生产性厌氧复合床反应器处理酒精废水的启动研究

以河南某酒精厂的高浓度废水处理工程为对象深入研究厌氧复合床(UBF)反应器的启动过程.废水水质CODcr为12 000~15 000 mg/L;BOD5为6 000~8 000 mg/L;pH3.7~5.0.本次启动研究了反应器内COD去除情况、pH变化、颗粒污泥形成、填料的作用等内容,共历时5个月.启动完成并进入稳定运行期后,出水COD去除率为90%以上、pH值保持在6.6~7.8,并形成沉淀性能良好、具有一定机械强度、粒径为1~4mm的颗粒污泥.     

亚硝酸型硝化在生物陶粒反应器中的实现

为确定低氨氮污水处理过程中的亚硝酸型硝化的特性,采用生物陶粒反应器对其亚硝化效果和稳定性进行研究.试验结果表明,在水温20~25℃,水力负荷0.6 m3/(m2.h),气水比(3~5)∶1,进水COD负荷106~316 mg/L,氨氮负荷42.78~73.62 mg/L的条件下,反应器对氨氮的平均去除率可达到81.32%,且亚硝酸氮积累率基本稳定地保持在91%~99%.结合反应器中氮元素沿程变化分析及反应器内生物膜中微生物的计数结果表明,通过控制低溶解氧,实现了在常温条件下稳定的亚硝酸盐积累.     

聚氨酯填料型曝气生物滤池(BAF)同步硝化反硝化

采用前置反硝化曝气生物滤池和聚氨酯填料进行高质量浓度生活污水的试验,控制进水在水力负荷0.64m3/(m2.h)、回流比1∶1的条件下,研究了不同气水比下的处理效果.结果表明,该装置处理效果好且稳定,当好氧段的气水比为20∶1时,去除效果最佳,具有明显的同步硝化反硝化特征,脱氮效果明显,去除率82.96%,出水质量浓度在10 mg/L以下.对好氧段沿层取样,结果表明总氮的去除主要发生在反应器底部0～0.6 m,表明此期间也就是溶解氧在1.5～2 mg/L下同步硝化反硝化作用明显,总氮去除率保持在80%以上.通过同时监测沿层氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP)的变化,确定出ORP在同步硝化反硝化过程可给出控制信号且反应灵敏稳定.可根据ORP的变化情况,优化调节曝气量,以达到高效节能的效果.     

复合式UCT-MBR脱氮除磷效果的试验

目的 考察复合式UCT-MBR对生活污水的脱氮除磷效果.方法 针对生活污水特点,采用除磷能力较强的UCT(the University of Cape Town process)与膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)相结合的工艺,在反应器内投加立体弹性填料,构成复合式UCT-MBR,形成悬浮污泥与附着污泥共存的复杂生物相体系.结果 在HRT=8～12 h,SRT=30 d,膜出水量为10 L/h,气水比为40∶ 1条件下,经过42 d的污泥驯化,挂膜成功,其后60 d的稳定运行中,对CODCr、NH3-N平均去除率分别达到95.7%、97.7%,出水ρ(NH3-N)<2.4 mg/L.回流比为300%和400%时,TN去除效率分别为78.9%、84.1%,出水ρ(TN)<15 mg/L,并且由于生物膜的作用在好氧区发生了同步硝化反硝化.当硝化液回流比为300%时,TP的去除效果最佳,为83.2%,出水ρ(TP)<1 mg/L,满足一级B标准.结论 采用该工艺处理生活污水运行稳定,具有较强的抗冲击负荷能力,出水水质良好,达到了国家生活杂用水的要求.     

味精工业废水SBR生物脱氮实验研究

在脱氮要求条件下,选择脱氮型SBR运行模式,采取相应强化脱氮措施,研究味精废水SBR生物脱氮的效果.结果表明:进水阶段采用限制性曝气方式.运行工况为进水曝气8 h、厌氧搅拌1 h、后段曝气1 h、沉淀1 h、排水0.5 h;硝化反应过程pH值宜控制在8左右;硝化阶段、反硝化阶段溶解氧浓度宜分别控制在2.0 mg/L和0.5 mg/L左右;NH3-N污泥负荷宜控制在0.01～0.02 kg/(kg MLSS·d).当进水NH3-N浓度为18.2～269.1 mg/L时,出水浓度为8.0～38.4 mg/L,NH3-N的去除率范围为51.1%～87.7%,出水NH3-N指标能满足GB19431-2004<味精工业污染物排放标准>中50 mg/L的限值要求.     

