SBBR处理不同C/N值城市污水的脱氮除磷性能

采用自主设计的混纺棉线填料序批式生物膜反应器(SBBR)处理城市污水,控制水温为(25±1)℃、曝气量为150 L/h,在C/N值为(8.04~11.85)、(4.59~6.12)、(3.21~4.09)的条件下分别运行了15、20、20 d,对其脱氮除磷性能进行研究。结果表明:当C/N值为(8.04~11.85)、(4.59~6.12)、(3.21~4.09)时,对COD的平均去除率分别达到87.2%、92.3%、94.3%,对TP的平均去除率分别为96.0%、96.3%、96.7%,对TN的平均去除率分别为92.9%、67.3%、48.2%,对NH3-N的平均去除率分别为99.3%、99.7%、78.1%。可见,进水C/N值对去除COD和TP的影响较小,而对脱氮的影响较大,当C/N值低时脱氮效果较差。     

温度、DO及C/N值对SBBR工艺脱氮除磷的影响

采用以An/O/A(厌氧/好氧/缺氧)模式运行的序批式生物膜反应器(SBBR)工艺对模拟宁夏农村生活污水进行处理,考察温度、DO及C/N值对SBBR工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明,SBBR系统可以呈现良好的同步硝化反硝化(SND)效果,系统在C/N值为6、DO为1.4～1.6 mg/L、温度分别为30℃和20℃两种工况下,对氮、磷的平均去除率分别为98.25%、81.56%和91.63%、96.03%,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。该工艺在深度脱氮情况下后置缺氧段存在二次释磷现象,通过调整DO浓度,该工艺在温度为30℃、C/N值为6、DO为2.9～3.1 mg/L的条件下,出水水质可达到GB 18918—2002的一级A标准。     

C/N值对短时曝气SBR高标准脱氮除磷效能的影响

针对现有城镇污水脱氮除磷效率低、碳源对深度脱氮除磷制约等突出问题,提出了基于短时曝气SBR的城镇污水高标准脱氮除磷技术,考察了进水C/N值对短时曝气SBR脱氮除磷效能的影响。结果表明,进水C/N值对短时曝气SBR的脱氮除磷效能影响显著。当温度为25℃,SRT为40 d,进水C/N值分别为4、5、6、7时,系统对NH4+-N的平均去除率分别为83.3%、99.3%、99.4%、99.5%,对TN的平均去除率分别为58.8%、82.6%、88.1%、93.8%,对TP的平均去除率分别为14.6%、54.5%、76.6%、97.5%。当进水C/N值为7时,系统出水COD、NH4+-N、TN、TP平均浓度分别为18、0.20、2.46、0.13 mg/L,COD、NH4+-N与TP指标满足地表水Ⅳ类水质标准,TN指标接近地表水Ⅴ类水质标准。     

脱氮除磷膜生物反应器处理低C/N值生活污水中试

采用脱氮除磷膜生物反应器(BNPR-MBR)开展了处理北方某城市生活污水的中试研究。近200 d的运行表明,对COD、BOD5的去除率分别稳定在93%、98%,其中生化降解与膜截留对去除COD的贡献率分别为88.4%和11.6%;在平均负荷为0.68 kgCOD/(m3.d)的情况下,系统的污泥产率约为0.2 kgVSS/kgCOD。在没有外加碳源的情况下,NH4+-N基本上完全被硝化,对TN的平均去除率约为79%,出水平均TN保持在10.76 mg/L左右;在厌氧、缺氧、好氧的交替驯化下,反硝化除磷菌和好氧聚磷菌在系统内得到了富集和强化。当系统的SRT为40 d左右时,对TP的平均去除率为85%,出水TP在0.93 mg/L左右,其中反硝化除磷和好氧吸磷对去除TP的贡献分别为44.63%和51.84%,膜截留所占比例为3.53%。间歇抽吸出水、在线气泡冲刷、水力反冲及定期药洗能够有效抑制膜污染,控制跨膜压差在20~30 kPa之间,保证了其能够持续运行。     

DO和C/N值对一体化OCO工艺脱氮除磷的影响

以模拟生活污水为处理对象,研究了DO浓度和进水C/N值对中心岛式一体化OCO工艺脱氮除磷的影响。结果表明:当好氧区的DO浓度控制在2.0 mg/L左右时,缺氧区和厌氧区的DO浓度较易控制在反硝化和释磷所需的生化环境,对TN和TP均能达到较好的去除效果,去除率分别为85%和94%;随进水C/N值的增加,对TN的去除率先升高后降低,而对TP的去除率先升高后趋于稳定,对TN和TP的去除效果均在进水C/N值为8.5左右时最理想,去除率分别为85%以上和94%,当C/N值>8.5时,对TP的去除率基本保持在93%以上。     

