A/O生物接触氧化反应器的挂膜与启动

采用生活污水,研究了A/O生物接触氧化反应器的挂膜启动及对COD、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和NO_3~--N的去除性能。在平均进水COD、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和NO_3~--N浓度分别为179、45.8、3.61和0.93 mg/L,水温为22~25℃,DO为2~3 mg/L的条件下,采用连续流人工接种挂膜,22 d后生物膜成熟。第6天,HRT为12 h时,对COD、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别为64.29%、38.38%和18.25%,出水NO_3~--N为16.21 mg/L;第15天时HRT为9 h,开始排泥使SRT保持在30 d,对COD、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别为78.51%、67.71%和36.49%,出水NO_3~--N为17.67 mg/L,填料表面附着一层黄褐色的生物膜;第22天时HRT降至6 h,达到设计值,SRT为10 d,对COD、NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的去除率分别为86.84%、78.20%和73.79%,出水NO_3~--N浓度为10.79 mg/L,生物膜增厚呈深褐色,表明系统启动成功。     

基质改良和结构优化强化雨水生物滞留系统除污

传统生物滞留系统对TSS、重金属和COD有较好的去除效果,但对N、P的去除效果不稳定。为了强化对N、P的去除,尝试用铝污泥和沸石对传统基质填料进行改良以提高系统对氨氮和磷的吸附效果,并在系统底部设置淹没区创造缺氧环境以提高系统对硝态氮的去除效果。模拟滞留柱试验采用15%铝污泥和85%沸石作为填料,对比了在无淹没区和有淹没区条件下对模拟雨水中各种污染物的去除效果。结果表明,在无淹没区条件下,系统对进水TSS负荷的变化有很好的抗冲击能力,当进水TSS为100~400 mg/L时,出水TSS浓度始终在20 mg/L以下。当进水COD为150~250 mg/L、TP为2.5~7 mg/L、NH_4~+-N为3~4 mg/L、NO_3~--N为6~10 mg/L时,系统对COD、TP、NH_4~+-N、NO_3~--N的平均去除率分别为76%、98%、97%、36%。在有淹没区且进水浓度基本相同的条件下,系统对TSS、COD、TP、NH_4~+-N等污染物的去除率较无淹没区时均没有大的变化,但对NO_3~--N的平均去除率则上升为79%。同时,系统对As、Pb、Zn、Cu、Hg、Cd、Cr等重金属也有良好的去除效果。添加铝污泥后提高了滞留系统对磷和重金属的控制能力。     

盐度阶段性提升驯化耐盐活性污泥技术研究

取盐度(污水中NaCl的质量分数)为0%的活性污泥进行驯化培养,按照质量分数为1%、2%、3%的梯度逐渐提升盐度,考察了盐度阶段性提升对活性污泥去除效果的影响,为深入研究高盐废水脱氮提供数据支撑。试验结果表明,NO_2~--N和NO_3~--N的出水浓度受盐度提升的影响较大,当盐度为3%时,NO_2~--N和NO_3~--N的出水浓度分别为50mg/L和4mg/L左右。COD受盐度提升放入影响较小,NH4+-N的去除率在盐度提升初期波动较大,待系统稳定后,NH_4~+-N的去除率依然稳定在90%以上。     

土霉素对厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮性能的影响

通过批次试验和连续流试验研究了土霉素对厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮性能的影响。厌氧氨氧化颗粒污泥反应器(UASB)进水NH_4~+-N浓度为40~50 mg/L,NO_2~--N浓度为55~65mg/L,温度控制为30℃,HRT控制为1.6 h。经过60 d运行,反应器的厌氧氨氧化脱氮性能良好,出水NH_4~+-N和NO_2~--N浓度分别为3.1和6.3 mg/L,对NH_4~+-N、NO_2~--N和TIN的去除率分别为91.2%、93.4%和75.2%。在土霉素对厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的长期抑制试验中,颗粒污泥对土霉素具有一定的耐受能力,当进水中的土霉素浓度为10 mg/L时,反应器对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率分别为70.7%和70.8%;当进水中的土霉素为20 mg/L时,反应器对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率分别降低至16.8%和18.1%。与长期抑制试验相比,批次试验中土霉素对颗粒污泥厌氧氨氧化活性的抑制作用较小,土霉素浓度为50、100、150、200和400 mg/L时,对TIN的去除速率分别为0.498、0.480、0.439、0.326和0.120 kg N/(kg VSS·d)。     

