序批式静态沉降与序批式曝气沉降应用效果对比分析

利用大庆油田采油一厂某强碱三元污水处理站已建的序批式沉降罐,开展序批式静态沉降与序批式曝气沉降应用效果对比研究。现场试验结果表明:进水ρ(油)300 mg/L、ρ(硫化物)10 mg/L、ρ(悬浮固体)150 mg/L,水力停留时间基本相同,序批式曝气沉降比序批式静态沉降在气液比为6∶1、 9∶1、 11∶1时,油去除率分别提高了2.6%、 16.5%、 10.3%;硫化物去除率分别提高了33.2%、 37.7%、 45.6%;悬浮固体去除率分别下降了7.8%、 5.2%、 12.3%。综合分析,推荐序批式曝气沉降采用半程曝气的方法,气液比控制在9∶1左右为宜。     

静态螺旋切割强化臭氧液相传质研究

为解决臭氧在水中的溶解度低、应用受到限制的问题,开发了一种新型的变螺距的静态螺旋切割器,考察了臭氧气体流量、液体流量以及变螺距系数对强化传质效果的影响,并与常规曝气、循环气液喷射混合接触方式下的传质进行了对比。结果表明,在相同的时间内,液相O_3含量随着气液流量的增加而增加,变螺距系数m对于强化效果也有一定影响,采用螺距均匀变化的腔芯结构有助于臭氧在水中的溶解。采用新型螺旋切割器通气10 min后液相O_3的质量浓度可达16.2 mg/L,传质系数高达0.400 min~(-1),是相同条件下常规曝气和循环气液喷射混合方式的9.5和7.0倍。采用变螺距螺旋切割装置强化臭氧在水中的传质,能够显著提高传质速率和传质效率。     

微纳米气泡曝气技术在生活污水处理中的应用研究

微纳米气泡曝气作为一种新型的曝气技术,已被逐渐运用在水处理中。本文从实际出发,对比研究了微气泡曝气和底部曝气对生活污水的处理效果。实验结果表明,在相同的曝气强度下,微气泡曝气技术对污水中CODCr的降解效率要明显高于底部曝气,前者的去除率为90.8%,后者仅为86.4%。使用微气泡曝气时,SS的浓度在8 h内达到最低值,去除率为96.3%,而使用底部曝气时,污水中的SS在第12 h才达到最低值,去除率仅为89%。使用微气泡曝气时,污水中氨氮的浓度在14 h左右(底部曝气需20 h)基本达到最低值,去除率为82%,比同时间段使用底部曝气时水中氨氮的去除率要高约15%,低温时更要高出20%以上。此外,使用微气泡曝气对TN和TP的最大去除率分别比底部曝气高7.5%和6%。     

响应面法优化新型曝气装置的充氧条件

基于静态变螺距螺旋切割原理自主研发了一种高效低耗、易操作的新型溶氧曝气装置。运用响应面法研究了空气流量、液体流量、水体深度对标准氧转移系数、氧利用率和理论动力效率的影响。结果表明,当空气流量为0.5 m~3/h、液体流量为10 m~3/h、水体深度为0.3 m时,新型溶氧曝气装置的标准氧转移系数、氧利用率、理论动力效率分别为1.4394 min~(-1)、37%、7.4388 kg O_2/(kW·h);装置较传统曝气设备具有显著优势。粒径分布测定结果表明,61.31%的气泡粒径集中在0.1μm以下,37.27%的气泡粒径集中在20～75μm,表明新型曝气设备所产生的气泡属于微纳米气泡;该装置可用于水体增氧、养殖、黑臭水体修复和污水处理等方面,应用前景广阔。     

基于A2/O工艺的给排水污水处理优化试验

针对传统污水处理厂对NH₃-N、CODCr(化学需氧量)和TP去除率不达标的问题,进行了A²/O工艺小试试验优化研究。分别对回流比、好氧池溶解氧和碱度进行优化,并对优化工艺后的NH3-N、COD_Cr(化学需氧量)和TP去除率进行考察。结果表明,最佳混合液回流比为200%,最佳好氧池溶解氧DO浓度为2.5mg·L^-1;污水处理厂需要的碱度为497.02mg·L^-1。在最佳工艺条件下,对CODCr和TP进行去除后,满足GB18918-2002的一级A标准要求。NH₃-N去除还需要进一步对系统工艺进行优化。     

