芦村污水处理厂精细化管理技术措施研究

以芦村污水厂为例,结合生产运行实际,在分析运行问题的基础上,从优化碳源投加量、充分利用生物除磷和控制混合液内回流点DO浓度三个方面分别开展精细化管理技术措施研究。结果表明,去除1 mg/L的NO_3~--N需要4.93 mg/L碳源乙酸,在现状平均强化脱氮需求为5mg/L的TN去除量下,芦村污水厂老厂区乙酸理论投加量为24.65 mg/L,商业碳源冰醋酸理论用量为0.274 t/10~4m~3水;通过化学协同除磷药剂投加量优化控制(投加量由100 mg/L降至70 mg/L),使工艺系统具有生物除磷能力,回流污泥厌氧释磷量可达15 mg/L,并且在反硝化除磷与碳源投加点优化条件下,碳源得到高效利用;低温季节现状芦村污水厂三期的好氧池3池容并未利用,可将其调控为消氧池模式运行,以控制混合液内回流点的DO浓度,理论上可使现状工艺系统脱氮能力提高2.25 mg/L。     

城镇污水处理厂化学除磷研究

采用L9(34)正交试验方法,通过对聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、复合除磷剂的除磷小试研究及对上海城投污水公司下属某污水处理厂的化学除磷生产性试验研究,详细论述化学除磷效果与药剂反应时间、药剂种类、投加量及投加位置等影响因素的关系,用于指导污水厂化学除磷装置优化运行及污水厂提标改造。试验表明:宜选择铁铝复合除磷剂作为除磷药剂,药剂投加点宜选择好氧池中段,对于一般城市污水厂,当药剂投加量达到40 mg/L左右时,出水TP浓度有效控制在1.0 mg/L以下。     

城市污水厂A~2/O工艺生物脱氮过程优化控制

针对城市污水厂运行过程中曝气风机能耗高、外加碳源药耗高的问题,将A~2/O工艺中好氧池沿程氨氮浓度、进出水总氮浓度、缺氧池末端出水的硝酸盐氮浓度和COD浓度作为分析对象,进行A~2/O生物脱氮过程的优化控制。首先根据好氧池沿程氨氮浓度调节好氧池的曝气量,从而进行硝化过程的优化控制。然后根据进、出水总氮浓度调节系统的内回流比,根据缺氧池末端出水的硝酸盐氮浓度和COD浓度调节缺氧池外部的碳源投加量,从而进行反硝化过程的优化控制。结果表明,采取上述生物脱氮过程的优化控制策略,使得某5×10~4m~3/d的城市污水处理厂在实际运行中曝气量降低了50%,碳源投加量降低了74%,出水水质仍能达到排放标准。     

MBBR工艺在污水处理厂提量增效中的应用

采用MBBR对某污水厂扩容2×10~4m~3/d,改造后污水处理规模达到12×10~4m~3/d;改造时,保持厌缺氧区不变,好氧区采用两级MBBR、微动力混合池型,强化系统抗冲击能力;好氧区投加SPR-3型填料;同时将二沉池改建为高效沉淀池,新增转鼓过滤。改造后水量提升20%,出水水质稳定达到一级A标准,优化运行后可达到地表水准Ⅳ类水质;生化池出水TN均值为10. 40 mg/L,TN去除率为83. 50%,好氧段可去除TN 6～10 mg/L;生化池出水TP为0. 43 mg/L,TP去除率为93%,缺氧段发生显著的TP去除现象,在高效沉淀池投加铁盐絮凝剂后,出水TP可降到0. 30 mg/L以下;系统内同步硝化反硝化(SND)及反硝化除磷菌(DPB)的出现,实现了碳源限制下的同步强化脱氮除磷,未投加碳源情况下TN和TP稳定达标,通过SND途径去除TN贡献率为13. 20%,通过DPB途径去除TP贡献率为88%,实现了节能降耗。     

新型短程硝化同步反硝化除磷工艺的快速启动

构建以厌氧/好氧/缺氧/快速曝气单元组成的短程硝化同步反硝化除磷工艺,并在常温、低氧条件下用于处理实际城市污水。结果表明,设定水力停留时间(HRT)为9 h,污泥龄为20～25 d,污泥浓度(MLSS)为2 000～4 000 mg/L,且控制好氧1池的溶解氧(DO)浓度为1. 5～2mg/L,好氧2池的DO为0. 5～1 mg/L,并投加氢氧化钠溶液调控好氧池的pH值在8. 5以上,可以实现短程硝化反硝化的快速启动,且出现了反硝化除磷现象,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。     

