污泥减量工艺:HA-A/A-MCO的好氧脱氮机制分析

针对污泥减量技术存在对氮、磷去除能力低的问题,开发了一种具有强化脱氮除磷功能并可实现污泥减量化的HA-A/A-MCO工艺。在该工艺取得同步脱氮除磷和污泥减量优异效果的条件下,采用其处理校园生活污水,当进水TN平均为47 mg/L时,出水TN为10.9 mg/L,系统的总脱氮率为76.8%,其中好氧脱氮量占总脱氮量的50%,缺氧脱氮量占26%;HA-A/A-MCO系统存在着在好氧条件下具有反硝化能力的菌属,对好氧脱氮有一定贡献,且DO浓度对其反硝化能力没有抑制作用;好氧池中的DO浓度梯度有利于在污泥絮体内形成缺氧环境,从而促进同步硝化反硝化(SND)的发生,但减小污泥絮体尺寸会削弱絮体内部缺氧区域比例、降低SND的脱氮效率。     

低碳源城市污水的低氧同步脱氮除磷研究

采用SBR工艺辅以污泥外循环厌氧释磷后排放富磷上清液的方法,对低碳源城市污水的脱氮除磷效果进行了研究.结果表明:降低曝气量、控制低DO状态可以减少碳源的有氧氧化程度,提高脱氮效果;回流至SBR反应器厌氧段的外循环释磷污泥,可以利用SBR系统的硝酸盐进行反硝化吸磷,保证了系统的除磷效果.对于COD<200 mg/L、COD/TN<5、COD/TP<25的低碳源污水,在SRT为60 d、曝气量为2.5 m3/(h·m3)、曝气段平均DO为0.2 mg/L的情况下,对氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别为82%、61%、95%,出水水质达到了<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)一级B标准的要求.     

污泥内碳源反硝化工艺强化脱氮除磷的应用研究

针对低碳源城市污水脱氮除磷效率低的问题,在某城市污水处理厂采用回流污泥浓缩预缺氧工艺以提高反硝化效率。对该污水处理厂各单元出水水质的分析表明,经过浓缩的高浓度污泥内源反硝化脱氮量可占到整个系统脱氮量的22%以上,污泥内碳源反硝化对除磷也起到了积极作用。研究结果显示,内碳源反硝化的最主要影响因素是回流污泥的VSS值及好氧池末端的DO浓度,当VSS5.8 g/L、DO2 mg/L时可实现较好的效果。此外,在冬季低温时可通过加大曝气量及延长泥龄等措施来提高系统的脱氮除磷效果。     

溶解氧浓度对A~2/O工艺运行的影响

以城市污水厂中最常采用的A2/O工艺为研究对象,开展了处理实际生活污水的研究,系统探讨了DO浓度对该工艺运行的影响。结果表明,当好氧区的DO平均浓度从4.0 mg/L降低至1.0 mg/L时,对COD的去除基本不受影响;而系统的硝化效果逐渐降低,但是低DO浓度引发的SND等作用,使得对TN的去除率反而逐渐升高。单纯从生物脱氮的角度考虑,A2/O工艺可以在DO为1.0～2.0 mg/L之间运行。不过低DO浓度运行对生物除磷效果的影响很大,在DO为1.0 mg/L时,除磷效率逐渐下降,这是由于供氧不足引发了生物除磷性能的恶性循环。另外,低DO浓度运行还引发系统中的污泥发生了微膨胀现象,在污泥微膨胀期间出水SS<5 mg/L。就总体的运行情况而言,不同于A/O等单纯脱氮工艺,A2/O工艺不宜在DO<2.0 mg/L的条件下运行,否则需要引入化学除磷。     

超越污泥比对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷的影响

以模拟生活污水为对象,研究不同超越污泥比对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响。在超越污泥比为0.21、0.60和0.90的条件下,系统出水COD平均浓度分别为29.09、29.24和28.65 mg/L,出水氨氮平均浓度分别为7.22、9.62和8.23 mg/L,出水PO3-4-P平均浓度分别为3.99、4.35和4.59 mg/L。当超越污泥比为0.60时,系统的脱氮除磷性能和COD去除效果均较佳。整个试验过程中,系统亚硝化池内氨氮去除效果良好,其出水NH+4-N浓度都在0.5 mg/L以下。超越污泥比的大小影响系统中的氮磷比,进而影响反硝化除磷效果。     

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.     