交替缺氧/好氧法短程硝化及AOB和NOB活性特征

采用SBR反应器处理实际生活污水,控制温度为(25±0.5)℃,在进水NH_4~+-N和COD平均浓度分别为65.59和219.10 mg/L条件下,通过交替缺氧/好氧模式(单周期4次交替缺氧∶好氧=30 min∶30 min)运行70个周期,出水NO_3~--N、NO_2~--N和COD浓度分别为0.69、19.91和40.64 mg/L,氨氮去除率和COD去除率分别为98.67%和79.55%,亚硝态氮积累率达到98.44%。在实现短程硝化过程中,AOB活性从第1周期的11.61%增加到第39周期的105.99%,之后AOB的活性超过NOB的活性。     

全程低氧曝气SBMBBR系统除磷性能研究

利用SBMBBR系统,在全程曝气条件下研究了不同DO工况对污染物去除效果的影响。结果表明,不同DO工况下系统对COD、N和P都能较好地去除,出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准。在进水PO_4~(3-)-P浓度为42.3 mg/L的情况下,出水PO_4~(3-)-P0.5 mg/L,说明全程曝气SBMBBR系统具有很好的除磷性能。不同DO工况下,释磷量及释磷速率随曝气量的减小而减小,平均吸磷速率随着曝气量的减小而降低,相应的吸磷时间变长,但是在反应周期内,磷均能得到去除。在全程DO浓度0.30 mg/L的条件下,系统出水PO_4~(3-)-P浓度0.5 mg/L,说明好氧段并不是SBMBBR除磷的必要条件,在全程低氧曝气条件下可稳定高效除磷。     

城镇污水处理厂A~2/O工艺脱氮除磷潜力的研究

考察了前置预缺氧池的A~2/O工艺系统的脱氮除磷效果及其污泥浓度的影响。结果表明,缺氧池内存在反硝化除磷作用,对PO_4~(3-)-P的去除率高达86.4%,除磷潜力较大;而前置预缺氧池内的反硝化作用明显,对NO_3~--N的去除率高达81.2%,脱氮潜力较大。与污水厂生产运行的污泥浓度(2 000 mg/L左右)相比,将污泥浓度提高1倍,好氧池的硝化反应时间可缩短33%,NO_3~--N增加率提高10.9%;缺氧池的反硝化除磷时间可缩短43%,PO_4~(3-)-P去除率提高17.2%,反硝化脱氮时间可减少44%,NO_3~--N去除率提高27.1%,但对好氧硝化速率、缺氧反硝化除磷速率和脱氮速率的影响不大。     

纯氧曝气下活性无烟煤滤池耐高氨氮冲击负荷中试研究

通过中试研究了活性无烟煤滤池在纯氧曝气条件下,对高氨氮的耐冲击负荷能力和响应时间。结果表明:进水氨氮在1. 38～1. 75 mg/L时,滤池显示出良好的去除氨氮效能,滤后水氨氮稳定在检出限(0. 02 mg/L)以下,没有NO_2~--N残留,能及时响应且无时间滞后。进水氨氮为2. 46～3. 07 mg/L时,出水平均氨氮为0. 18 mg/L,无NO_2~--N积累且能实现同步响应去除氨氮。进水氨氮在2. 71～3. 07 mg/L时,滤池能同步去除氨氮至0. 30 mg/L左右。进水氨氮在3. 61 mg/L左右时,出水平均氨氮达0. 99 mg/L,出水不达标;无NO_2~--N积累,进、出水NO_2~--N均在0. 020～0. 030 mg/L之间。     

