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。     

D-A~2O反应器处理生活污水的污泥性状及生物相

研究了D-A2O反应器处理污水过程中活性污泥表观性状、微生物活性及后续生态沟渠的生物相等。结果表明,D-A2O反应器内形成了结构稳定的菌胶团,活性污泥外观呈棕黄色,土壤味浓厚,表观性状较为理想;D-A2O反应器内微生物活性较高,其TTC-脱氢酶活性平均可达(83±2)μg TF/(mg MLSS·h);后续生态沟渠中形成了只有水质较好时方可出现的轮虫、纤毛虫、大型水蚤、绿藻等微生物群落,这与D-A2O反应器出水水质处于一级A标准到Ⅴ类地表水水质之间相一致。     

连续流生物流化床中好氧颗粒污泥的形成特征

将上流式厌氧污泥床(UASB)与气升式间歇反应器(SBAR)相结合而形成连续流生物流化床,并以兰州市七里河安宁污水处理厂的活性污泥为种泥,在连续运行方式下培养好氧颗粒污泥,考察颗粒污泥的形成特征及除污效果。在反应器运行至第17-19天有小颗粒形成,生物量从0.5g/L增到约1.0g/L,MLVSS/MLSS值达到0.75左右,对COD和NH_3-N的去除率达到90%。当培养至第29天时污泥颗粒密实且具有较大的粒径,镜检时丝状菌清晰可见,此时对TP的去除率约为60%,MLVSS/MLSS值达到0.8以上。培养至第47天时发生丝状膨胀,MLVSS/MLSS值下降至0.7,对NH_3-N和TP的去除率降至40%左右;第62天丝状膨胀开始得到有效控制,MLVSS/MLSS值上升至0.8以上,生物量超过2.0g/L,对有机物的去除效果得到恢复,此后反应器中生物量和除污效果等均呈上升趋势,SVI值趋于稳定。     

污泥龄对SBR/OSA工艺中污泥减量效果的影响

针对序批式活性污泥与厌氧反应器组合工艺(SBR/OSA工艺),分析了污泥龄(SRT)对污泥减量效果的影响。试验结果表明,在SRT分别为30、20和15 d条件下,SBR/OSA工艺连续运行9个月,在不影响出水水质的前提下,SRT=20 d时污泥减量率可以达到39%,污泥减量效果最佳。分析厌氧柱污泥上清液的多糖、蛋白质、挥发性脂肪酸(VFA)等指标发现,厌氧柱内发生的污泥衰减作用是污泥减量的主要原因。     

好氧颗粒污泥的培养及实现同步脱氮

采用厌氧颗粒污泥和少量活性污泥为种泥,进水为人工配水,在SBR反应器中采用逐渐减少污泥沉降时间的方法造成选择压,培养出了好氧颗粒污泥,颗粒污泥粒径在2 mm左右、SVI值为20 mL/g左右、MLSS为10 g/L左右。结果表明:成熟的好氧颗粒污泥对COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别为94%、97.5%和68.6%,出水COD、NH4+-N和TN平均浓度分别为64.74、1.92和27.53 mg/L,出水NO3--N和NO2--N平均浓度分别为18.01和4.44 mg/L。结合微生物相观察,可以判断好氧颗粒污泥实现了同步脱氮。     

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。     

聚环氧琥珀酸(PESA)对高硬度废水生物处理系统的作用

通过在活性污泥法处理高硬度废水的实验过程中加入绿色安全型阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA),对于COD在100～300 mg/L,Ca 2+浓度在110～280 mg/L的高硬度废水,研究活性污泥系统的沉降性能、COD去除率、Ca 2+保留率、生物相变化规律以及污泥减量化效果。结果表明,加入PESA的活性污泥反应器MLSS值低于普通活性污泥反应器,明显减少了污泥中无机组分的含量、钙泥的产出量,减量化程度达到41.33%,从而达到钙质废水处理中污泥减量化的目的;COD去除率能够达到90%以上,Ca 2+保留率达到80%以上;PESA的加入抑制了部分钙盐在活性污泥表面的沉积,保持了活性污泥的良好生物活性;系统耐高硬度水冲击负荷能力增强;     

