采用数学模拟评价生物营养物去除工艺的除磷效果

磷的去除与回收可以结合生物营养物的去除一并实施，通过收集厌氧池富磷上清液形成乌粪石（MAP）沉淀的方式予以实现，这同时也可提高生物除磷效果或降低生物除磷所需的最低C／P值。为此，一种考虑了磷回收的新型生物营养物去除（BNR）工艺——BCFs四在荷兰研发并应用。然而，有关磷回收以及它对生物除磷效果影响方面的信息在运行实践中仍不够清晰。采用数学模拟技术，结合代尔夫特（TUD）生物除磷代谢模型与活性污泥2号模型（ASM2），对不同运行参数下的磷回收以及它对系统工况的影响做了评价。模拟试验结果表明，存在着最佳的上清波侧流比，当侧流比大于此值时将增大磷的回收成本，而且除磷效果也将受到影响；在保证出水水质达标（〈1mgP／L）的情况下，生物除磷所需进水COD／P（可生物降解COD）最小值可由20降低到10，此时的磷回收率为36％。动态进水（变流量或负荷）模拟试验表明，其对厌氧池上清液中磷的富集略有影响，但进行磷回收时并不影响系统出水的磷浓度。     

反硝化除磷的生物化学代谢模型

基于Delft科技大学和活性污泥法动力学模型（ASM2D）推出的反硝化除磷生物化学代谢模型，从生物除磷的计量学和动力学两方面介绍了反硝化除磷过程一系列复杂的生化反应机理。反硝化除磷与传统好氧除磷的生化反应机理非常相似，两种除磷模式的许多化学计量学和动力学方程可以通用；好氧除磷动力学所涉及的一部分参数同时也适用于反硝化除磷动力学；两者最大的区别就是氧化单位NADH2所吸收的磷酸盐量（P／NADH2）不同。引起两者P／NADH2值不同的最根本原因在于：以氧气作为电子受体和以硝态氮作为电子受体，消耗单位NADH2所产生的ATP量不同。在An／ASBR反硝化除磷系统中，测得该值为1．0molATP／molNADH2，此值较An／OS-BR型好氧吸磷系统降低了40％左右。     

乙酸盐碳源生物除磷系统的影响因素研究

以实际污水厂的水质为原型即在COD为限制因素的条件下,选择乙酸钠作碳源,在实验室规模的序批式反应器（SBR）中研究了进水pH与生物除磷的关系.结果表明,在COD为限制因素的条件下,pH值为7.2时的除磷效果最好;COD/P值越小则聚磷菌在污泥系统中所占的比例越大;低COD/P值下的出水磷浓度、污泥的磷含量和厌氧条件下的COD去除率均较高,但去除单位磷所需的COD量较少,且MLVSS/MLSS值也相对较低.     

低碳源、低能耗型改良A2/O工艺的脱氮除磷研究

介绍了一种新型的脱氯除磷工艺及其运行情况。该工艺是对传统A^2／O工艺的改进（可称为改良型A^2／O工艺），它采用了后置反硝化系统以及厌氧池碳源分流技术和回流污泥预缺氧反硝化技术，以提高系统的脱氯除磷效果。研究结果表明：在进水COD≥300mg／L，TN为40．3mg／L，TP为3．82mg／L时，对TN、TP及COD的去除率分别可迭70％、86％和88％；当COD〈300mg／L时，对TP的去除效果较差，但对TN和COD的去除率仍分别可达60％和85％；试验期间，污泥沉降性能良好。     

强化低碳源污水生物除磷的技术方式探究

以一营养物去除工艺——BNR为研究对象,分别采用试验与模拟,研究了通过厌氧上清液侧流磷回收和外加碳源方式对低碳源污水生物除磷的强化作用。试验结果与模拟预测双双显示,对COD/P值=50的实际生活污水实施30%的厌氧上清液旁路磷沉淀可明显强化生物除磷作用,使出水TP浓度从碳源抑制时的1.8 mgP/L下降至0.5 mgP/L以下。侧流磷回收不仅可回收40%的进水磷负荷,亦可节省27%的外加碳源。因此,厌氧上清液侧流磷回收与外加碳源对强化生物除磷作用有着异曲同工之处。模拟预测与试验结果几乎一致的演示表明,数学模拟技术可取代传统试验进行相关问题研究。     