改良型一体化交替反应池工艺的生物除磷研究

改良型一体化交替反应池结合了A2/O工艺和SBR法的特点,构筑物布置紧凑,运行成本较低,同时又实现了良好的脱氮除磷性能.结合苏州娄江污水处理厂的生产运行,研究了改良型一体化交替反应池实现良好除磷效果的运行工况.结果表明,提高反硝化除磷效果的关键是要有充足的硝态氮为DPB提供电子受体;同时,进水COD/TP值、好氧池DO、MLSS以及SRT也是影响生物除磷效果的重要因素.此外,针对雨季低负荷运行时除磷效果不理想的现象提出了相关措施,即降低曝气量、减少好氧边池至缺氧池的回流比,或投加混凝剂进行化学除磷.     

采用AOA模式在SBR中实现同步脱氮除磷

借助SBR反应器,通过采用厌氧/好氧/缺氧（AOA）的运行方式来实现同步脱氮除磷.结果表明,在好氧段补充一定量的碳源可以抑制好氧吸磷,进而在缺氧段实现反硝化除磷,从而达到了同步脱氮除磷的目的.最佳碳源投量为30～40 mg/L,补充碳源负荷为12.8～17.2 mgCOD/gMLSS;长期运行时系统的脱氮除磷性能稳定,对TN和PO4^3- -P的平均去除率分别可达85.5%、91.4%,同时NO2^- -N可以作为反硝化聚磷菌吸磷的电子受体;在一个SBR周期内,pH值呈规律性变化并和氮、磷的吸收/释放相关联,通过监测pH值可以初步判断磷释放、氨氮转化和磷吸收的终点.     

生物/化学组合工艺处理高盐榨菜废水的除磷效能

针对高盐度废水生物除磷的难点问题,采用生物/化学组合工艺处理高盐度、高磷、高氮的榨菜腌制废水,考察了运行工况、挂膜密度、排泥周期、药剂种类和投加量等对除磷效能的影响.试验结果表明:采用厌氧/生物除磷/生物脱氮/化学除磷组合工艺除磷高效、可行,当一级SBBR生物除磷单元的挂膜密度为60%、排泥周期为2 d、运行工况为进水(O.2 h)-厌氧(3 h)-好氧(6 h)-沉淀及排水(0.2 h),化学除磷单元按物质的量之比为9:1投加硫酸铝时,在进水COD及(PO3-4)-P分别为10 000 mg/L和38.5 mg/L的条件下,出水COD和(PO3-4)-P分别为90和0.1mg/L,去除率均达到了99%以上.生物除磷、生物脱氮、化学除磷单元的除磷分担率分别为56.6%、20.8%和22%.     

污水厂尾水反硝化滤池生物/化学协同脱氮除磷研究

在反硝化滤池生物脱氮系统构建成功的基础上,投加除磷药剂建立生物/化学协同处理系统,重点研究了除磷药剂种类、投加量对该工艺处理污水厂尾水效能及微生物种群的影响。结果表明,除磷药剂种类(Fe Cl_3、Al Cl_3、氢氧化钙)及其投加量对系统脱氮效果的影响不显著,但对除磷效果影响显著,投加Al Cl_3的除磷效果较优;在温度为25~35℃、水力负荷为3 m~3/(m~2·h)、补充碳源后的COD/TN为6、Al Cl_3投加量为3.0 mg/L时,系统出水NH_4~+-N、TN、PO_4~(3-)-P浓度分别为1.72、1.73、0.19 mg/L,去除率分别为57.10%、91.69%、81.68%,可稳定达到地表水环境Ⅴ类水体标准。PCR-DGGE和16S rRNA高通量测序结果表明,反硝化滤池生物/化学协同处理系统中脱氮功能菌属主要有Hydrogenophaga、Thauera、Dechloromonas、Zoogloea,其相对丰度分别为24.07%、12.26%、8.50%、0.44%;投加除磷药剂的协同处理系统与生物脱氮系统的微生物种群相似性为49.9%,生物多样性降低。     

