氧化沟型A2/O工艺脱氮除磷性能评价

通过测定沿程氮磷去除效果、污泥的硝化活性以及聚磷和释磷活性,并利用荧光原位杂交技术分析了西安市某城市污水处理厂氧化沟型A²/O工艺和典型A²/O工艺的脱氮除磷性能。结果表明,氧化沟型A²/O工艺中污泥的硝化活性较高,好氧池存在显著的同步硝化反硝化现象,具有更高的脱氮性能;污泥中聚磷菌的含量、活性和除磷能力与典型A²/O工艺相近,其作为一种新型的城市污水脱氮除磷工艺具有推广应用价值。     

城市污水厂侧路回收磷技术研究与工程示范

针对污水厂生物除磷效率不高,普遍采用生物除磷辅以化学除磷的方式,研究采用二沉池污泥侧路厌氧释磷,释磷污泥重新回到曝气池,释磷后的上清液进行磷回收,不仅提高了生物除磷效率,同时回收了宝贵的磷资源。分别考察了释磷时间、p H值、反应时间、物料配比等因素对磷回收的影响,结果表明,厌氧释磷的最佳停留时间为4 h,回收磷酸铵镁的最佳药剂组合为Mg Cl2和氨水,物料的最佳配比n(N)∶n(Mg)∶n(P)=5∶1.6∶1,最佳p H值=10,最佳搅拌速率为400 r/min。在太原市2×104m3/d的开发区污水处理厂建立了侧路回收磷系统,通过对所得沉淀产物进行电镜扫描及能谱分析,可知斜方型晶体为目标产物鸟粪石,产物中夹杂无明显晶形的未知物质;示范工程的生物除磷效率提高了20%,回收磷酸铵镁量为400 kg/d。     

富磷剩余污泥重力浓缩过程中各参数的变化特征

以A2/O系统的富磷剩余污泥为研究对象,考察了污泥浓缩过程中上清液各参数的变化特征,以及浓缩前、后污泥中阳离子及磷酸盐分布的变化.结果表明:随着重力浓缩的进行,污泥中的磷酸盐不断释放,到浓缩结束时释磷量可达5.51 mgP/g污泥,平均释磷速率为0.189 mgP/(g污泥·h);在释放的磷酸盐中,非磷灰石无机磷占60%左右,磷灰石无机磷约占40%,有机磷的释放量极为有限;在释磷过程中伴随着K+、Mg2+的释放;污泥浓缩前、后其性质并没有发生变化,聚磷菌仍然具有一定的好氧吸磷/厌氧释磷特性.     

超声强化污泥释磷及MAP法磷回收优化研究

为提高剩余污泥的磷释放与回收效果,采用超声强化EDTA-厌氧处理后的剩余污泥释磷,并以鸟粪石(MAP)结晶法回收上清液中的磷,探究超声对磷释放的影响,同时确定了最佳超声工作参数,采用响应曲面法构建MAP法磷回收的二次多项式模型并验证了模型的适用性。结果表明,超声可以强化污泥中磷的释放,最佳超声工作参数如下:声能密度为1.0 W/m L、超声时间为40 min,在最佳工作参数下可向液相释放60%的TP,TP、PO34--P浓度分别达到未超声处理的1.6倍和1.4倍;经超声后污泥上清液中TP增加量与MLSS、MLVSS减少量呈正相关关系,每溶解1 mg的MLSS向上清液中释放0.010 1 mg的TP;磷回收的最优工艺条件:nMg/nP=2、pH值=9、搅拌时间为21 min,此时磷回收率为89.29%,回收的晶体产物主要成分是磷酸铵镁,其纯度为77.56%,且相比未超声,该条件下的回收量提高了30%。     

