A/O生物膜工艺处理煤气废水的试验研究

采用A/O生物膜工艺处理煤气废水,考察了污泥负荷、硝化负荷、硝化液回流比及污泥龄对处理效果的影响.结果表明,A/O生物膜工艺可有效去除煤气废水中的NH4+-N和有机物.当进水COD为2 000 mg/L、进水流量为0.5 m3/h、硝化液回流比为4、污泥龄为30 d、污泥负荷为0.8 kgCOD/(kgVSS·d)、硝化负荷为0.08 kgNH4+-N/(kgVSS·d)时,系统稳定运行2个月后,出水的COD、BOD5、NH4+-N浓度分别为157、4.9、12.5 mg/L,去除率分别为92%、99%和93%.     

多段AO+MBR工艺在煤化工废水处理中的应用

采用多段AO+MBR工艺处理实际煤化工废水。将两段AO设计成OAAO形式,一段O池对BOD_5去除率为80%,有效解决了MBR回流污泥中大量溶解氧对A池的冲击与A段反硝化对碳源的需求问题。在某煤化工项目中,当进水COD为400~600 mg/L,在一级O池污泥负荷设计为0.08 kgBOD_5/(kgMLSS·d)、一级A池设计反硝化速率为0.044 kgNO_3~--N/(kgMLSS·d)、二级O池污泥负荷设计为0.08 kgBOD_5/(kgMLSS·d)、二级A池设计反硝化速率为0.029 kgNO_3~--N/(kgMLSS·d)、MBR的通量设计为12 L/(m~2·h)时,COD去除率95%,氨氮去除率99%,出水SS1.5 mg/L。     

低氨氮废水单级自养脱氮系统的快速构建

针对低氨氮废水单级自养脱氮系统构建困难的瓶颈,采用序批式生物膜反应器(SBBR),探讨了接种污水厂脱水污泥的低氨氮废水单级自养脱氮系统快速构建方法。采用进水氨氮浓度梯度运行方式,实现了单级自养脱氮系统的快速构建。第一阶段,在温度为(30±1)℃、氨氮浓度为(190±5)mg/L、进水氮负荷为0.1 kg N/(m3·d)条件下,反应器接种城镇污水厂脱水污泥,经过53 d的运行,快速富集了自养脱氮功能菌,对氨氮、总氮的平均去除率分别为89.81%、74.73%;第二阶段,在进水氮负荷不变、氨氮浓度降至(50±3)mg/L条件下,反应器运行至68 d时,成功构建出低氨氮废水单级自养脱氮系统,稳定运行时的出水氨氮、总氮平均浓度分别为1.41、15.11 mg/L,去除率分别为97.34%、70.79%。PCR-DGGE分析结果表明,单级自养脱氮系统的微生物种群与接种污泥的相似性低,且微生物多样性显著降低,而功能微生物菌群得到优势富集。     

A~2/O膜泥复合工艺处理焦化废水的试验研究

考察了A2/O膜泥复合工艺对焦化厂浮选设备出水的处理效果。结果表明,在水温为25～30℃、进水流量为7～8 L/h、好氧池DO为3～4 mg/L、污泥回流比为3的优化条件下,系统对COD、TN、NH3-N的平均去除率分别为80.6%、78.4%和91.6%,出水浓度分别为339、85、8mg/L,处理效果良好;对有机物的降解主要发生在缺氧段,对COD的去除率在50%以上,消除了高有机负荷对后续好氧池硝化菌的不利影响;适当增大污泥回流比可有效提高系统对COD和TN的去除效果;系统对进水负荷波动有一定的耐受力,当COD负荷在0.40～0.65 kg/(m3.d)之间变化时,系统运行稳定。     

EGSB处理中药废水的效能及影响因素

采用厌氧膨胀颗粒床(EGSB)反应器处理中药废水,考察了进水COD浓度、停留时间、回流比对运行效能的影响.结果表明,EGSB对中药废水具有良好的处理效能,在温度为30℃、HRT=12 h、回流比=1、进水COD由2 000 mg/L逐渐提升至5 000 mg/L的条件下,对COD的平均去除率达94.2％;在HRT=9 h、进水COD=5 000 mg/L、回流比为1时,平均去除负荷达12.6kgCOD/(m3·d),平均产气率为0.353 m3CH4/kgCOD;在调整温度为20℃、回流比为2、进水COD为5 000 mg/L时,运行稳定后,对COD的平均去除率为93.4％,平均去除负荷为11.63 kgCOD/(m3·d),平均产气率为0.157 m3CH4/kgCOD,表明增加回流比可在一定程度上抵消温度给反应器带来的不利影响.     