管式压力生物膜反应器的同步脱氮除磷效能

以开发小城镇污水高效脱氮除磷分散处理设备为目标,在管式压力生物膜反应器中构建同步脱氮除磷系统,并探讨其处理效能.反应器在温度为20 ～ 25℃、压力为0.1 ～0.12 MPa、有机负荷为2.6 kgCOD/(m3 ·d)、氮负荷为0.4 kgTN/(m3·d)、磷负荷为0.04 kgP/(m3·d)及无污泥外排条件下运行30 d后,出水COD、PO3--P、NH4+-N、TN分别为35、0.9、7、7.5 mg/L,去除率分别为90％、76％、78％、83％;系统运行30 d共损失磷约0.87 kg,生物膜中磷含量为2.14％,污泥中结合态磷化氢含量为0.012 mg/kg,为非聚磷菌除磷途径;PCR-DGGE分析表明,接种污泥和反应器内成熟生物膜的种群相似度为52.3％.     

一体式膜生物反应器的脱氮除磷效能研究

采用一体式膜生物反应器处理城市生活污水,考察了不同溶解氧浓度下的脱氮除磷效果.结果表明,在低溶解氧条件下,膜生物反应器在有效去除有机物的同时还取得了较好的脱氮除磷效果.当控制反应器内溶解氧为0.5 ms/L左右时,进水COD为342～2 500 mg/L.出水COD平均为31.71 mg/L,对COD的去除率可达95%以上;进水TP为4.08～31.45 mg/L,出水TP70%.当溶解氧>2 mg/L时,进水COD为161.3～453.4 mg/L,出水COD为8.32～21.9 mg/L,去除率最高可达99.08%;进水TN为22.52～57.9 mg/L,出水TN为16.3l～24.49 mg/L,对TN的去除率大多为30%～40%;进水TP平均为4.48 mg/L,出水TP大部分在1.0 ms/L以上,去除率为48.07%～93.22%.     

低温下改良SBBR脱氮除磷效能及微生物种群研究

以SBBR高标准脱氮除磷系统为研究对象,考察了温度对该系统脱氮除磷效能及微生物种群的影响,提出了低温下SBBR系统高标准脱氮除磷的运行策略。结果表明,温度对系统的脱氮效能影响显著。当温度为10℃、COD负荷为0.82 kg/（m³·d）时,系统对NH₄⁺-N、TN的平均去除率分别为72.4%、70.1%,与温度为24℃时相比,去除率分别降低26.4%和26.1%;通过调整低温（10℃）下SBBR系统的运行工况及进水方式,可以有效强化SBBR脱氮除磷效能,在COD负荷为0.41 kg/（m³·d）、运行工况为进水6 min—厌氧2 h—好氧9 h—缺氧3 h（二次进水）—好氧9 h—沉淀0.8 h—排水6 min条件下,对COD、NH₄⁺-N、TN和PO₄^3--P的去除率分别提高至95.3%、99.2%、95.9%、95.1%,出水水质达到《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）类Ⅳ类水标准。16S r ...     

C/N值对异养硝化同步脱氮系统效能的影响

针对现有自养硝化过程效能低的问题,以高盐高氮高有机物浓度榨菜废水为研究对象,考察了C/N值对基于异养硝化的压力生物膜反应器同步脱氮系统效能的影响。采用16S rDNA与PCR-DGGE技术探讨了C/N值对系统微生物种群的影响。结果表明:对COD为8 960 mg/L、NH+4-N为175 mg/L、TN为185 mg/L的高盐废水,C/N值对系统的脱氮效能影响显著,在盐度为3%(以NaCl计)、温度为(35±0.5)℃、C/N值为50、有机负荷为23.04 kgCOD/(m3·d)、氮负荷为0.48 kgN/(m3·d)时,对COD、NH+4-N、TN的去除率分别为97.87%、98.93%、98.18%。在高负荷条件下,反应器中氮和有机物呈现同步降解的规律,表明系统中的硝化过程为异养硝化。同时,C/N值对系统微生物的群落结构有影响,C/N值过高或过低时微生物种群丰富度和多样性指数值均有所降低;但不同C/N值条件下的微生物种群有较高的相似性。     