膜生物反应器Anammox的快速启动及其抑制动力学

采用MBR作为强化富集厌氧氨氧化菌的反应器,以氯化铵和亚硝酸盐为进水底物,通过逐步缩短水力停留时间(HRT由24 h降低到4 h),成功实现了厌氧氨氧化的启动。整个驯化过程中,NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率均维持在90.0%以上,总氮去除负荷(NRR)最大可达0.49kg/(m~3·d),且NO_2~--N/NH_4~+-N和NO_3~--N/NH_4~+-N值分别维持在1.32和0.26附近,符合厌氧氨氧化化学反应计量学规律;同时在驯化过程中,污泥颜色逐渐由深褐色变成红褐色,SEM结果表明接种污泥以杆状菌为主,驯化结束后则以球状菌为主,且结构紧密。采用成熟厌氧氨氧化污泥进行底物(NH_4~+-N和NO_2~--N)抑制动力学试验,并对试验结果采用Haldane模型进行拟合,获得半饱和常数分别为62.54和78.47 mg/L,抑制动力学常数分别为1 244.12和102.30 mg/L,相关性系数(R~2)分别为0.998 6和0.994 5。     

淹没式曝气生物滤池对微污染原水的预处理效果

采用淹没式曝气生物滤池(SAFTM)工艺预处理微污染原水。中试结果表明,在空床停留时间为1.42 h条件下,当进水NH3-N平均为9.9 mg/L、水温为13～21℃时,出水NH3-N<0.5 mg/L,对NH3-N的平均去除率为98.09%;当进水CODMn为7～10 mg/L时,出水CODMn在6～8 mg/L之间,平均去除率为13.60%;出水NO2--N浓度很低,保持在0.06 mg/L以下。出水水质满足饮用水厂原水水质要求。在亭子桥水厂4年多的运行结果表明,该工艺具有优异的去除NH3-N效能,即使在冬季低温下也能保证良好的去除效果。     

氧化沟工艺污水处理厂的活性污泥特性分析

结合某氧化沟工艺污水厂对主要污染物的去除效果,对其活性污泥特性进行了分析。结果表明:系统中活性污泥在厌氧搅拌前0.5 h的平均比厌氧释磷速率为1.10 mg PO_4~(3-)-P/(g MLVSS·h),厌氧释磷效果较差;平均比好氧吸磷速率为6.30 mg PO_4~(3-)-P/(g MLVSS·h),比缺氧吸磷速率为2.83 mg PO_4~(3-)-P/(g MLVSS·h),反硝化聚磷菌占总聚磷菌的比例为44.9%;比硝化速率为7.55 mg NH_4~+-N/(g MLVSS·h),硝化效果良好;比反硝化速率存在明显的3个变化阶段,其中第1阶段比反硝化速率最大,为5.79 mg NO_3~--N/(g MLVSS·h),第2阶段比反硝化速率次之,为2.23 mg NO_3~--N/(g MLVSS·h),第3阶段的最小,为0.82 mg NO_3~--N/(g MLVSS·h),活性污泥的比反硝化速率总体较低。为此,建议将原连续非限制曝气运行方式改为间歇曝气方式,并在缺氧区投加适量碳源,以提高系统的脱氮除磷效果。     

交叉回流两级微氧EGSB处理焦化废水运行效能

为实现焦化废水中COD、挥发酚、SCN~-、CN~-、NH_3-N、NO_3~--N和TN的同步高效去除,采用两级微氧EGSB反应器,对比研究了顺序回流和交叉回流时的运行效能。结果表明:用两级微氧EGSB反应器(EGSBⅠ+EGSBⅡ)处理焦化废水,当进水量为1.0 L/h、回流量为20 L/h时,顺序回流对COD、挥发酚、SCN-和CN-的去除率分别高达75.4%、99.9%、91.2%和89.3%,对NH3-N的去除率相对较低(82.1%),对TN的去除率则仍维持在很低水平(24.5%)。交叉回流(自身回流量为11 L/h、交叉回流量为9 L/h)能够强化焦化废水中各种污染物的去除,对COD、挥发酚、SCN~-、CN~-、NH_3-N、NO_3~--N和TN的平均去除率分别为75.8%、100%、97.3%、97.0%、91.8%、92.0%和68.1%;出水COD、挥发酚、SCN~-、CN~-、NH_3-N、NO_3~--N和TN的平均浓度分别为196.8、0、6.5、0.06、3.1、5.8、36.3 mg/L。EGSBⅡ内高浓度NO_3~--N回流至EGSBⅠ保证了EGSBⅠ内NH3-N和SCN-的同步高效去除,最终保证了两级微氧EGSB系统的高效稳定运行。     