改良型多级AO脱氮工艺在提标改造中的应用

针对传统普通强化脱氮AO工艺总氮(TN)去除率较低的问题，采用规模为5万m³/d的生物反应池开展试验。在保持总池容不变的条件下重新分配缺氧段和好氧段的池容，将其改进为“缺氧-好氧-缺氧-好氧”结构的多级AO脱氮工艺。改造后实现缺氧段水力停留时间从4.44 h提高至7.45 h,好氧段从6.70 h降低至3.69 h,新增缺氧段底部采用曝气可调和推流搅拌技术。同时采用基于DO浓度布设液态碳源投加点技术，进一步提高碳源利用率。实践结果表明，2021年多级AO工艺平均出水TN质量浓度为11.9 mg/L,平均TN去除率为61.5%,最高达77.8%,平均TN去除率比普通强化脱氮工艺下的47.6%提高了约29.2%,具有更好的脱氮效果，能实现出水TN和氨氮《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A稳定达标排放，同时具有一定的节能降耗效应。     

厌氧-好氧法污水处理厂优化运行数值模拟研究

利用FCASM3-Hydro耦合模型分别模拟研究了氧传递系数(K_(La))、污泥停留时间(SRT)、缺氧池与好氧池HRT比对杭州某厌氧-好氧法(A/O)污水处理厂营养物质去除效果的影响.结果表明,曝气量大小是影响A/O脱氮除磷效果的主要因素,在低曝气量(<2g·m~(-3))水平下,氨氮去除率将随着好氧池内曝气量的增加而提高;好氧池内曝气量过低(<0.3 g·m~(-3))或过高(>2 g·m~(-3)),都不利于磷酸盐的去除.通过对比分析模拟结果得到了该A/O污水处理厂的最佳运行工况为:K_(La)=250D~(-1)、SRT=10d,缺氧池与好氧池HRT比为1:8.     

低曝气量下好氧颗粒污泥的性能分析

采用SBR反应器培养好氧颗粒污泥,考察了低曝气量下好氧颗粒污泥的性能。研究表明,低曝气量下,好氧颗粒污泥具有较高处理效能,其对校园污水中COD、氨氮和磷的去除率最高可分别达到93.8%、87.7%、87.8%。降低曝气量有利于磷的去除,对COD去除的影响不大,对氨氮去除的影响较大。当曝气量为0.2 m3/h时,氨氮去除率最高。降低曝气量,DO浓度的变化不显著。好氧颗粒污泥能在低曝气量下稳定运行,在保证污染物去除率的前提下可降低能耗,节约能源。     

改进A2/N双污泥工艺启动条件的研究

针对原有的A²/N双污泥法，以实验室原有的A_nOR反应器为基础，增设沉淀池与曝气生物滤塔构建部分一体化双污泥工艺装置，进一步简化处理流程，探究该工艺的启动条件。实验结果表明：最佳的启动条件为进水流量为3 L/h，硝化液回流比110%，维持2/5池内污泥高度，厌氧池ORP在-200 m V左右，缺氧池ORP在-240 m V左右，好氧池DO质量浓度为2～4 mg/L，曝气生物滤塔DO质量浓度为2～3 mg/L，启动期COD、NH₄⁺-N、TN和TP平均去除率分别为97.0%、98.8%、71.6%和65.0%，各项指标基本满足城镇污水处理厂排放标准的污染物排放限值。     

长泥龄改良A2/O工艺的短程硝化反硝化除磷

为解决传统A²/O工艺硝化与除磷泥龄(SRT)之间的矛盾,进一步提高低C/N(P)比生活污水同步脱氮除磷效率,采用一种改良A²/O工艺在长SRT条件下处理生活污水.试验结果表明,该工艺可有效筛选和强化反应器内活性污泥,并大量富集长SRT的反硝化除磷菌(DPAO).通过亚硝酸盐氧化菌(NOB)淘洗阶段后,反应器在SRT=19.6d、A²O段污泥浓度(MLSS)=5.5 g·L^-1、水力停留时间(HRT)=8.2 h、污泥回流比(R)=90%、硝化液回流比(r)=250%、溶解氧(DO)=1.5～0.3 mg·L^-1,间歇曝气段HRT=4 h、曝气周期1 h曝气1 min(DO=0.3～0.5 mg·L^-1)、沉淀59 min条件下长期运行,COD、NH₄⁺-N、TP和TN的平均去除率分别为88.71%、99.2%、93.77%和89.52%,出水亚硝化率(NO₂^--N/NO_x^--N)可达97.2%,DPAO占聚磷菌(PAO)比为95.5%.污水中约72.96%的COD被DPAO合成PHA除磷,15.75%的COD由异养反硝化消耗,约41.96%和31.31%的N分别通过反硝化除磷和异养反硝化去除.剩余污泥主要由DPAO和反硝化菌增殖产生,分别占82.74%和17.24%,较传统脱氮除磷途径减少了58.76%的碳源消耗和44.6%的污泥排放.     

