D-A~2O反应器处理生活污水的最佳SRT研究

研究了D-A2O反应器处理生活污水的最佳污泥龄(SRT)。结果表明,D-A2O反应器的活性污泥性状指标、微生物活性、系统除污效能均随SRT的增加而呈先升后降的趋势。当SRT为30 d时,活性污泥的MLSS、SV和SVI值最为理想,分别为3 320 mg/L、30%、108.7 m L/g;厌氧池、缺氧池、好氧池内污泥的TTC-脱氢酶活性最高,分别为88.57、86.42、72.45μg TF/(mg MLSS·h);系统除污功效最强,对COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率分别达到94.78%(s=1.27%)、84.52%(s=2.08%)、91.88%(s=1.34%)、89.34%(s=1.05%)。因此,确定D-A2O反应器的最佳SRT为30 d。     

一种A~2O污水处理工艺的提标改造研究

将A2O反应器改造成D-A2O反应器,并革新其工艺流程。动态对比研究结果表明,D-A2O反应器对COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率分别达92.63%、85.72%、99.03%、92.30%,去除率较对比研究的A2O反应器分别提高5%、9%、9%、13%,出水水质优于一级A标准;同时,改造成D-A2O反应器后的较佳污泥龄(SRT)可延长至30~35 d。基于试验结果,阐明了D-A2O反应器脱氮除磷及COD去除高效性机理在于其独立交替运行的双系列厌氧/缺氧结构以及兼具A2O与SBR工艺的特点。费用分析表明,将A2O改造成D-A2O工艺,所需增加的基建投资费用1%,可节约污水处理运行费用约6%。综上,本提标改造在技术和经济上均具有可行性。     

D-A~2O反应器处理生活污水的最佳DAOT研究

设计了以TTC-脱氢酶活性确定D-A2O反应器最佳两系列交替运行时间(DAOT)的试验研究。6个月的试验结果表明,常温(25±1)℃和低温(10±1)℃条件下,系统内厌氧池、缺氧池、好氧池污泥的综合TTC-脱氢酶活性均在D-A2O反应器的DAOT为60 min时达到最大值,分别为395.93和267.35μg TF/(mg MLSS·h),由此初步确定系统最佳DAOT为60 min。通过验证可知,常温下系统在DAOT=60 min时的除污效果最好,对COD、TN、NH3-N、TP的去除率分别可达93.22%、80.31%、90.67%、87.18%。综合上述结果可确定D-A2O反应器的最佳DAOT为60 min。     

含腈废水的生物一级处理工艺

采用好氧活性污泥法、悬浮载体膨胀床及厌氧生物反应器分别对含腈废水进行一级处理。实验结果表明,由于含腈废水的CN -毒性和难降解有机物含量高,好氧活性污泥法不适合处理含腈废水。随着活性污泥反应器运行时间的延长,污泥逐渐失去活性,大量微生物死亡。悬浮载体膨胀床处理含腈废水的效果较差,污染物去除率低于15%。厌氧生物反应器适于用作含腈废水的一级处理,污染物去除率可达到35%以上,而且可以改善水质,提高含腈废水的可生化性,有利于后续的生物处理工艺对含腈废水的深度处理。     

铝、镁氯化物对剩余污泥产量的影响

以污泥表观产率系数Y_obs作为衡量剩余污泥产量的指标,通过向序批式活性污泥反应器(SBR)中投加氯化铝(Al Cl3)、氯化镁(MgCl_2),研究了AlCl_3、MgCl_2对胞外聚合物(EPS)、Yobs及COD去除率的影响。结果表明,当AlCl_3和MgCl_2浓度低于10 mg/L时,可以促进活性污泥微生物EPS的分泌,这是污泥表观产率系数增加的主要原因。同时发现,当AlCl_3、MgCl_2浓度分别低于最大污泥产量对应的浓度(15、10 mg/L)时,活性污泥反应器内COD平均去除率均较高;当AlCl_3、MgCl_2浓度均为5 mg/L时,COD去除率均达到最大值,分别为90. 34%和83. 64%。综上可见,控制Al Cl_3、MgCl_2浓度分别低于15、10 mg/L时,可以避开最大污泥表观产率系数区间和微生物受抑制的区间,取得较好的处理效果,达到污泥减量化目的。     

阿科蔓生态沟渠强化处理D-A~2O工艺出水研究

设计了1#(沉水型)、2#(挺水型)、3#(50%沉水型+50%挺水型)阿科蔓生态沟渠,分别强化处理分区进水式D-A2O装置出水。结果表明,3套阿科蔓生态沟渠连续运行30 d后启动成功;生态沟渠的阿科蔓最优配置为50%沉水型阿科蔓+50%挺水型阿科蔓,且其最佳HRT为9h。控制3#生态沟渠于最佳HRT、水温为(24±1)℃条件下运行,其对COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率分别可达55.30%、57.78%、58.10%、54.08%。基于试验结果,阐明了3#阿科蔓生态沟渠所具有的双层分阶段多生物相特点和阿科蔓生态基的微孔结构是其污染净化能力较强的主要原因。     

