浸没式MBR对城市污水中有机物和氮的去除研究

研究了浸没式膜生物反应器(MBR)处理城市污水的性能,考察了反应器对不同分子质量有机物的去除特性,探讨了不同工艺参数对有机物和氮去除效率的影响.在采用连续进水、间歇曝气的运行条件下,浸没式MBR对有机物、氮和重金属都有较高的去除率.当HRT为4 h、曝气/停曝时间为90 min/30 min时,反应器对DOC、COD、NH+4-N、TN、Cd、Pb和Cr6+的平均去除率可分别达到75%、90%、95%、80%、89%、91%和86%,对磷的平均去除率为50%.MBR对小分子物质(分子质量＜4 000 u)的去除率为44%,对中等分子物质(分子质量为4 000～30 000 u)的去除率在90%以上,高分子物质(分子质量＞30000 u)在反应器中发生一定的积累,但可被微滤膜高效截留.影响工艺脱氮效率的因素包括DO、HRT、曝气时间和停曝时间等.当DO为0～3.2 mg/L时,氮通过同步硝化反硝化作用得以去除.当MLVSS浓度为4 500 mg/L时,脱氮较合适的曝气/停曝时间为90 min/30 min.     

SMBR处理城市污水的同步脱氮除磷研究

通过对一体式膜生物反应器（SMBR）中试系统操作条件的调控,探讨了该装置在处理典型城市污水时的同步脱氮除磷功能.由于反应器具有不同的溶解氧分区,导致菌胶团内部同时存在好氧、缺氧、厌氧的微环境,使系统具有一定的同步脱氮除磷功能.试验结果表明,在曝气量为14.5 m3/h、水力停留时间为4.5 h、污泥浓度为8.0g/L时,出水COD、NH4＋-N符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）,对总氮的平均去除率为45.6%,对总磷的平均去除率为43.1%.同时发现由过高的污泥浓度造成的溶解氧不足,是导致SMBR对氨氮去除效果不佳的主要因素.     

接触氧化过滤一体化生物反应器处理城市污水研究

针对一种采用组合填料的接触氧化过滤一体化生物反应器(CFBR),进行了处理城市污水的效能及其影响因素的研究.结果表明,CFBR能在一个反应器内同时实现对COD、NH_4~+-N、浊度的有效去除,同时还去除了大部分的TN和TP.CFBR处理城市污水的最佳工艺参数:曝气时间为60 min,DO为2～3 mg/L,水温为22～25℃,下部滤层的初始滤速为5 m/h.在一定的进水容积负荷下,高底物负荷可产生高有机物去除率;DO为1～4 mg/L时,增加DO会提高对COD和NH_4~+-N的去除率,但对TN、TP和浊度的去除率会减小;水温在13～25℃变化时,水温的升高有利于对NH4+-N的去除;当滤速<8 m/h时,增大滤速会使对COD的去除率下降.     

一体化IMBR处理低碳城市污水的脱氮研究

在进水C／N为3、4、5和HRT为4、8、12h的条件下,研究了一体化间歇曝气膜生物反应器（IMBR）对COD、NH4^＋-N、TN的去除效果。研究表明,在低C／N条件下,IMBR仍有很好的脱氮效果,出水COD、TN、NH4^＋-N达到了GB18918--2002标准的一级A标准;随着C／N的增加则对各污染物的去除率都有所升高;随着HRT的延长,IMBR对COD、TN、NH4^＋-N的去除率有较大的提高,但当HRT〉8h后,随着HRT的延长,对COD的去除率反而略有下降。     