UASB反应器培养厌氧氨氧化菌的试验研究

于UASB反应器中接种不同浓度的厌氧污泥来培养厌氧氨氧化菌,为深度处理低C/N值的畜禽粪尿提供厌氧氨氧化污泥.结果表明,低污泥浓度的1号反应器经过130 d的运行,在进水氨氮和亚硝态氮浓度均为150 mg/L、TN负荷为0.36 kg/(m<'>·d)的条件下,对TN的去除率在80%以上;高污泥浓度的2号反应器经过200 d的运行,在进水氨氮和亚硝态氮浓度均为340mg/L及TN负荷为0.80 kg/(m<'3>·d)的条件下,对TN的去除率为75%～85%.在稳定运行期1号和2号反应器去除的NH<,4><'+>-N和N02<,2><'->-N量与NO<,3><'->-N生成量之比分别为1:(1.1～1.2):(0.25～0.45)和1:(1.1～1.2):(0.30～0.40),出水pH值大于进水的.可见,接种污泥浓度高的反应器的抗冲击负荷能力强,更有利于厌氧氨氧化污泥的培养.     

有机物冲击对颗粒污泥/填料厌氧氨氧化反应器的影响

厌氧氨氧化颗粒污泥与生物膜均有助于污泥的持留,为研究实际废水中存在的有机物冲击对两种状态厌氧氨氧化污泥的影响差异,将颗粒污泥与聚氨酯海绵填料置于同一反应器内,进行厌氧氨氧化污泥的挂膜,以及高氨氮废水的长期培养驯化。经过120 d的运行,颗粒/填料复合反应器表现出良好的适应性和氮去除率,进水NH_4~+-N浓度从30 mg/L提高至420 mg/L,容积去除负荷从0.08 kgN/(m~3·d)提升至3.39 kgN/(m~3·d),系统内厌氧氨氧化活性良好。通过平行批次试验,对颗粒污泥和生物膜在不同浓度有机物冲击下的去除效果进行对比,在初始NO_2~--N为125 mg/L左右、COD≤200 mg/L时,两种体系中厌氧氨氧化反应均没有受到抑制,且一定程度得到了促进;而COD在300 mg/L时产生了明显的抑制作用。相比于生物膜,等质量的颗粒污泥表现出了更好的抵抗有机物冲击的能力。     

接种好氧污泥启动UASB及处理四环素类抗生素废水

以接种好氧污泥的上流式厌氧污泥床反应器(UASB)为研究对象,分析其启动及处理四环素类抗生素废水的可行性。采用分阶段交叉提高四环素废水浓度和进水负荷的方法,经过96 d的运行,成功启动了UASB反应器。最终进水四环素浓度为31.67 mg/L,容积负荷达到3.60kg COD/(m3·d)时,对COD的去除率为60%,挥发性脂肪酸浓度保持在200 mg/L左右,出水p H值及碱度分别维持在7.0和2 000 mg/L左右,污泥粒径由20~100μm增加到40~230μm。可见,接种好氧污泥启动UASB是可行的,且对四环素类抗生素废水有较好的处理效果。     

短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化工艺处理焦化废水

通过对短程硝化和厌氧氨氧化工艺的研究,开发了短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化(O1/A/O2)生物脱氮新工艺并用于焦化废水的处理.控制温度为(35±1)℃、DO为2.0～3.0mg/L,第一级好氧连续流生物膜反应器在去除大部分有机污染物的同时还实现了短程硝化.考察了HRT、DO和容积负荷对反应器运行效果的影响.结果表明,当氨氮容积负荷为0.13～0.22gNH4+-N/(L·d)时,连续流反应器能实现短程硝化并有效去除氨氮.通过控制一级好氧反应器的工艺参数,为厌氧反应器实现厌氧氨氧化(ANAMMOX)创造条件.结果表明,在温度为34℃、pH值为7.5～8.5、HRT为33 h的条件下,经过115 d成功启动了厌氧氨氧化反应器.在进水氨氮、亚硝态氮浓度分别为80和90 mg/L左右、总氮负荷为160 mg/(L·d)时,对氨氮和亚硝态氮的去除率最高分别达86%和98%,对总氮的去除率为75%.最后在二级好氧反应器实现氨氮的全程硝化,进一步去除焦化废水中残留的氨氯、亚硝态氮和有机物.O1/A/O2工艺能有效去除焦化废水中的氨氮和有机物等污染物,正常运行条件下的出水氨氮＜15 mg/L、亚硝态氮＜1.0 mg/L,COD降至124～186 mg/L,出水水质优于A/O生物脱氮工艺的出水水质.     

