反硝化聚磷菌的脱氮除磷特性研究

为研究反硝化聚磷菌的脱氮除磷特性,对接触氧化、SBR、A/O、A2/O和双污泥系统的活性污泥做了好氧吸磷和缺氧吸磷的静态烧杯试验,单独考察了双污泥系统的污泥在厌氧条件下以不同碳源为底物和在缺氧条件下以NO3-为电子受体的释/吸磷特性。结果表明,SBR、A2/O、双污泥系统的污泥在好氧和缺氧条件下均有很好的吸磷效果,其中双污泥系统污泥的缺氧吸磷速率和反硝化速率最大。而且在缺氧条件下,当NO3-充足时其浓度对吸磷效果影响不大,吸磷速率为7.52 mgPO43--P/(gMLVSS.h),反硝化速率为9.74 mgNOx--N/(gMLVSS.h)。在厌氧条件下,以蔗糖为碳源的释磷量最小,释磷速率亦最低,而以CH3COONa为碳源的释磷量和释磷速率均最大,释磷速率为4.2 mgPO43--P/(gMLVSS.h)。     

低温下水解反硝化工艺的中试运行研究

为解决污水厂在冬季脱氮效果欠佳的问题,将水解酸化与反硝化过程耦合于水解池中而形成水解反硝化工艺.在温度为10.3 ～ 17.6℃条件下,利用水解反硝化工艺处理城镇污水,当进水COD、NH4+-N、TN和TP的平均浓度分别为446、23.6、36.5和7.3 mg/L时,对其平均去除率分别为93.6％、96.6％、75.6％、92.3％;在无外加碳源的条件下,出水COD、NH4+-N、TN浓度均可达到一级A排放标准,通过投加少量化学除磷药剂也可实现TP浓度达标排放.在温度为8℃条件下,水解反硝化工艺中污泥的比脱氮速率是AAO工艺中缺氧池污泥的1.6倍,而反硝化所消耗的碳源仅为缺氧池污泥的81.7％.     

超声预处理污泥发酵液作为反硝化聚磷补充碳源研究

剩余污泥含有丰富的有机物和氮、磷等营养物质,对其进行超声预处理及水解酸化可回收溶解性的有机物及水解产物作为生物脱氮除磷工艺的补充碳源。以增加水解酸化后污泥上清液中的挥发性脂肪酸(VFA)为目的,研究了超声声能密度及超声时间对污泥水解酸化释放SCOD和VFA的影响以及污泥水解酸化产物作为反硝化聚磷工艺补充碳源的可行性。结果表明,超声预处理可以有效促进污泥的水解酸化,在一定的范围内增加超声时间和声能密度可以提高水解酸化过程中产生的SCOD和VFA浓度;有利于水解产酸的超声预处理条件是声能密度为1. 5 W/mL、超声时间为10 min。在实际污水中投加污泥发酵液作为补充碳源可以提高反硝化聚磷系统对PO_4~(3-)-P的去除率,且发酵液/实际污水体积比为1/35时去除率最高;长期以污泥发酵液作为补充碳源,随着运行时间的增加,系统对PO_4~(3-)-P的去除率不断提高,运行20 d以后去除率达到了100%。     

A~2/O工艺的旁路化学除磷及污泥减量研究

为了确保脱氮除磷效果并降低剩余污泥产量,在A2/O系统的污泥回路上增加厌氧/好氧交替污泥减量池,并对部分厌氧释磷液实施旁路化学除磷。结果表明,在A2/O系统中接入污泥减量装置后,污泥表观产率为0.278 gMLSS/gCOD,污泥产量降低了37.9%;系统出水TN≤14.6 mg/L、TP≤1.31 mg/L,与常规A2/O工艺相比,对TN的去除率提高了3.84%,但对TP的去除率降低了2.87%。在A2/O系统中接入污泥减量装置并辅以旁路化学除磷后,系统出水COD≤55 mg/L、TN≤14.6 mg/L、TP≤0.70 mg/L,出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准,并实现了污泥减量的目的。     

