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％。     

晋中市污水水质及低C/N值进水反硝化特征

针对城市污水处理厂出水总氮浓度超标和低C/N值(C/N值4)的现象,以晋中市某污水处理厂为研究对象,深入分析其污染物指标分布概率和污水水质特征。采用间歇式反硝化试验,对比了以沉砂池、初沉池出水为进水的反硝化过程中,对NO_3~--N及COD的去除效果,并用动力学方法分析两种进水反硝化特征的差异。试验结果表明,沉砂池出水和初沉池出水的反硝化过程均可分为快速反应期、减速反应期和慢速反应期。碳氮比较低条件下,反硝化过程呈一级动力学反应。取消初沉池后,对NO_3~--N的去除率可提高9%,颗粒性有机物碳源(CODSS)可起到增加外碳源的作用。同时表明,取消初沉池为反硝化微生物提供颗粒性有机碳源的工艺思路合理可行,对实际城市污水处理具有指导意义和应用价值。     

一体化A/O生物膜反应器处理生活污水

根据缺氧 好氧 (Anoxic Oxic ,A O)工艺原理设计了升流式一体化A O生物膜反应器 ,并就反应器对生活污水的处理效果和运行参数进行了试验。结果表明 ,当缺氧区HRT为 5h、好氧区HRT为 3h时对COD的去除率 >80 % (大部分接近 90 % ) ,对SS去除率 >95 % ;维持反应器内适宜的碱度可获得良好而稳定的脱氮效果 ;剩余污泥少 ,无需频繁排泥。     

一体化A/O生物膜法处理生活污水

根据传统的生物脱氮原理设计并制作了一体化A／O生物膜反应器，应用其处理生活污水的试验结果表明，可在反应器内同时获得好氧、缺氧两种环境，并实现了无外加水泵动力下的硝化液循环；在总水力停留时间=24h时，对COD的平均去除率达到了90％，硝化率和TN去除率分别达到了85％和70％，出水NO3-N和NO2-N浓度分别保持在15和1mg／L左右。     

低C/N值下复合A2/O工艺的反硝化除磷效能

在A2/O工艺的好氧段添加阿科蔓生态基而构成复合式A2/O工艺,并开展了处理C/N值为3.2的实际污水的研究,考察了水力停留时间(HRT)对其处理效能的影响.结果表明,在低C/N值条件下系统的脱氮除磷效率均较低,厌氧段成为脱氮主要场所,除磷效果波动较大.碳源缺乏刺激反硝化除磷成为系统除磷的主要途径,并且随着系统水力停留时间的延长,反硝化除磷量占总除磷量的百分比增加.系统水力停留时间为9、10、11h时反硝化除磷量占总除磷量的百分比分别为60.99％、68.46％、75.93％.     

新型SBBR工艺处理低C/N值生活污水的研究

采用自行设计的SBBR反应器处理低C/N值生活污水,通过研究不同条件下的处理性能来寻求其最佳的运行条件.结果表明,在好氧/缺氧的运行模式下,提高C/N值对COD的去除并没有太大的影响,去除率维持在85%～90%;当C/N值为6.73时,对TN和NH+4-N的去除率最大,分别为80%和85%.分段进水比一次性进水表现出更好的处理效果和抗冲击负荷能力,在相同的进水水量下,一次性进水时对COD、TN和NH+4-N的去除率分别为85%、75%、81%,而采用三段式进水时对COD、TN和NH+4-N的去除率分别可达96%、85%和90%.这是因为分段进水将负荷分散到各个阶段,从而提高了反应器的处理效能.     

不同C/N值对低氨氮污水短程硝化的影响

为了考察碳源对低氨氮污水短程硝化的影响,采用序批式反应器(SBR),在水温为(30±1)℃、pH值为7.8～8.2、DO为0.5～1.0 mg/L条件下,成功驯化出稳定运行的短程硝化系统,并研究了不同碳氮比(C/N)对短程硝化系统的影响,同时对各条件下系统的菌种变化进行了定量分析。结果表明,随着原水COD浓度的增加,短程硝化效果受到的影响增大,氨氮去除率和亚硝态氮积累率呈现下降趋势。当原水C/N值≤1.0时,COD浓度不会对短程硝化系统造成明显影响;但是,当原水C/N值增大到2.0和3.0时,氨氮去除率分别仅为82.8%、71.58%,氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)的比例从38.1∶1降到11.5∶1,短程硝化受到严重影响,系统趋于崩溃。碳源浓度的增加对短程硝化系统逐步产生抑制作用,实际运行中应控制C/N值不大于1.0。     

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.     