人造沸石去除高速公路服务区污水氨氮的实验研究

采用人造沸石处理高速公路服务区高浓度NH₃-N污水，从温度、投加量、pH和不同搅动方式等角度考察人造沸石对污水中NH₃-N去除的影响，同时结合人造沸石重复使用性能探讨其工程运用的潜能。结果表明：静置条件下，20 g/L人造沸石在4℃和25℃下24 h内对污水中NH₃-N的去除率分别达41.28%和48.34%(相差7.06%)，表明温度对NH₃-N去除无显著影响；不同搅动方式对NH₃-N去除效果的影响表现为曝气>振荡>静置，20 g/L人造沸石在曝气(1.0 L/min)条件下，NH₃-N去除率达80.02%；当人造沸石投加量增大到50、100 g/L时，振荡(100 r/min)条件下NH₃-N去除率分别可达83.34%、89.48%；对于不同pH污水，曝气处理时pH对NH₃-N去除效果的影响表现为碱性>中性>酸性；人造沸石具有良好的重复使用性能，重复使用6次，NH₃     

A/O-BAF工艺在焦化废水处理工程中的应用

结合山东兖矿国际焦化有限公司酚氰废水处理站的实际运行情况,介绍了A/O-BAF(曝气生物滤池)工艺处理焦化废水的运行效果。废水经过A/O处理工艺,再经过BAF的深度处理后,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准,好氧池、缺氧池、BAF对COD的去除率分别约为80%、70%、20%,对NH3-N的去除率分别约为75%、85%、50%,此工艺可为焦化废水的处理提供参考。     

曝气深度对好氧颗粒污泥稳定性的影响

探索了浅层曝气原理与气提式序批反应器(SBAR)及好氧颗粒污泥(AGS)技术联用的可行性。逐步提高曝气头在水面下的位置(130~30cm),发现曝气深度对SBAR内流场环境有重要影响,表现为曝气量的不断增大(400~500L/h)、而溶解氧(DO,8.00~5.88mg/L)及循环速度(27.25~11.39cm/s)均不断减小。AGS在曝气深度≥70cm期间能较好地维持其稳定性。期间AGS的污泥体积指数(SVI)在16.19~43.13m L/g、胞外聚合物(EPS)为181.65~262.46mg/g MLSS、颗粒化率为80%~88%及污泥比耗氧速率(SOUR)在42.42~49.54mg O_2/(g MLVSS·h),对化学需氧量(COD)、总无机氮(TIN)及总磷(TP)的去除率分别在87%、94%及86%以上。然而,当曝气深度≤50cm后,由于水力剪切力被大大削弱及氧的传质阻力明显增加,造成了颗粒化率及EPS迅速减小至46%及111.65mg/g MLSS,对COD、TIN及TP去除率最终下降至43%、70%及47%,并出现了明显的解体,最终导致了系统的异常。与底部曝气的序批式反应器(SBR)相比,基于浅层曝气原理的SBAR内的流场更加均匀,并具有降低AGS反应器曝气能耗的潜力。     

序批式MBBR处理低C/N生活污水

通过序批式移动床生物膜反应器(MBBR)处理低COD/TN(C/N)生活污水的试验研究,探讨了载体填充率、曝气量对处理效果的影响,确定适合反应器的填充率为53%,最佳曝气量为0.07L/h.在该实验条件下,COD平均去除率为87%左右,氨氮去除率均在93%以上,TN去除率最高为65%,发生了同时硝化反硝化现象,结果表明:反应器对低C/N生活污水有较好的处理效果.     