海水混凝法强化除磷的试验研究

城市污水处理厂的污泥上清液中TP含量高，回流到进水端会增加进水的TP负荷。经过对化学除磷技术的研究，发现在特定条件下，将含有Ca^2＋、Mg^2＋等金属离子的海水加入污泥上清液可实现化学除磷的目的。采用正交试验得到了该技术的最佳操作条件：水温为20℃，pH值为10．5，海水与污泥上清液的混合比例为1：5，搅拌时间为10min，静沉时间为20min。在静态试验中，对污泥上清液中PO4^3- -P的平均去除率可达96％，动态处理的平均去除率为92％。该技术不仅除磷效果好，而且处理成本也较投加铝盐、氢氧化钙的大为降低，同时生成的沉淀物为MAP、HAP，可以作为肥料施用。可见，该技术能够有效去除污泥上清液中的磷，适用于沿海地区城市污水处理厂的升级改造。     

北湖污水厂改良A2/O膜生物池混合液回流系统优化

北湖污水处理厂有40×10⁴m³/d规模的污水采用高浓度改良A²/O生物池+MBR组合工艺处理。为充分发挥其污泥浓度高、节省占地、出水水质好、自动化程度高的优点,消除其受混合液回流方式限制引发回流条件不好而导致生物脱氮除磷效果差的弊端,该工程提出一种混合液回流系统的优化设计方案,即采用改良A²/O生物池混合液导流/分流装置。该装置由分流导流板系统、混合液导入系统及混合液导出系统组成,通过对导入及导出点所在的同一平面位置进行竖向分隔,形成两个相对独立的空间,在不同高度空间内实现不同分区之间的混合液导入与导出,从而构建出高效的混合液回流系统。该解决方案构思巧妙,简单易行,可广泛应用于各种具有推流结构形式、同步脱氮除磷及多级回流需求的生物池中,例如UCT工艺、VIP工艺、A²/O及其各种变形工艺。该装置可节约能耗,提高生物脱氮除磷效果,北湖污水厂混合液回流能耗为0.001 7 kW·h/m³,节能50%～85%,平均脱氮率为73%,最高达93%。     

磷酸铵镁结晶法回收村镇垃圾中转站渗滤液氨氮

采用磷酸铵镁(MAP)结晶法对村镇垃圾中转站渗滤液中的氨氮进行资源化处理和回收。先通过小试探究pH、镁氮比(物质的量之比)和搅拌强度(GT值)对氨氮回收率的影响，再通过中试考察氨氮负荷和运行模式对氨氮回收率的影响，同时对结晶产物进行了表征、毒性和经济性分析。小试结果表明，在pH为10.0、镁氮比为1.2、GT值为20×10⁴的最佳工况下，氨氮最大回收率为72.8%。中试结果表明，高氨氮负荷有利于提升氨氮的回收率，且在氨氮负荷为600 mg/L时获得了74.8%的最大回收率；在连续和间歇模式下，中试对氨氮的最佳回收率都能稳定高于60%。回收上清液出水为低生物毒性，结晶产物(主要是MAP)对黄瓜种子等基本无毒性。经济性分析表明，通过结晶反应合成MAP制备农业缓释肥是可行的。     

采用数学模拟评价生物营养物去除工艺的除磷效果

磷的去除与回收可以结合生物营养物的去除一并实施，通过收集厌氧池富磷上清液形成乌粪石（MAP）沉淀的方式予以实现，这同时也可提高生物除磷效果或降低生物除磷所需的最低C／P值。为此，一种考虑了磷回收的新型生物营养物去除（BNR）工艺——BCFs四在荷兰研发并应用。然而，有关磷回收以及它对生物除磷效果影响方面的信息在运行实践中仍不够清晰。采用数学模拟技术，结合代尔夫特（TUD）生物除磷代谢模型与活性污泥2号模型（ASM2），对不同运行参数下的磷回收以及它对系统工况的影响做了评价。模拟试验结果表明，存在着最佳的上清波侧流比，当侧流比大于此值时将增大磷的回收成本，而且除磷效果也将受到影响；在保证出水水质达标（〈1mgP／L）的情况下，生物除磷所需进水COD／P（可生物降解COD）最小值可由20降低到10，此时的磷回收率为36％。动态进水（变流量或负荷）模拟试验表明，其对厌氧池上清液中磷的富集略有影响，但进行磷回收时并不影响系统出水的磷浓度。     