A~2O-BAF工艺处理低C/N值生活污水的快速启动

以低碳氮比的实际生活污水为处理对象,重点研究了A2O-BAF工艺的快速启动。结果表明,先单独对硝化型曝气生物滤池进行挂膜后再将A2O与BAF连接起来可成功启动该双污泥系统。采用快速排泥挂膜法和自然挂膜法相结合的复合挂膜法,使用不含有机物的配水对曝气生物滤池进行挂膜,18d后曝气生物滤池挂膜成功。系统连续运行44d后达到稳定。使用碳氮比为3.21的生活污水进行驯化,反硝化除磷菌占聚磷菌的比例为66.7%,缺氧吸磷为系统的主要除磷方式,此时出水氨氮、正磷酸盐浓度均接近于零,出水硝态氮为15.1mg/L左右,对COD、氨氮、总磷和总氮的去除率分别为82%、100%、100%和67%。表明该双污泥系统运行效果稳定,启动成功。     

A2/O与ALO工艺处理低C/N值城市污水的对比

为解决A2/O工艺处理低碳氮比值城市污水时存在的脱氮除磷效果差的问题,将中试规模A2/O工艺的缺氧区及好氧区80％的容积改为低氧区,而其厌氧区按缺氧区运行,该缺氧/低氧/好氧工艺称为ALO工艺.当水温为19 ～ 23℃、进水COD为148.4 mg/L、HRT为8h时,控制低氧区的DO为0.2～0.6 mg/L,在ALO工艺中实现了短程硝化反硝化.当进水C/N值为3.5左右时,ALO工艺对TN的去除率为73.8％,对TN和TP的去除率比A2/O工艺分别高出30％和20％以上,但其消耗的空气量仅为A2/O工艺的50％.ALO工艺的活性污泥存在轻微的非丝状菌膨胀.     

用生物膜A/O和过滤组合技术处理分散式生活污水

浙江某河道雨污混流排放口生活污水,采用生物膜A/O与过滤组合的分散式污水处理技术,稳定运行后,出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准,对COD_(cr)、SS、NH_3-N、TP的平均去除率分别为78.1%、92.5%、77.6%、74.7%。本文详细介绍了污水处理站的工艺特点、工艺流程、主要构筑物设计参数、运行状况及技术经济指标等,可供参考。     

不同C/N值下SBBR中生物膜硝化特性研究

采用序批式生物膜反应器(SBBR),对C/N值分别为2和5条件下悬浮填料上的生物量、硝化活性、硝化菌份额及空间分布进行研究。结果表明,在填充率为20%的条件下,随着进水C/N值由2增加到5,生物膜的AUR由4.32 mg NH~+_4-N/(g VSS·h)减少到2.13 mg NH~+_4-N/(g VSS·h),NUR由12.6 mg NO~-_2-N/(g VSS·h)减少到9.0 mg NO~-_2-N/(g VSS·h)。氨氧化菌(AOB)在生物膜菌群中所占比例由1.9%降到1.3%,亚硝酸盐氧化菌(NOB)的比例则从18.9%下降到14.7%,AOB和NOB的优势菌群分别为Nitrosomonas和Nitrospira。生物膜切片显示,随着进水C/N值的升高,生物膜厚度逐渐增加,膜中的异养菌向外层迁移,而硝化菌向内层迁移,因此,C/N值决定着生物膜上微生物种群的空间分布。     

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。     

反应沉淀一体式矩形环流装置处理低C/N值污水

反应沉淀一体式矩形环流生物反应器(RPIR)具有污泥自动回流功能,有利于硝化菌及反硝化菌的截留和富集,且能够充分利用碳源。在常温下采用该工艺处理低C/N值城市污水,当进水COD为212~538 mg/L、C/N为2.6~10.8(平均为5.4)并控制反应区混合液的DO为1.0 mg/L左右时,就投加悬浮填料和不投加悬浮填料两种情况下的除污效果进行了对比。在HRT为4 h、MLSS为10 000 mg/L左右的条件下,当不投加悬浮填料时,反应器对COD、NH3-N和TN的平均去除率分别为84.8%、67.6%和42.3%,而投加悬浮填料以后,对这三者的平均去除率分别提高到89.9%、79.3%和63.8%,脱氮容量也从0.09提高到0.13,说明投加悬浮填料能够强化脱氮效率。     