缺氧/好氧和协同控制DO/HRT工艺对亚硝化的影响比较

为比较协同控制DO/HRT和缺氧/好氧两种运行方式对亚硝化的影响,在常温(18~22℃)下,采用两组2级连续搅拌反应器(CSTR),1#采取协同控制DO/HRT的启动和运行方式,2#采取缺氧/好氧的方式,分别比较两种方式在亚硝化的启动时间、稳定运行效果、曝气能耗、对进水NH4+-N质量浓度下降的适应性以及污泥沉降性能上的差异.结果表明:1#、2#分别用了26和41 d实现了亚硝化;在以原水经AO除磷出水为进水时(NH4+-N质量浓度35~43 mg/L),两种运行方式亚硝化效果均较好,但缺氧/好氧的运行方式节省了约20%的曝气能耗.当进水NH4+-N质量浓度由43 mg/L下降到27 mg/L时,1#亚硝化失稳,最终亚硝化率下降到67.39%,而2#亚硝化较稳定,亚硝化率保持在88%以上;1#和2#在整个过程中污泥沉降性能良好.利用协同控制DO/HRT的方式启动亚硝化,随后转变为缺氧/好氧运行,有助于亚硝化的快速启动和稳定运行,并能节省曝气能耗.     

两段曝气生物滤池处理生活污水的净化效能

采用两段曝气生物滤池进行了生活污水的试验研究,A段反应器进水负荷分别控制在9.17、15.59和22.01 m³/(m²·d),气水体积比为6∶1;B段反应器气水体积比控制在2∶1,温度在18~20℃.经过近3个月的试验运行,结果表明:在稳态运行条件下,该系统出水稳定优质ρ_sCOD<30 mg/L,ρNH₃-N<4.0 mg/L,ρ_SS<10 mg/L,无色无味透明),做进一步的消毒处理后可作生活杂用水.而在负荷变化及实施反冲洗等非稳态条件下,系统出水的sCOD、氨氮、TN和TP出水质量浓度仍保持较低值.试验表明,要维持两段BAF系统持续稳定运行,预处理、适当的反冲洗强度和良好的启动条件是必要的.     

污水处理厂SAD工艺小试运行研究

为提高反应器的氮素去除率,在市政污水处理厂进行同步厌氧氨氧化反硝化(SAD)工艺小试.以A/O除磷和亚硝化工艺处理后的生活污水为基质,启动厌氧氨氧化滤柱.反应器启动成功后,基质中投加有机碳源促进反硝化菌生长,启动SAD工艺,研究碳源质量浓度对SAD工艺的影响.由于葡萄糖对厌氧氨氧化菌抑制作用较小,成本较低,作为SAD工艺的有机碳源.结果表明:常温条件下,进水分别投加10,20和30 mg/L Glu,SAD工艺耦合效果良好,平均出水总氮质量浓度为9. 16,8. 10和6. 41 mg/L.相较于厌氧氨氧化工艺,SAD工艺出水总氮质量浓度降低了16%~42%,常温条件下取得了良好的运行效果.冬季水温为10~12℃,基质中投加30 mg/L Glu,SAD工艺稳定性受到破坏并向反硝化工艺转变,出水氨氮质量浓度由0. 5 mg/L增长至6. 2 mg/L.水温对SAD工艺有较大影响,低温条件下SAD工艺中厌氧氨氧化菌与反硝化菌的竞争中占据劣势,工艺稳定性受到破坏.将基质Glu质量浓度降低到20 mg/L,出水总氮质量浓度为6. 5~8. 5 mg/L,冬季SAD工艺出水氨氮和总氮质量浓度满足北京市地方标准的A类排放标准.     

DO和HRT对MBR同步硝化反硝化影响研究

通过连续运行MBR研究了DO和HRT对同步硝化反硝化的影响,同时对好氧反应器中实现SND的机理进行了探讨.试验结果表明:COD在250 mg/L左右,C/N为10∶1,MLSS为3500 mg/L,HRT为8.5h的相对稳定条件下,当DO为0.6~0.8 mg/L时,总氮去除率达66.7%,取得了最好的TN去除效果,DO过高或过低都会影响同步硝化反硝化的进行;控制DO在1.0 mg/L左右,其他操作条件相同,HRT为5 h,TN去除率达到最高为60%以上,随HRT的延长,同步硝化反硝化效果反而下降;研究结果还表明由于好氧反应器中缺氧区的存在,控制操作条件可以实现SND,同时也存在着短程SND的现象,实现SND可能是几种作用机制的共同结果.     

分配比对分段进水A~2/O工艺脱氮除磷的影响

以低C/N实际污水为研究对象,研究进水分配比对分段进水A~2/O工艺脱氮除磷性能的影响.以稳态条件下建立的物料平衡方程为基础,分析进水分配比对处理过程的影响.结果表明,分段进水A~2/O工艺平均出水CODCr和NH3-N质量浓度基本维持为25.6~41.2mg/L和0.35~1.40mg/L,出水水质较稳定;出水TN、TP受进水分配比的影响明显.根据已建立的物料平衡方程分析发现,当进水分配比由6∶3降低至3∶6时,缺氧单元反硝化脱氮贡献率由36.95%升至83.47%,厌氧单元反硝化脱氮贡献率由43.81%降至12.30%,好氧单元同步硝化反硝化脱氮贡献率由19.24%降至4.23%,缺氧单元反硝化成为去除TN的主要途径,TN总体去除率升高9.95%;缺氧单元缺氧聚磷除磷贡献率由5.20%升至13.00%,好氧单元好氧聚磷除磷贡献率由94.80%降低至87.00%,好氧聚磷为去除TP的主要途径,但TP总体去除率降低5.37%.     

