基于A~2O—MBBR工艺的污水厂提标改造中试研究

针对某污水厂进水碳源不足、负荷冲击性强以及占地受限等问题,拟采用A~2O—MBBR工艺进行提标改造,并开展中试研究。中试结果表明,在进水平均C/N值3的条件下,生化池出水COD、NH_3-N、TN、TP平均值分别为14.4、0.24、5.93、0.25 mg/L,TN去除率相比现状污水厂提高了27.2%;在1.4倍水量冲击下,出水COD、NH_3-N、TN、TP平均值分别为9.9、0.56、6.17、0.2 mg/L;当垃圾渗滤液投加比为0.1%～0.4%时,出水COD、NH_3-N、TN、TP平均浓度分别为18.1、0.57、8.05、0.2 mg/L;悬浮载体上硝化菌群相对丰度为13.32%,反硝化菌群相对丰度为14.29%,硝化菌和反硝化菌同时存在,为同步硝化反硝化的发生提供了微观保证。可见,MBBR工艺可以强化中试系统的脱氮除磷能力,大幅提高系统的抗冲击负荷能力。     

多级A/O耦合生物膜反硝化处理低C/N值生活污水

首先采用分段进水多级A/O工艺处理低C/N值生活污水,通过投加乙酸钠强化反硝化性能,并针对试验过程中出现的污泥膨胀、碳源利用率低等问题,提出了多级A/O耦合生物膜反硝化强化脱氮工艺。探究C/N值对多级A/O工艺以及耦合系统性能的影响,并对比两者的异同;同时通过批式试验考察了碳源类型对污泥沉降性能的影响。当进水C/N值为2~5时,两种工艺对COD的去除效果差异不大,出水COD均低于50 mg/L。两者去除NH_4~+-N的差异较大,当C/N值=5时多级A/O工艺对NH_4~+-N的去除率为88.8%,出水NH_4~+-N高于5 mg/L,而耦合工艺受C/N值的影响不大,对NH_4~+-N的去除率保持在96.8%~99.6%,平均去除率为98.7%。两者对TN的去除率都随C/N值的增大而升高,但在C/N值=3~5时,耦合工艺较多级A/O工艺分别高出5.4%、5.4%、9.7%,且耦合工艺对TN的去除率呈线性增长。另外当底物充足时,乙酸钠、葡萄糖、淀粉均不会对污泥膨胀造成进一步恶化。     

反硝化深床滤池在一级A提标项目中的应用及运行效果

海宁丁桥污水处理厂原有一、二期工程主体工艺为SBR,三期工程主体工艺为A~2O,运行中出水TN、TP和SS达不到钱塘江流域要求的一级A排放标准。提标工程在现状流程后增加反硝化深床滤池深度处理工艺以强化脱氮除磷及去除SS。实际运行时因进水溶解氧几近饱和,脱氮消耗的外加碳源远大于理论值,所以不再外加碳源,出水水质也能达到一级A排放标准。出水TP、TN、SS、NH3-N、BOD_5和COD最大浓度分别为0. 31、12. 70、7. 00、3. 05、6. 0、43. 7 mg/L,平均去除率分别为40. 11%、6. 20%、35. 03%、69. 32%、33. 33%、14. 08%,表明反硝化深床滤池去除总氮效果一般,但对TP、SS、NH_3-N的去除效果很好。     

生物接触氧化法的同步硝化反硝化影响因素研究

研究了生物接触氧化法同步硝化反硝化系统中HRT、DO、COD及生物膜厚度对脱氮效率的影响.结果表明:在DO=2.0 mg/L的条件下,出水COD、TN、NH+4-N值随HRT的增加呈下降趋势,在HRT达到8 h时,出水COD、TN、NH+4-N值趋于稳定,去除率分别为94%、55.9%和73.3%;5-DO为2.0～4.0 mg/L范围内,对TN的去除率随着反应器内DO浓度的降低呈上升趋势,保持较好脱氮率的溶解氧为2.5～3.0 mg/L;进水COD为400 mg/L时,系统对TN、NH+4-N的去除率及容积去除率都处在较高水平,对TN的平均去除率达到60%;生物膜厚度对同步硝化反硝化有较大影响,增加生物膜厚度有利于同步硝化反硝化的进行.     