流化床结晶反应器回收化粪池污水中氮、磷的研究

采用自制流化床结晶反应器处理模拟化粪池污水,探讨了升流速度、p H值和Mg/P值对反应器除磷效果的影响规律,考察了反应器在优化条件下对氮、磷的回收效果。当HRT从30min延长到60 min时,升流速度减缓,从1.11×10~(-4)m/s降至5.56×10~(-5)m/s,对氮、磷的去除效果显著提高,60 min以后则基本没有变化;反应器进水p H值由8.5提高至10时,除磷率先升高后降低,当p H值=9.5时达到峰值;进水Mg/P值越大,氮、磷去除率越高,但Mg/P值超过1.2时,去除率增幅趋缓。在进水p H值为9.5、Mg/P值为1.2、HRT为60 min的最优运行工况下,流化床结晶反应器稳定运行时,对COD、NH_4~+-N和磷的去除率分别为41.5%、41.3%、91.2%;SEM和EDS分析结果表明,流化床结晶反应器处理模拟化粪池污水生成的结晶产物主要成分为磷酸铵镁,具有很高的氮、磷回收价值。     

磷酸铵镁结晶法回收牛粪厌氧消化液中氮、磷

以牛粪厌氧消化液为研究对象,选用Mg Cl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O为沉淀剂,进行磷酸铵镁(MAP)结晶试验,研究了氮磷比、镁磷比、p H值、反应温度和搅拌速度对磷酸铵镁结晶过程的影响;并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对产物进行表征。结果表明,当氮磷比为1.2、镁磷比为1.0、p H值在8.5~10.5之间时,氮的回收率均在75.0%以上,磷的回收率可达99.0%,溶液中剩余PO3-4-P浓度均在8.0 mg/L以下。此外,MAP结晶法可同步去除消化液中的部分悬浮物;而提高反应温度和搅拌速度不能明显增加氮、磷的回收率。     

太湖流域一级保护区内某污水厂提标改造工艺设计

对太湖流域一级保护区内某污水处理厂按照《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》（DB 32/1072—2018）标准提标改造,设计规模5.0×10⁴m³/d。针对出水标准高、现状主体构筑物去除能力有限、现状厂区没有有效的深度处理设施等工程问题,保留原一期CAST工艺、二期A²/O工艺,新建反硝化生物滤池、高速气浮池深度处理设施,并采取强化源头控制、提高污泥浓度、增加泥龄、控制溶解氧、优化碳源投加位置等非工程性管控措施。提标后工艺流程为粗格栅及进水泵房+细格栅及旋流沉砂池+CAST池（一期）/组合式A²/O池（二期）+反硝化生物滤池+高速气浮池+接触消毒池,出水水质稳定达到设计标准。工程总投资9 550.46万元,增加总处理费用0.98元/m³。     

Nereda?好氧颗粒污泥工艺配置及运行性能

Nereda^?工艺是好氧颗粒污泥(AGS)工艺的一种。通过Nereda^?工艺运行周期的介绍，分析了其好氧颗粒污泥的颗粒化成因以及脱氮除磷的优势，阐明了Nereda^?工艺对比SBR传统活性污泥法的优缺点。目前，针对不同的污水处理现场开发了Nereda^?工艺不同的工艺配置，以美国Wolf Creek、巴西Deodoro和爱尔兰Ringsend污水厂的Nereda^?工艺为例，详细介绍了它们的概况以及实际运行性能，最后总结了Nereda^?好氧颗粒污泥技术在未来应用场景中的竞争优势。     

