后置反硝化BAF除污效能的主要影响因素研究

通过实验室模拟,考察了后置反硝化曝气生物滤池(BAF)工艺对污水厂尾水的脱氮效果,重点研究了外加碳源量和水力负荷对后置反硝化BAF除污效能的影响规律。研究发现,随着外加碳源量的减少(COD/TN值由10降为4),出水COD浓度由51.9 mg/L下降到7.5 mg/L,TN浓度由3.49 mg/L增加到18.11 mg/L,而氨氮浓度变化较小,始终保持在1 mg/L以下;随着进水水力负荷由1.0 m~3/(m~2·h)逐渐增加至2.0 m~3/(m~2·h),出水COD浓度由7.44 mg/L增加到45.31 mg/L,TN由3.46 mg/L增加到17.18 mg/L,而出水氨氮浓度仍无明显变化,保持在较低水平。综合考虑进水水质和出水水质要求,确定后置反硝化BAF工艺的适宜水力负荷≤1.5 m~3/(m~2·h)、外加碳源量为COD/TN值=7,该条件下对COD、氨氮、总氮的去除效果均较好,去除率分别≥77.51%、95%、≥87.32%。     

城市污水厂A~2/O工艺生物脱氮过程优化控制

针对城市污水厂运行过程中曝气风机能耗高、外加碳源药耗高的问题,将A~2/O工艺中好氧池沿程氨氮浓度、进出水总氮浓度、缺氧池末端出水的硝酸盐氮浓度和COD浓度作为分析对象,进行A~2/O生物脱氮过程的优化控制。首先根据好氧池沿程氨氮浓度调节好氧池的曝气量,从而进行硝化过程的优化控制。然后根据进、出水总氮浓度调节系统的内回流比,根据缺氧池末端出水的硝酸盐氮浓度和COD浓度调节缺氧池外部的碳源投加量,从而进行反硝化过程的优化控制。结果表明,采取上述生物脱氮过程的优化控制策略,使得某5×10~4m~3/d的城市污水处理厂在实际运行中曝气量降低了50%,碳源投加量降低了74%,出水水质仍能达到排放标准。     

A/A/O污水处理工艺脱氮效果模拟及优化

针对武汉某污水处理厂因进水总氮浓度高、碳氮比值低而导致脱氮效果不稳定的问题,基于ASDM模型建立了该污水处理厂A/A/O工艺模型,并利用历史数据对脱氮效果进行了优化模拟。分别对硝化液回流比(0~600%)、好氧段DO(1~6 mg/L)、缺氧段DO(0.005~0.2 mg/L)、温度(16~29℃)等工艺运行参数进行了模拟分析,通过模型模拟筛选出的最优运行参数如下:硝化液回流比为100%,好氧段DO为1 mg/L,污泥回流比为65%,排泥量为550 m3/d,且缺氧段DO浓度越低越有利于脱氮。根据以上结论并结合该污水处理厂实际情况,确定如下优化实施方案:硝化液回流比为300%,好氧段DO为3 mg/L以下,同时关闭硝化液回流点前的曝气头以降低缺氧段DO,并按90kg/d投加碳源(以COD计)。该污水处理厂按照上述方案实际运行2个月,脱氮效果明显提高,出水总氮达标率达到100%。     

Orbal氧化沟生物脱氮的中试研究

采用有效容积为330L的中试Orbal氧化沟模型处理城市污水,研究了Orbal氧化沟的同时硝化反硝化生物脱氮现象。结果表明,Orbal氧化沟具有良好的降解有机物和硝化性能;在不投加外碳源和不设硝化液内回流的条件下,通过控制DO浓度分布,可以实现氧化沟内的同时硝化反硝化,对总氮去除率平均为61%,出水总氮平均为14mg/L。经分析认为,DO浓度分布是氧化沟内同时硝化反硝化的决定因素,进水中的COD/TN是影响总氮去除率的重要因素;通过控制外沟低DO运行,可以稳定实现Orbal氧化沟的低能耗高效脱氮;多沟道串联的反应器布置方式有效防止了低DO运行带来的亚硝酸盐积累和污泥膨胀的发生。     