交替式缺氧/厌氧膜生物反应器的脱氮除磷效能

开发出一种交替式缺氧／厌氧膜生物反应器（AAAM）的脱氮除磷工艺。该工艺由一个交替的缺氧／厌氧反应区扣一个连续曝气的好氧区组成，通过改变好氧区回流混合液的流向使缺氧和厌氧环境在两个单独的反应器（A和B）内交替形成，以实现同步缺氧反硝化、厌氧释磷及反硝化聚磷菌的部分吸磷过程。中空纤维微滤膜置于好氧区，该区采用连续曝气方式实现硝化、过量吸磷及对膜污染的控制。试验结果表明：AAAM工艺能够高效去除营养物，对COD、总氮、总磷的平均去除率分别为93％、67．4％和94．1％。     

复合淹没式膜生物反应器脱氮除磷效能研究

介绍了膜生物反应器系统对氮、磷的去除效能及影响脱氮除磷效果的主要因素。试验结果表明,控制好膜生物反应器系统的运行条件,可以在去除有机物的同时脱氮除磷。     

C/N值对膜泥法一体化OCO工艺脱氮除碳的影响

在保持HRT、DO、pH值等参数基本不变的条件下,研究了不同进水COD浓度和C/N值对膜泥法一体化OCO工艺脱氮除碳效果的影响.研究表明,一体化OCO工艺对BOD5、COD均具有很好的去除效果,出水COD和BOD5浓度分别低于60和20 mg/L;随进水COD浓度和C/N值的增加,出水NH3-N浓度逐渐增大,去除率逐渐降低,而对总氮的去除率呈波浪式变化.进水COD为300 mg/L( C/N值为7.5左右)时的除污效果最好,此时系统对BOD5 、COD、NH3-N和TN的去除率分别达到98％、95％、98％和80％.该工艺有较强的降解有机污染物的能力和抗进水COD浓度和C/N值冲击的能力,能够满足处理城市生活污水的需要.     

pH值对SBBR自养脱氮系统效能及功能菌数量的影响

从在不同pH值条件下稳定运行的SBBR自养脱氮反应器中分别提取活性污泥及生物膜样品的基因组DNA,通过特异引物扩增系统内亚硝化菌(AOB)、硝化菌(NOB)及厌氧氨氧化(ANAMMOX)菌的基因序列,采用荧光定量PCR技术对功能菌进行定量分析,研究pH值对系统运行效能及功能菌数量的影响。研究显示,pH值对SBBR自养脱氮系统的运行效能及三大功能菌的数量均有显著影响。在pH值=6.0的酸性条件下,AOB、NOB及ANAMMOX菌数量比其他pH值条件下的低,脱氮效果差。AOB在pH值=7.0～8.0范围内数量较多,在pH值=9.0时将受到明显抑制。在pH值=7.0～9.0的范围内,NOB数量的变化趋势没有AOB的显著。在pH值=8.0时,各功能菌的数量均达到最大值,系统构成一个和谐稳定的微生态环境,运行效能较佳,因此该值为此SBBR自养脱氮系统的最佳控制点。     

不同充水比下SBR光生物反应器的脱氮除磷效能

利用螺旋藻系统处理生活污水,旨在为污水的资源化利用提供一条可行的途径。采用人工配水对螺旋藻进行预培养,培养至系统稳定后开始投加经厌氧处理后的生活污水,比较不同充水比条件下对氮、磷的去除效果以及螺旋藻的生长情况。从3组试验对比情况来看,螺旋藻系统对氮、磷均有一定的去除效果。在充水比为10%时,系统的稳定性最好,对氮、磷的去除率也最高,其中对TN的去除率为75.67%,对TP的去除率为75.70%。因此,螺旋藻系统光生物反应器能够用于生活污水的处理及资源化利用,在实现污水处理的同时,也可产生螺旋藻生物质,可用于制作牲畜饲料或生物质柴油。     

进水COD浓度及C/N值对脱氮效果的影响

进水COD浓度及C/N值是影响系统反硝化效果的两个重要参数,为此研究了不同进水COD浓度在不同C/N值条件下的脱氮效果。结果表明:进水COD为150mg/L和200mg/L左右时,脱氮率随C/N值的增加而增加,而进水COD为100mg/L左右时,系统的脱氮率随时间增加而降低;进水COD浓度<200mg/L时,反应条件相同、C/N值相同而进水COD浓度不同,系统的脱氮率也不相同,进水COD浓度高,则脱氮率也高;当进水有机碳源浓度较低时,需要以进水COD浓度及C/N值共同来表示系统的脱氮能力。     

三级BAF工艺处理低C/N值生活污水的脱氮效能

通过中试研究了三级BAF工艺(C+N+DN)处理低C/N值生活污水的脱氮效能,考察了硝化液回流比的影响.结果表明:在C柱和N柱的气水比分别为3:1和2:1,C柱、N柱和DN柱的HRT分别为1.25、1.25和0.84 h,以及水温为25～32℃的条件下,增加硝化液回流比可以明显提高系统对NH+4-N和TN的去除效果,但对去除COD无明显影响.当回流比为0.25%、50%和100%时,系统对NH+4-N的去除率分别为84%、88%、97%和98%,对TN的去除率分别为68%、84%、89%和90%,但对COD的去除率均约为87%.考虑到经济性,建议选择回流比为50%,此时系统出水NH+4-N、TN和COD浓度均达到了国家一级A排放标准.     