高浓度氨氮废水的短程硝化研究

采用6L的完全混合式反应器(CSTR)进行了高浓度氨氮废水的短程硝化研究。在温度为35℃、反应器内平均DO浓度为0.5～2.5mg/L、pH值为7～7.8的条件下连续运行141d的试验结果表明:在第26天时实现了短程硝化,从第73天开始出水中检测不出NO-3;在增加了连续污泥回流的情况下,反应器出水中也一直检测不到NO-3;在进水氨氮容积负荷达到1.2kgNH3-N/(m3·d)时,氨氮去除率仍保持在95%以上。扫描电镜的观察结果表明污泥中的细菌以短杆菌和球菌为主。     

A2/O2工艺处理氮肥废水的短程硝化反硝化

应用A2/O2工艺(缺氧-厌氧-微氧-好氧)中试装置处理氮肥废水,调节MLSS为3 000～3 500 mg/L,SRT为15 d,污泥回流比为80％,硝化液回流比为200％,亚硝化液回流比为150％,水温处于24 ～28℃.在全程硝化反硝化的基础上通过控制微氧区的DO实现了亚硝态氮的稳定积累,平均积累率达到89％.经过一段时间的稳定运行,在平均进水COD/TN值只有1.2的条件下,出水氨氮平均为10 mg/L,平均去除率达到90％;出水COD平均为28.7 mg/L,平均去除率达到86.4％;出水TN平均为59 mg/L,平均去除率达到68％.     

一体式UASB-MBR反应器处理高浓有机废水

针对工业废水处理设备占地面积大、运行不稳定等缺点,开发了一体式UASB-MBR高效反应器,并采用其处理高浓度有机废水.结果表明,在稳定运行阶段,当进水COD浓度为3 500～9 500 mg/L、HRT为7.4 h时,对COD的平均去除率可达98.67%,出水COD达到了国家一级排放标准;当A段即UASB的容积负荷为23.81 kgCOD/(m3·d)时,颗粒污泥的最大比产甲烷速率为0.316 8 L/(gVSS·d),且反应器内挥发性脂肪酸的含量很低,是反应器运行的最佳负荷.冲击负荷试验的结果表明,无论是A段还是O段(MBR),均具有良好的耐冲击负荷能力,说明该反应器适用于水量和污染物浓度变化较大的工业废水处理.     

碳源对榨菜废水与城镇污水协同处理效果的影响

针对CASS工艺协同处理高盐、高氮磷榨菜废水和城镇污水过程中碳源不足的问题,分析了CASS工艺在运行周期为8 h、排水比为30%、回流比为100%、经预处理的榨菜废水掺入比为20%的条件下,分别投加污泥消化液、榨菜废水和甲醇三种碳源对协同处理效果的影响。当污泥消化液、榨菜废水和甲醇的投加量分别为15%、3%和0.015%时,出水COD、氨氮和总氮浓度均满足GB 18918—2002的一级B排放标准;以聚合硅酸铁为除磷剂,当进水TP约为8.5 mg/L、除磷剂投量为18 mg/L时,对TP的去除率达90%以上,且出水浓度小于1.0 mg/L;硝化菌和反硝化菌对盐度变化的适应周期不同,当系统盐度为(0.5±0.03)%、等幅度升高和降低(0.1±0.02)%时,硝化菌的适应周期分别为7 d和10 d,而反硝化菌的适应周期分别为10 d和15 d。     

短程硝化/厌氧氨氧化一步法自养脱氮中试研究

一步法自养脱氮工艺在高氨氮废水处理中具有运行能耗低、不需外加碳源等优点。利用总容积为50 m3的SBR反应器处理高氨氮废水,成功实现了短程硝化/厌氧氨氧化一步法自养脱氮。反应器对不同氨氮浓度(350~4 300 mg/L)的废水均表现出良好的处理效果,对氨氮与总氮的平均去除率分别达到95%和90%以上。同时,还研究了反应器运行的主要影响因素、污泥粒径分布及微生物群落结构。结果表明,系统内形成了红色的厌氧氨氧化颗粒,且颗粒的比例随运行逐渐增加;而维持合理的溶解氧和氨氮浓度是实现高负荷脱氮的关键因素。     

