MLSS、pH及NO-2-N对反硝化除磷的影响

利用DPB反硝化聚磷污泥以SBR进行试验,以考察MLSS、pH值和NO-2-N浓度对聚磷菌厌氧放磷和缺氧吸磷过程的影响.结果表明:增大MLSS可缩短放磷和缺氧吸磷反应时间,但MLSS过高易导致反硝化吸磷后期出现磷的二次释放;随着pH值的升高(pH=6～8)则P/C值也升高,继续升高pH值到8以上时发生了磷酸盐的沉淀,影响到正常的放磷反应.此外,在反硝化吸磷过程中pH值的大幅升高也会对生物除磷效果造成干扰;控制NO-2-N浓度为5.5～9.5mg/L可使聚磷污泥以NO-2-N作为电子受体进行吸磷反应,当NO-2-N达到15 mg/L时反硝化和吸磷反应均受到了抑制.     

SBR法短程硝化及过程控制研究

考察了采用SBR法处理氨氮浓度较高的化工废水时供氧方式对硝化过程中DO、ORP和pH值变化规律的影响。试验结果表明，在曝气量恒定的条件下，可以硝化过程中DO和pH值升高速率的不同表征反应的进程程序，即当氨氮浓度接近零时，DO和pH值升高速率或变化幅度加大，二者可以作为SBR硝化反应时间的控制参数，而ORP值对SBR硝化反应结束的批示作用不是很明显；在DO量恒定的情况下，pH值在整个硝化反应过程中都是缓慢下降或趋于稳定的，当硝化反应结束时突然升高，因此pH值也可作为SBR硝化反应时间较好的控制参数，而ORP值在硝化反应的初期快速升高，之后升高的速度越来越慢直至趋于平稳，它对SBR硝化反应结束的指标作用同样不是很明显。     

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。     

应用实时控制实现和稳定短程硝化反硝化

以实际豆制品生产废水为处理对象,采用SBR反应器研究了过度曝气(曝气时间过长)对短程硝化的影响,在此基础上提出了应用实时控制技术在常温、正常溶解氧和中性pH值时实现和稳定短程硝化的新方法。试验结果表明,在反应器温度为(28±0.5)℃、过度曝气12周期后,硝化类型就由亚硝酸盐积累率为96%的短程硝化转变为亚硝酸盐积累率为39%的全程硝化;而应用实时控制策略在反应器温度为(27±0.5)℃和(25±0.5)℃时可较好地维持短程硝化反硝化,且经过两个月的运行硝化类型也没有改变,亚硝酸盐积累率仍然保持在96%以上。因此可以得出,好氧反应时间的控制在亚硝化阶段基本结束时是维持并稳定短程硝化的关键。实际上,即使在能充分实现短程硝化的条件下,过度曝气也能使短程硝化向全程硝化转化。     

低溶氧下低C/N值生活污水的同步硝化反硝化

采用改良的Orbal氧化沟中试系统处理低C／N值生活污水，考察了溶解氧浓度对同步硝化反硝化（SND）的影响。结果表明，当外沟溶解氧浓度为0．3mg／L时，约有29．97mg／L的总氮在氧化沟的外沟通过SND去除，外沟对COD的实际去除量为9．03mg／L，外沟的SND主要是利用微生物内贮有机碳源或生物吸附碳源进行的。控制氧化沟的外、中、内沟溶解氧浓度分别为0．3、0．5和2．0mg／L时，系统的SND率和总氮去除率最高。在优化的溶解氧条件下，系统对总氮的平均去除率和平均SND率分别为66．0％和42．6％，分别比优化前提高了13．8％和24．3％。     

UNITANK系统不同运行方式下污泥膨胀的特点与控制

由于连续进水、连续出水的UNITANK系统在流态上接近完全混合,基质浓度梯度大大降低,这对于控制污泥膨胀是较为不利的。试验表明,UNITANK系统的单级好氧处理系统在较低或较高的有机负荷下易发生污泥膨胀,在中等负荷下若使得进水池溶解氧充足则可控制污泥膨胀的发生;脱氮除磷处理系统由于进行缺氧搅拌的边池可起到缺氧选择器的作用,其不发生污泥膨胀的有机负荷限值范围较单级好氧处理系统大;与SBR系统相比,UNITANK系统控制污泥膨胀的能力相对较弱。     