一体化CIBR反应器的低温脱氮除磷中试

开发了一种新型一体化反应器——CIBR，通过维持厌氧、缺氧和好氧的交替运行，实现了单池连续流同步脱氮除磷。在低温（平均水温为12．24℃）状态下设定了6种工况进行脱氮除磷的中试，结果表明，在曝气为2h、搅拌为2h、静沉为2h的工况下CIBR出水COD、NH3-N、TN和TP的平均值分别为29．46、2．86、11．24和0．94mg／L，满足GB18918—2002的一级B标准，但当进水TP持续较高（≥4mg／L）时，需辅助物化处理或后处理方可实现TP的达标排放。综合有机物降解、脱氮除磷及能耗，确定工况2（曝气：2h，搅拌：1h，静沉：1h）为最佳工况。     

N/S值和电子受体对厌氧生物脱氮除硫的影响

分别以NO_3~-和NO-2为氮源,在9个不同N/S值条件下进行厌氧脱氮除硫试验。结果表明:当N/S值0.67时,硝酸盐体系的出水硫化物浓度均小于1.0 mg/L,硫化物去除率达99%,脱硫速度明显高于亚硝酸盐体系,即N_3~-是脱硫最佳的电子受体。硫化物加速了对NO-2的去除,即使将N/S值提高为4,对NO-2的去除率仍高达99%,硫化物是去除NO-2适宜的电子供体。硝酸盐体系的出水单质硫浓度明显高于亚硝酸盐体系,亚硝酸盐不利于单质硫富集。硝酸盐体系的N/S值从0.2增大为1时,大部分的N_3~-被转化为N2(产生氮气14~58 m L);而当硫化物不足时(N/S值从1继续增大为4),NO_3~-不能被全部转化为N2。对于亚硝酸盐体系而言,去除的NO-2基本全部生成N2。当NO-2受限时(N/S值0.4)产生了大量的N2(48 m L),此时部分进水氨氮可能被去除。硝酸盐、亚硝酸盐体系中,硫化物过量时(N/S值=0.2),电子数的差均较高,分别为59%和66%;二者分别在N/S值为1、2时,电子数的差为零,电子得失达到平衡。     

C/N值及碳源对CANON工艺污泥脱氮性能的影响

为提高对高氨氮污水的脱氮效果,通过批次试验研究了COD/NH_4~+-N值(C/N值)和碳源种类对CANON工艺中污泥厌氧氨氧化耦合脱氮性能的影响。试验结果表明,以乙酸钠为碳源,当C/N值为1、2、3、4和5时,厌氧氨氧化对NO2--N的去除量占NO_2~--N总去除量的百分比分别为69. 7%、62. 7%、55. 4%、49. 7%和34. 7%,当C/N值为1、2、3时,CANON工艺中污泥可实现良好的耦合脱氮,但C/N值较高时对污泥的脱氮效果产生了一定的抑制作用;控制C/N值为5,分别以蔗糖、淀粉、葡萄糖和乙酸钠为碳源,考察了不同碳源种类下厌氧氨氧化对NO_2~--N去除量占NO_2~--N总去除量的比例,当以蔗糖为碳源时,厌氧氨氧化对NO_2~--N的去除量占NO_2~--N总去除量的百分比为66. 9%,可见CANON工艺中污泥可以实现良好的耦合脱氮。     

污泥龄对BBSNP工艺反硝化除磷脱氮效能的影响

基于上海某污水处理厂的生产性试验装置,研究了污泥龄(SRT)对两级生物选择反硝化除磷脱氮(BBSNP)工艺反硝化除磷效能的影响。结果表明,SRT对BBSNP工艺的反硝化除磷效能有着较大的影响。当将SRT从7 d提高到15 d时,厌氧区的COD去除率由62.37%提高到80.32%;缺氧吸磷率均值由33.9%提高到77.9%,厌氧释磷倍数由3.11倍提高到4.13倍;总氮去除率由68.27%提高到74.05%,这表明系统内富集了大量的反硝化聚磷菌,表现出良好的反硝化除磷效果,提高了出水水质。