膜曝气生物反应器的除碳脱氮特性研究

膜曝气生物反应器是一种利用透气膜对生物反应器进行曝气的新型污水处理工艺。考察了采用透气膜供氧,并利用附着在透气膜上的生物膜同时去除有机物和氮的可能性。结果表明,生物膜对COD和氮的去除效果良好,在供气压力为7.5 kPa、水力停留时间为5.3 h的条件下,对COD和氨氮的去除率分别为76%和78%,最大膜面积去除负荷分别为7.6和0.78 g/（m^2·d）;对总氮的去除率最高为80.7%,最大膜面积去除负荷达1.31 g/（m^2·d）。观察表明,生物膜具有分层结构,这有利于对有机物和氮的同时去除。     

SBBR的原位生物解偶联污泥减量系统的构建

通过对SBBR反应器充氧方式的调控来构建原位生物解偶联污泥减量系统,考察了充氧方式对SBBR反应器污泥产量和处理效能的影响.结果表明,在水温为25℃、挂膜密度为45%、负荷为1 kgCOD/(m<'3>·d)、DO为5 mg/L的条件下,采用曝气30 min/停曝30 min的充氧方式能强化生物膜中的生物解偶联作用,构建出原位生物解偶联系统,污泥产率小,并且出水水质达标.当反应器分别采用曝气30 min/停曝30 min、曝气15 min/停曝15 min和连续曝气时,其平均污泥产率依次为0.03、0.07和0.08 kgMLSS/(kgCOD·d),与传统活性污泥法相比,其污泥产率分别减少了90%、77%和73%.     

间歇生物反应器中氮的赋存状态与转化规律研究

目前废水生物脱氮技术着重于对氨氮的去除,很难达到去除总氮的目的。为了更好的去除氨氮及总氮,实验研究了不同进水pH、溶解氧浓度、进水C/N比及不同温度条件下间歇生物反应器中氮的存在状态及其转化规律。结果表明：在生物反应器运行初期氨氮、总氮浓度均有明显的下降;进水氨氮浓度在30～70 mg/L的污水,优化处理操作参数为pH值8.0±0.5,溶解氧（4.2±0.5）mg/L,温度20～26℃,C/N为6,曝气时间6 h,沉淀2 h,氨氮去除率可达到90％,总氮去除率接近60％。     

自生动态膜生物反应器处理城市污水的运行特性

采用孔径为0.1 mm左右的尼龙网作为平板膜组件的基材来构建自生动态膜生物反应器中试装置.采用其处理城市污水,在连续进、出水的条件下,分别考察了连续和间歇曝气工况的运行特性.结果表明,反应器在连续或间歇曝气条件下均能保持较好的COD和氨氮去除效果,对COD的平均去除率都在85%以上,而对氨氮的平均去除率则高达90%以上.在间歇曝气条件下,对总氮的平均去除率达到60.33%.稳定运行阶段的跨膜压差＜0.5 kPa,通常介于0.2～0.4 kPa之间;采用膜外曝气反冲洗的方式,以跨膜压差为0.6 kPa作为反冲洗的启动压差,则膜组件的反冲洗周期为11d左右.     

一体化间歇曝气多级生物膜反应器处理低温、低浓污水

采用新型一体化间歇曝气多级生物膜反应器处理低浓度小城镇污水,重点考察了冬季低温(5～8℃)对反应器处理效能的影响,以及采用分级间歇曝气方式能否解决连续流生物膜反应器除磷效能低的问题。试验结果表明:在水温为5～8℃、有机负荷为0.5 kgCOD/(m3.d)、氮负荷为0.12 kgN/(m3.d)、DO为6.0 mg/L、HRT为6.0 h、挂膜密度为30%,以及第一、二级生物膜反应区的停曝与曝气时间比均为1.0 h/2.0 h的条件下,处理平均COD为120 mg/L、TN为30mg/L、NH4+-N为27 mg/L、PO43--P为1.9 mg/L的低浓度城镇污水,可使出水COD≤35 mg/L,NH4+-N≤3.3 mg/L,TN≤19 mg/L,PO43--P≤0.8 mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。     