低氨氮尾水厌氧氨氧化系统构建及效能研究

针对污水厂尾水深度脱氮存在的碳源瓶颈,研究了基于ASBBR工艺的低氨氮废水厌氧氨氧化系统构建及效能。结果表明,在温度为(30±1)℃、氮负荷为0.025 kg/(m~3·d)的条件下,反应器经过51 d的启动,构建出低氨氮废水厌氧氨氧化系统,出水NH+4-N、TN分别为2.9、5.06 mg/L,平均TN去除率达到84.2%。在构建过程中,出水p H值逐渐提高,最后稳定在7.3左右,较进水值有小幅度提升,符合厌氧氨氧化特征。当氮负荷提高至0.05、0.075 kg/(m~3·d)时,系统对TN的平均去除率分别为85.1%和82.8%,仍可维持较佳的处理效能。     

亚硝酸型硝化工艺处理高氨氮渗滤液的试验研究

以高氨氮垃圾渗滤液为处理对象,通过边进水边曝气的运行方式,同时控制pH≈7、溶解氧在1~2 mg/L,在SBR内成功实现了稳定的亚硝酸型硝化。当进水氨氮浓度为2 134~2 886mg/L、氨氮负荷高达2 kgNH3-N/(m3.d)时,出水氨氮和亚硝酸盐氮分别为400和1 200 mg/L左右,对氨氮的去除率达到80%以上。游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对亚硝态氮氧化菌(NOB)的抑制是实现亚硝酸型硝化的关键。另外,系统内高浓度的亚硝酸盐对异养菌的代谢产生了抑制,对TOC的去除率仅为60%左右。     

ASBBR反应器处理高盐榨菜废水的效能研究

采用ASBBR反应器作为高盐(10 gC l-/L)、高有机物浓度(COD为4 000 mg/L)榨菜废水的厌氧处理单元,考察了挂膜密度、负荷、水温等对去除COD的影响。结果表明:当水温为30℃、挂膜密度为50%时,分别在0.22 kgCOD/(m3.d)和4 kgCOD/(m3.d)的负荷下运行,相应的出水COD为95 mg/L和1 520 mg/L,分别满足直接排放和后续脱氮工艺对碳源的要求。当水温为10℃时,反应器对COD的去除率较30℃的下降了32%,将挂膜密度提高到70%可使COD去除率增加约4.5%;此外,向废水中投加0.1 mmol/L的甜菜碱,可提高COD去除率约9.5%。     

高氨氮废水稳定亚硝化技术研究

以人工配制的含氮废水为研究对象,通过控制反应器内废水的pH8.48、碱度1 439 mg/L、DO0.1 mg/L、氨氮容积负荷为0.27 kg/(m3.d),在长污泥龄(106 d)活性污泥亚硝化系统中成功实现了反应器出水NH4+-N与NO-2-N的浓度比例接近1∶1的稳定亚硝化积累结果,为早日能够运用亚硝化/厌氧氨氧化生物脱氮工艺实现高效生物脱氮提供了科学依据。     

生物倍增工艺实际生产运行工况优化探讨

考察了生物倍增工艺处理城市污水的实际效能。结果表明,0.02～0.05kgCOD/(kgMLSS.d)的低负荷运行工况不利于对有机物的稳定去除,出水CODCr为69.8 mg/L,平均去除率仅为65.9%,若要满足有机物的排放标准要求,污泥负荷至少要维持在0.06kgCOD/(kgMLSS.d)以上;系统对氨氮的去除效果很好,氨氮去除率可达到100%;污泥沉降性能较好,SVI稳定在50～70;过低的进水C/N是同步脱氮除磷的制约因素,建议采用补充碳源和辅助化学除磷的方式来满足氮磷排放标准限值要求。     

环流反应与过滤一体式装置处理生活污水中试

环流反应与过滤一体式污水处理装置是在原有反应沉淀一体式矩形环流生物反应器(RPIR)基础上增加了过滤单元及无动力自动反冲洗联动系统而形成的一种新型的污水快速生化处理装置.通过中试考察了该装置的除污效果,以及过滤单元的过滤性能和自动反冲洗机制.在系统DO为1～2 mg/L、污泥浓度为6 000～9 000 mg/L、COD容积负荷平均为3.75 kg/(m3·d)、氨氮容积负荷平均为0.22 kg/( m3·d)、HRT为3.2h时,对COD和氨氮的去除率分别在90％和80％以上.过滤单元的进水浊度应小于20 NTU,最佳过滤周期为12 h,气水联合反冲洗的最佳气冲强度为18 L/(m2·s),最佳水冲强度为8 L/(m2·s).