污泥内碳源反硝化工艺强化脱氮除磷的应用研究

针对低碳源城市污水脱氮除磷效率低的问题,在某城市污水处理厂采用回流污泥浓缩预缺氧工艺以提高反硝化效率。对该污水处理厂各单元出水水质的分析表明,经过浓缩的高浓度污泥内源反硝化脱氮量可占到整个系统脱氮量的22%以上,污泥内碳源反硝化对除磷也起到了积极作用。研究结果显示,内碳源反硝化的最主要影响因素是回流污泥的VSS值及好氧池末端的DO浓度,当VSS5.8 g/L、DO2 mg/L时可实现较好的效果。此外,在冬季低温时可通过加大曝气量及延长泥龄等措施来提高系统的脱氮除磷效果。     

两段式DN-BAF深度处理城市污水厂尾水的效能

针对污水厂尾水碳氮比低的问题,开发了两段式反硝化滤池(DN)-曝气生物滤池(BAF)工艺。采用该工艺处理城市污水厂达一级A标准的尾水,出水COD、氨氮、总磷指标能达到地表水Ⅳ类水质标准,满足同级排入补充地表水目的;采用分段进水的方式可以提高碳源的利用效率和脱氮效率,总氮去除率从18.05%提高至30.69%,而通过释碳速率为4.84 mg/(L·h)的缓释碳源调节进水COD,可将总氮去除率提高至38.90%,出水总氮最低浓度降至6.99 mg/L。经分析为进一步提高脱氮效果,宜提高缓释碳源释碳速率并增加缺氧段水力停留时间。     

多点进水对前置预缺氧A~2/O工艺脱氮除磷的影响

某城市污水处理厂采用前置预缺氧A~2/O工艺,为了考察多点进水对该工艺脱氮除磷的影响,设置预缺氧池、厌氧池、缺氧池进水流量分配比分别为8∶1∶1、7∶1∶2、6∶1∶3、5∶1∶4、6∶2∶2、6∶3∶1。结果表明,进水流量分配比对处理过程中的硝态氮浓度以及出水总氮、总磷浓度具有显著影响,而对出水氨氮浓度影响较小;优化进水流量分配比能实现预缺氧池与缺氧池两个脱氮单元碳源的合理配置,实现总氮的高效去除,同时,能减弱高浓度硝态氮对厌氧释磷产生的抑制作用,为后续好氧阶段的过量吸磷提供强大动力。相比之下,较优的预缺氧池、厌氧池、缺氧池进水流量分配比为6∶2∶2,该工况下出水氨氮平均浓度为0.26 mg/L,总氮浓度为4.88～6.69 mg/L,总磷浓度在0.15 mg/L以下,出水水质显著优于国家一级A排放标准。与原工况相比,优化进水流量分配比后,全年可节省200余万元的碳源投加费用,且出水水质能实现更加稳定的控制,有效促进了水质与成本的双赢。     

反硝化深床滤池深度脱氮效果研究

合肥市某污水处理厂采用A~2/O(厌氧/缺氧/好氧)氧化沟—混凝沉淀—反硝化深床滤池组合工艺处理城市生活污水,要求出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准,其中总磷、总氮、氨氮、COD浓度分别不高于0.3、10、2.0和40 mg/L。重点研究了反硝化深床滤池的深度脱氮效果,并分析了进水溶解氧对反硝化效果及外加碳源消耗量的影响。结果表明,该组合工艺脱氮效果良好,TN去除率达到89.2%,其中前置反硝化去除了68.3%的TN,后置反硝化去除了20.9%的TN。通过适量投加外碳源,反硝化深床滤池可以作为TN达标的保障措施。溶解氧浓度与碳源投加量呈正向关系,和硝态氮去除量呈反向关系。每去除1 kg硝态氮需投加甲醇3.60 kg,其中溶解氧消耗碳源占碳源总投加量的26.2%,建议采取措施消除反硝化深床滤池前段的跌水充氧,预计年节省甲醇费用约36.5万元。     

污水处理厂强化脱氮过程中碳源投加策略研究

针对昆明市某污水处理厂A~2/O工艺出水总氮提标改造技术需求,分析比较前置缺氧段投药、后置缺氧段投药和增设后置反硝化滤池投药这3种外碳源(甲醇)投加策略。设定出水总氮浓度分别为10、7、5和3 mg/L四个目标值,对3种碳源投加模式进行了经济评价。在4个目标值条件下,各种碳源投加模式的处理成本均随目标浓度值的降低而升高;药耗成本占强化脱氮处理成本的62%~100%,是主要经济成本贡献者。综合考虑经济成本和改造难易程度,确定控制内回流比为200%、将好氧段末端改造为缺氧段并投加碳源进行强化脱氮是最佳改造策略。     