低负荷运行时内回流比对A2O工艺脱氮的影响

考察了低负荷运行情况下,内回流比对A²O工艺脱氮效果及碳源投量的影响。结果表明,内回流比由400%降至200%时,缺氧池出水NO₃^--N浓度由5 mg/L降至2 mg/L左右,该过程大约需要6 h。相比于内回流比为400%,内回流比为200%时,在碳源投量相同的条件下,总氮去除率提高22.4%;在好氧池出水NO₃^--N浓度相同的条件下,碳源投量节约13.8%。     

工业园区污水处理厂低负荷条件下A/O脱氮工艺的优化

某工业园区污水处理厂生物处理系统采用A/O工艺,其进水单一,工业废水碳源严重不足,总氮去除效果差。通过在生产运行中不断摸索,调整运行模式,投加葡萄糖作为碳源,调整内回流比,确保缺氧区的DO在0.5 mg/L以下。采取以上强化措施后,出水总氮稳定达标,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。     

内回流混合液DO对缺氧池脱氮的影响及控制方法

城镇污水厂内回流混合液携带有2 mg/L以上的溶解氧,将与缺氧池内的NO-3-N竞争碳源,直接影响污水处理厂的脱氮效果。根据反硝化脱氮理论及模拟试验,每1 mg的DO值意味着不低于0.35 mg的NO-3-N去除损失量,而所携带DO总量与内回流混合液中DO浓度及回流比直接相关。据此提出了内回流混合液DO对反硝化脱氮影响预测模型,并对部分工程进行了预测。结果表明,内回流混合液DO导致形成2~5 mg/L甚至更高的TN去除量损失,对污水处理厂出水TN稳定达标具有重要影响。据此提出在不改变总池容的情况下,分割形成独立消氧区的建议。     

短程反硝化预处理焚烧垃圾渗滤液中试研究

针对焚烧垃圾渗滤液水质的多变性,为了在C/N值较低的情况依旧能够有效脱除总氮,提出了以厌氧/好氧/兼氧/厌氧为基础的大比例回流的短程硝化反硝化工艺,对焚烧垃圾渗滤液进行预处理。通过中试研究了该工艺的可行性,并通过监测水质及污泥浓度的沿程变化规律,分析了对污染物的去除机理。结果表明,通过控制各反应池的DO浓度及出水的回流比,实现亚硝态氮的积累和稳定的反硝化是可行的,且系统pH值能够稳定在7～8.5之间。系统最佳的HRT为2.9 d,此时出水COD、氨氮及总氮分别为778.1、15和136.9 mg/L,去除率分别为70.3%、96.6%和69.6%,亚硝化率为92.9%。污染物的去除主要发生在第一级厌氧池中,且以吸附去除为主;微生物的同化作用与增殖主要发生在兼氧池中。污泥回流确保了第一级厌氧池具有较高的污泥量与较好的处理效果。     

CBAF对污水厂二级出水的脱氮性能研究

采用复合式曝气生物滤池对深圳市某污水处理厂二级出水进行强化脱氮的中试研究。结果表明，在以葡萄糖为外加碳源的情况下，该滤池对氨氮和总氮的平均去除率分别达93％和45％，出水氨氮和总氮的平均浓度分别为1．2和12．3mg／L。合理的外加碳源投加量不会对出水有机物浓度产生不利影响。试验期间，该滤池的出水水质符合《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB／T18921-2002）和《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T18920-2002）的相关要求。     