多级A/O工艺协同精确控制系统用于低C/N进水污水厂

某市政污水处理厂整体搬迁项目总处理规模为25×10~4m~3/d,设计采用预处理(含初沉池)+多级A/O生物池+辐流式二沉池+高效澄清池+V型滤池+臭氧催化氧化+次氯酸钠消毒工艺流程。出水需达到地表水类Ⅳ类标准。针对进水BOD_5低、TN高的水质特点,设计采用分段进水多级A/O池型作为二级处理核心工艺,充分利用原水中BOD_5,尽量降低对外加碳源的需求。采用协同精确曝气系统和精确投加碳源系统,实现了污水厂智慧运行,进一步降低了运营成本。与原污水厂对比,可节省直接运行费用约0.39元/m~3。     

改良分段进水工艺处理低C/N值污水内循环比优化

采用改良分段进水工艺处理低碳源(C/N值3)生活污水,考察内循环比对污泥浓度分布、厌氧区NO_x~--N浓度以及除污效果的影响。以实际数据及根据实际数据进行的物料衡算结果作为分析和考察的依据,结果表明:随着内循环比的提高,首段厌氧区的污泥浓度会随之提高,但厌氧区NO_x~--N含量也呈现增高的趋势;内循环比的改变对COD及TN的去除影响不大,系统的SND及微生物同化作用对TN的去除起着至关重要的作用;内循环比的提高减弱了厌氧区聚磷菌的释磷效果,降低了对磷酸盐的去除率。综合考虑系统的脱氮除磷效能,确定最优内循环比为75%,此时系统出水COD、氨氮、TN和磷酸盐浓度分别为46.35、0.23、16.72和1.45 mg/L。     

常温下A/O工艺的短程硝化反硝化

采用A O工艺处理模拟生活污水 ,考察了pH值、游离氨 (FA)、DO、HRT等因素的影响。试验结果表明 ,A O工艺在常温 (18～ 2 5℃ )和pH <7.5时可以发生比较稳定的短程硝化反硝化 ;即使FA浓度低达 0 .0 6mg L也会对硝化菌属产生抑制作用 ,但FA浓度不会单独成为影响亚硝酸盐积累的主要因素 ;反硝化是否彻底将影响硝化类型 ,反硝化不完全时硝化类型向全程硝化反硝化转化 ,而一旦反硝化进行得比较彻底则可在短时间内恢复短程硝化反硝化 ;因硝化反应存在滞后现象 ,故控制较短的HRT有助于NO-2 -N的积累 ,而延时曝气则可以减少NO-2 -N的积累。     

水解酸化/前置反硝化BAF工艺处理城市生活污水

大连市污水处理厂(二期工程)采用水解酸化/前置反硝化生物滤池处理工艺,对城市生活污水中COD、TN、氨氮、SS的去除率分别达到83.9%、61.84%、90.65%和92.3%。由于采用化学加药除磷和紫外线消毒的工艺,出水水质全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。     

A2/O2工艺处理氮肥废水的短程硝化反硝化

应用A2/O2工艺(缺氧-厌氧-微氧-好氧)中试装置处理氮肥废水,调节MLSS为3 000～3 500 mg/L,SRT为15 d,污泥回流比为80％,硝化液回流比为200％,亚硝化液回流比为150％,水温处于24 ～28℃.在全程硝化反硝化的基础上通过控制微氧区的DO实现了亚硝态氮的稳定积累,平均积累率达到89％.经过一段时间的稳定运行,在平均进水COD/TN值只有1.2的条件下,出水氨氮平均为10 mg/L,平均去除率达到90％;出水COD平均为28.7 mg/L,平均去除率达到86.4％;出水TN平均为59 mg/L,平均去除率达到68％.     

改良分段进水工艺处理低C/N值污水曝气量优化控制

采用改良分段进水工艺处理低C/N值城市生活污水,通过小试及物料衡算研究不同曝气量对系统除污效果、SND率以及污泥沉降性能的影响。系统设置0.20、0.16、0.10、0.06m~3/h等4组不同曝气量,结果表明:对COD的去除率基本不受曝气量的影响,好氧区曝气量低至0.06 m~3/h时,相应好氧3区平均DO为1.38 mg/L,系统出水COD仍低于50 mg/L;而硝化效果受曝气量的影响较大,随曝气量降低,硝化效果明显恶化;较高的曝气量和较低的曝气量对厌氧释磷均有不利影响,进而降低除磷效率;此外,高DO水平和低DO水平对污泥沉降性能均产生了不利影响;经物料衡算,因硝化效率降低导致反硝化效率也明显下降;此外,SND率及微生物同化作用对系统去除TN具有重要影响。综合考虑处理效率及能耗问题,较为优化的曝气量为0.10 m~3/h(相应好氧3区平均DO为2.32 mg/L)。