响好氧段的磷吸收速率，但不影响磷的去除量；在好氧运行初期发生了同步硝化反硝化，其去除的总氮约为15％。     

倒置A2/O工艺的短程生物脱氮中试

在中试规模的倒置A^2／O工艺中，考察了通过控制溶解氧浓度实现短程硝化反硝化的效果。试验表明，在溶解氧为0．3～0．8mg／L的条件下，可以实现短程硝化反硝化，平均亚硝化率可达64．5％，对TN的平均去除率为66．8％，但易导致严重的污泥膨胀；在低氧（DO=0．3～0．8mg／L）与常氧（DO=1．6～2．5mg／L）模式交替运行的条件下，可以维持稳定的短程硝化反硝化．平均亚硝化率可达48．4％，对TN的平均去除率为64．3％，对TP的平均去除率可达38．5％。污泥的SVI控制在112mL／g左右。     

气水比对高分子填料BAF脱氮效能的影响

采用高分子载体作为生物填料,以模拟生活污水为处理对象,对两级曝气生物滤池(BAF)的脱氮效能进行了试验研究,着重考察了气水比对BAF去除COD、NH3-N和TN的影响,并探讨了系统内氮素的转化规律和提高脱氮效能的途径。结果表明,当平均水温为22~32℃、进水流量为4 L/h、进水COD为150 mg/L左右、进水NH3-N为60 mg/L左右、一级BAF的气水比为4∶1、二级BAF的气水比为2∶1时,系统的处理效果最佳,对COD、NH3-N和TN的总平均去除率分别达到84.33%、87.84%和56.06%。系统通过同时短程硝化反硝化实现了低能耗、高效率的脱氮。     

MBBR用于南方某污水厂强化脱氮效果分析

浙江某污水厂设计规模为16×10^4m^3/d,采用Bardenpho—MBBR工艺进行升级改造后,生化池出水COD、NH4^+-N、TN、TP均值分别为17.2、0.37、7.72、0.168 mg/L,在不投加碳源的情况下即可达到准Ⅳ类水标准,生物脱氮除磷效果良好。对生化池各功能区沿程采样测定发现,好氧MBBR区对TN的去除率为28%~46%,受到泥浆水冲击后也能保持在15%~22%,系统高效去除TN得益于好氧MBBR区的同步硝化反硝化(SND)作用;由于好氧区的SND现象,平均可以节省0.23元/m^3的碳源费用,年节约碳源费用近1343.2万元;生物膜厚度和溶解氧的控制对于稳定表现SND有重要影响;系统中微生物的高通量测序结果显示,悬浮载体上硝化菌丰度为32.19%、反硝化菌丰度为4.86%,硝化菌和反硝化菌同时存在为SND现象的产生提供了微观保证;冬季低温时,悬浮载体实际承担了系统近90%的硝化负荷。     

(AO)2-SBBR反硝化除磷工艺处理低碳城市污水

低碳源浓度城市污水的脱氮除磷一直是个难题，为此在AO-SBBR工艺中引入一个缺氧段而形成（AO）2-SBBR工艺，研究了AO-SBBR和（AO）2-SBBR对低碳源浓度城市污水中氮、磷的去除效果。试验结果表明：在进水BOD5／TN=3、BOD5／TP=17的情况下，（AO）2-SB．BR工艺比AO-SBBR工艺具有更好的同步脱氮除磷效果，对总磷的去除率达到了79．8％，对总氮的去除率从25．83％提高到51．26％，出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级标准。该工艺有效解决了低碳源浓度城市污水在同步脱氮除磷过程中有机物不足的问题，并在单一反应器中实现了反硝化除磷菌的增殖过程，反硝化除磷菌占聚磷菌的比例从14．82％增长到63．04％；反硝化除磷菌能够以低浓度的亚硝酸盐氮作为电子受体进行缺氧吸磷，如亚硝酸盐氮〉10mg／L则会抑制反硝化除磷菌的活性，而且这种抑制作用并不是瞬时的，至少要持续一段时间其活性才能恢复。     

新型一体化生物反应器的同步脱氮除磷影响因素研究

为了提高对污水的处理效能,设计了一种新型一体化生物反应器并采用其处理生活污水,研究了DO和HRT对同步脱氮除磷效果的影响,并探讨了其实现机理。试验结果表明：在进水COD为290～510mg／L、MLSS为2500mg／L、污泥龄为15d以及好氧区和缺氧区的溶解氧分别为2mg／L和0．2mg／L时,系统的脱氮除磷效果较好,对TN、TP的去除率分别可达80％和90％,DO过高或过低都会影响同步脱氮除磷的效果。控制DO为最优值,并保持其他操作条件相同,当HRT为12h时对总氮和总磷的去除率均在80％以上,随着HRT的延长,同步脱氮除磷效果反而下降。该一体化反应器集厌氧、缺氧和好氧区为一体,在一定的运行条件下能够实现同步脱氮除磷,是处理生活污水的有效方法。     

Phosphorus and nitrogen removal with minimal COD requirement by integration of denitrifying dephosphatation and nitrification in a two-sludge system

Denitrifying dephosphatation enables the removal of phosphorus and nitrogen with minimal use of COD, minimal oxygen consumption and minimal surplus sludge production. Moreover it would make aeration only necessary for nitrification. Therefore we have studied an anaerobic-anoxic (A₂) sequencing batch reactor (SBR) coupled to a nitrification SBR. Denitrifying phosphorus removing bacteria (DPB) and nitrifiers were completely separated in two sludges in these two SBRs. The nitrified supernatant was recirculated from the nitrification SBR to the A₂ SBR where nitrate was utilized by DPB as an electron acceptor for phosphorus removal. The technical feasibility for simultaneous phosphorus and nitrogen removal in the proposed two-sludge system was evaluated. The benefits of two-sludge systems over single-sludge systems were also discussed. It could be concluded that the separation of the nitrification step leads to an optimal process design for the application of denitrifying dephosphatation. The two-sludge system showed stable phosphorus and nitrogen removal, and enabled the removal of 15 mg-P/1 and 105 mg N/1 at the expense of only 400 mg-COD/1 acetic acid. Stoichiometric calculations showed that, in the two-sludge system the required COD can be up to 50% less than for conventional aerobic phosphorus and nitrogen removal systems. Moreover oxygen requirements and sludge production can be decreased in significant amounts of about 30 and 50%, respectively.     

一体化反应器处理生活污水的中试研究

鉴于污水处理中对氮、磷去除率的要求和内循环三相生物流化床反应器存在的不足,开发了一种一体化高效分离生物流化复合反应器(HSBCR)。HSBCR反应器好氧循环流化区采用了独特的分格结构,并且在同一个反应器中实现了好氧、缺氧分区运行。HSBCR中试设备处理生活污水的结果表明,当反应器好氧区HRT为1h时,出水COD质量浓度可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的二级标准;当HRT为2h,出水COD质量浓度可以达到一级(B)排放标准。随着HRT从1h延长到2.5h,反应器对NH3-N的去除效果上升;对TN的去除效果表明,反应器具有较好的反硝化效果;反应器生物除磷效果对TP有约50%的去除率。利用HSBCR进行同步化学除磷可以使反应器出水TP低于1.0mg/L;气浮分离使反应器出水SS有效控制在20mg/L以内。