MABR处理二级出水深度脱氮的中试研究

为有效控制二级出水总氮(TN)浓度,以增强型聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维帘式膜为膜曝气生物膜反应器(MABR)的膜组件,对低碳氮比二级出水深度脱氮的可行性与稳定性进行了研究。中试实验以NO_3~--N为氮源连续进水,通过控制进水溶解氧(DO)、曝气强度以及水力停留时间(HRT),得到了适宜的运行参数。结果表明,曝气压力为0.01 MPa,膜面曝气流速为0.005 cm/min,HRT为8 h时,出水水质稳定,出水TOC为4 mg/L左右(COD为10mg/L),TN稳定在15 mg/L以下,达到《水污染物综合排放标准》(DB 11/307—2013B)要求,处理量为34.5 L/(m~2·d)。     

废弃瓷砖再生滤料在曝气生物滤池中的挂膜启动

废弃瓷砖经再生加工后,制成一种具有比表面积大、机械强度和显气孔率高的再生滤料。实验研究该滤料在曝气生物滤池(BAF)中处理校园生活污水的挂膜规律以及处理效果。结果表明,启动挂膜20 d后,当生活污水进水COD为120~310 mg/L,BOD5为50~150 mg/L,NH3-N、TN的质量浓度分别为18~60、35~70 mg/L时,出水COD、BOD5和NH3-N、TN的质量浓度分别约为40 mg/L、20 mg/L和8、25 mg/L,去除率分别在75%、80%、80%、48%左右,表示此时曝气生物滤池挂膜成功。     

反硝化脱氮生物滤池中试装置的挂膜启动

针对安徽省蚌埠市五河县污水处理厂二级生化出水总氮(TN)达标困难的问题,提出了反硝化脱氮生物滤池(DNBF)中试装置的提标改造工艺。本次实验采用了连续流递增负荷的自然挂膜方法,通过设定三个速度梯度(3 m/h、5 m/h、7 m/h)来实现挂膜启动。探究挂膜期间低滤层的中试装置对二级生化出水COD、TN、NO3--N的去除效果。研究结果表明:在温度为26～28℃且滤料层设为2.5m的条件下进行挂膜,中试装置的出水中COD和TN的平均值分别为20 mg/L、4.08 mg/L。其中COD和TN的去除率均达到60%以上,NO3--N的去除率达到80%。本实验为五河县污水处理厂的提标改造工艺提供了技术支撑,同时为"准IV类水"的提标改造工程提供了参考。     

北京某再生水厂运行诊断及优化解析

根据对北京某再生水厂1年运行数据的统计分析及现场调研,诊断该水厂在运行过程中存在的问题并给出解决和优化方案。该水厂采用A2/O和超滤组合工艺,出水TN和SS含量超标是该水厂面临的主要问题,进水碳源不足、好氧反应区供氧量低、厌氧区ORP过高、外回流比偏高和膜系统运行故障是导致出水问题的主要原因。通过诊断和分析,提出了针对出水TN和SS含量稳定达标的工艺运行优化措施,包括进水补充碳源、控制好氧区的曝气量、适当降低外回流比、定期对膜系统进行检修和清洗等。实施优化措施后,出水TN、TP的质量浓度分别为13.6、0.8mg/L,基本稳定达标;SS的质量浓度稳定在10 mg/L以下。     

气升式外循环流化床生物反应器中成药废水处理研究

以中成药废水厌氧出水为处理对象,以传统内循环好氧流化床(反应器II)反应器做参比,对比研究了具有自主知识产权的气升式外循环流化床生物反应器(反应器I)的运行性能;并通过对反应器I投加悬浮填料,分析挂膜运行对反应器I性能强化的可能性。实验结果表明,经过60 d启动,稳定运行阶段反应器I出水COD和TN、NH4+-N的质量浓度及分别为99.8 mg/L和11.7、9.7 mg/L,去除率分别为85.6%、86.6%、87.6%,优于反应器II,可达到GB 21906-2008的要求;挂膜运行可强化反应器I运行性能,添加悬浮填料后,反应器I的出水COD和TN、NH_4~+-N的质量浓度及优于稳定运行期达14.2 mg/L和1.6、0.8 mg/L,去除率分别为8%、5.6%、5.4%。可为其后续工程化应用奠定基础。     