好氧池溶解氧浓度对反硝化除磷产电系统的影响

以模拟城市生活污水为对象,研究了不同的DO浓度对反硝化除磷产电系统的脱氮除磷及产电的影响。在好氧池DO分别为(1.0~1.5)、(2.0~2.5)、(4.0~4.5)mg/L的条件下,反硝化除磷产电系统出水COD平均浓度分别为17.60、12.39和14.07 mg/L,出水氨氮平均浓度分别为5.86、3.41和7.77 mg/L,出水PO_4~(3-)-P平均浓度分别为2.59、1.36和2.28 mg/L,平均开路电压和最大功率密度分别为0.509、0.557、0.542 V和45.94、61.81、55.64 m W/m~2。系统的开路电压和欧姆内阻与DO浓度密切相关,最佳好氧池DO浓度为2.0~2.5 mg/L。     

利用好氧颗粒污泥实现同时除磷脱氮

为实现同时除磷脱氮,以单级SBR中的好氧颗粒污泥为研究对象,在温度为 25℃、pH值为 7~8、厌氧反应 80~90min、好氧反应 240min、曝气阶段的DO为 1~2mg/L、SRT为 20d的运行条件下进行了研究。结果表明,大量反硝化聚磷菌能够与硝化菌在颗粒污泥中共存并富集,反硝化聚磷菌占全部聚磷菌的 73. 1%;系统处于稳态时对氮、磷和有机碳具有非常稳定的去除效果。当进水氨氮、磷和乙酸碳浓度分别为 25~50、8~15、100~180mg/L,MLSS为 7. 0g/L,MLVSS为 6. 4g/L时,对氨氮、总无机氮、磷、乙酸碳的平均去除率分别为 97. 8%、89. 7%、96. 8%和98. 8%。     

DO对井式厌氧-兼氧-好氧工艺处理城镇污水沿程影响研究

本文为了研究平均溶解氧(DO)浓度分别为3.5mg/L、2.5mg/L、1.5mg/L、0.5mg/L时,对一体化井式厌氧、兼氧、好氧(SAFO)工艺在处理城镇污水沿程去除特性的影响。通过对工艺沿程及进出水的TOC、TN、NH4+-N、NO2--N、PO43--P等指标分析,结合同步硝化反硝化脱氮(SND)及反硝化除磷等原理,分析研究不同DO时工艺处理效果。研究结果表明,当溶解氧DO维持在1.5mg/L时,可以满足运行所需的混合液回流比,有利于硝化、反硝化、释磷吸磷反应、及SND和反硝化除磷的正常运行,出水TOC、TN、NH4+-N、PO43--P浓度分别为11.4、8.9、3.5、0.4 mg/L,达到了节能强化脱氮除磷及处理低碳氮比城镇污水的目的。     

臭氧氧化污泥减量和碳源回收利用研究

将臭氧氧化技术和A2/O生物脱氮除磷工艺相结合,考察了同时实现污泥减量和碳源回收用于生化系统脱氮除磷的可行性。A2/O工艺运行稳定后,控制臭氧浓度为25 mg/L,对剩余污泥连续破解并投加到缺氧池。结果表明:经臭氧氧化后,混合液中的SCOD浓度增加到氧化前的3.5倍,对SS和VSS的去除率分别可达46.8%和42.3%;经过臭氧氧化的剩余污泥回流到A2/O系统后,使C/N和C/P值均提高了约一倍,但是脱氮除磷效率却没有提高。这是因为DO浓度过高,破坏了厌(缺)氧环境;同时,所释放的COD中能够被微生物快速利用的较少。     

厌氧/好氧交替下SBR的短程硝化研究

为了研究过度厌氧对短程硝化的影响,采用SBR反应器,在pH值为7.2～8.0、温度为(23±0.5)℃的条件下,通过控制不同的厌氧段时间考察了厌氧/好氧交替方式下短程硝化的特点,分析了过度厌氧对亚硝酸盐积累率、亚硝化菌和硝化菌的比耗氧速率、脱氮除磷特性、同步硝化反硝化(SND)率及污泥沉降性的影响。结果显示,两个系统对氨氮的去除率都达到了96%,亚硝酸盐积累率稳定在70%左右,即过度厌氧对短程硝化无明显影响;硝化过程中发生了明显的同步脱氮现象,而且在小于0.4 mg/L的范围内,平均溶解氧浓度越高则SND率越高;除磷率都达到了95%,过度厌氧不会增加厌氧阶段的释磷量,吸磷主要发生在好氧前0.5 h,DO浓度越高则吸磷速率越快;两个系统的污泥沉降性都得到了改善,过度厌氧对抑制丝状菌膨胀的强化作用不大。     

采用AOA模式在SBR中实现同步脱氮除磷

借助SBR反应器,通过采用厌氧/好氧/缺氧（AOA）的运行方式来实现同步脱氮除磷.结果表明,在好氧段补充一定量的碳源可以抑制好氧吸磷,进而在缺氧段实现反硝化除磷,从而达到了同步脱氮除磷的目的.最佳碳源投量为30～40 mg/L,补充碳源负荷为12.8～17.2 mgCOD/gMLSS;长期运行时系统的脱氮除磷性能稳定,对TN和PO4^3- -P的平均去除率分别可达85.5%、91.4%,同时NO2^- -N可以作为反硝化聚磷菌吸磷的电子受体;在一个SBR周期内,pH值呈规律性变化并和氮、磷的吸收/释放相关联,通过监测pH值可以初步判断磷释放、氨氮转化和磷吸收的终点.     

