温度对好氧颗粒污泥脱氮除磷性能的影响

研究了温度对好氧颗粒污泥脱氮除磷性能的影响。结果表明:在10~30℃内,好氧颗粒污泥对COD和氨氮的平均去除率分别为94.97%和97.09%;在18~23℃内,好氧颗粒污泥对氮磷的去除效果较好,TN和磷酸盐的平均去除率分别为94.97%和85.64%;低温和高温都会导致好氧颗粒污泥对氮磷的去除效果急剧下降。温度对COD和氨氮去除效果的影响较小,对TN和磷酸盐去除效果的影响显著;控制反应运行温度在20±2℃内,可以获得较好的脱氮除磷效果并实现好氧颗粒污泥的稳定。     

活性污泥颗粒化技术的试验研究

在SBR反应器中加入网板,利用网板改善流动环境和凝聚条件,促成好氧颗粒污泥的稳定形成。通过观察加设和不加设网板的SBR反应器中活性污泥的颗粒化过程,发现经过90 d左右的培养,加设和不加设网板的SBR反应器中均形成成熟、稳定的好氧颗粒污泥。其中,加设网板的SBR反应器中MLSS值为5 900 mg/L、SV为10%、SVI值为16.95～17.03 mL/g、平均沉降速率为41.2 m/h、粒径集中分布在2.0 mm左右,占污泥总量的70%;不加设网板的SBR反应器中MLSS值为5 800 mg/L、SV为12%、SVI值为18.67～32.87 mL/g、平均沉降速率为31.56 m/h、粒径为1.0～2.0 mm,占污泥总量的25%。加设网板的SBR对COD、NH4+-N、TP的去除率最高可分别达到91.64%、87.17%和83%;未加网板的SBR对COD、NH4+-N、TP的去除率最高可分别达到83.2%、79.41%、70.68%。可知,加设网板的SBR中形成的好氧颗粒污泥的性能更好。     

好氧污泥颗粒化过程中污泥性质及净化能力的研究

研究好氧污泥颗粒化过程中污泥性质及对污染物的净化能力。采用进水负荷交替变化法培养好氧颗粒污泥,研究颗粒污泥形成过程中粒径、沉淀性能以及对COD、NH4~+-N、TN和TP的去除效果。结果表明:在SBR反应器中,污泥颗粒化中粒径由100μm的种泥逐渐凝聚成粒径为1.25mm的成熟颗粒污泥;污泥颜色从棕褐色变成淡黄色再逐渐形成金黄色;污泥由无明显分界形成外形轮廓清晰可见的颗粒污泥,呈圆形或椭圆形,成熟的颗粒污泥是肉眼可见的一个个独立个体。SBR反应器内混合液浓度由3000mg/L逐渐增长至5512mg/L,同时沉降性也逐渐变好,SVI稳定在20.68mg/L,对COD、NH4~+-N、TN和TP去除效果分别可达到96.47%,97.09%,85.72%和83.06%。     

SBAR反应器的好氧颗粒污泥低温培养及运行特性

以葡萄糖和乙酸钠混合基质为碳源,絮状污泥为接种污泥,采用间歇式气升内循环反应器(SBAR),考察了在低温条件下好氧颗粒污泥的培养、颗粒污泥特性及其对污染物的去除效果.结果表明:在温度为(10±1)℃时,成功培养出了好氧颗粒污泥;其平均粒径为1.82 mm,结构密实、表面光滑,平均湿密度为1.036 g/cm3,沉速为18.6～65.1 cm/min.反应器稳定运行后,对COD、NH4+-N、TP的去除率分别为(90.6%～95.4%)、(69.2%～79.9%)、(52.5%～59.5%);出水硝酸盐和亚硝酸盐浓度均小于0.2 mg/L;启动阶段的亚硝化率为34.9%～52.3%.可见,SBAR反应器对污染物具有较好的去除效果,同时在低温下好氧颗粒污泥也具有较高的同步硝化反硝化能力.     