EGSB反应器内颗粒污泥的快速培养及特性研究

对接种市政消化污泥的膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器内颗粒污泥的快速培养及其特性进行了试验研究。结果表明,颗粒污泥的培养仅需46 d,进水COD负荷和去除率可分别达到7.12 kgCOD/(m3.d)和91%。经历49 d的提高负荷期后,EGSB反应器获得了良好的运行效果:当进水COD浓度为3 700 mg/L、HRT为3.4 h时,进水COD负荷可达42.51 kgCOD/(m3.d),对COD的去除率达到95.7%,出水COD浓度<160 mg/L。成熟颗粒污泥的沉速为30.64~84.73m/h,污泥密度为62.06 g/L,MLSS为45.29 g/L。随着有机负荷的快速提高,颗粒污泥的粒径明显增大,平均粒径由形成初期的0.9 mm增大到成熟期的1.2 mm,且颗粒更加均匀,中间粒径(0.45~0.9 mm)的质量分数达到了69.6%。与消化污泥相比,颗粒污泥的比产甲烷活性得到了明显的提高;且反应器不同高度处的颗粒污泥的产甲烷活性是不同的,底部的活性最高。成熟期的颗粒污泥更加规则、密实,强度也更高。颗粒污泥的微生物菌群丰富,细胞间排列紧密,物质传递迅速,颗粒表面凹凸不平,比表面积很大,泥水接触和传质效果良好。     

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。     

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。     

DO对SBBR反应器污泥减量效能的影响

以SBBR反应器为研究对象,采用氧化还原电位微电极,考察液相DO浓度对生物膜微环境构成及其污泥减量效能的影响.研究表明,当控制平台期的DO分别为3、5和7 mg/L时,生物膜内ORP从外到内分别为(-16.68～ -63.29)、(210.55～-51.37)和(216.03～75)mV,相应的污泥产率依次为0.163、0.078和0.099 kgMLSS/( kgCOD·d);当DO为5 mg/L时,系统污泥产率最小,其中生物膜内部缺氧和好氧层厚度分别为0.275 cm和0.225 cm,缺氧环境和好氧环境分别占55％和45％;DO对反应器除污效能的影响显著,当液相DO为5 mg/L时,出水COD、NH4 -N、TN分别为37、3.02、17.61 mg/L.综合考虑污泥产率和除污效果,确定适宜的DO为5 mg/L.     

生活污泥用于去除硫化氢的驯化实验

本实验以城市污水处理厂污泥为原料,通过投加营养液和Na2S进行污泥驯化,培养出富含S2-降解菌的活性污泥,实验结果表明,通过两周连续投加Na2S的驯化,反应器内微生物已经达到稳态,活性污泥较为成熟,沉降比约为46%,SVI约为7 mL/g,MLSS约为6.6 g/L,S2-的去除率达到90%。     

污泥龄对HA-A/A-MCO工艺除磷和污泥特性的影响

HA-A/A-MCO工艺具有同步脱氮除磷和污泥减量功能。通过研究污泥龄(SRT)对该工艺除磷和污泥特性的影响发现:长SRT有利于提高系统的厌氧释磷能力和对磷的化学回收率,但不影响除磷效率;长SRT使系统拥有高活性污泥总量,利用浓度优势获得强大生化反应能力,同时还能降低污泥产率;长SRT不会导致SMP在反应器内积累以至降低除污能力,污泥活性也不会受影响;而长SRT会使污泥絮凝困难,SVI值升高,但不会造成污泥膨胀。     

颗粒污泥A/O系统同步脱氮除磷的研究

好氧颗粒污泥同步脱氮除磷工艺作为一种新型生物处理技术,受到广泛关注。在SBR反应器中,以培养成熟的同步脱氮除磷颗粒污泥为对象,采用A/O交替运行方式,研究在后续70 d的运行中颗粒污泥特性及反应器的除污效果。试验结果表明,颗粒污泥为淡黄色,呈球形或椭球形,边缘清晰,结构致密,平均粒径为0.8 mm,单颗粒污泥沉速在31~43 m/h之间,SVI为20mL/g;污泥中的TP含量在15%左右,污泥的最大释磷速率和最大吸磷速率分别为42.45和20.59mg/(gVSS·h);反应器对COD、氮及磷的去除率均在90%以上,出水SS平均为20 mg/L。     

SBR好氧颗粒污泥的理化性质研究

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,以葡萄糖为碳源,采用SBR反应器培养出了好氧颗粒污泥,对其外观、理化性质及除污效果进行了考察。结果表明,好氧颗粒污泥呈黄色或黄褐色,外观呈球状或椭球状,其表面和内部存在孔隙。好氧颗粒污泥的湿密度平均为1.057 g/cm^3,高于普通活性污泥的;含水率为96.7%～98.4%,低于普通活性污泥的;完整系数（IC）为97%～100%,具有较好的物理强度。好氧颗粒污泥的平均粒径为1.3 mm,小于厌氧颗粒污泥的;MLVSS/MLSS值为0.78～0.91,具有良好的生物活性;SVI值〈70 mL/g,沉降速度为12～78 m/h,具有良好的沉降性能。反应器稳定运行初期,对COD的去除率〉80%,对NH3-N的去除率为54.8%～75.7%,表明好氧颗粒污泥具有良好的除污效果。     