DO对A/O同步脱氮除磷工艺的影响研究

采用A/O同步脱氮除磷工艺处理模拟城市污水,考察了好氧段DO浓度对该工艺处理效果的影响.结果表明,好氧段DO浓度对系统脱氮除磷效果的影响显著,当DO控制在1.5mg/L左右时,系统的处理效果最佳,可实现同步硝化反硝化和反硝化除磷,对NH4+-N、TN、TP、COD的去除率分别为99.12%、94.61%、92.85%、96.10%,平均出水NH4+-N、TN、TP、COD分别为0.25、0.68、0.5和10 mg/L.     

低碳氮比常温城市生活污水同时硝化反硝化研究

以低氨氮(40mg/L~70mg/L),常温(16℃~20℃)城市生活污水经A/O除磷工艺后的出水为原水,在实现亚硝酸型硝化的基础上利用单级SBR系统,研究了不同C/N(碳氮比)和DO(溶解氧)对同时硝化反硝化(SND)的影响。研究结果表明,当进水COD和NH+4-N浓度分别为50~300mg/L和40mg/L~0mg/L、反应条件为DO=0.2mg/L~0.8mg/L、C/N=1~5,反应器中COD、TN的去除率最高分别达到82.1%、79.5%。     

高效滤池用于城镇污水厂提标改造的中试研究

采用可以同步去除TN、NH_3-N、SS的高效滤池,以天津市某城镇污水处理厂的二沉池出水为中试进水,通过改变投药量、进水水质、滤床深度等条件,测定不同进水水质时高效滤池反应器对污染物的去除情况。结果表明,碳源充足时,TN平均去除量为9.7 mg/L;投加絮凝剂后,出水SS可达到5 mg/L以下;系统对NH_3-N的去除能力有限,当进水NH_3-N5 mg/L时,出水浓度难以稳定降到1.5 mg/L以下。     

好氧区DO对A/O工艺处理ABS树脂废水的影响

采用一体式A/O工艺处理ABS树脂废水,研究了在好氧区不同的DO浓度下,对COD、TN及NH+4-N的去除效果,通过三维荧光法分析芳香族类有机物的含量变化,以及采用FISH法测定活性污泥中氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的数量,分析对NH+4-N去除效果变化的原因。结果表明,在总水力停留时间为36 h、回流比为4时,好氧区DO由5 mg/L降至1 mg/L,系统对COD的去除效果不受影响;随着DO浓度的下降,出水TN和NH+4-N浓度逐渐升高,当好氧区DO降至1 mg/L时,出水TN浓度仍满足一级A排放标准,此时出水NH+4-N升高至7.6 mg/L,不能满足一级A排放标准,但氨氧化菌所占比例并未减小(为7.7%),所以低DO浓度下出水氨氮浓度超标的原因并不是活性污泥中缺少氨氧化菌,而是硝化反应速率过低。最后结合对各污染物的去除效果和曝气量,分析得出好氧区DO在2 mg/L左右为较优的操作条件。     

两级A/O生物滤池与微絮凝过滤组合处理二级出水

针对西北地区低C/N值城镇污水处理厂二级出水,采用两级A/O生物滤池与微絮凝过滤组合工艺强化脱氮除磷效果。结果表明,生物膜形成后,在溶解氧、水力负荷、流量分配比分别为4 mg/L、1.2 m3/（m2·h）、70%∶30%的条件下,该工艺对COD、NH4+-N的平均去除率分别为85%、94%,出水平均浓度分别为19.86、0.48 mg/L,达到《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅲ类水标准;对TP的去除率为75%,平均出水TP浓度为0.22 mg/L,达到Ⅳ类水标准;对TN的去除率为72%,平均出水TN浓度为6.77 mg/L,远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A排放标准。组合工艺在保证COD去除效果的基础上实现了脱氮除磷。     