低温下A~2/O工艺污泥膨胀的微生物群落结构变化

采用高通量测序技术研究了A~2/O工艺低温运行下污泥膨胀的机理及调控措施。结果表明,在21℃—19℃—12℃的降温过程中,活性污泥的SVI值显著升高、COD去除率相应降低,曝气池污泥中微生物群落结构也发生了显著改变。低温下,酸杆菌取代了不耐低温细菌的优势地位,丝状菌α变形菌纲和类丝状菌Candidate division TM7大量繁殖,微生物群落结构变化是引发该反应器发生低温污泥膨胀的根本原因。低温对A2/O反应器中活性污泥性能的影响是可逆的,在采取合适的调控措施后,污泥性能可恢复到较好的水平。     

不同价态铁对活性污泥性能的影响

在SBR反应器中分别投加Fe~0、Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ),对活性污泥生物量、污泥活性和沉降性能进行分析,比较了不同价态铁对活性污泥性能的影响。结果表明,铁的介入能有效提高活性污泥生物量,改善活性污泥絮凝沉降性能,其中,海绵铁(Fe~0)对活性污泥性能的改善作用最为明显,相对普通活性污泥法,其MLSS提高了2 424 mg/L,MLVSS提高了738 mg/L,比耗氧呼吸速率提高了28.4%,污泥脱氢酶活性提高了84.6%,SVI改善为87 m L/g。活性污泥性能的改善直接影响出水水质,介入海绵铁的SBR反应器对COD、氨氮、TP的平均去除率较普通活性污泥法分别提高了13.3%、7.6%、52.8%,其出水浓度均可达一级A排放标准。这为采用普通活性污泥法的城镇污水处理厂提标改造提供了新思路。     

单级自养脱氮反应器效能与微生物群落结构的相关性

于稳定运行但效能有明显差异的2套序批式生物膜反应器单级自养脱氮系统,研究了微生物群落结构的PCR-DGGEr、eal-time PCR等现代分子生物学特点及其运行效能与之的相关性。结果表明:运行效能好的反应器活性污泥及生物膜浓度较高,微生物群落结构差异较大,二者相似性为58.3%,溶解氧在活性污泥及生物膜内的分布特点为各类微生物及其代谢创造了良好环境,系统中好氧氨氧化菌AOB及厌氧氨氧化菌ANAMMOXz在数量上绝对占优,各类细菌的协同代谢使系统总氮去除率达到80%以上。运行效能相对较差的反应器,由于在反应器启动过程中没有将亚硝酸氧化菌NOB完全"洗脱",系统中出现NO3-积累,且系统挂膜不理想,生物膜浓度低,生物膜与活性污泥微生物群落结构相似性为100%,优势功能菌单一,从而造成运行效能较低,总氮去除率仅为20%~30%。维持SBBR自养脱氮系统微生物群落结构的稳定及平衡性,生物膜是关键性因素。     

超声与碱预处理剩余污泥中温两相厌氧消化

以北方某污水处理厂(A/O工艺)剩余活性污泥为研究对象,考察了超声波与生石灰联合预处理对后续剩余污泥两相中温厌氧消化的影响,结果表明:两相反应器内污泥絮体被充分破坏,厌氧消化过程中在产酸相和产甲烷相内,NH3-N浓度均有提高,但是没有出现磷的显著释放。     

两系列厌氧/缺氧交替运行式A~2O处理污水研究

设计了两系列厌氧/缺氧交替运行式A2O(D-A2O)反应器,并进行了处理模拟生活污水的小试研究。8个月的试验结果表明,反应器的最佳水力停留时间(HRT)为8 h、最佳混合液回流比(R)为200%、最佳污泥回流比(r)为80%、最佳两系列厌氧/缺氧交替运行时间(DAOT)为1 h,在此最佳运行参数下,当温度为(24±2)℃时,反应器对COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率分别可达96.48%、77.70%、90.23%、86.33%,而当温度降至12℃时,对COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率尚能维持在88.76%、68.91%、80.03%、76.83%。可见,低温条件下应用D-A2O反应器处理生活污水是可行的。     

复合式竹丝填料生物反应器处理化粪池出水

为寻找适合化粪池出水的处理工艺,采用批式试验研究了复合式竹丝填料生物反应器对化粪池出水中COD、SS的去除效果。结果表明:复合式竹丝填料生物反应器能有效去除化粪池出水中的COD和SS,平均去除率分别达到了85.4%和90%以上;复合式竹丝填料生物反应器的微生物数量较多、微生物链较长、微生物种群丰富;复合式竹丝填料生物反应器中的污泥增加量极少。将复合式竹丝填料生物反应器内的活性污泥和竹丝分开组成两个独立的生物反应器并处理化粪池污水,结果发现,竹丝生物膜反应器能在短期(18h)内超过活性污泥反应器的处理效果,且竹丝生物膜反应器的产泥量很低。可见,竹丝填料较为适合处理化粪池出水,是一种价格低廉、污染少、运行管理费用较低的良好填料。     