射流生物转盘反应器特性的试验研究

研制了一种射流驱动(含曝气)生物转盘反应器,以生活污水作为处理对象,探讨了停留时间、气水比对净化效果的影响。该装置通过射流喷射器实现曝气、自吸污水以及推动转盘,简化了装置,其强制充氧方式提高了氧传递效率,对生活污水CODCr去除率可以达到80%以上。     

两种UASB+好氧组合工艺处理生活污水试验研究

对UASB与跌水曝气和曝气生物滤池种组合工艺对生活污水的处理效果进行研究,并对跌水曝气和曝气生物滤池作为厌氧后处理的可行性作进一步的探讨.研究表明,UASB反应器在厌氧出水后加后续的好氧处理装置如跌水曝气和曝气生物滤池,能有效去除生活污水中的COD,与只用UASB反应器相比去除率分别提高了28.4%和44.1%,总平均...     

厌氧好氧交替BAF生物除磷工艺处理生活污水研究

为克服传统曝气生物滤池工艺生物除磷效果差的缺点,开发了厌氧好氧交替BAF生物除磷工艺.在厌氧好氧交替曝气时问为12h,水力停留时间为1.4～2.9h的条件下,考察了该工艺处理生活污水的效果.结果表明,该工艺对COD和总磷的平均去除率分别可达91.89%和77.89%,总磷的去除率最高可达87.92%;对总氮和氨氮的平均去除率不理想,分别只有34.7%和41.6%.该工艺表现出良好的去除COD和除磷性能.     

生物炭添加对人工湿地处理农村生活污水的影响

以生物炭作为基质填料构建垂直流人工湿地,探讨不同进水C/N和曝气量条件下,人工湿地处理农村生活污水的净化效果。结果表明：进水C/N减小会导致湿地出水NH₄⁺-N、TN和TP浓度显著升高;曝气量从0.2 L/min提高至0.6 L/min时,湿地对COD、NH₄⁺-N和TN的去除率增加,但是继续提高曝气量,出水TP浓度明显增大;间歇微曝气-改性生物炭添加的湿地系统对COD、NH₄⁺-N、TN和TP的平均去除率分别为85.09%、99.15%、99.41%和91.40%,出水水质达到《城镇污水处理厂排放标准》(GB18918-2002)一级B标及以上。以生物炭为人工湿地基质填料可提高农村生活污水的处理效果。     

氧化沟不同分区脱氮除磷研究

采用混合反应器模拟氧化沟运行方式,探讨氧化沟不同好氧缺氧分区对脱氮除磷效果的影响。结果表明,在分点曝气氧化沟系统中氧传质推动力大,溶氧效率高,在相同的供氧条件下,其一个循环的好氧区比分段曝气系统好氧区长,但是分点曝气系统有机物耗氧多,DO浪费大,而分段曝气溶氧效率低,但DO的有效利用率(用于脱氮除磷)高,二者硝化能力相当,NH4+-N去除率分别为96.68%和97.03%,硝化菌活性分别为4.65、4.66 mg.g-1.h-1。在好氧区和缺氧区比例相同的条件下,分区越多,有机物被好氧异养菌利用的越多,脱氮除磷效果越差。分区减少,可以有效地增加反硝化菌对碳源的利用,对提高脱氮效果更有利。在同样的供氧条件下,分段曝气单个A/O分区长,反硝化菌和聚磷菌对碳源利用多,脱氮除磷效果优于分点曝气,在满足硝化的前提下,缺氧区和好氧区比例越大,碳源被利用的越完全,对脱氮除磷越有利,DO的有效利用率也越高,此时越接近于前置缺氧-好氧(A/O)工艺。     

O1/A/O2工艺处理高浓度焦化废水

焦化废水水质复杂,处理难点在于去除水中高浓度的CODCr、NH3-N和氰化物等。首钢某焦化厂废水处理工程采用以O1/A/O2工艺(预曝气/缺氧/好氧)为核心、前置除油预处理、后置混凝沉淀深度处理工艺,取得了较好的处理效果。运行结果表明:O1/A/O2工艺对CODCr和NH3-N的去除率分别可达95%和89%以上;混凝沉淀采用聚合硫酸铁絮凝剂和PAM助凝剂,加药量分别为600~800 mg/L和1~2 mg/L时,CODCr去除率在50%左右,脱色效果好。经过预处理、生化处理及深度处理后,出水主要污染物指标达到了《污水综合排放标准》的二级排放标准要求。