不同外加碳源反硝化滤池的挂膜与启动特性研究

研究了不同外加碳源(乙酸钠、乙醇、葡萄糖)的反硝化生物滤池的挂膜与启动过程。在进水体积流量10 L/h(HRT=40 min),进水COD维持在80~120 mg/L的条件下,同时启动3个反硝化生物滤池。乙酸钠滤池和乙醇滤池在启动10 d后亚硝氮积累消失,之后出水水质稳定,挂膜成功;葡萄糖滤池挂膜成功则需15 d。稳定运行后,乙酸钠滤池和乙醇滤池对NO3--N和TN的去除率达到90%以上,葡萄糖滤池达到80%以上。同时监测3个反硝化滤池沿层水样,结果表明,在0~20 cm段,80%以上的NO3--N和TN得以去除,有少量亚硝氮积累,并且在滤柱高20 cm处DO的质量浓度降至1 mg/L以下,p H显著升高;在滤柱高40 cm之后,亚硝氮积累消失。     

塑料填料曝气生物滤池处理河水的研究

以曝气生物滤池(BAF)处理河水时出水氨氮质量浓度小于0.5 mg/L为目标,通过实验室小试对几种新型塑料填料的挂膜性能、硝化速率等进行了对比研究。通过中试研究了优选出的填料的挂膜运行情况、气量要求、硝化速率及氨氮冲击负荷等。结果表明,BAF系统最大进水体积流量为6 m3/h,出水氨氮的质量浓度可以稳定小于0.5mg/L,气量要求远低于常规陶粒滤料;此时填料表面积的最大硝化速率为50.1 mg/(m2·d)。BAF在冲击负荷下最大氨氮进水负荷为91.72 g/(m3·d)。塑料填料完全能够满足处理要求,同时具有压力损耗低、反冲洗频率低的优点。     

悬浮陶粒曝气生物滤池在城镇污水处理中的挂膜启动

采用"降流式漂浮陶粒生物滤池-升流式悬浮陶粒流化池"工艺在佛山某污水厂进行实验,研究了悬浮填料曝气生物滤池的挂膜与启动,及挂膜阶段系统对COD、NH_4~+-N和TN的去除效果。实验采用先低负荷连续流进水,然后逐渐增大负荷至设计负荷的自然挂膜方法,直到陶粒表面形成稳定的生物膜。研究结果表明,经过23天自然挂膜启动完成,出水COD去除率稳定在80%左右,氨氮去除率稳定在90%左右,总氮去除率在40%左右,系统运行稳定。     

短程硝化与厌氧氨氧化装置启动及连接过程研究

探究了2种工艺稳定高效启动方法,以及两装置的连接方式及进水改变对总出水的影响。分别启动厌氧氨氧化于短程硝化装置,调整负荷水质以使短程硝化出水满足厌氧氨氧化装置进水要求。短程硝化装置以进水pH=8.4、NH_4~+-N的质量浓度170 mg/L、亚硝氮生成率为14.4 mg/(L·h)启动,亚硝氮积累率稳定在85%以上。厌氧氨氧化装置以进水NH_4~+-N、NO_2~--N的质量浓度分别为150、198 mg/L,HRT为24 h,TN去除率84%启动并稳定。装置连接后,厌氧氨氧化装置进水由人工配水改为短程硝化出水调配水,相较原进水COD残余约80 mg/L,NO_3~--N的质量浓度15 mg/L,TN去除率有些微的提升,但COD对成熟的厌氧氨氧化装置影响还有待检测。成熟稳定的厌氧氨氧化装置可以很好地适应短程硝化出水调配水,并对进水水质变化具有较好的耐受性。     

膜-高效藻类塘工艺处理污水厂尾水

将高效藻类塘系统与滤膜结合起来,进行了城市污水处理厂尾水深度净化的实验研究。结果表明,在水力停留时间为4 d,进水COD为20.91~72.55 mg/L,NH4+-N、TN和TP质量浓度分别为0.74~2.85、7.01~10.15和0.35~0.52 mg/L条件下,高效藻类塘与陶瓷膜联用工艺出水各指标平均浓度分别为14.00、0.65、0.90和0.05 mg/L,分别达到地表水环境质量标准规定的II、III、III和II类标准。不锈钢膜和陶瓷膜对于藻类的拦截过滤效果均能达到90%以上,在提升出水水质的同时,可稳定维持低浓度进水条件下高效藻类塘内的藻类浓度。由于陶瓷膜孔径过小,易发生膜污染,清洗需求频繁,综合考虑过滤效果以及系统运行的稳定性,优先选择不锈钢膜。     