曝气/间歇曝气两级生物滤池去除COD和TP研究

为提高曝气生物滤池的除磷能力，采用曝气／间歇曝气两级生物滤池处理模拟生活污水，考察了系统对COD和TP的去除效果。结果表明，当间歇曝气生物滤池的曝气和停曝时间分别为2h和1h时，系统对COD的去除效果不会受到明显的负面影响，出水COD达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级B标准。对TP的去除主要集中在采用间歇曝气的生物滤池中，其对TP的去除率平均为59％，系统对TP的去除率平均为72％。曝气／间歇曝气两级生物滤池在保证对COD去除效果的前提下大大提高了系统的除磷率，解决了传统曝气生物滤池除磷率低的问题。     

一体式膜生物反应器同步硝化反硝化性能研究

构建了气升循环一体式膜生物反应器,将其用于处理城市污水,并对其同步硝化反硝化(SND)的形成过程进行了研究。结果表明,反应器内存在明显的好氧区和厌氧区,并利用曝气推动力实现硝化液在各区间的循环,能够形成良好的硝化和反硝化过程;在反应器结构一定的条件下,曝气强度成为制约溶解氧大小和分布的最主要因素,过大或过小的曝气强度对TN的去除都是不利的,当曝气强度控制在50~70 m3/(m2.h)时,系统对TN的去除效果最好,去除率为48.1%~54.0%,实现了较好的同步硝化反硝化效果。     

有机碳源及溶解氧对污水脱氮除磷的影响

介绍了有机碳源、溶解氧对常用污水生物脱氮处理工艺（A2O,Carrousel氧化沟,SBR）的影响,指出反硝化除磷、间歇曝气、低氧脱氮除磷技术在处理低碳、高氮磷城市污水方面具有良好的发展前景。     

高浓度氨氮生活污水对UCT工艺系统的影响及对策

研究了高浓度氨氮城市生活污水对UCT工艺的影响及相应对策。结果表明,采用UCT工艺处理高浓度氨氮城市生活污水,经过较长时间的污泥驯化和运行调节,系统能达到最佳运行状态,CODcrBOD5NH3-N、TN和TP去除率分别达到88．8％,97．2％,96．2％,85．7％和51．1％,TP需要进一步进行物化处理;UCT工艺的脱氮除磷效率较高,对高浓度氨氮城市生活污水基本可以达到理想的处理效果;高浓度氨氮城市生活污水对活性污泥有明显的冲击,污泥驯化培养需要较长的时间;为提高系统的处理效率可增加好氧区的曝气量,但会对活性污泥产生明显的影响,使出水CODcr和SS含量偏高;高浓度氨氮城市生活污水对UCT工艺脱氮除磷效果有明显的影响,好氧区停留时间、曝气量、硝化液回流比和碳源成为影响因素,可在这些方面加以调节。     

提高SBR工艺中脱氮除磷处理效果的措施

利用序批式反应器(SBR)试验装置对城市生活污水进行处理研究，讨论了影响SBR脱氮除磷的碳源、pH值、好氧曝气等因素，并对SBR工艺中脱氮除磷的相互影响进行了探讨，提出了可以同时脱氮除磷的一种SBR的运行方式。     

城市污水的生物絮凝吸附强化一级处理研究

通过小试研究了城市污水生物絮凝吸附强化一级处理工艺去除污染物的效能和机理.试验结果表明：在较低的溶解氧浓度（DO=0.1～0.5 mg/L）下,该工艺对SS、COD的去除效果较好;在DO=0.2 mg/L、生物絮凝反应区的水力停留时间为2.16 h下,反应区内发生了同步硝化反硝化（SND）,脱氮效果较好,对NH3-N的平均去除率为87.5%.该工艺在去除城市污水中的有机物和氮污染物方面具有一定的优越性.     