UCT/高密度沉淀池/活性砂滤池工艺用于城镇污水厂

河北省白沟第二污水处理厂处理规模为3.5×10⁴ m³/d，原水为市政污水和少量工业废水(比例3∶1)，出水执行《大清河流域水污染物排放标准》(DB 13/2795—2018)中的重点控制区标准。通过对进出水水质进行对比分析，确定COD、BOD₅、TN和TP为本项目的重点控制指标。针对本项目脱氮除磷要求较高的特点，二级生物处理工艺选用UCT，通过往缺氧池投加碳源和改变传统A²O的回流方式，最大程度地发挥生物脱氮除磷效果，降低深度处理中化学除磷药剂投加量。深度处理工艺选用技术成熟的高密度沉淀池，以进一步去除污水中的COD和TP。运行结果显示，各项出水指标均稳定达标。     

大型污水厂中填料对A2O系统微生物种群的影响

上海某污水处理厂采用移动床生物膜反应器（MBBR）与传统厌氧/缺氧/好氧（A²O）耦合工艺进行提标改造,通过在原有A²O工艺的缺氧池和好氧池中投加悬浮填料,提高脱氮效率,出水水质执行国家一级A标准。填料挂膜半年后,分别测定A²O-MBBR和A²O系统中活性污泥的硝化和反硝化效能,发现前者的硝化速率和反硝化速率分别是后者的1.63和1.65倍,此外,A²O-MBBR系统中好氧池的填料使硝化速率又升高了1倍。采用高通量测序技术分析系统中的微生物群落结构,发现在纲水平上主要富集了Acidobacteria（16.69%）、Betaproteobacteria（14.04%）和Gammaproteobacteria（11.61%）,在属水平上主要富集了Candidatus＿Microthrix（7.30%）、norank＿f＿＿Saprospiraceae（4.25%）和Flavobacterium（3.01%）。对两种工艺进行微生物种群LEfSe线性判别分析,发现A²     

化学除磷药剂对城市污水处理厂的磷去除特性

以采用化学辅助除磷工艺的5座城市污水处理厂为研究对象，通过考察投加化学药剂后的磷去除特征以及不同形态铁对磷去除的贡献比例，评估药剂对污水处理厂除磷性能的影响。结果显示，在较低的Fe³⁺投加摩尔当量(0.88)下，微生物具有一定的厌氧释磷能力[0.103 mg/(gMLVSS·h)]；但当Fe³⁺投加摩尔当量达到1.79时，微生物已基本丧失厌氧释磷能力，说明在0.88～1.79的Fe³⁺投加摩尔当量范围内，微生物厌氧释磷活性随着Fe³⁺浓度的增加而逐渐降低。Al3+对微生物厌氧释磷具有明显的抑制作用，且此抑制作用随着Al3+投加摩尔当量的增加而增强。此外，污泥中磷和铁的组分分析结果表明，与铁结合的磷是污泥中磷的主要赋存形态；并且，随着Fe³⁺在系统中不断累积，残存的Fe³⁺水解形成铁氧化物后会对磷酸盐产生强烈的沉淀吸附作用。总的来说，尽管随着Fe³⁺浓度的增加，微生物的厌氧释磷能力降低，但磷酸盐在水解铁氧化物上的吸附才是导致污水厂厌氧阶...     

五段Bardenpho/生物滤池在氧化沟提标改造中的应用

成都某城市生活污水处理厂处理规模为4×10⁴m³/d,需将污水排放标准由原一级A标准提高至《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》（DB 51/2311—2016）中城镇污水处理厂排放标准（地表水准Ⅳ类水质标准）。通过分析原工艺系统存在的脱氮能力不足、碳源投加量大、氧化沟流速不均、污泥易沉积等问题,提标改造工程将原A²/C氧化沟工艺原位改造为五段Bardenpho工艺,并新增高效沉淀池+脱碳生物滤池组合深度处理工艺。改造完成后出水水质优于地表水准Ⅳ类标准,提标改造工程总投资为10 012.24万元,运行成本为0.404元/m³。     