膨胀床反硝化滤池用于污水深度处理中试研究

以珠三角流域某污水处理厂一、二期混合出水为研究对象,采用中试规模的膨胀床反硝化滤池工艺进行深度处理,并针对滤池特性优化反冲洗方式。结果表明,膨胀床反硝化滤池对污水中的TN、COD、TP均具有良好的去除效果,当进水TN的质量浓度在20～25 mg/L外加50 mg/L乙酸钠作碳源时,出水TN的质量浓度低于11 mg/L;在滤池中投加50 mg/L的聚合氯化铝微絮凝过滤除磷,出水TP的质量浓度低于0.4 mg/L,稳定达到GB 18918-2002的一级A标准,满足污水处理厂提标改造要求。     

膜法处理石化废水探索研究

以膜生物反应器(MBR)和膜混凝反应器(MCR)分别处理石化污水厂水解池出水和二沉池出水.结果发现水力停留14.5 h,DO约4 mg/L时,MBR对石化废水的化学需氧量(COD)去除率达到88 %,膜出水COD为71.3 mg/L.以MCR对污水厂出水进行深度处理,发现PAC约10 mg/L为最佳投药量,此时COD去除率达到32 %,膜出水COD为75.6 mg/L.以两种微滤膜反应器出水进行淤泥密度指数(SDI)实验,SDI在3～5之间,可以作为RO进水,但为了RO系统的稳定运行,应进一步对出水进行深度处理.     

厌氧反应器-同步硝化反硝化工艺处理中药废水

采用“IC反应器+同步硝化反硝化+气浮”处理中药制药生产废水,处理水量为1 270 m³/d。经过190 d的稳定运行,厌氧单元的进水COD平均浓度为12 883 mg/L,出水COD平均浓度为2 577 mg/L,平均COD去除率为80%。同步硝化反硝化单元的平均进水TN、NH₃-N分别为266、191 mg/L,平均出水COD、TN、NH₃-N分别为567、39.9、7.64 mg/L,COD、TN、NH₃-N平均去除率分别为78%、96%、85%,出水经过混凝气浮处理,气浮单元出水COD、NH₃-N、TN的平均浓度分别为340、7.26、31.9 mg/L,出水可以稳定满足GB/T 31962—2015《污水排入城镇下水道水质标准》A级标准。     

基于序批式MBR-RO的焦化废水深度处理研究

以实际焦化废水为研究对象,考察了序批式MBR-RO复合系统对该类废水污染物的处理效果。结果表明,序批式MBR-RO系统可成功应用于焦化废水常规预处理后的直接处理,COD去除率稳定在93%以上,反渗透出水COD平均为28.7 mg/L;TN去除率稳定在96%以上,反渗透出水TN平均质量浓度为4.53 mg/L。对于废水中酚类和氰化物的有毒污染物,MBR-RO系统出水质量浓度分别为0.24 mg/L和0.02 mg/L,反渗透浓缩倍数分别达到3.85倍和4.53倍,实现了该类有害物质的浓缩回收。此外,实验以膜的临界通量作为连续运行的初始条件,在连续60 d的运行过程中,MBR比膜通量损失65.3%,RO比膜通量损失73.2%。     

暴雨极端天气对污水处理厂脱氮除磷的影响

为研究极端暴雨天气对污水处理厂脱氮除磷的冲击影响,以郑州市某城市污水处理厂为研究对象,考察其2021年夏季3次暴雨前后脱氮除磷表现。结果表明：1）暴雨的冲击对进水水质影响较大,COD均值从400 mg/L降至均值200 mg/L,进水氨氮、TN质量浓度均值分别从25、35 mg/L下降至20 mg/L以下,进水TP质量浓度在暴雨初期有短暂升高2～3 mg/L随后回落。2）暴雨对出水TP的影响最大,有超过一级A标准的风险,对COD、氨氮、TN的出水指标影响较小。3）通过对工艺参数的分析,COD降低导致了好氧池DO和缺氧池ORP的异常升高,条件的变化导致聚磷菌竞争能力弱于反硝化菌,出水TP不稳定是暴雨期水厂运行最主要的风险因素。根据实际情况,控制进水、降低曝气、增加碳源能有效抵御暴雨冲击对脱氮除磷的影响。     