序批式气升内循环藻类生物膜反应器脱氮除磷特性

采用新型序批式气升内循环生物膜反应器(BSBAR)对混合营养型小球藻进行挂膜培养以去除黑臭水体中的氮、磷污染物。经过7 d的培养,BSBAR中附着生物量比悬浮序批式气升内循环藻类反应器(SBAR)高37. 5%,悬浮生物量一直维持在12 mg/L以下,降低了藻流失量,有利于收获藻类。BSBAR的藻类产率达到0. 096 g/(L·d),是SBAR的1. 30倍。并且BSBAR中的附着微生物具有更高的胞外多糖含量和脱氢酶活性,反应器的稳定性和污染物去除速率明显增强。当进水NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P浓度分别为17和8 mg/L、HRT为4 d时,BSBAR出水NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P浓度可分别降至1. 64和0. 19 mg/L,去除率分别为90. 4%和97. 6%,达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅴ类水标准。因此,利用序批式气升内循环混合营养型藻类生物膜反应器处理黑臭水体,不仅可以提高藻类产率,净化水质,还能解决藻类收获难题。     

凡纳滨对虾高位养殖池塘浮游生物群落结构及水质特征

为研究在中国北方凡纳滨对虾Penaeus vannamei海水高位养殖池塘中浮游生物的群落结构和水质特征,采用高位池养殖的常规方法进行了相关试验。结果表明:高位池的平均水温为23.45℃、p H为8.16、盐度为23.1,叶绿素含量在养殖过程中呈现先上升后稳定的趋势;浮游植物种类组成以硅藻、裸藻和绿藻为主,所占比例分别为39.58%、20.83%和18.75%,甲藻、蓝藻和隐藻只占少数;浮游植物密度平均为111×10~6cells/L,生物量平均为22.39 mg/L,密度和生物量均以绿藻和硅藻占优势,浮游植物多样性指数(H)平均为0.46,均匀度指数(J)平均为0.13;浮游动物以桡足类为主,浮游动物密度平均为27.04ind./L,生物量平均为0.629 mg/L,浮游动物多样性指数(H)平均为0.68,均匀度指数(J)平均为0.52;典范对应分析(CCA)显示,影响浮游植物优势种的主要驱动因子为盐度、PO_4~(3-)-P、总氮、总磷、NO_2~--N、NO_3~--N,影响浮游动物优势种的主要驱动因子为盐度、PO_4~(3-)-P、p H、总氮、NO_2~--N和NH_4~+-N。研究表明,凡纳滨对虾高位养殖池中后期水质已处于富营养化状态,浮游生物群落不稳定。     

水力负荷对生物滞留池处理污水厂尾水的影响

对已经达到一级A排放标准的污水处理厂尾水进行深度处理是削减入河(湖)污染物总量的重要方式。生物滞留池是易维护、应用灵活的污水生态处理技术,将其用于南京市城南污水处理厂二沉池出水的深度处理,考察了不同进水负荷[0. 2、0. 5、0. 7和1. 0 m~3/(m~2·d)]条件下的处理效果。结果表明,随着水力负荷的提高,生物滞留池对NH_4~+-N的去除率变化较小,对TP、TN和NO_3~--N的去除率呈下降趋势;当进水负荷为0. 5 m~3/(m~2·d)时,生物滞留池对污染物的去除总量最高,对TP、TN、NO_3~--N的去除负荷分别为65、1 450、1 435 mg/(m~2·d)。因此,推荐采用0. 2～0. 7 m~3/(m~2·d)作为生物滞留池处理污水厂尾水的水力负荷设计值。     