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％。     

含盐废水生物/化学除磷模型及除磷剂的强化效果

采用CASS工艺协同处理高盐榨菜废水与城镇污水,考察含盐废水作用下城镇污水处理系统的生物/化学强化除磷规律,并分析除磷剂对CASS工艺出水水质的影响。研究结果表明:当盐度为5 g/L、进水总磷为7.3~8.7 mg/L时,生物除磷出水总磷为2.1~3.6 mg/L,并分别建立了聚合硅酸铁、氯化铁和硫酸铝为除磷剂时的生物/化学强化除磷模型。除磷剂的投加有利于进一步降低处理系统出水COD和SS值,且强化效果依次为:聚合硅酸铁氯化铁硫酸铝。     

曝气/间歇曝气两级生物滤池去除COD和TP研究

为提高曝气生物滤池的除磷能力，采用曝气／间歇曝气两级生物滤池处理模拟生活污水，考察了系统对COD和TP的去除效果。结果表明，当间歇曝气生物滤池的曝气和停曝时间分别为2h和1h时，系统对COD的去除效果不会受到明显的负面影响，出水COD达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级B标准。对TP的去除主要集中在采用间歇曝气的生物滤池中，其对TP的去除率平均为59％，系统对TP的去除率平均为72％。曝气／间歇曝气两级生物滤池在保证对COD去除效果的前提下大大提高了系统的除磷率，解决了传统曝气生物滤池除磷率低的问题。     

混凝/生物微电解/接触氧化工艺处理压缩饥生产废水

采用混凝／生物微电解／接触氧化组合工艺处理压缩机生产混合废水，考察了处理效果。结果表明，混凝处理的除磷效果显著，生物微电解可大幅度提高废水的可生化性。中温（30℃左右）条件下，生物微电解反应器在进水pH值为8．5左右、容积负荷为1．83～2．32kgCOD／（m^3·d）时，对COD的去除率稳定在35％以上；接触氧化反应器在进水pH值为6～7、容积负荷为2．65～4．0kgCOD／（m^3·d）时，对COD的去除率〉80％。组合工艺对COD、SS、TP的平均去除率分别为93％、94％和99％。     

CEPT/移动床工艺处理低温城镇污水脱氮除磷中试

针对中低浓度城镇污水，在夏秋季中试的基础上研究了化学混凝（即CEPT）／移动床生物氧化工艺在冬春季低温环境下的脱氮除磷效果。试验结果表明，在水温为7～22℃的条件下，组合工艺采用水力停留时间为5～6h、PAC投量为30mg／L、填料投配比为30％、回流比为100％～150％等运行参数，可使出水的NH3-N、TN、TP浓度达到一级B标准；当温度〈10℃时生物硝化和反硝化效率均显著降低；低温下生物除磷以生物合成为主，水温〉14．7℃后生物过量吸磷将成为生物段除磷的核心。     

化学除磷比值对低碳源污水脱氮除磷的影响

为解决低碳源城市污水高效脱氮除磷及磷回收问题,开发了侧流A2O工艺,通过抽取不同量的厌氧池末端富磷上清液至化学除磷池,来研究系统的脱氮除磷效果及磷回收情况。结果表明,在无需增加额外碳源,进水COD为136～168 mg/L、NH3-N为32～40 mg/L、TN为36～45mg/L、TP为6～8 mg/L的条件下,当化学除磷比(富磷上清液抽取量与进水量之比)为10%～20%时,对TN和TP的平均去除率分别可达到95.7%、84%,其中,当化学除磷比为15%时,出水TP浓度可降至0.5 mg/L以下,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;同时,回收磷量可达进水磷量的23%～29%,既实现了磷的可持续发展,又增加了污水厂的经济效益。     

HA-A/A-MCO工艺的基质转化与除污特性研究

针对现有污泥减量技术对氮、磷去除率低的问题,开发了一个具有同步脱氮除磷和污泥减量功能的HA-A/A-MCO工艺.采用该工艺处理校园生活污水,当进水COD为316～407mg/L时,出水COD≤18 mg/L,对COD的平均去除率为96%;将相当于进水量2%的厌氧释磷污泥回流至水解酸化池与原水-并进行水解处理后,大部分污泥转化为溶解性有机物,且主要是VFA(约275 mg/L),为原水中VFA(58 mg/L)的4.74倍,这为后续A~2/O单元进行脱氮除磷提供了充足的碳源.通过考察各反应池出水的三维荧光特性还发现,HA-A/A-MCO系统的各工段对原水中的溶解性有机质(DOM)具有显著的降解作用.     