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。     

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。     

沸石SBR/缺氧上升流污泥床实现氧化铁红废水脱氮

采用沸石序批式反应器(ZSBR)与缺氧上升流污泥床反应器(A-USB)组合工艺处理氧化铁红高氨氮废水,探究ZSBR稳定亚硝化特性以及组合工艺的脱氮性能。结果表明,通过游离氨(FA)抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB),ZSBR可实现稳定高效的完全亚硝化。在进水NH4+-N浓度约为700 mg/L的情况下,ZSBR的出水NH4+-N基本稳定在30 mg/L以下,亚硝化率(NAR)维持在95%以上,平均亚硝酸盐产率(NPR)最高可达0. 68 kg/(m³·d)。提升外回流比能够有效利用A-USB反硝化产生的碱度并减少ZSBR中碳酸氢钠碱度的投加量。以葡萄糖作为外加碳源进行反硝化试验,ZSBR出水经过A-USB反硝化处理后,总氮去除率(NRE)能够较稳定维持在85%以上,最高总氮去除负荷(NRR)可达5. 10 kg/(m³·d)。高通量测序分析表明,ZSBR样品中AOB(Nitrosomonas)的相对丰度达到了50. 93%,未检测出NOB,而具有反硝化功能的副球菌属、丛毛单胞菌属和假单胞菌属的相对丰度总占比可达7. 05%,进一步验证了组合工艺高效且稳定的脱氮性能。     

耦合反硝化的CANON工艺实时控制策略研究

为实现高氨氮污水的深度脱氮处理,给CANON工艺提供一种有效的控制模式,以某城市污水处理厂初沉池出水为基础,人工配制高氨氮废水,同时利用在线仪表监测脱氮过程中DO、ORP和p H值的变化规律。结果表明,在前置缺氧搅拌阶段可通过ORP曲线一阶导数为零的特征点指示反硝化反应结束,后置好氧曝气阶段可通过DO达到设定值(4.0 mg/L)且保持5 min指示短程硝化/厌氧氨氧化自养脱氮反应的完成;反应过程中ΔNO_3~--N/ΔNH_4~+-N值始终小于理论值(0.11)。通过实时控制,反应器可在DO为2.04~2.62 mg/L下长期稳定运行,平均总氮去除负荷达0.68 kg/(m~3·d),平均总氮去除率90%,平均出水总氮为33.01 mg/L,平均出水氨氮低于3 mg/L。     

A/A/O氧化沟中DO对SND脱氮的影响研究

采用A/A/O氧化沟反应器处理低碳源城市污水,考察了DO浓度对硝化及反硝化过程的影响,分析DO浓度与同步硝化反硝化(SND)脱氮反应速率的关联性。研究发现,较适宜的DO浓度范围为1.0~1.5 mg/L,DO浓度降低会影响氨氮降解,硝化效果急剧变坏的临界溶解氧浓度范围为0.8~1.5 mg/L,而DO浓度过高则不利于主反应区SND脱氮,同时较多的溶解氧内回流至缺氧区会破坏其脱氮环境。当DO2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间线性关系较好;SND随着DO浓度的升高而受到抑制,当DO2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间基本不呈线性关系,系统中基本不发生SND反应。     

污泥回流比对A_2N反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响

以城市生活污水为研究对象,探讨了不同的超越污泥和回流污泥回流比对A2N工艺脱氮除磷的影响.在超越污泥回流比与回流污泥回流比相同且分别为0.3、0.4和0.6的条件下,A2N工艺对COD的平均去除率分别为92.5%、90.3%、91.6%,相应的出水COD为20.3、28.4、25.3 mg/L;对总氮的平均去除率分别为87.1%、90%、84.9%,出水总氮分别为6.75、5.43、6.95mg/L;对磷的平均去除率分别为99.5%、99.6%和99.0%,出水磷浓度分别为0.02、0.02、0.05mg/L.当回流比为0.4时,A2N系统的除污效果最好.研究还发现,超越污泥流量直接决定了未经硝化而直接进入缺氧池的氨氮量,进而影响出水氨氮浓度.因此,在保证缺氧池有足够污泥的前提下,应尽可能减小超越污泥流量,以降低出水氨氮浓度.     