好氧颗粒污泥SBR中试运行效能评价

在某城镇污水处理厂建立一套SBR中试装置,最大处理能力可达120 m3/d,通过提供合适的选择压,成功培养出了高质量的好氧颗粒污泥,运行至第87天,颗粒平均粒径在300μm左右,SVI值为38 m L/g,MLSS为8 550 mg/L,对NH+4-N和BOD5的平均去除率分别可达到99%和95%以上。与该污水厂传统活性污泥SBR相比,好氧颗粒污泥SBR大大降低了占地面积,提高了处理效率。利用层次分析法对好氧颗粒污泥技术进行评价,结果表明,由于好氧颗粒污泥系统较低的技术成熟度,好氧颗粒污泥SBR中试的综合处理效能略低于该污水厂的SBR工艺,但也显示出好氧颗粒污泥技术已接近实际应用。     

SBR中好氧颗粒污泥的培养与除污效能

以普通絮状活性污泥为种泥，采用人工配水，通过控制运行条件在SBR中成功地培养出了好氧颗粒污泥。研究表明，该好氧颗粒污泥具有良好的同步硝化反硝化和去除COD的性能。好氧颗粒污泥成熟后平均直径为4～5mm，沉速为72～90m／h，反应器中MLSS为7．8g／L，使反应器对COD和NH3-N的去除率分别达到了95％～98％和75％～90％。     

好氧颗粒污泥的培养及实现同步脱氮

采用厌氧颗粒污泥和少量活性污泥为种泥,进水为人工配水,在SBR反应器中采用逐渐减少污泥沉降时间的方法造成选择压,培养出了好氧颗粒污泥,颗粒污泥粒径在2 mm左右、SVI值为20 mL/g左右、MLSS为10 g/L左右。结果表明:成熟的好氧颗粒污泥对COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别为94%、97.5%和68.6%,出水COD、NH4+-N和TN平均浓度分别为64.74、1.92和27.53 mg/L,出水NO3--N和NO2--N平均浓度分别为18.01和4.44 mg/L。结合微生物相观察,可以判断好氧颗粒污泥实现了同步脱氮。     

颗粒污泥A/O系统同步脱氮除磷的研究

好氧颗粒污泥同步脱氮除磷工艺作为一种新型生物处理技术,受到广泛关注。在SBR反应器中,以培养成熟的同步脱氮除磷颗粒污泥为对象,采用A/O交替运行方式,研究在后续70 d的运行中颗粒污泥特性及反应器的除污效果。试验结果表明,颗粒污泥为淡黄色,呈球形或椭球形,边缘清晰,结构致密,平均粒径为0.8 mm,单颗粒污泥沉速在31~43 m/h之间,SVI为20mL/g;污泥中的TP含量在15%左右,污泥的最大释磷速率和最大吸磷速率分别为42.45和20.59mg/(gVSS·h);反应器对COD、氮及磷的去除率均在90%以上,出水SS平均为20 mg/L。     

颗粒/絮体共存的生物除磷系统的特性研究

以颗粒/絮体共存的SBR生物除磷系统为研究对象,考察了生物除磷污泥的形成过程、颗粒/絮体共存及各自单独存在下的污泥特性和除污性能。在40 min的沉淀时间下,以厌氧/好氧交替方式运行的SBR反应器中有白色颗粒污泥出现,随着运行则系统处于颗粒和絮体共存的状态。运行至第60天,污泥的平均粒径为553μm,颗粒(粒径200μm)占污泥总量的比例为67%。颗粒/絮体共存的形式可以提高絮体污泥的沉降性能,同时降低颗粒污泥解体所导致的出水SS浓度的增加。另外,颗粒/絮体共存系统对COD、PO3-4-P、NH+4-N的去除率分别为80%、98.5%、100%。而单独颗粒系统的出水NH+4-N为7.63 mg/L,单独絮体系统的出水PO3-4-P为5.87 mg/L。颗粒与絮体共存更有利于对污染物的去除及污泥沉降性能的改善。     

好氧颗粒污泥发生丝状菌污泥膨胀的控制措施

在SBR反应器内接种好氧颗粒污泥,经驯化后对人工模拟废水的处理效果良好。考察了培养过程中污泥形态的变化以及发生丝状菌污泥膨胀时反应器对污染物的去除效果,并探讨了丝状菌在污泥颗粒化过程中的作用以及控制丝状菌污泥膨胀的方法。结果表明,丝状菌污泥膨胀对COD的去除率有影响,但对去除NH3-N、TP的效果影响不大。通过增加反应器内的水力剪切力对控制丝状菌污泥膨胀有一定的效果,而减小C/N值,均衡进水中的营养可从根本上解决污泥膨胀问题。成熟的好氧颗粒污泥的MLSS约为3 000 mg/L,沉降性能较好,SVI为77 mL/g;对COD、NH3-N、TP均具有较高的去除率,分别达到94.52%9、5%9、0%左右。     

