DO和填料对多级A/O工艺同步硝化反硝化的影响

为了解决低碳源污水脱氮效果不佳的问题,挖掘多级A/O工艺强化脱氮的潜力,在小试装置中开展了多级A/O工艺同步硝化反硝化的研究.结果表明,随着DO浓度的升高,同步硝化反硝化率呈现下降的趋势,低DO浓度(0.5 mg/L)下的同步硝化反硝化率高达37.4％.在系统中投加填料之后,系统的同步硝化反硝化脱氮能力得到提升.但是随着DO浓度的升高,填料对同步硝化反硝化的影响逐渐减弱.通过试验,提出了多级A/O工艺在较低溶解氧浓度下的梯级曝气运行控制模式,并确定了最佳运行工况,即各好氧区的最佳DO分别为0.5、1.0、1.5 mg/L,在低曝气能耗下实现了对氨氮的去除与较大程度的同步硝化反硝化.     

多点交替进水阶式A~2/O工艺强化脱氮效果研究

通过调整前好氧池的曝气量,重点考察了多点交替进水阶式A2/O工艺的强化脱氮效果。结果表明,在试验条件下,前好氧池的曝气量宜控制在0.15 m3/h,此时前好氧池的DO浓度保持在1.0～1.3 mg/L的较低水平,增强了同步硝化反硝化作用,提高了脱氮除磷效果。同时,降低前好氧池曝气量后,减少了反应池由好氧状态向缺氧状态转换的时间,延长了缺氧状态的有效时间,提高了缺氧反应效率,降低了运行能耗。在实际工程中,可以通过控制前好氧池DO浓度(稳定在0.6～0.8 mg/L)而对曝气量做相应调整。     

SBR工艺同步硝化反硝化现象及其脱氮效果

采用内径为300mm、高为650 mm的圆柱形SBR反应器进行试验,采用鼓风曝气,用温控仪控制水温在要求的范围内,由时间程序控制器控制进水、闲置、曝气、沉淀和排水全过程,用DO仪和pH计分别在线判断SBR反应器的运行状况,研究SBR系统对有机物和氮的去除过程及其脱氮效果,同时结合试验数据对有氧条件下反硝化及异养硝化菌进行较深入的分析.结果表明DO浓度控制在3～5 mg/L时,其同步硝化反硝化现象明显,脱氮效果最佳,总氮去除率可达80%,COD的去除率达90%.采用同步硝化反硝化脱氮还可以克服污水中碱度不足的现象,由于反硝化不断产生碱度,补充了微生物对有机物和含氮化合物的降解引起水中pH值的下降.当温度为18～25℃时,SBR系统氨氮的去除比较稳定,说明SBR工艺可实现常温同步硝化反硝化.     

DO浓度对SUFR系统同步硝化反硝化的影响

采用螺旋升流式反应器（SUFR）处理生活污水，考察了好氧反应池中DO浓度对其同步硝化反硝化的影响。结果表明，在好氧反应池上部溶解氧浓度为3．0～3．5mg／L时，发生了明显的同步硝化反硝化现象，其对TN的去除量占SUFR系统对TN去除总量的16％左右；好氧反应池中的同步硝化反硝化反应只发生在池的下部，其中、上部只进行了好氧硝化反应；SUFR系统中好氧反应池上部的最佳溶解氧浓度范围为3．0～3．5mg／L，此时系统的硝化和反硝化效果最佳，好氧反应池中的脱氮效果也较好，系统对TN的去除率〉84％。     

LSP＆PNR工艺的脱氮除磷和污泥减量性能研究

在工艺调控的基础上，发现限氧曝气、连续流A／O工艺在长污泥龄条件下融合外排厌氧富磷上清液的侧流除磷技术可以解决污泥减量工艺对氮、磷去除能力低的问题，以此为基础开发了具有脱氮除磷功能的污泥减量LSP＆PNR工艺。应用该工艺处理校园生活污水的试验结果表明，在SRT=50d、DO=0．5～1．5mg／L以及进水COD=332～420mg／L、NH，-N=30～40mg／L、TN=34～51mg／L、TP=6～9mg／L的条件下，出水COD≤23mg／L、NH3-N≤3．2mg／L、TN≤17mg／L、TP≤0．72mg／L；表观污泥产率为0．155gMLSS／gCOD。研究还发现，在LSP＆PNR工艺中同步硝化反硝化是最主要的脱氮形式，约占反硝化脱氮总量的60％；代谢BOD，的需氧量为1．38～1．57kgO2／kgBOD5；进入化学除磷池的侧流液量相当于处理水量的10％～15％。     

废轮胎媒介-A^2／O工艺的脱氮性能研究

将废轮胎切碎后与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）及沸石按一定比例混合制成一种辅助媒介，并添加至A^2／O工艺的好氧段，考察了对脱氮效果的影响。试验结果表明，投加该媒介后可在好氧段内产生大量的微缺氧区，当维持污泥浓度为3～4g／L、DO为1．6～2．4mg／L以及进水C／N值为9～11、pH值为7．7～8．1的条件下，取得了较好的同步硝化反硝化效果，使脱氮能力提高了约13％。     