活性污泥颗粒化技术的试验研究

在SBR反应器中加入网板,利用网板改善流动环境和凝聚条件,促成好氧颗粒污泥的稳定形成。通过观察加设和不加设网板的SBR反应器中活性污泥的颗粒化过程,发现经过90 d左右的培养,加设和不加设网板的SBR反应器中均形成成熟、稳定的好氧颗粒污泥。其中,加设网板的SBR反应器中MLSS值为5 900 mg/L、SV为10%、SVI值为16.95～17.03 mL/g、平均沉降速率为41.2 m/h、粒径集中分布在2.0 mm左右,占污泥总量的70%;不加设网板的SBR反应器中MLSS值为5 800 mg/L、SV为12%、SVI值为18.67～32.87 mL/g、平均沉降速率为31.56 m/h、粒径为1.0～2.0 mm,占污泥总量的25%。加设网板的SBR对COD、NH4+-N、TP的去除率最高可分别达到91.64%、87.17%和83%;未加网板的SBR对COD、NH4+-N、TP的去除率最高可分别达到83.2%、79.41%、70.68%。可知,加设网板的SBR中形成的好氧颗粒污泥的性能更好。     

IC反应器在微氧条件下的运行特性研究

采用人工合成废水对IC反应器在微氧和厌氧条件下去除COD的效果、沼气产量、出水VFA、颗粒污泥粒径分布及颗粒污泥浓度等进行对比试验研究.结果表明:在进水COD分别为1 000、2 000、2 600、3 300、4 000 mg/L时,与厌氧相比,微氧时(溶解氧控制在0.5～1.0 mg/L)对COD的去除率分别增长了4.0%、4.0%、2.6%、1.5%、0.9%,沼气产量分别增长了160.0%、137.0%、78.0%、90.5%、50.9%;两种条件下的出水VFA均在200 mg/L以下,但与厌氧相比,微氧的出水VFA值更低、波动更小、变化更平稳;微氧时颗粒污泥的MLSS减少了3.6%,而MLVSS/MLSS值增长了0.6%,表明颗粒污泥的活性增强.     

利用红斑顠体虫减少剩余污泥产量的研究

在活性污泥反应器中引入红斑体虫以考察其生长条件和对剩余污泥的减量效果及对系统处理效果的影响。结果表明,SRT为15～34d时对红斑体虫的长期生长没有影响;进水COD负荷<0.6mg/(mgVSS·d)时红斑体虫可大量出现。不同SRT和进水负荷条件下的污泥产率系数与反应器中的红斑体虫密度成负相关,对剩余污泥的减量比例为39%～58%。红斑体虫的存在有利于改善污泥的沉降性能,且对COD、氨氮、TP的去除效果影响不大。     

低溶解氧污泥微膨胀前后污泥硝化活性的对比研究

为了研究低溶解氧微膨胀前后污泥硝化活性的变化,采用SBR反应器,平均DO浓度为0.6 mg/L~0.9 mg/L,测定污泥微膨胀前后污泥氧消耗速率曲线。结果表明：发生污泥微膨胀后,活性污泥对COD的去除能力有较大的提高,而对氨氮去除能力却有一定的下降。污泥微膨胀前后的氧消耗速率曲线显示,微膨胀前活性污泥总活性为67.72 mgO2/gVSS·h,其中硝化活性为43.12 mgO2/g VSS·h,占其总活性的63.67%;而微膨胀后活性污泥总活性为90.49 mgO2/gVSS·h,其中硝化活性为2     

SBR反应器处理番茄酱生产废水的污泥颗粒化过程

针对新疆番茄酱生产废水排放量大、污染严重的现状,在SBR反应器中接种絮状活性污泥,研究了逐步提高COD浓度条件下,污泥除污性能、外观形态、微生物活性与胞外聚合物(EPS)组成的变化规律。反应器运行38 d后,出现了粒径为427～502μm的椭球状颗粒污泥,颗粒污泥周围生物相丰富。颗粒形成后对COD、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P的平均去除率分别为96. 0%、97. 3%、95. 2%。培养50 d的颗粒污泥浓度、污泥体积指数(SVI5)、MLVSS/MLSS、沉降速率分别达到6. 1 g/L、23. 4 mL/g、93. 2%、33～44 m/h。在颗粒化过程中,PN/PS值由1. 82增至3. 17;激光共聚焦显微镜观察显示,蛋白质均匀贯穿整个颗粒截面且增加的速度明显大于多糖;α-多糖、β-多糖主要分布在颗粒外层,蛋白质和多糖共同构成了颗粒骨架。