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。     

短好氧泥龄下A2/O和BAF联合工艺的脱氮除磷特性

采用小试装置,研究了短好氧污泥龄下A2/O和BAF联合工艺处理低C/N和C/P污水时的脱氮除磷特性.结果表明,通过提高A2/O工艺段的厌氧区有机负荷和缺氧区硝酸盐负荷对反硝化聚磷菌（DPAOs）进行选择和强化后,其在聚磷菌（PAOs）中的比例维持在28%左右,工艺具有部分反硝化除磷能力,能够减少脱氮除磷过程中对碳源的总需求量.但在联合工艺中,好氧除磷仍是主要的除磷方式.在A2/O工艺段内,好氧污泥龄在满足好氧PAOs存活的同时,还必须满足抑制硝化细菌生长的要求,且为了保证工艺对磷的整体去除效果,混合液在好氧区的接触时间须大于30 min.此外,以保证缺氧区出水中含有1～4 mg/L的硝态氮为原则来控制BAF出水的回流量,可达到较好的脱氮除磷效果.该联合工艺结合了活性污泥工艺和生物膜工艺的优点,运行稳定,出水水质优良,不仅适合于新建污水处理厂,也特别适合于不能脱氮除磷污水处理厂的技术改造.     

分段进水A/O工艺运行优化研究

基于Stella 9.0.1软件建立分段进水A/O工艺的ASM3水处理模型,并对模型进行简化,引入反映污泥中异养菌和自养菌活性的参数PXH和PXA。在HRT=10 h、VA/VO=2/6、R=75%及三级进水分配比N1∶N2∶N3=3∶4∶3的工艺状态下,由实测数据得出PXH和PXA的校正值分别为0.8 gCOD/gMLSS和0.05 gCOD/gMLSS。通过校正后的模型讨论了各种操作条件对出水COD、NH4+-N及NO3--N的影响。结果表明:HRT是影响出水COD浓度的最主要因素;增大污泥回流比R及缺、好氧池的容积比VA/VO都会减小出水NO3--N浓度;为保证出水的NH4+-N浓度较低,除提供充足的溶解氧和较长的水力停留时间外,第三段的进水分配比也不宜过大。综合考虑,较优的工艺参数值为HRT=14 h、R=50%、VA/VO=2/6及N1∶N2∶N3=1∶2∶1。将该参数运用于实际操作中,最终使系统对COD的去除率从77.6%提高到了94.1%,对TP的去除率也从30.2%提高到81.2%,实现了同步脱氮除磷。     

序批式生物膜法的脱氮除磷功效研究

采用序批式生物膜工艺进行了处理广州地区城市污水的脱氮除磷试验研究，结果表明：在碳、氮、磷比例失调（碳量偏低）的情况下，达到了既去除有机物又能脱氮除磷的效果，出水BOD5、COD分别为6．0～9．8、12．7～35．5mg／L，而TN、NH3-N、TP分别在14．8、4．0、0．5mg／L以下；磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提；DO浓度会影响好氧段的磷吸收速率，但不影响磷的去除量；在好氧运行初期发生了同步硝化反硝化，其去除的总氮约为15％。     

硫自养波形潜流人工湿地的脱氮机理及工况优化

将硫自养反硝化工艺与潜流人工湿地相结合,考察了其对低碳氮比污水中氮的去除效果。结果表明,增加曝气装置后硫自养波形潜流人工湿地的脱氮效果可以得到保障,在气水比为8∶1、水力负荷为0.8 m³/(m²·d)时,TN去除率为(70±5)%,出水TN浓度低于8 mg/L;NH4+-N去除率在90%以上,出水NH4+-N浓度低于3 mg/L;COD去除率为(50±2)%,出水COD浓度低于40 mg/L;p H值可维持在7~9。同时,石灰石填料具有同步除磷的效果。该工艺具有脱氮效率高、效果好、运行费用低的特点。     

Polyphosphate buffering by biomass with different phosphorus contents

Polyphosphate buffering is a novel application of enhanced biological phosphorus (P) removal (EBPR) for P-deficient wastewaters with influent organic load variability. This study investigated the effect of biomass P content on polyphosphate buffering using a membrane bioreactor (MBR) and conventional bioreactor (CBR). Increasing the biomass P content increased polyphosphate buffering and the COD removal capacity, but at high P content (i.e. 20% P/TSS) the effluent P levels increased and a smaller fraction of available P was used for buffering. The MBR produced lower total effluent TSS levels and lower P levels than the CBR at both medium biomass P content (i.e. 12% P/TSS) and at low P content (i.e. 5% P/TSS) when the COD removal capacity was not exceeded. At high biomass P content, the MBR and CBR produced elevated effluent P levels. This study showed that the MBR does not make polyphosphate buffering feasible at high P content.