IAL-CHS反应器的同步硝化反硝化研究

研究了IAL-CHS反应器的同步硝化反硝化效果和实现机理。结果表明,在水力负荷为1.0 m3/(m2.h)、DO浓度为2.0~3.5 mg/L、水温为19.4~20.5℃以及进水COD为165.1~220.1 mg/L、NH3-N为69.65~85.86 mg/L的条件下,IAL-CHS反应器取得了良好的脱氮效果。通过分析含氮化合物的浓度变化发现,在好氧条件下反应器内发生了明显的同步硝化反硝化现象,经分析认为IAL-CHS反应器特殊的结构和运行方式是其能够进行同步硝化反硝化的主要原因。     

MBR中DO对同步硝化反硝化的影响

膜生物反应器（MBR）中,在DO为1mg/L左右,MLSS为8000-9000mg/L,温度为24℃,进水pH值为7.2,COD、NH3-N分别为523-700mg/L和17.24-24mg/L的相对稳定条件下,对COD、NH3-N、TN的去除率分别为96%、95%、92%。详细分析了在控制DO的条件下,MBR发生同步硝化、反硝化的原因,并提出了在单级好氧反应器中控制DO可发生短程硝化一反硝化生物脱氮的机制。     

污泥减量工艺:HA-A/A-MCO的好氧脱氮机制分析

针对污泥减量技术存在对氮、磷去除能力低的问题,开发了一种具有强化脱氮除磷功能并可实现污泥减量化的HA-A/A-MCO工艺。在该工艺取得同步脱氮除磷和污泥减量优异效果的条件下,采用其处理校园生活污水,当进水TN平均为47 mg/L时,出水TN为10.9 mg/L,系统的总脱氮率为76.8%,其中好氧脱氮量占总脱氮量的50%,缺氧脱氮量占26%;HA-A/A-MCO系统存在着在好氧条件下具有反硝化能力的菌属,对好氧脱氮有一定贡献,且DO浓度对其反硝化能力没有抑制作用;好氧池中的DO浓度梯度有利于在污泥絮体内形成缺氧环境,从而促进同步硝化反硝化(SND)的发生,但减小污泥絮体尺寸会削弱絮体内部缺氧区域比例、降低SND的脱氮效率。     

城市污水处理中的工艺运行优化

由于实际进水水质与设计值有偏差,造成采用改良氧化沟工艺的邯郸市西污水处理厂,运行管理困难且费用较高。针对该厂的实际运行情况,探讨了曝气系统的DO、MLSS、泥龄等运行参数的控制问题,并对各参数进行了分析、优化调整。结果显示：该厂好氧区出水Do控制在2．5～5．5mg／L,缺氧区DO控制在0．3～0．7mg／L时,可保证良好的除磷效果;将MLSS控制在5000mg／L左右,并通过排泥将泥龄控制在16～19d左右时,氧化沟系统可在最低运行能耗下获得最优硝化、脱氮效果;避免过多的硝酸盐随回流污泥进入厌氧选择池也是该系统工艺控制的关键,适宜的进水90D5／TN比值以及稳定可靠的反硝化控制,可进一步提高该系统的处理效果,尤其是脱氮效果。     

复合生物反应器的同步硝化反硝化研究

以实际生活污水为处理对象,利用有效容积为12 L的间歇式复合生物反应器（填料填充率：30%,运行方式：瞬间进水—曝气660 min—沉淀40 min—排水20 min）,研究了DO、COD/TN值、MLSS对同步硝化反硝化的影响。结果表明：当溶解氧浓度从4 mg/L降到0.5 mg/L时,对总氮的去除率从48.9%升至74.2%;当污泥浓度从1 000 mg/L提高至6 000 mg/L时,对总氮的去除率从63.4%升至81.6%;当COD/TN值从3升至15.6时,对总氮的去除率从59%提高至82.5%,但当COD/TN值〉8后,对总氮的去除率提高得并不明显。整个试验过程中SVI〈105mL/g,污泥的沉降性能良好。复合生物反应器易于实现稳定的同步硝化反硝化,并可通过控制DO、MLSS等参数来有效提高对总氮的去除率。     

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。     

低溶氧下低C/N值生活污水的同步硝化反硝化

采用改良的Orbal氧化沟中试系统处理低C／N值生活污水，考察了溶解氧浓度对同步硝化反硝化（SND）的影响。结果表明，当外沟溶解氧浓度为0．3mg／L时，约有29．97mg／L的总氮在氧化沟的外沟通过SND去除，外沟对COD的实际去除量为9．03mg／L，外沟的SND主要是利用微生物内贮有机碳源或生物吸附碳源进行的。控制氧化沟的外、中、内沟溶解氧浓度分别为0．3、0．5和2．0mg／L时，系统的SND率和总氮去除率最高。在优化的溶解氧条件下，系统对总氮的平均去除率和平均SND率分别为66．0％和42．6％，分别比优化前提高了13．8％和24．3％。     

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.     