缺氧-好氧生物滤池的脱氮效能研究

采用前置反硝化滤池处理城市污水处理厂二级出水,研究了前置反硝化滤池工艺的启动挂膜特性及C/N值对去除氨氮和总氮的影响。结果表明,好氧滤池采用接种挂膜法,21 d挂膜成功;缺氧池采用自然挂膜法,投加乙酸钠7 d后挂膜成功。前置反硝化滤池对实际二级出水有较好的脱氮性能,当好氧滤池和缺氧滤池的水力停留时间分别为18、8 min,C/N值为4.7~5.6时,工艺出水NH+4-N、TN和COD浓度分别在0.5、2和15 mg/L以下,达到了《深圳市再生水、雨水利用水质规范》的要求。     

西安市第四污水处理厂A~2/O工艺的脱氮性能评价

通过对西安市第四污水处理厂A~2/O工艺中生物反应池(厌氧池、缺氧池、好氧池)以及二沉池中氮的组分及污泥硝化活性的测定,评价A~2/O工艺的脱氮性能。结果表明,二沉池作为A~2/O系统的分离单元,对总氮去除的贡献率高达13%～60%,脱氮机理主要是内源反硝化;污泥浓度对TN去除效果具有重要影响,当污泥浓度较高时,TN平均去除率为89%,当污泥浓度较低时,TN平均去除率为69%。二沉池中的内源反硝化脱氮可为我国城市污水处理厂高效生物脱氮工艺的设计、运行及提质增效提供参考。     

耦合反硝化的CANON工艺实时控制策略研究

为实现高氨氮污水的深度脱氮处理,给CANON工艺提供一种有效的控制模式,以某城市污水处理厂初沉池出水为基础,人工配制高氨氮废水,同时利用在线仪表监测脱氮过程中DO、ORP和p H值的变化规律。结果表明,在前置缺氧搅拌阶段可通过ORP曲线一阶导数为零的特征点指示反硝化反应结束,后置好氧曝气阶段可通过DO达到设定值(4.0 mg/L)且保持5 min指示短程硝化/厌氧氨氧化自养脱氮反应的完成;反应过程中ΔNO_3~--N/ΔNH_4~+-N值始终小于理论值(0.11)。通过实时控制,反应器可在DO为2.04~2.62 mg/L下长期稳定运行,平均总氮去除负荷达0.68 kg/(m~3·d),平均总氮去除率90%,平均出水总氮为33.01 mg/L,平均出水氨氮低于3 mg/L。     

分段进水A/O工艺强化脱氮除磷研究

为解决传统工艺同步脱氮除磷效率低的问题,采用分段进水A/O工艺处理高氨氮浓度生活污水,考察了在低COD/TN值(平均为3.8)条件下曝气量和协同化学除磷对系统去除COD、氨氮、TN和TP的影响.在0.7、0.5和0.3 m3/h三种曝气量条件下,系统对COD的去除效果稳定,平均去除率分别为87.97％、90.72％和91.27％;在曝气量为0.5 m3/h的条件下,通过对各好氧区DO浓度的优化分配,对氨氮的去除率达到了95％以上,并且由于发生了好氧反硝化,对TN的去除率明显高于其他两种工况;在碳源成为脱氮除磷限制因素的条件下,平均除磷率分别为31.76％、32.84％和44.49％,通过同步投加聚合氯化铝和硫酸铝的复配药剂,出水TP浓度基本达到了0.5 mg/L.     

低C/N值污水强化生物脱氮性能研究

采用改良型A²/O工艺处理低C/N值城市污水,在具体工程实例中考察了内回流比与DO浓度对生物脱氮效果的影响。在此基础上,采取外加碳源的方式强化出水氮素指标的可控性。结果表明,适当增大内回流比有利于提高总氮去除率,但过高的内回流比会提升缺氧区DO浓度,不利于反硝化反应的进行;降低DO浓度有利于总氮的去除,但会对好氧区硝化反应产生抑制作用,导致氨氮的转化受到影响。基于所采用的5种内回流比与5种DO工况,选出的较为合适的内回流比为275%、DO为1.2～1.5 mg/L,在辅以外加碳源的情况下,出水总氮平均浓度能降至9.20 mg/L,氨氮平均浓度为0.38 mg/L,出水氮素指标显著优于一级A排放标准。投加碳源不会对出水COD产生明显影响,外加碳源对成本的贡献仅为0.11元/m³,且对出水水质指标可实现更加稳健的控制,有效促进了成本与水质的双赢。     