低温下水解反硝化工艺的中试运行研究

为解决污水厂在冬季脱氮效果欠佳的问题,将水解酸化与反硝化过程耦合于水解池中而形成水解反硝化工艺.在温度为10.3 ～ 17.6℃条件下,利用水解反硝化工艺处理城镇污水,当进水COD、NH4+-N、TN和TP的平均浓度分别为446、23.6、36.5和7.3 mg/L时,对其平均去除率分别为93.6％、96.6％、75.6％、92.3％;在无外加碳源的条件下,出水COD、NH4+-N、TN浓度均可达到一级A排放标准,通过投加少量化学除磷药剂也可实现TP浓度达标排放.在温度为8℃条件下,水解反硝化工艺中污泥的比脱氮速率是AAO工艺中缺氧池污泥的1.6倍,而反硝化所消耗的碳源仅为缺氧池污泥的81.7％.     

新型短程硝化同步反硝化除磷工艺的运行调控

新型短程硝化同步反硝化除磷工艺由厌氧(An)、好氧(O1,O2)、缺氧(A1,A2)、快速曝气(O3) 4个单元组成,在常温条件下可用于处理实际城市污水。在正常运行期间,不用控制进水p H值,且控制好氧1池的溶解氧(DO)浓度为1. 5～2 mg/L、好氧2池的DO浓度为0. 5～1 mg/L时,好氧2池出水亚硝酸盐浓度可以控制在5 mg/L以上,当水力停留时间(HRT)为9 h时,系统对氨氮、COD、总氮和磷酸盐的去除率分别为84. 27%、82. 31%、83. 82%和87. 41%,且出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。     

Bardenpho工艺生化池沿程去除效果研究

对一个Bardenpho工艺污水厂生化池监测结果表明其实际运行并没有保持在预期的状态,只有化学除磷作用而无生物除磷的作用。硝化效果良好,但需要补充碳源保证反硝化效果且在前缺氧区投加碳源效果优于在后缺氧区投加。Bardenpho工艺用同一套污泥系统在不同的功能区内分别实现不同的功能,不能充分发挥污泥的生物作用。建议在前好氧区、后缺氧区之间增设沉淀池,使生化池形成前、后段两个污泥系统,分别强化前段的硝化作用和后段的反硝化作用。     

UBAF/化学除磷处理宾馆污水并回用

济南南郊宾馆的排水量及杂用水量均较大,为此采用水解—上向流曝气生物滤池(UBAF)—纤维过滤器(加药除磷)工艺处理宾馆污水,通过将UBAF的滤层分成缺氧区和好氧区,使UBAF具有了碳化、硝化与反硝化的功能,其对氨氮的去除率>85%,对COD的去除率在80%左右,在回流比为50%的条件下对总氮的去除率约30%。UBAF出水投加硫酸铝后进行纤维过滤除磷,在投量为20mg/mgTP的条件下可确保出水TP<1mg/L。     

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。     

新型悬浮载体强化脱氮除磷技术用于高标准污水处理

国内污水厂面临地表Ⅳ类水提标,缺乏相关技术及经验,且运行能耗高。北方某污水处理厂新建工程设计规模为4.5×10~4m~3/d,设计出水为地表Ⅳ类水标准,采用新型悬浮载体强化脱氮除磷工艺(A~2/O-A/O),在好氧区投加SPR-3新型悬浮载体填料。稳定运行期间,出水COD、BOD_5、NH_4~+-N、TN、TP均稳定达到类地表Ⅳ类水标准,出水相应指标平均值分别为20.64、4.70、0.49、7.89、0.28 mg/L。当进水碳源不足时,在总回流比为200%~300%、碳源投加量为10 mg/L条件下,对TN去除率均值达到89.71%,同步硝化反硝化提高了总氮去除率,降低了回流比,后置反硝化区内碳源利用降低了碳源投加量。MBBR区设计为微动力混合池型,无需使用推流器,不仅节约了投资和运行成本,更有利于系统运行维护,平均电耗为0.289 9 k W·h/m~3、0.906 4 k W·h/kg COD。新型悬浮载体强化脱氮除磷技术能耗低、容积效率高、运行效果稳定,适用于地表Ⅳ类等高标准水质要求的污水处理厂新建及改造工程。     