淀粉厂废水处理工程改造及其运行效果

主要分析了某淀粉及淀粉糖生产企业的废水处理改造工程方案及其实际运行结果。改造过程中结合项目水质特点,采用高效厌氧IC反应器代替原有UASB反应器,将原来UASB反应器改造为A/O反应器,同时后续增加MBR反应器,改造后出水水质稳定达到河南省地方标准《省辖海河流域水污染排放标准》(DB 41/777—2013)。     

固定化微生物抗Cr~(6+)毒性能力及其去除特性研究

采用固定化微生物SBR反应器和普通活性污泥SBR反应器处理投加了Cr^6＋的生活污水,考察了固定化微生物去除COD及Cr^6＋的能力及抗毒性,并对除铬机理作了初步探讨。结果表明：在保证对COD的去除率较稳定的条件下,固定化微生物与普通活性污泥所能承受的Cr^6＋浓度分别为70mg／L和1．9mg／L;污泥对Cr^6＋有很强的吸附及还原能力,反应器中的Cr^6＋最终主要以Cr^3＋的形式通过排放剩余污泥而被去除;在进水Cr^6＋浓度〈70mg／L时,两个反应器中的微生物对铬的吸附基本符合Langmuir吸附等温式,这种吸附作用和微生物的量有关。而和微生物活性的关系不大。该方法为重金属废水的生物处理开辟了新思路。     

投加天然沸石粉末强化SBR活性污泥工艺的运行效能

采用SBR反应器和SBR反应器+天然沸石粉末两种不同的运行方式处理城市污水,研究表明沸石粉末的投加能够提高活性污泥的活性,与对比SBR反应器中的活性污泥相比,活性污泥的比好氧速率(SOURs)有了较大幅度提高,而且改善了活性污泥的沉降性能,强化了活性污泥的硝化性能.此外,通过冲击负荷试验,发现沸石粉末的投加能够提高SBR系统抵抗有机物、氨氮冲击负荷的能力,能够在较短的时间内完成对COD、氨氮、总氮和总磷的去除.     

诺氟沙星对MBR除污效果的影响及其作用机制

为了考察诺氟沙星对MBR工艺运行的影响,采用聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏氟乙烯(PVDF)两种不同膜材质的反应器,对比分析了诺氟沙星对去除有机物和氨氮、活性污泥中微生物、膜污染的影响,并分析其作用途径和机制。结果表明,诺氟沙星导致MBR对有机物和氨氮的去除效果下降,两种膜生物反应器对氨氮的平均去除率均下降了17%左右,而对COD的平均去除率降幅则分别为7. 7%(PTFE-MBR)和2. 4%(PVDF-MBR)。其中,对氨氮的去除影响与膜材质的相关性不大,诺氟沙星对MBR的影响体现在对活性污泥微生物的作用。根据微生物活性、种群及数量分析,发现诺氟沙星仅对少部分微生物菌群产生作用,其中对一种鞘脂杆菌的完全杀灭导致了脱氮效果的下降。诺氟沙星对膜污染的作用主要通过其对活性污泥的作用而间接导致的,两种膜对比条件下,PVDF膜在诺氟沙星污水中具有更好的抗污染能力。     

序批式生物膜法对味精废水的提标处理研究

在序批式活性污泥反应器(SBR)中加入不同类型的填料而形成序批式生物膜反应器(SBBR),并进行平行比选试验,考察通过投加生物填料对河南某味精生产企业原有SBR工艺进行升级改造的技术可行性。试验结果表明:投加了悬浮球的SBBR反应器内的生物量和微生物种类均得到了较大程度的增加。在水温为15～22℃、pH值为6.5～7.2、气水比为10∶1以及进水COD为464～601mg/L、NH4+-N为69.8～117.5mg/L、TN为77.0～129.1mg/L的条件下,该反应器对COD、NH4+-N、TN的平均去除率分别为90.3%、81.8%、59.7%,平均出水浓度分别为53、16.8、42.3mg/L,出水水质得到了显著的改善。     

Biolog-ECO法用于PAC-A/O系统微生物群落分析

采用Biolog-ECO方法对粉末活性炭强化A/O(PAC-A/O)系统在长期运行过程中的微生物群落进行分析。结果表明,PAC-A/O系统稳定运行时,微生物的平均代谢活性有所提高,但微生物对各类碳源的代谢情况基本不变,微生物群落特性也没有明显改变。投加粉末活性炭没有改变活性污泥系统中微生物对有机物的代谢途径。     

铁盐强化活性污泥硝化作用效果研究

向活性污泥系统投加氢氧化铁并保持连续运行,形成铁盐强化活性污泥系统。从硝化反应过程和活性污泥微生物活性的角度出发,研究铁盐对活性污泥系统的影响。     

活性污泥法处理难生物降解废水

本文研究探讨难生物降解的碱法草浆黑液后续好氧生物处理的可能性。试验结果表明：引入部分生活污水、延长水力停留时间和缩短污泥龄可分别起到改善进入水质、延长微生物与难降解物质的接触时间以及提高污泥絮体的活性，增强能力的作用，从而活性污泥法对难生物降解的碱法草浆黑液可进行有效的处理。