低C/N值污水处理的总氮达标研究

针对低C/N值污水处理出水总氮不能达标的问题,分析了生化池缺氧停留时间与反硝化速率等参数的设计问题,结合多运行模式的生化池设计,研究了回流混合液中溶解氧含量以及A/O、A~2/O等不同运行模式对脱氮效果的影响。结果表明,在优化运行方案的基础上,采用投加碳源的方法,控制进水COD/TN值 5. 8,可使出水TN浓度达到排放标准。     

ASBR与脉冲进水SBR组合工艺处理垃圾渗滤液

为了研究厌氧-好氧工艺处理垃圾渗滤液的脱氮性能,采用ASBR联合脉冲进水SBR(脉冲SBR)处理高氨氮实际垃圾渗滤液.ASBR的水力停留时间为2d;中间水箱调节脉冲SBR的进水C/N(3～5)和NH4+-N浓度;脉冲SBR采用3次等量进水模式,运行周期分为4个缺氧段和3个好氧段,不投加外碳源,缺氧4利用污泥内碳源进行反硝化.结果表明,串联运行时期(157 d)系统获得了高效的脱氮性能.ASBR进水COD为7 338～10 445 mg·L-1,去除率在83％以上;脉冲SBR进水NH4+-N浓度分4个阶段逐步提高至912.0±41.7 mg·L-1,总氮(TN)去除率在90％以上,出水总氮小于40 mg·L-1;系统COD和总氮去除率分别在87％和97％以上.单个缺氧4进程内的内源反硝化速率(DNR)会由快变慢,而其平均理论内源反硝化速率(TDNRm)达到了1.531 mgN·h-1·gMLVSS-1.在不使用物化预处理和不投加外碳源的情况下实现了对渗滤液的深度脱氮.     

低负荷运行时内回流比对A2O工艺脱氮的影响

考察了低负荷运行情况下,内回流比对A²O工艺脱氮效果及碳源投量的影响。结果表明,内回流比由400%降至200%时,缺氧池出水NO₃^--N浓度由5 mg/L降至2 mg/L左右,该过程大约需要6 h。相比于内回流比为400%,内回流比为200%时,在碳源投量相同的条件下,总氮去除率提高22.4%;在好氧池出水NO₃^--N浓度相同的条件下,碳源投量节约13.8%。     

基于固体碳源反硝化的低碳源污水生物硝化技术

在污水处理工艺末端嵌入固体碳源反硝化滤池,可以不改变污水处理厂的原有工艺并提高对总氮的去除效率,方便应对污水厂的提标压力和低碳源污水的脱氮问题。以序批式生物膜反应器(SBBR)为对象,探究有利于低碳源污水生物硝化的运行模式和固体碳源反硝化滤池的脱氮效果。结果表明:对于COD为93~140 mg/L、TN为41~45 mg/L的低碳源污水,在SRT为20d、充水比为0.4、周期时间为3 h、氨氮负荷为0.112 kg/(m~3·d)、曝气量为3.8 m~3/(h·m~3)的情况下,SBBR的出水氨氮为1.5 mg/L,出水硝态氮为16 mg/L,出水硝态氮占出水总氮的70%,实现了高效稳定硝化。富含硝态氮的SBBR反应器出水通过固体碳源反硝化滤池后,出水总氮平均值为4.23 mg/L,COD平均值为25 mg/L,均低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,系统总的脱氮率大于90%,获得了优异的低碳源污水生物脱氮效果。     

CBAF对污水厂二级出水的脱氮性能研究

采用复合式曝气生物滤池对深圳市某污水处理厂二级出水进行强化脱氮的中试研究。结果表明，在以葡萄糖为外加碳源的情况下，该滤池对氨氮和总氮的平均去除率分别达93％和45％，出水氨氮和总氮的平均浓度分别为1．2和12．3mg／L。合理的外加碳源投加量不会对出水有机物浓度产生不利影响。试验期间，该滤池的出水水质符合《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB／T18921-2002）和《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB／T18920-2002）的相关要求。     