序批式MPR反应器处理低C/N城市污水运行方式优化研究

微压内循环生物反应器（Micro-Pressure Inner-Loop Bioreactor,MPR）是一种新型的污水处理工艺，在处理低C/N城市污水方面具有潜在优势。本实验考察了不同曝气量和进水方式下序批式MPR反应器对模拟城市污水处理效果，分析了污染物去除过程和污泥特性。研究结果表明，一次进方式下，在进水TN和TP浓度分别为79.52、4.1mg/L，进水C/N约为3.9的进水条件下，曝气量为7.5 L/h时，反应器TN和TP去除率分别达到70.26%和97.76%；采用二次进水方式后出水TN降至13.95 mg/L,TN的去除率提高至81.71%；两种进水方式下，反应器对COD和TP平均去除率保持在88.67%和95.03%。典型周期内污染物历时表明，和一次进水方式相比，分次进水优化了碳源分配，使更多碳源用于反硝化，系统内酸碱环境较一次进水更稳定，活性污泥浓度MLSS和污泥SOUR高于一次进水。     

生活污水自养反硝化滤池深度脱氮研究

针对污水处理厂二级生化出水硝酸盐氮浓度高的问题,选用高效硫自养反硝化菌,构建以生物陶粒为填料的自养反硝化滤池,模拟生活污水二级生化出水,调节运行参数,考察脱氮效果。结果表明,滤池经过10 d 200 mg/L NO_3~--N培养液的间歇培养和15 d 100 mg/L NO_3~--N连续进水驯化后挂膜成功,NO_3~--N去除率稳定在90%以上;在HRT为12 h下,滤池对进水NO_3~--N质量浓度为30 mg/L去除效果最好,NO_3~--N和TN去除率分别达到96%、93%,出水NO_2~--N含量1 mg/L以下,但硫酸盐浓度为500~600 mg/L;进水NO_3~--N质量浓度30 mg/L,HRT为2~12 h时,滤池对NO_3~--N去除率均可达85%以上,HRT2 h脱氮性能下降,最佳HRT为2 h;滤池反硝化脱氮率沿填料厚度的增加而逐渐增加,HRT为12 h时在填料高度5 cm处即可达到70%的NO_3~--N去除率。     

低温下MBR工艺在微污染水体中的强化脱氮研究

研究了MBR工艺在低温下对微污染水体的强化脱氮去除效果。结果表明,低温下MBR工艺的膜通量降低,影响产水量,但对COD的去除率不受影响,达57.9%,出水COD稳定在20 mg/L以下。在长污泥龄条件下,强化了硝化菌的抗冲击负荷能力,对氨氮的去除率高达95.6%,出水氨氮达到0.51±0.06 mg/L。证明了在低温条件下通过调整C/N可以提高系统对TN的去除效果,TN去除率显著上升到(73.1±3.6)%,出水TN可以控制在4.24±2.11 mg/L,可稳定达标排放。     

硅胶膜曝气生物反应器同步短程硝化反硝化研究

以疏水性无孔硅橡胶管为膜曝气组件,通过长期的运行试验,对硅胶膜曝气生物反应器中实现同步短程硝化反硝化的可行性进行了研究。结果显示:在温度为32℃,p H为7.5~8.0,溶解氧为0.5 mg/L,HRT为12 h,进水COD为300 mg/L,NH4+-N为60 mg/L时,SMABR具有最佳去除效果,此时出水NO2--N为7.3 mg/L,NO3--N未检测到,NH4+-N、TN、COD去除率分别为82.9%、71.0%、90.0%。研究结果表明:SMABR通过改变反应条件能稳定实现同步短程硝化反硝化。     

包埋菌膨胀床脱氮工艺处理煤气化废水

利用包埋菌膨胀床工艺对碎煤加压气化废水进行深度脱氮处理。实验结果表明,包埋菌膨胀床反应器能耐受较高的总氮(TN)负荷变化,并有效去除碎煤加压气化废水的TN。缩短水力停留时间和降低包埋菌颗粒填充率都不利于反应器去除废水TN。当包埋菌颗粒填充率为20%、包埋菌膨胀床水力停留时间为6 h、反应器进水TN质量浓度为160 mg/L左右时,反应器出水TN质量浓度稳定小于3 mg/L,TN去除率达到97%以上。