Effect of intermittent aeration on the microbial community structure of activated sludge in a submerged membrane bioreactor

Low removal rate for total nitrogen (TN) is the main limitation of a membrane bioreactor (MBR). The effects of intermittent aeration on the removal of TN and the microbial community structure of activated sludge from a submerged membrane bioreactor (SMBR) operating at three different aeration on/off times (run 1, continuous aeration; run 2, 60/60 min aeration on/off time; and run 3, 60/75 min aeration on/off time) were studied. The results showed that the removal rates for TN under different operation conditions were 26.2% (run 1), 59.5% (run 2) and 70.7% (run 3), respectively, and significant improvements were achieved. Monounsaturated phospholipid fatty acids (PLFAs) and saturated PLFAs were dominant PLFA types in activated sludge, followed by branched PLFAs; cyclopropane fatty acid were relatively small in amount. The highest ratio of the characteristic fatty acid representing the abundance of bacteria in activated sludge was found in run 2. Aerobic prokaryotes were the predominant groups under all three operation conditions, followed by the anaerobic bacteria and the Gram‐positive bacteria group; sulphate‐reducing bacteria (SRB) and other anaerobic bacteria occupied the lowest proportion. Intermittent aeration can be used as a possible means to improve the treatment performance in an MBR.     

CAST工艺处理城市污水的强化脱氮研究

介绍了镇江征润州污水处理厂CAST工艺的运行情况，结合该厂实际运行状况开展了强化脱氮效果的生产性试验研究。结果表明，该工艺对COD、SS和TP的去除率均能维持在80％以上，但对氨氮的去除效果较差；在该厂运行模式下，控制进水／曝气前30min的DO〈0．5mg／L、进水／曝气后30min的DO浓度在1．0-3．0mg／L、纯曝气DO浓度在2．0-3．0mg／L，可以实现同步硝化反硝化和硝化／反硝化作用下的共同脱氮，使脱氮效率提高了57％左右；在控制进水／曝气后DO〈0．5mg／L、纯曝气DO浓度在1．0-3．0mg／L的条件下，可以实现同步硝化反硝化作用下的脱氮，但较难实现理想的脱氮效果。     

低DO下曝气方式对分段进水脱氮工艺的影响

采用分段进水生物脱氮工艺处理小区生活污水,考察了在低DO条件下,不同曝气方式对硝化率及污泥沉降性能的影响。结果表明,在曝气量为0．27m^3／h、MLSS平均为2700mg／L左右、好氧区的DO为0．26～2．5mg／L的条件下,当进水氨氮为44～55mg／L时,对氨氮的去除率保持在95％以上,对COD的去除率〉90％;当控制好氧区第1、2格室的DO分别为0．5～0．7和1．0～1．2mg／L时,系统的硝化率维持在90％以上,出水中的氨氮〈2mg／L;在恒定曝气量下,向进水中投加有机碳源,当水质改变较快时,容易引起丝状菌污泥膨胀,但通过恒DO曝气控制,可使污泥的沉降性能得到改善。     

优化改进传统CAST工艺并高效低耗去除氮磷

传统CAST工艺广泛应用于城市污水处理,但在实际运行中常因工艺本身缺少独立有效的缺氧过程,使得氮磷的去除受到限制,出水水质很难达到一级A标准。针对大连泉水污水处理厂传统CAST工艺的实际运行情况以及存在的问题,将传统CAST工艺优化改进为能够高效脱氮除磷的CAST工艺,增设缺氧搅拌过程,缩短曝气时间,在提高出水水质的同时降低能耗。增加缺氧反硝化过程不仅能为随后进行的硝化过程提供较充足的碱度,还能去除相当一部分有机物,减轻曝气负荷。运行结果表明,优化改进后的CAST工艺使出水TN稳定达到一级A标准,TP<1mg/L,NH 4+-N<1 mg/L,同时节省生化池电耗约15.3%。     

城市污水同步生物脱氮除磷工艺特点及选择

分析了多种较为成熟的城市污水同步生物脱氮除磷工艺的特点,指出了选择生物脱氮除磷工艺时应考虑的因素,为污水处理厂脱氮除磷工艺选择与设计提供参考。