有机负荷对好氧颗粒污泥反应器运行性能的影响

本试验研究了有机负荷对好氧颗粒污泥反应器运行性能的影响。试验结果表明:有机负荷控制在0.48～0.96kg/(m~3·d)运行时,颗粒污泥内微生物活跃度较高对废水中污染物降解效果较好,COD、NH_4~+-N、TN和TP平均去除率分别为97.16%、98.02%、86.82%和95.97%。有机负荷太高或太低都不能实现颗粒污泥对污染物的处理效果,只有合适的有机负荷范围能够有效维持好氧颗粒污泥反应器运行的稳定性,实现对COD、氨氮、TN和总磷的处理且具有较好的去除效果。     

不同生物选择段的SBR中好氧颗粒污泥的特性

在两个小试SBR中接种成熟的好氧颗粒污泥(AGS),分别研究了不同时长的好氧及厌氧生物选择段下AGS的特性及对污染物的去除效果,为维持AGS的稳定性提供技术支持。结果表明,生物选择段的设置能够有效抑制丝状菌的生长,并能较好地维持AGS的稳定性。AGS的SV30/SV5值维持在0.90以上,SVI保持在40 m L/g以下,MLVSS/MLSS值在0.6~0.7之间,EPS为37~44 mg/g MLVSS,PN/PS值为1.3~2.0,含水率为97.3%~98.5%。不同选择段下反应器对污染物均具有较好的去除效果。不同好氧选择段下反应器对COD、TP、TIN及NH+4-N的去除率分别保持在98%、90%、77%及82%以上;不同厌氧选择段下反应器对COD、TP、TIN及NH+4-N的去除率分别保持在97%、85%、75%及75%以上。虽然好氧选择段下的除污效果要略高于厌氧选择段的,但后者的运行成本更低。     

好氧颗粒污泥对盐酸氯苯胍的响应试验研究

以絮体污泥作为接种污泥,在序批式反应器中分析好氧颗粒污泥对盐酸氯苯胍(RH)的去除效果,阐述污泥体积指数以及COD、氨氮、RH去除率的变化,并利用三维荧光光谱研究污泥胞外聚合物(EPS)中具有荧光特性的组分变化,解析好氧颗粒污泥微生物群落的结构特征。结果表明,颗粒污泥具有良好的沉降性能,COD去除率高达90%以上,NH_4~+-N去除率约为98%。当RH浓度为10 mg/L时,颗粒污泥对COD、NH_4~+-N的去除率分别下降至60%和70%左右,EPS组分发生明显变化,运行稳定前期,颗粒污泥对RH的去除率可达90%以上,而后期仅为70%。     

低溶解氧下微膨胀污泥对污染物的去除性能

维持SBR反应器好氧段的平均DO为0.30 mg/L,采用好氧/缺氧的运行方式研究了微膨胀污泥在低溶解氧状态下去除污染物的效果.结果表明:在丝状菌污泥微膨胀状态下反应器的除污效果仍较好,出水SS含量很低,对COD、氨氮的去除率分别可达80%、90%以上,同时可以节省曝气量约25%.可见,在低溶解氧状态下采用微膨胀活性污泥处理生活污水是可行的.     

活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动及污泥特性

在SBR反应器内,先后接种普通活性污泥及少量具有单级自养脱氮能力的生物膜,在温度为(32±1)℃、p H值为7.5~8.5的条件下,进行了活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动及污泥特性研究。SBR首先接种活性污泥,采用控制较高游离氨浓度(5.75~8.97 mg/L)及较低DO值(0.17 mg/L)的方法,经过50 d实现了短程硝化,亚硝酸盐氮积累率在80%以上;然后采用进一步降低DO值、以清水置换SBR内剩余出水及改连续曝气为间歇曝气等方法,尝试在SBR内富集厌氧氨氧化菌,但过程缓慢;当接种0.15 g单级自养脱氮生物膜后,很快建立了厌氧氨氧化与亚硝化的协同作用,23 d后,对TN的去除率及去除负荷分别达到83.07%及0.422 kg N/(m3·d)。镜检发现SBR内为活性污泥絮体与颗粒污泥的混合物,经激光粒度仪测定,絮体污泥粒径为1~300μm,颗粒污泥粒径在300~1 800μm,两者的体积比约为7∶3。     