厨余发酵液为外碳源的A/O-MBR脱氮除磷特性

利用厨余发酵液作为外碳源以改善A/O-MBR的脱氮除磷性能。结果表明:投加发酵液后反应器的脱氮除磷效果明显提高,出水NH+4-N、TN和PO3-4-P的平均浓度分别为0.72、7.25、1.78 mg/L,去除率分别达到96%、65%和85%以上。此外,厌氧污泥中的TP含量明显低于好氧污泥,而上清液中的PO3-4-P浓度高于好氧池,说明聚磷菌在厌氧条件下释磷,而在好氧条件下吸磷。释磷/吸磷批式试验进一步证实了在厌氧条件下主要进行释磷和反硝化过程,释磷速率达到5.66 mg/(g MLVSS·h),而在好氧条件下主要进行吸磷和硝化过程,吸磷速率和硝化速率分别为4.79、2.37 mg/(g MLVSS·h),较高的微生物活性有利于对污染物的去除。     

基于折流板反应器的污泥水解酸化研究

以城市污水处理厂的初沉污泥为研究对象,采用折流板反应器(ABR)对其进行水解酸化处理,考察了利用初沉污泥开发碳源的可行性及其工艺特性.在温度为30 ℃、水力停留时间为24 h、污泥停留时间为3 d的条件下,经过30 d的运行,系统具备了稳定的产酸效果.酸化液的SCOD和VFAs分别可达1 182 mg/L和602.8 mg/L,VFAs的最大产率达到0.06 mg/mgVSS,水解率最大为3.6%.可见,基于ABR反应器的初沉污泥水解酸化系统可成功实现VFAs的积累.酸化液的SCOD/VFAs值随着运行时间的增加呈下降趋势,最终趋于平稳.     

水解酸化池预处理低碳生活污水的效能分析

为了提高低碳氮比生活污水的脱氮效能,在缺氧池前设置水解酸化池,通过水解酸化作用改善进水碳源,同时对回流剩余污泥进行降解,以期达到改善进水碳源可生化性、提高其可利用率、减少外碳源投加量并实现污泥减量的目的。分别考察了水解酸化池对污水单独进行预处理以及对污水和回流污泥同时进行预处理情况下的作用效能及其对系统脱氮的影响。结果表明:两种预处理条件下,理论B/C值都大于0.65,出水SCOD/COD的平均值和出水VFA浓度均高于进水,单独污水水解酸化的出水SCOD减少较多,对TN的去除率仅为47.8%;回流剩余污泥后,温度>20℃且每日分4次共回流20 L剩余污泥的TN去除效果明显优于单独污水水解酸化和温度<20℃且每日分2次共回流10 L的运行效果,两种回流量条件下对TN的去除率分别为71.9%和66.1%,污泥减量率分别为58%和56.3%。     

强化水解反应器的中试研究

针对城镇污水处理厂进水SS/BOD5值偏高、C/N值偏低等问题,对传统水解反应器进行改进,设置两层布水器,以强化污水及初沉污泥的水解,改善出水碳源结构。在水力停留时间为3.5 h、污泥停留时间为15 d的条件下,强化水解反应器对SS的去除率达到89.7%,对COD>100的去除率达到92.1%;出水中溶解性有机物和小粒径有机物所占比例显著增加,SCOD/COD和COD0.45～5/COD值分别提高了38.2%和15.9%;出水VFAs含量约为进水的1.5倍,VFAs/TN值由进水的2.0提高至4.0,VFAs/TP值由进水的8.7提高至26.2。     

COD、MLSS、pH值及污泥驯化对脱氮除磷的影响

为了探讨碳源、pH值、污泥浓度以及驯化后污泥对脱氮除磷的影响,在有效容积为10 L的SBR内进行了试验研究,按不同影响因素在不同条件下试验。试验结果表明:随着碳源(乙酸钠)投加量的增加,当C/N值由1.44分别增至4.33、7.22时,对NO3--N的去除率由21%分别提高到81%、99%,但对PO34--P的释放未产生显著影响;在碳源足够的条件下,驯化一个月左右的污泥反硝化速率由13.27 mg/(L.h)增至50 mg/(L.h)左右;当MLSS由1 600 mg/L增至8 000 mg/L时,反硝化作用增强,对NO3--N的去除率由82%提高到95%;在pH值分别为5、7、9三个水平下,pH值=7时对NO3--N的去除率最高,为65%。     

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%.