短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化工艺处理焦化废水

通过对短程硝化和厌氧氨氧化工艺的研究,开发了短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化(O1/A/O2)生物脱氮新工艺并用于焦化废水的处理.控制温度为(35±1)℃、DO为2.0～3.0mg/L,第一级好氧连续流生物膜反应器在去除大部分有机污染物的同时还实现了短程硝化.考察了HRT、DO和容积负荷对反应器运行效果的影响.结果表明,当氨氮容积负荷为0.13～0.22gNH4+-N/(L·d)时,连续流反应器能实现短程硝化并有效去除氨氮.通过控制一级好氧反应器的工艺参数,为厌氧反应器实现厌氧氨氧化(ANAMMOX)创造条件.结果表明,在温度为34℃、pH值为7.5～8.5、HRT为33 h的条件下,经过115 d成功启动了厌氧氨氧化反应器.在进水氨氮、亚硝态氮浓度分别为80和90 mg/L左右、总氮负荷为160 mg/(L·d)时,对氨氮和亚硝态氮的去除率最高分别达86%和98%,对总氮的去除率为75%.最后在二级好氧反应器实现氨氮的全程硝化,进一步去除焦化废水中残留的氨氯、亚硝态氮和有机物.O1/A/O2工艺能有效去除焦化废水中的氨氮和有机物等污染物,正常运行条件下的出水氨氮＜15 mg/L、亚硝态氮＜1.0 mg/L,COD降至124～186 mg/L,出水水质优于A/O生物脱氮工艺的出水水质.     

高氨氮废水的前置厌氧氨氧化脱氮研究

采用前置厌氧氨氧化生物滤池+亚硝化生物滤池的组合工艺,对高氨氮焦化废水进行脱氮研究,利用亚硝化生物滤池回流液中的亚硝酸盐氮与废水中的氨氮进行反应,以达到脱氮的目的,同时考察了HRT、回流比、DO浓度、p H值等参数对脱氮效果的影响。结果表明:当废水中的氨氮和COD浓度分别为(100~120)、(60~80)mg/L时,控制厌氧氨氧化段混合进水的p H值为8.0、HRT为30 h,亚硝化段出口DO浓度为0.6~1.0 mg/L,回流比为300%,对废水的脱氮率可稳定在80%左右。     

合成氨生产废水高效脱氮工艺的应用研究

采用A/O工艺处理高浓度氨氮合成氨废水,通过两个月的调试运行,对其最佳运行参数和影响因素进行了研究。结果表明,高氨氮合成氨废水经稳定运行的A/O系统处理后,出水水质可达到《合成氨工业水污染物排放标准》(GB 13458—2013)的直接排放标准;最佳运行参数如下:进水量为300 m3/h,氨氮负荷0.12 kg/(m3·d),硝化液回流比为200%,污泥回流比为80%,C/N值为4.5~5.5,污泥浓度为3 500~5 000 mg/L;系统内碳源不足时,投加碳源可以明显提高脱氮效果;当进水氨氮浓度400 mg/L、氨氮负荷0.12 kg/(m3·d)时,氨氮去除率明显下降;氨氮去除率与游离氨浓度近似呈二次函数关系,最佳游离氨浓度为40 mg/L。     

包头市污水厂处理工艺的选择

针对包头市污水处理厂进水B/N值低、出水TN要求高的特点,选择改良A2/O工艺为污水处理工艺,并严格控制生物池的DO和ORP值,实现污水的短程硝化反硝化,降低能耗。在进行污水厂设计时,要合理设计初沉池,以充分利用原水中的碳源,减少或避免外加碳源;此外,还要合理选择内回流比,以降低运行成本和基建投资。     

低DO浓度下A/O型SBR工艺除污性能研究

为了研究低DO浓度下对污染物的去除效果,采用SBR反应器,通过缺氧/好氧(A/O)的运行方式,考察了好氧段DO的平均值为1 mg/L时系统的除污效果,同时与好氧段DO平均值为2mg/L时系统的除污效果进行了对比.结果表明:在低DO浓度下,SBR工艺出水COD < 40mg/L,系统对COD的去除率在90%左右,对COD的去除效果略高于正常DO值条件下的;低DO浓度下,系统对氨氮的去除率在90%左右,对氨氮的去除效果低于正常DO值条件下的,但出水氛氮仍可保持在5 mg/L左右;系统的硝化反应速度较慢,反应结束时亚硝酸盐氮积累率为37%;NO--N生成速率与NH+-N氧化速率之比与DO浓度呈较好的线性关系;DO浓度对正磷酸盐的去除效果影响较小,系统对正磷酸盐的去除率＞90%,出水正磷酸盐浓度＜0.5mg/L;出水非常清澈,镜检可见丝状菌.