UASB/SBBR处理禽畜养殖废水的启动和稳定运行

采用外循环UASB/SBBR工艺处理高浓度禽畜养殖废水,经过103 d的连续运行,系统性能达到稳定。在进水COD为7 464~12 241 mg/L的条件下,出水COD稳定在204.3~386.4mg/L,平均去除率达到97.3%,UASB、SBBR的负荷分别为12.2和1.4 kgCOD/(m3·d);在进水NH+4-N为276.2~393.2 mg/L的条件下,出水NH+4-N稳定在2.1~15.6 mg/L,平均去除率为97.4%,实现了对有机物及NH+4-N的有效去除。整个试验过程中,SBBR反应器在室温下运行,硝化阶段的溶解氧控制在0.8~1.4 mg/L,稳定运行后出水NO-2-N占NO-x-N的比例达74.9%,平均硝化率和反硝化率分别维持在97.4%和93.6%,对总氮的去除率为89.6%,实现了以短程硝化反硝化为主的生物脱氮。     

HRT对多级A/O+悬浮填料组合工艺脱氮除磷的影响

采用多级A/O+悬浮填料组合工艺处理低碳源生活污水,考察了水力停留时间(HRT)对COD、NH_3-N、TN和TP去除效果的影响。结果表明,当HRT大于8 h时,出水COD、NH3-N和TN浓度能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,但对TP的去除效果一般,去除率不足75%。悬浮填料生物膜形成的缺氧微环境条件有利于同步硝化反硝化(SND)过程的发生,脱氮效果好于传统活性污泥系统。这为低碳源生活污水处理选择适宜的HRT提供了理论依据。     

硝化/反硝化滤池用于一级A水质提升的中试研究

研究了硝化和反硝化滤池系统应用于市政污水一级A出水水质提升至Ⅳ类地表水水质的可行性。当中试系统进水NH_4~+-N均值为16.05 mg/L时,出水NH_4~+-N均值为0.3 mg/L,硝化滤池的平均硝化负荷为0.32 kg NH_4~+-N/(m~3滤料·d);进水TN均值为17.9 mg/L时,出水TN均值为2.7 mg/L,反硝化滤池的平均脱氮负荷为1.2 kg N/(m~3滤料·d);进水TP均值为0.65mg/L时,出水TP均值为0.27 mg/L。中试结果表明硝化和反硝化滤池系统基本可以满足将市政污水一级A出水水质提升至Ⅳ类地表水水质的提标改造要求。     

组合生物滤池用于污水处理厂提标类Ⅳ类标准工程

台州某污水处理厂为达到对出水达标率的高考核标准(TN不达标次数不超过3次/a),在原改良A/A/O—高效混凝沉淀池—盘式滤池工艺基础上,增设组合生物滤池(DN+C/N型)—V型滤池(前置微絮凝)的深度处理提标工艺,将污水处理厂出水标准由一级A提高至《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中的Ⅳ类标准(氨氮、总氮除外)。工程运行结果表明,在原水COD、BOD_5、SS、NH_3-N、TN、TP平均值分别为133.5、47.2、75.3、21.4、30.9、2.59 mg/L时,出水平均值分别为11.6、1.3、2.0、0.21、9.2、0.12 mg/L。工程运行中需注意控制进水跌水曝气对碳源的消耗及缺氧环境的破坏,保证适量碳源(50 mg/L)的供给和对反硝化池溶解氧的控制(小于1mg/L)。     

制革废水处理厂及下游综合污水厂升级改造探究

对某制革废水处理厂和下游综合污水处理厂的进出水水质和沿程工艺段进行采样分析,得出制革废水处理厂出水NH3-N和TN平均浓度分别为77. 32、160. 93 mg/L,综合污水处理厂出水COD平均浓度为106. 8 mg/L,其中大部分是难降解COD,出水TN平均浓度为89. 93 mg/L,出水COD和TN是影响污水处理厂出水达标排放的主要指标。在小试中投加500 mg/L葡萄糖(以COD浓度计)时脱氮效果明显增强,综合污水处理厂出水TN浓度可稳定在15 mg/L以下。利用臭氧、活性焦和四相催化氧化深度处理综合污水处理厂二级出水,发现臭氧对COD基本没有去除效果,活性焦和四相催化氧化都能使COD浓度降至50 mg/L以下,但四相催化氧化去除单位COD的成本约是活性焦的29%、再生活性焦的49%。     