我国城镇污水处理厂运行药耗分析

随着我国城镇污水处理规模的不断扩大和排放标准的不断提高,外部碳源、除磷药剂以及脱水药剂等药耗对污水处理厂运行成本的影响不容忽视。通过对"全国城镇污水处理信息管理系统"数据的分析可知,全国范围内投加外碳源、除磷药剂和脱水药剂的污水处理厂比例分别占6%、35%和76%。季节变化和排放标准对外部碳源和除磷药剂的投加影响明显,温度降低时碳源投加厂数量和投加量都会增加,而较低或较高的温度条件下除磷药剂投加量有升高的趋势,执行一级A、一级B、二级标准的污水处理厂的碳源投加量分别为23.28、18.90和16.60 mg/L,除磷药剂投加物质的量之比分别为2.36、2.01和1.95。脱水药剂聚丙烯酰胺(PAM)的月均投加量均在7kg/tDS上下波动,总体上,污水处理厂规模越大,单位投加量越小,规模在(10~20)×10~4m~3/d时投加量最为经济。此外,污泥性质和脱水方式对PAM投加量也有影响。     

改良型A~2/O工艺在低温不同污泥负荷下的运行研究

以城市污水为研究对象,重点考察了分点进水改良型A2/O工艺在温度11.5℃时的除污性能,原水按1∶1的比例分配给厌氧池和缺氧池,以合理分配厌氧池和缺氧池所需的碳源;厌氧池和缺氧池出水均进入好氧池。试验结果表明,在HRT为14~8 h、SRT为15 d左右、MLSS为3 000~4 000 mg/L、好氧池DO为2 mg/L左右、污泥回流比为75%、硝化液回流比为200%的条件下,采用0.22、0.31和0.39 kgCOD/(kgMLSS·d)三种不同污泥负荷时,系统对COD的去除率随着负荷的增大而减小,平均去除率由87.2%下降到80.7%,出水COD值均达到一级B排放标准;低温对脱氮影响较大,而负荷变化对脱氮的影响较小;随着温度降低和污泥负荷的增大,硝化/反硝化作用减弱,系统中出现了亚硝态氮的积累,且在缺氧池发生了反硝化除磷现象;低温高负荷条件下,好氧池发生了非丝状菌污泥膨胀。     

后置反硝化曝气生物滤池处理生活污水的研究

采用后置反硝化曝气生物滤池处理模拟生活污水,在保证出水COD达标排放的前提下,分别向二级缺氧滤柱中投加20 mg/L的甲醇和引入0.2Q(Q为试验中系统进水的流量)的原水作为外碳源,考察了投加外碳源对系统脱氮及去除COD的影响.试验结果表明,在二级缺氧滤柱中投加20 mg/L的甲醇作为外碳源时,系统出水的NH4+-N、TN、COD平均浓度分别为5.6、8、35.8 mg/L,其去除率分别为83.6%、81%、83.5%;在二级缺氧滤柱中引入0.2Q的原水作为外碳源时,系统出水的NH4+-N、TN、COD平均浓度分别为13.9、18.3、47.7 mg/L,去除率分别为59%、56.6%、78.1%.系统采用甲醇比引入原水作为外碳源的脱氮效果好且出水的COD浓度较低.     

改良A~2/O工艺对低碳源污水的脱氮除磷性能分析

针对低C/N值城市污水脱氮除磷效率低的问题,介绍了几种改良A2/O工艺,并指出了其在处理低碳源城市污水方面的优点与不足。基于现有A2/O及其改良工艺存在的缺陷,提出了新的改良A2/O工艺,原水按一定比例分配给厌氧池和缺氧池,以合理分配用于厌氧释磷和缺氧反硝化所需的碳源;在好氧池和缺氧池中分别投加填料,使该工艺兼具悬浮污泥和生物膜的优势,以提高系统的脱氮除磷性能;厌氧池和缺氧池的出水都直接进入好氧池。试验结果表明,改良A2/O工艺对低碳源城市污水具有良好的脱氮除磷效果。     

乙酸钠碳源强化生物滤池对二沉池出水的脱氮效果

对于碳源不足的城市污水厂二沉池出水,通过外加碳源提高对其TN的去除率是一种直接而有效的方法.采用生物滤池(滤速为2 m/h)深度处理二沉池出水,并投加乙酸钠碳源,发现当进水混合液的COD>95.0 mg/L时,对TN的去除率可达到98%;部分外加碳源可被DO消耗,只有当进水混合液COD增至57.7 mg/L时,出水DO降到0.8 m/L左右,反硝化现象才逐渐明显;当碳源投加不足时,会出现亚硝态氮的积累,当进水混合液的COD平均为81.1mg/L时,亚硝态氮积累量高达6 mg/L.