好氧池内反硝化脱氮现象的研究

通过中试对好氧池内的反硝化现象进行考察。结果表明，在好氧池内出现硝化反应的情况下，当温度〉20℃时，将好氧池的泥龄缩短到3～7d，溶解氧浓度控制在1～2mg／L，则好氧池内反硝化去除的硝酸盐氮量占氨氮硝化生成的硝酸盐氮量的比例〉50％。为促进好氧池内反硝化作用的发生并保证出水水质，提出了在曝气池内投加填料或采用双污泥脱氮除磷工艺的构想。     

A/A/O污水处理工艺脱氮效果模拟及优化

针对武汉某污水处理厂因进水总氮浓度高、碳氮比值低而导致脱氮效果不稳定的问题,基于ASDM模型建立了该污水处理厂A/A/O工艺模型,并利用历史数据对脱氮效果进行了优化模拟。分别对硝化液回流比(0~600%)、好氧段DO(1~6 mg/L)、缺氧段DO(0.005~0.2 mg/L)、温度(16~29℃)等工艺运行参数进行了模拟分析,通过模型模拟筛选出的最优运行参数如下:硝化液回流比为100%,好氧段DO为1 mg/L,污泥回流比为65%,排泥量为550 m3/d,且缺氧段DO浓度越低越有利于脱氮。根据以上结论并结合该污水处理厂实际情况,确定如下优化实施方案:硝化液回流比为300%,好氧段DO为3 mg/L以下,同时关闭硝化液回流点前的曝气头以降低缺氧段DO,并按90kg/d投加碳源(以COD计)。该污水处理厂按照上述方案实际运行2个月,脱氮效果明显提高,出水总氮达标率达到100%。     

某高排放标准污水处理厂运行问题与对策措施研究

以海河流域采用改良Bardenpho工艺的某高排放标准污水处理厂提标改造工程为例,结合生产运行实际,对工艺诊断的主要运行问题进行了分析,并对其精细化对策措施进行了研究。结果表明,针对内回流混合液与后缺氧池入流DO过高导致外碳源无效损耗及后缺氧池无内源反硝化问题,通过利用池容未利用的好氧段4与好氧段5设置强化消氧区(设计HRT为3.5 h),外碳源损耗控制量(以COD计)可达15.97 mg/L,后缺氧池内源反硝化强化脱氮量可达2.8 mg/L(相当于利用污泥内碳源COD为11.2 mg/L),碳源投加量(以COD计)可降低27.17 mg/L,降幅达54.34%,碳源投加成本可节约5.2万元/d;针对部分时段缺氧池碳源过量投加导致部分好氧池池容(约24%)被占用问题,结合缺氧池设计特征,提出"碳源投加点由缺氧池1后移至缺氧池4并在缺氧池3配置在线硝氮仪"的精细化碳源投加系统及其具体运行控制方法;针对化学协同除磷药剂过量投加导致无生物除磷功能问题,通过采取"化学除磷药剂投加点由二沉池配水井改至磁混凝单元恢复生物除磷功能"的对策措施,生物除磷功能恢复良好,厌氧池磷酸盐由优化前的0.75 mg/L增至7.5 mg/L,好氧池出水磷酸盐低至0.04 mg/L,缺氧池反硝化除磷作用显著(磷酸盐下降2.77 mg/L),并且除磷药剂用量降低70%,投加成本节约0.7万元/d。     

低碳源城市污水的低氧同步脱氮除磷研究

采用SBR工艺辅以污泥外循环厌氧释磷后排放富磷上清液的方法,对低碳源城市污水的脱氮除磷效果进行了研究.结果表明:降低曝气量、控制低DO状态可以减少碳源的有氧氧化程度,提高脱氮效果;回流至SBR反应器厌氧段的外循环释磷污泥,可以利用SBR系统的硝酸盐进行反硝化吸磷,保证了系统的除磷效果.对于COD<200 mg/L、COD/TN<5、COD/TP<25的低碳源污水,在SRT为60 d、曝气量为2.5 m3/(h·m3)、曝气段平均DO为0.2 mg/L的情况下,对氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别为82%、61%、95%,出水水质达到了<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)一级B标准的要求.     

冬季A~2O工艺在城市污水处理厂的运行经验总结

苏州市某城市污水处理厂第四期建设的生物池采用A~2O工艺,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。在冬季水温12℃时,总氮去除效果不理想,通过调节曝气末端DO、回流比、多点进水、内回流点,使其达到良好的脱氮除磷效果,出水稳定达标排放。