C/N值对SBBR反应器深度脱氮除磷效能的影响

研究基于地表水环境质量标准的城镇污水SBBR反应器深度脱氮除磷技术,重点考察了BOD_5/TN对脱氮除磷效能的影响。结果表明,进水BOD_5/TN对系统脱氮除磷效能影响显著。当BOD_5/TN≥5时,反应器中异养硝化菌得到优势富集,促进了系统对氨氮的去除;并且系统具有较高的硝化、同步脱氮及除磷速率。在温度为25℃、BOD_5/TN为5、DO为4 mg/L,有机物、氮、磷负荷分别为0.8、0.09、0.01 kg/(m~3·d),运行工况为进水6 min、厌氧2 h、好氧9 h、沉淀0.8 h、排水6 min,以及排除厌氧富磷水的条件下,系统出水COD、NH_4~+-N、TN和PO_4~(3-)-P分别为18.5、0.52、1.76、0.35 mg/L,平均去除率分别为95.8%、98.8%、96.2%和93.1%。出水COD、NH_4~+-N达到地表水环境质量Ⅲ类水体标准,PO_4~(3-)-P、TN达到地表水环境质量Ⅴ类水体标准。     

DN/CN强化脱氮技术在污水厂提标改造中的应用

以某市城镇污水处理厂NO_3~--N浓度较高的生化出水为研究对象,采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池(DN/CN)工艺,研究了碳氮比(C/N值)、进水负荷、温度等对TN去除效果的影响。结果表明,当增加的C/N值为3. 6、水力负荷≤9. 44 m~3/(m~2·h)[NO_3~--N最大负荷为4. 8 kg/(m~3·d)]时,出水TN满足国标要求(≤10 mg/L);去除单位质量TN需3. 7倍COD,碳源不足会导致NO_2~--N积累和碳源单耗升高; 14℃时的TN去除率较19℃时下降了约15%;反硝化过程中pH值增量和TN去除量存在一个对应关系,可用于反硝化滤池处理效果的辅助判断。     

砾石人工湿地处理小区雨水径流的试验研究

利用天然地势坡度开发了一种用于处理绿色建筑小区雨水径流的砾石人工湿地系统,并在深圳市进行了中试研究。结果表明:当雨水径流的SS、TN、NH_3-N、NO_3~--N和TP浓度分别为26.38~432.33、1.23~5.33、0.54~1.36、0.28~3.52、0.06~0.46 mg/L时,砾石湿地系统对其净化效果较好,出水浓度分别为6.22~9.21、0.63~3.16、0.11~0.30、0.11~2.81、0.07~0.11mg/L,各项指标都满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2002)的要求。当进水COD浓度为15.21~53.38 mg/L时,出水浓度为4.25~9.97 mg/L,满足《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400—2006)中观赏性水景用水水质的要求。但当雨水径流的COD和TP浓度较高,分别为112.50~187.35、0.93~1.57 mg/L时,系统出水浓度分别为60.53~75.95、0.61~0.95 mg/L,不能满足上述标准的要求,因此建议在砾石湿地系统前增加预处理设施,如植被浅沟缓冲带等。     

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。     

硫自养反硝化深度脱氮中试研究

利用硫自养反硝化技术实现城市污水厂二级出水深度脱氮。在构建中试硫填充床的基础上,优化系统运行参数,考察该系统对城市污水厂二级出水的深度脱氮效果,并核算运行成本。结果表明,硫填充床能够有效去除二级出水中的NO_3~--N,HRT高于0.24 h时,NO_3~--N去除率达90%以上;当HRT为0.21 h、进水NO_3~--N为12 mg/L时,NO_3~--N去除率达80%,装置日处理量最高达336 m~3,最大脱氮负荷达到1 158 mg/(L·d);通过反冲可以实现系统的稳定运行,反冲后1 h内即可恢复正常处理性能;系统运行成本较传统反硝化低,费用为0.11元/m~3。