嵌入式旁路污泥减量污水处理系统去除营养物特性

为了减少活性污泥工艺的剩余污泥产量以及解决目前污泥减量技术存在的问题,开发了一种集旁路污泥减量、污泥淤砂分离、侧流化学除磷、强化去除氮磷于一体的嵌入式旁路污泥减量污水处理系统。中试反应器规模为10 m3/d,并稳定运行超过90 d,出水NH+4-N、TN、TP、COD、p H值分别为(0.5±0.3)mg/L、(8.6±1.6)mg/L、(0.14±0.04)mg/L、(26.8±8.8)mg/L和7.75±0.31,出水水质能够稳定达到一级A标准。旁路系统的嵌入并没有造成主流系统出水水质恶化或波动,采用碱解污泥作为内碳源和排富磷上清液进行化学除磷强化了系统对氮、磷的去除性能。     

五箱一体化工艺活性污泥反硝化除磷能力研究

在五箱一体化活性污泥工艺试验中发现,在从较高负荷转入较低负荷运行时出现反硝化除磷现象.为进一步研究该工艺的反硝化除磷能力,取反应器污泥加入一定量COD厌氧搅拌以释放磷,富磷污泥分别置于好氧和缺氧环境中,比较好氧吸磷和反硝化吸磷的差异,同时取按A2/O运行的氧化沟污泥进行对比试验.结果表明,五箱一体化工艺活性污泥具有较高的反硝化除磷能力,缺氧初期反硝化吸磷速度远远高于好氧吸磷速度,反硝化聚磷菌占全部聚磷菌的99.25%,高于按A2/O运行的氧化沟的88.2%.     

LSP＆PNR工艺的脱氮除磷和污泥减量性能研究

在工艺调控的基础上，发现限氧曝气、连续流A／O工艺在长污泥龄条件下融合外排厌氧富磷上清液的侧流除磷技术可以解决污泥减量工艺对氮、磷去除能力低的问题，以此为基础开发了具有脱氮除磷功能的污泥减量LSP＆PNR工艺。应用该工艺处理校园生活污水的试验结果表明，在SRT=50d、DO=0．5～1．5mg／L以及进水COD=332～420mg／L、NH，-N=30～40mg／L、TN=34～51mg／L、TP=6～9mg／L的条件下，出水COD≤23mg／L、NH3-N≤3．2mg／L、TN≤17mg／L、TP≤0．72mg／L；表观污泥产率为0．155gMLSS／gCOD。研究还发现，在LSP＆PNR工艺中同步硝化反硝化是最主要的脱氮形式，约占反硝化脱氮总量的60％；代谢BOD，的需氧量为1．38～1．57kgO2／kgBOD5；进入化学除磷池的侧流液量相当于处理水量的10％～15％。     

饮用水钙硬度去除中C/Ca值对CaCO3结晶的影响

饮用水中钙硬度去除效能主要受CaCO3结晶过程影响。通过改变C/Ca值模拟饮用水钙硬度去除,考察不同C/Ca值条件下,溶液体系pH值和Ca^2+浓度变化、上清液浊度变化以及结晶产物颗粒粒径分布、晶型和形态,以阐明钙硬度去除过程中CaCO3结晶行为。结果表明:试验条件下结晶产物均为方解石;溶液体系中加入的CO3^2-首先发生质子化,提高体系pH值,然后与Ca^2+结晶反应降低体系pH值;C/Ca值的增大提高了pH值,有助于Ca^2+的去除,但同时也会提高结晶产物颗粒数量、密度和减小结晶产物颗粒粒径,导致上清液浊度增大。饮用水钙硬度去除中要综合考虑残余Ca^2+浓度、出水pH值和浊度以及混凝剂用量等来优化确定C/Ca值。