进水位置和比例对多级生物接触氧化工艺的影响

以农村生活污水为研究对象,进行了现场多级生物接触氧化工艺试验,考察分段进水对污染物的去除效果,研究在最优工况下的氮素变化。结果表明:好氧段一与缺氧段一的最佳进水体积比为4∶1,COD、NH_4~+-N和TN的出水平均浓度分别为20. 2,0. 5和9 mg/L,平均去除率为91. 93%、97. 10%和64. 27%。依靠好氧段的同步硝化反硝化过程和缺氧段的反硝化过程,出水TN稳定且能够达到地方一级A标准。     

SBR法处理垃圾渗滤液与粪水的混合液

采用有效容积为1200m3的SBR反应器处理垃圾渗滤液与市政粪水的混合液,探讨了对两者进行混合处理的可行性.反应器对COD、BOD5、TN、NH+4-N和TP的平均去除率分别达到92.12%、98.48%、81.45%、99.68%和96.52%,相应的平均去除负荷分别为145.75、51.51、22.73、25.04和0.53g/(kgSS·d).当控制C/N在5.0～6.5之间时,对TN的平均去除率可达81.45%,对COD的平均去除率为92.46%,出水COD≤450 mg/L、BOD5≤30 mg/L、NH+4-N≤10mg/L、TN≤180mg/L、TP≤1.0mg/L、色度≤320倍.SBR反应器对垃圾渗滤液和粪水的混合处理效果较好,粪水的混入可有效提高垃圾渗滤液的可生化性以及反应器对TN和TP的去除率,有效解决了垃圾渗滤液中TN去除的难题;同时,反应器内可能存在比短程硝化反硝化消耗更少碳源的脱氮反应形式,但出水COD浓度仍略高.     

DMBR短程硝化反硝化处理餐厨垃圾厌氧沼液

以中空玻璃纤维编织管作为膜组件材料,自行设计制作了一套动态膜生物反应器(DMBR),研究了该装置在短程硝化反硝化条件下对餐厨垃圾厌氧沼液的处理效果。结果表明,通过逐渐提高沼液比例并控制DO浓度为0.8～1.2 mg/L、温度为35℃,可在16 d左右基本实现DMBR短程硝化反应的启动。系统稳定运行阶段,当进水COD和NH_4~+-N浓度均值分别为6 944和650 mg/L、水力停留时间(HRT)为30 h时,COD、NH_4~+-N和TN去除率分别可达92%、92%和68%,COD和NH_4~+-N容积负荷分别达到5.13 kg/(m~3·d)和0.48 kg/(m~3·d),NO_2~--N积累率稳定在84%以上、最高值达到90.38%。经处理后,餐厨垃圾厌氧沼液可稳定达到纳管标准,其溶解性微生物代谢产物荧光峰几乎完全被去除,说明该工艺可显著降解甚至完全去除类蛋白物质。     

铁刨花对A/O/A工艺脱氮除磷效果的影响

为实现常温下城市生活污水的低能耗脱氮除磷,进行了在厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)工艺中添加铁刨花的对比试验。研究表明,在温度为(25±1)℃、pH值为8.0±1、DO为(1±0.5)mg/L、总Fe为(35±2)mg/L和HRT为9 h的条件下,该耦合工艺的亚硝态氮积累率可以稳定在45.2%,对COD、TN和TP的平均去除率分别为86.6%、80.2%和90.4%;出水COD、TN、TP平均浓度分别为45.5、8.4、0.29 mg/L,达到了GB 18918—2002的一级A标准;耦合工艺对TP的去除主要是通过化学沉淀和絮凝作用,其贡献率达80%。可见,通过生物与化学工艺的耦合可以实现短程硝化反硝化,同时对COD、TN和TP的去除效果良好。     

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%.     

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.