溶解氧和污泥粒径分布对城市污水SND影响

为了进一步探讨同步硝化反硝化的反应机理,采用SBR工艺,考察溶解氧和污泥粒径分布对城市污水同步硝化反硝化的影响。结果表明:低溶解氧(平均DO=0.5~0.8 mg/L)条件下,氮平衡计算证实SBR工艺发生了明显的SND现象,总氮中大约23.11%的氮是通过SND现象去除的。当DO浓度为0.5 mg/L时,硝态氮生成量与氨氮的减少量之比为0.454,硝化速率与反硝化速率基本相当。当DO浓度为4.296 mg/L时,硝化反应产生的氨氮的减少量与硝态氮的生成量相等,此时基本不发生SND现象。当SND发生时,污泥菌胶团颗粒的平均颗粒粒径仅为5.02μm~6μm,说明SND不是单纯的"微环境作用"的结果。     

低DO条件下不同培养期颗粒污泥的PCR-DGGE分析

为研究低DO条件下不同培养期的颗粒污泥菌群的生物学特性,采用SBR反应器,通过缺氧/好氧(A/O)的运行方式,采用PCR-DGGE考察了好氧段DO平均浓度为1 mg/L时不同培养期的颗粒污泥生物学特性。研究结果表明:成熟期颗粒污泥的平均粒径约为0.5 mm。通过PCR-DGGE分析,发现污泥中微生物种类较多、菌群丰富。通过分析颗粒污泥不同时期的DGGE图谱优势条带,比对出8个与其同源性很高的菌种。通过系统进化树的构建,发现启动初期(10~20 d)优势菌为丝状嗜热菌,起到活性污泥骨架的作用,可促进絮体颗粒化,假单胞菌属可以完成硝化,而微杆菌属能降解有机物,保证了系统初期的脱氮和有机物去除效果;中期(20~50 d),丝状菌数量明显减少,好氧反硝化菌属成为优势菌属,污泥的脱氮除磷效果较好;颗粒污泥成熟期(140 d左右),陶厄氏菌属始终占据优势地位,与叶杆菌属等共同为颗粒污泥降解有机物、脱氮除磷等发挥重要作用。     

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％。     

单级自养脱氮生物膜SBR工艺的启动研究

于生物膜SBR反应器中接种普通好氧活性污泥和厌氧污泥,在温度为(30±2)℃、pH值为7.5~8.5、DO值为0.8~1.0 mg/L和HRT为24 h的条件下,进行了处理中低浓度氨氮(60~120 mg/L)废水的单级自养脱氮工艺的启动研究。结果表明,经过污泥驯化期、亚硝化选择期和污泥适应期三个较为典型的阶段后,亚硝化率达到了77%,脱氮能力为40%。异养菌被淘汰而自养型细菌开始富集时的特征污泥絮体为杆状,而稳定的亚硝化系统建立并具一定自养脱氮功能时的特征污泥絮体则呈花瓣状。     

SBR法处理低碳城市污水的除磷规律

碳、氮、磷比例失调(碳量偏低)城市污水的脱氮除磷一直是个难题,为此采用SBR法处理广州地区低碳城市污水,研究了生物除磷效果及其影响因素。结果表明,磷的出水浓度<0.5mg/L,并指出污泥龄及DO是影响除磷效果的关键因素。     

芦村污水处理厂精细化管理技术措施研究

以芦村污水厂为例,结合生产运行实际,在分析运行问题的基础上,从优化碳源投加量、充分利用生物除磷和控制混合液内回流点DO浓度三个方面分别开展精细化管理技术措施研究。结果表明,去除1 mg/L的NO_3~--N需要4.93 mg/L碳源乙酸,在现状平均强化脱氮需求为5mg/L的TN去除量下,芦村污水厂老厂区乙酸理论投加量为24.65 mg/L,商业碳源冰醋酸理论用量为0.274 t/10~4m~3水;通过化学协同除磷药剂投加量优化控制(投加量由100 mg/L降至70 mg/L),使工艺系统具有生物除磷能力,回流污泥厌氧释磷量可达15 mg/L,并且在反硝化除磷与碳源投加点优化条件下,碳源得到高效利用;低温季节现状芦村污水厂三期的好氧池3池容并未利用,可将其调控为消氧池模式运行,以控制混合液内回流点的DO浓度,理论上可使现状工艺系统脱氮能力提高2.25 mg/L。     

低溶解氧下活性污泥法的短程硝化研究

研究了低溶解氧(DO)下,在SBR和CSTR反应器内实现短程硝化的条件及其污泥性状的变化。试验结果表明,当SBR进水氨氮浓度为260mg/L时,氨氧化期间反应器内DO接近零,出水中亚硝酸盐氮占到亚硝酸盐氮和硝酸盐氮总和的80%以上,污泥沉降性能良好(SVI<100mL/g);当CSTR的DO为0.2～0.3mg/L、SRT≤30d时实现了亚硝酸的积累,但运行50d后发生了污泥膨胀,导致污泥流失,硝化效率下降。     

SBR工艺脱氮除磷研究进展

概述了SBR脱氮工艺中的同步硝化/反硝化，亚硝化脱氮现象，讨论了影响SBR除磷的碳源，聚磷菌与非聚磷菌竞争，pH值，好氧曝气，污泥龄，水力停留时间等因素，并对SBR工艺中脱氮与去除之间的相互影响进行了探讨，最后给出了可以同时脱氮除磷的一种SBR运行方式。