生物电极脱氮工艺的在线模糊控制研究(一)

在硝酸态氮污染水脱氮处理的新方法－－生物电极法的研究基础上,提出了该工艺的过程控制方法和在线模糊控制系统。介绍了生物电极法在线模糊控制系统的基本思想,输入输出变量的确定和控制变量变化量的换算与计算方法,给出了其模糊控制系统流程图,为解决具有非线性,时变性,随机性和模糊性的复杂系统控制问题开创了新的思路。     

好氧饥饿对膨胀污泥硝化性能及污泥特性的影响

采用SBR好/缺氧工艺,考察了好氧饥饿对于丝状菌膨胀污泥中硝化细菌活性及污泥性能的影响。结果表明,14 d的好氧饥饿过程(无外加底物,保持曝气)中,氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)表现出更高的饥饿敏感性,其好氧衰减速率[(0.42±0.06)d^-1)高于亚硝酸盐氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria, NOB)的好氧衰减速率[(0.34±0.05)d^-1]。恢复阶段初期,系统出现了明显的亚硝酸盐积累现象,这主要归因于AOB具有在环境发生改变时做出快速反应的能力,具体体现在AOB较NOB具有更高的活性恢复速率上。此外,好氧饥饿能够快速杀死丝状细菌,迅速改善膨胀污泥的沉降性能,使污泥的SVI由170 ml·g^-1快速下降到30 ml·g^-1。胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)和溶解性微生物产物(soluble microbial products, SMP)能够相互转化,并为饥饿污泥提供一定的碳源和能源,保证了细菌在饥饿环境中长期的细胞维持。     

多因素对反硝化除磷过程中COD、N和P的去除分析

以A²O-生物接触氧化(BCO)工艺系统反硝化除磷活性污泥为研究对象,应用Central Composite Design(CCD)设计考察了起始COD浓度、硝酸盐氮浓度、反应温度和缺氧反应时间对反硝化除磷反应的3个响应值COD去除率(Y_cod)、N去除率(Y_n)和P去除率(Y_p)的影响。结果表明,起始COD对反硝化除磷反应中COD、N和P的去除都有重要影响,且缺氧反应时间对Y_n有较大影响,反应温度对Y_p有很大影响;3个响应值的模型方程均显著,R²分别为0.9853、0.9118和0.9972;当COD为316.95 mg·L^-1、硝酸盐氮为42.26 mg·L^-1、反应温度为27.19℃、缺氧反应时间为237.37 min时,Y_cod、Y_n和Y_p的模型预测值分别为93.54%、99.96%和99.56%,试验响应值分别为92.03%、91.15%和81.64%     

高亚硝态氮钝化清洗废水的生物处理及过程控制

钝化清洗废水含有高浓度亚硝态氮,采用普通活性污泥难以进行生物处理。采用亚硝态氮废水富集亚硝态氮氧化菌（NOB）,以富含NOB污泥的SBR装置处理模拟化学清洗钝化废水,并提出了该处理工艺的过程控制策略。结果表明：该工艺可以在300 min内完全氧化亚硝态氮浓度高达2000 mg·L^-1的钝化废水,高浓度亚硝态氮没有对生物降解过程产生明显抑制;反应过程中DO浓度的变化与亚硝态氮氧化过程存在相关性,溶解氧浓度的移动斜率变化（DO-MSC）可作为亚硝态氮氧化过程控制参数;当DO-MSC >0.02时,亚硝态氮氧化过程结束,此时可停止曝气。批次试验结果显示在不同曝气量（0.02～0.125 m³·h^-1）和不同温度条件（15～30℃）下,DO-MSC指数均可有效指示亚硝态氮氧化终点。