曝气生物滤池去除污水处理厂尾水中磷的效果研究

主要考察上向流BAF处理污水厂二级出水时对磷的去除效果,分析了气水比、滤层高度对BAF除磷效果的影响。结果表明：出水中溶解性磷的浓度总是高于进水中溶解性磷的浓度,并且气水比越小,这种现象越明显;在气水比2∶1时,总磷去除效果最佳,但平均去除率仅有38%;滤层高140 cm处取得水样中总磷的浓度最低,低于总出水中总磷的浓度;溶解性磷的浓度随着滤料层高度的增加逐渐增加;颗粒磷的去除主要集中在0~140 cm段。     

曝气生物滤池深度处理印染废水的实验研究

采用曝气生物滤池（BAF）对经生化预处理后的印染废水进行中试规模的深度处理实验研究,考察了水力负荷、进水有机负荷和滤层高度对污水化学需氧量（COD）和总磷（TP）的去除效果。结果表明：当BAF进水水力负荷为2.5 m3/（m2·h）,气水比为2∶1,进水COD和TP质量浓度分别为77.7~102 mg/L和0.872~0.957 mg/L范围变化时,COD和TP平均去除率分别达到了47.9%和46.0%,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准。     

半短程硝化-厌氧氨氧化处理污泥消化液的脱氮研究

采用实验室规模的半短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺,研究了对高氨氮、低ρ(C)/ρ(N)污泥消化液的处理能力.结果表明,在A/O反应器中,短程硝化在温度9~20℃、平均ρ_DO=5.4 mg/L、SRT值为30 d左右时,进水氨氮负荷0.64 kg/(m³·d)的条件下,经过29 d得以实现,通过控制游离氨ρ_FA>4 mg/L时,此后,从30—96 d,出水亚硝氮累积率维持在70%左右;短程硝化实现之后,进而实现了半短程硝化,出水氨氮与亚硝氮浓度比维持在1∶1.32左右;采用UASB反应器,接种由好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥、氧化沟活性污泥及短程硝化活性污泥组成的混合污泥,在避光、厌氧、(30±0.2)℃、pH=7.3~7.9条件下,以污泥消化液经短程硝化处理后的出水为进水,初期进水氨氮、亚硝氮容积负荷分别为0.07、0.10kg/(m³·d),经过24d运行,氨氮和亚硝氮开始出现同步去除现象,195 d时总氮去除负荷达1.03 kg/(m³·d);待半短程硝化运行稳定和厌氧氨氧化反应成功启动后,将二者联立并运行了105 d,最终总氮去除率达到70%.     

曝气生物滤池预处理微污染水源水试验研究

采用曝气生物滤池预处理微污染水源水,分析了水力负荷、气水比和进水温度对进水各种污染物去除效果的影响.研究结果表明:在水力负荷、气水比和进水温度分别为3 m3/(m2.h)左右、1∶1和10～14℃以上时,系统可取得对有机污染物、氨氮和浊度较为理想的去除效果.     

固定化藻类污水深度处理中氮、磷含量和氮磷比例对氮、磷去除率的影响

固定化藻类可以对人工配制的市政污水进行深度处理,其去除效率及影响因素有待深入探讨。实验研究了氮、磷含量和氮磷比例等因素对污水中NH4+ N和PO43- P的去除效率的影响以及处理过程中藻类的生长变化。结果表明,当氮磷比例为5∶1～10∶1(NH4+ N含量为15mg/L或PO43 P含量为1.5mg/L)时,藻细胞的增长量较大,最高达到96.0%。同样条件下对氮,磷的去除效率亦较高,对NH4+-N的最大去除量为9.263mg/L,最大去除率为92.3%;对PO43--P的最大去除量为2.32mg/L。     

废水零排放在废纸造纸废水中的应用

原有废纸造纸废水处理工艺为沉淀池加气浮池,实际运行表明,仅用简单物理化学方法不能够满足水质的循环使用.为了实现废水零排放,运用折流式厌氧反应器（anaerobic baffled reactor）对废水处理系统进行了改造.改造后的废水处理系统CODcr的祛除量达到3 221 mg/L,BOD的祛除率达到95%左右,有效地减少了废水中的有机污染物,软化了水质,使循环水质达到回用标准,给企业带来了675万元/a的效益.     

新型陶瓷填料用于曝气生物滤池可行性试验研究

对装填新型陶瓷填料和生物陶粒的2个曝气生物滤池系统进行了平行对比试验研究。分析了新型陶瓷填料用于曝气生物滤池处理生活污水的可行性及其优缺点,优化了曝气生物滤池系统运行参数。试验结果表明：在好氧区水力停留时间为1．5h,进水CODcr、NH4＋-N、TP分别为135．6mg／L、42．1mg／L、069mg／L时,新型陶瓷填料BAF相应指标去除率依次为81．2％、99．8％、68．1％,生物陶粒BAF相应指标去除率依次为80．8％、99．5％、66．7％,在相同运行条件下,新型陶瓷填料反冲洗耗水量小、冲洗效果好、运行成本低。