利用好氧颗粒污泥实现同时除磷脱氮

为实现同时除磷脱氮,以单级SBR中的好氧颗粒污泥为研究对象,在温度为 25℃、pH值为 7~8、厌氧反应 80~90min、好氧反应 240min、曝气阶段的DO为 1~2mg/L、SRT为 20d的运行条件下进行了研究。结果表明,大量反硝化聚磷菌能够与硝化菌在颗粒污泥中共存并富集,反硝化聚磷菌占全部聚磷菌的 73. 1%;系统处于稳态时对氮、磷和有机碳具有非常稳定的去除效果。当进水氨氮、磷和乙酸碳浓度分别为 25~50、8~15、100~180mg/L,MLSS为 7. 0g/L,MLVSS为 6. 4g/L时,对氨氮、总无机氮、磷、乙酸碳的平均去除率分别为 97. 8%、89. 7%、96. 8%和98. 8%。     

深井曝气法处理城市污泥中试研究

设计了一套城市污泥深井曝气中试系统,研究了该系统对城市污泥中VSS的去除效果以及温度、p H值等指标的变化规律,探讨相关运行条件对VSS去除率及系统内升温的影响。结果表明,深井曝气中试系统运行到第18天时,一级反应区温度能达到50.2℃,温度越高则VSS去除率也越高;曝气量不能过高或过低,对于VSS含量为38.5 g/L的污泥,曝气量取1.5~1.8 L/(h·L污泥)为宜,VSS去除率可达到40.1%;微氧环境有利于VSS的降解,在消化过程中反应器内ORP最低为-256 m V;反应器中不仅有好氧菌,还存在厌氧菌和兼性菌。     

SBR好氧颗粒污泥的理化性质研究

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,以葡萄糖为碳源,采用SBR反应器培养出了好氧颗粒污泥,对其外观、理化性质及除污效果进行了考察。结果表明,好氧颗粒污泥呈黄色或黄褐色,外观呈球状或椭球状,其表面和内部存在孔隙。好氧颗粒污泥的湿密度平均为1.057 g/cm^3,高于普通活性污泥的;含水率为96.7%～98.4%,低于普通活性污泥的;完整系数（IC）为97%～100%,具有较好的物理强度。好氧颗粒污泥的平均粒径为1.3 mm,小于厌氧颗粒污泥的;MLVSS/MLSS值为0.78～0.91,具有良好的生物活性;SVI值〈70 mL/g,沉降速度为12～78 m/h,具有良好的沉降性能。反应器稳定运行初期,对COD的去除率〉80%,对NH3-N的去除率为54.8%～75.7%,表明好氧颗粒污泥具有良好的除污效果。     

好氧颗粒污泥技术用于味精废水处理的研究

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,采用人工模拟废水在SBR反应器内培养好氧颗粒污泥,35 d后颗粒污泥成熟,反应器对COD和NH4+-N的去除率分别高于95%和99%。采用该反应器处理味精废水,当COD、NH4+-N的容积负荷分别为2.4、0.24 kg/(m3.d)时,对COD、NH4+-N和TN的去除率分别在90%、99%和85%左右,且颗粒污泥未出现解体的现象。以厌氧颗粒污泥为接种污泥、味精废水为进水,在与上述相同条件下培养好氧颗粒污泥,经过60 d的培养,反应器内的污泥以絮状污泥为主,该系统对COD、NH4+-N和TN的去除率分别为85%、99%和70%。     

土霉素对厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮性能的影响

通过批次试验和连续流试验研究了土霉素对厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮性能的影响。厌氧氨氧化颗粒污泥反应器(UASB)进水NH_4~+-N浓度为40~50 mg/L,NO_2~--N浓度为55~65mg/L,温度控制为30℃,HRT控制为1.6 h。经过60 d运行,反应器的厌氧氨氧化脱氮性能良好,出水NH_4~+-N和NO_2~--N浓度分别为3.1和6.3 mg/L,对NH_4~+-N、NO_2~--N和TIN的去除率分别为91.2%、93.4%和75.2%。在土霉素对厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的长期抑制试验中,颗粒污泥对土霉素具有一定的耐受能力,当进水中的土霉素浓度为10 mg/L时,反应器对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率分别为70.7%和70.8%;当进水中的土霉素为20 mg/L时,反应器对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率分别降低至16.8%和18.1%。与长期抑制试验相比,批次试验中土霉素对颗粒污泥厌氧氨氧化活性的抑制作用较小,土霉素浓度为50、100、150、200和400 mg/L时,对TIN的去除速率分别为0.498、0.480、0.439、0.326和0.120 kg N/(kg VSS·d)。