序批式生物膜法的脱氮除磷功效研究

采用序批式生物膜工艺进行了处理广州地区城市污水的脱氮除磷试验研究，结果表明：在碳、氮、磷比例失调（碳量偏低）的情况下，达到了既去除有机物又能脱氮除磷的效果，出水BOD5、COD分别为6．0～9．8、12．7～35．5mg／L，而TN、NH3-N、TP分别在14．8、4．0、0．5mg／L以下；磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提；DO浓度会影响好氧段的磷吸收速率，但不影响磷的去除量；在好氧运行初期发生了同步硝化反硝化，其去除的总氮约为15％。     

溶解氧浓度对A~2/O工艺运行的影响

以城市污水厂中最常采用的A2/O工艺为研究对象,开展了处理实际生活污水的研究,系统探讨了DO浓度对该工艺运行的影响。结果表明,当好氧区的DO平均浓度从4.0 mg/L降低至1.0 mg/L时,对COD的去除基本不受影响;而系统的硝化效果逐渐降低,但是低DO浓度引发的SND等作用,使得对TN的去除率反而逐渐升高。单纯从生物脱氮的角度考虑,A2/O工艺可以在DO为1.0～2.0 mg/L之间运行。不过低DO浓度运行对生物除磷效果的影响很大,在DO为1.0 mg/L时,除磷效率逐渐下降,这是由于供氧不足引发了生物除磷性能的恶性循环。另外,低DO浓度运行还引发系统中的污泥发生了微膨胀现象,在污泥微膨胀期间出水SS<5 mg/L。就总体的运行情况而言,不同于A/O等单纯脱氮工艺,A2/O工艺不宜在DO<2.0 mg/L的条件下运行,否则需要引入化学除磷。     

悬浮填料生物系统处理炼油废水试验

为了提高A／O工艺的脱氮效果，采用悬浮填料生物系统来处理炼油废水。试验结果表明，当装填30％反应器容积的悬浮填料、进水NH3-N和COD分别为54～75mg／L和420～570mg／L、水力停留时间为24h时，对NH3-N和COD的去除率分别达96％和88％以上，出水水质达到了排放标准。此外，在悬浮填料曝气池中还发生了同步硝化反硝化现象。     

DAT-IAT改进工艺对生活污水中氨氮的去除

以需氧池-间歇曝气池（DAT-IAT）工艺为基础，在其后设置一生物接触氧化反应器，考察了该组合工艺对生活污水中氨氮的去除效果。结果表明，在IAT池以曝气2h、沉淀1h、出水1h的工况运行及生物接触氧化反应器的HRT为3h的条件下，系统对氨氮的平均去除率为81．1％，出水氨氮平均浓度为7．0mg／L，满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T 18920-2002）的要求。系统对氨氮的去除率随着进水COD浓度的提高而下降，当进水COD为815．3mg／L时，出水氨氮浓度仍可满足GB／T 18920-2002的要求；随着进水氨氮浓度的提高，系统对氨氮的去除率先略有上升后明显下降，为保证出水氨氮浓度达到回用标准，应将进水氨氮浓度控制在50mg／L以下；系统适宜的pH值范围为7～8，pH值过高或过低都会造成系统对氨氮去除率的显著下降。     

溶解氧对CASS工艺影响的研究

就曝气时间段DO的变化对处理效果的影响进行了实验,研究结果发现DO在3．0mg／L时COD去除率达90．7％;CASS工艺对NH3-N的去除效果随DO浓度降低而变坏;对TN的去除最佳点也是在130浓度为3．0mg／L时,去除率为73．3％;对TP的去除率在DO浓度为1．0～3．0时均能达到94％;CASS出水均能达标排放。     

Orbal氧化沟生物脱氮的中试研究

采用有效容积为330L的中试Orbal氧化沟模型处理城市污水,研究了Orbal氧化沟的同时硝化反硝化生物脱氮现象。结果表明,Orbal氧化沟具有良好的降解有机物和硝化性能;在不投加外碳源和不设硝化液内回流的条件下,通过控制DO浓度分布,可以实现氧化沟内的同时硝化反硝化,对总氮去除率平均为61%,出水总氮平均为14mg/L。经分析认为,DO浓度分布是氧化沟内同时硝化反硝化的决定因素,进水中的COD/TN是影响总氮去除率的重要因素;通过控制外沟低DO运行,可以稳定实现Orbal氧化沟的低能耗高效脱氮;多沟道串联的反应器布置方式有效防止了低DO运行带来的亚硝酸盐积累和污泥膨胀的发生。