DO对A/O同步脱氮除磷工艺的影响研究

采用A/O同步脱氮除磷工艺处理模拟城市污水,考察了好氧段DO浓度对该工艺处理效果的影响.结果表明,好氧段DO浓度对系统脱氮除磷效果的影响显著,当DO控制在1.5mg/L左右时,系统的处理效果最佳,可实现同步硝化反硝化和反硝化除磷,对NH4+-N、TN、TP、COD的去除率分别为99.12%、94.61%、92.85%、96.10%,平均出水NH4+-N、TN、TP、COD分别为0.25、0.68、0.5和10 mg/L.     

A/A/O氧化沟中DO对SND脱氮的影响研究

采用A/A/O氧化沟反应器处理低碳源城市污水,考察了DO浓度对硝化及反硝化过程的影响,分析DO浓度与同步硝化反硝化(SND)脱氮反应速率的关联性。研究发现,较适宜的DO浓度范围为1.0~1.5 mg/L,DO浓度降低会影响氨氮降解,硝化效果急剧变坏的临界溶解氧浓度范围为0.8~1.5 mg/L,而DO浓度过高则不利于主反应区SND脱氮,同时较多的溶解氧内回流至缺氧区会破坏其脱氮环境。当DO2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间线性关系较好;SND随着DO浓度的升高而受到抑制,当DO2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间基本不呈线性关系,系统中基本不发生SND反应。     

污泥减量工艺:HA-A/A-MCO的好氧脱氮机制分析

针对污泥减量技术存在对氮、磷去除能力低的问题,开发了一种具有强化脱氮除磷功能并可实现污泥减量化的HA-A/A-MCO工艺。在该工艺取得同步脱氮除磷和污泥减量优异效果的条件下,采用其处理校园生活污水,当进水TN平均为47 mg/L时,出水TN为10.9 mg/L,系统的总脱氮率为76.8%,其中好氧脱氮量占总脱氮量的50%,缺氧脱氮量占26%;HA-A/A-MCO系统存在着在好氧条件下具有反硝化能力的菌属,对好氧脱氮有一定贡献,且DO浓度对其反硝化能力没有抑制作用;好氧池中的DO浓度梯度有利于在污泥絮体内形成缺氧环境,从而促进同步硝化反硝化(SND)的发生,但减小污泥絮体尺寸会削弱絮体内部缺氧区域比例、降低SND的脱氮效率。     

序批式生物膜/颗粒污泥工艺的同步脱氮除磷效果

针对我国现行污水处理工艺不能在同一个构筑物内实现同步脱氮除磷,特别是能耗高、效率低、占地面积大的现状,将活性污泥和生物膜法相结合,自行设计了一套序批式生物膜/颗粒污泥工艺试验装置,并考察了同步脱氮除磷效果。运行表明,该工艺具有良好的除污效果,当进水COD、NH4+-N、TN、PO34--P的平均浓度分别为302、30.66、32.84、10.45 mg/L时,出水平均浓度分别为25.81、5.91、9.64、2.40 mg/L,平均去除率分别为91.44%、80.69%、70.61%、77.00%;该工艺具有良好的反硝化除磷效果,每消耗1 mg的NO3--N可以去除1.04 mg的PO34--P。     

低碳氮比常温城市生活污水同时硝化反硝化研究

以低氨氮(40mg/L~70mg/L),常温(16℃~20℃)城市生活污水经A/O除磷工艺后的出水为原水,在实现亚硝酸型硝化的基础上利用单级SBR系统,研究了不同C/N(碳氮比)和DO(溶解氧)对同时硝化反硝化(SND)的影响。研究结果表明,当进水COD和NH+4-N浓度分别为50~300mg/L和40mg/L~0mg/L、反应条件为DO=0.2mg/L~0.8mg/L、C/N=1~5,反应器中COD、TN的去除率最高分别达到82.1%、79.5%。     

一体化间歇曝气多级生物膜反应器处理低温、低浓污水

采用新型一体化间歇曝气多级生物膜反应器处理低浓度小城镇污水,重点考察了冬季低温(5～8℃)对反应器处理效能的影响,以及采用分级间歇曝气方式能否解决连续流生物膜反应器除磷效能低的问题。试验结果表明:在水温为5～8℃、有机负荷为0.5 kgCOD/(m3.d)、氮负荷为0.12 kgN/(m3.d)、DO为6.0 mg/L、HRT为6.0 h、挂膜密度为30%,以及第一、二级生物膜反应区的停曝与曝气时间比均为1.0 h/2.0 h的条件下,处理平均COD为120 mg/L、TN为30mg/L、NH4+-N为27 mg/L、PO43--P为1.9 mg/L的低浓度城镇污水,可使出水COD≤35 mg/L,NH4+-N≤3.3 mg/L,TN≤19 mg/L,PO43--P≤0.8 mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。     

内回流混合液DO对缺氧池脱氮的影响及控制方法

城镇污水厂内回流混合液携带有2 mg/L以上的溶解氧,将与缺氧池内的NO-3-N竞争碳源,直接影响污水处理厂的脱氮效果。根据反硝化脱氮理论及模拟试验,每1 mg的DO值意味着不低于0.35 mg的NO-3-N去除损失量,而所携带DO总量与内回流混合液中DO浓度及回流比直接相关。据此提出了内回流混合液DO对反硝化脱氮影响预测模型,并对部分工程进行了预测。结果表明,内回流混合液DO导致形成2~5 mg/L甚至更高的TN去除量损失,对污水处理厂出水TN稳定达标具有重要影响。据此提出在不改变总池容的情况下,分割形成独立消氧区的建议。     

生物接触氧化法的同步硝化反硝化影响因素研究

研究了生物接触氧化法同步硝化反硝化系统中HRT、DO、COD及生物膜厚度对脱氮效率的影响.结果表明:在DO=2.0 mg/L的条件下,出水COD、TN、NH+4-N值随HRT的增加呈下降趋势,在HRT达到8 h时,出水COD、TN、NH+4-N值趋于稳定,去除率分别为94%、55.9%和73.3%;5-DO为2.0～4.0 mg/L范围内,对TN的去除率随着反应器内DO浓度的降低呈上升趋势,保持较好脱氮率的溶解氧为2.5～3.0 mg/L;进水COD为400 mg/L时,系统对TN、NH+4-N的去除率及容积去除率都处在较高水平,对TN的平均去除率达到60%;生物膜厚度对同步硝化反硝化有较大影响,增加生物膜厚度有利于同步硝化反硝化的进行.     

低溶解氧控制状态下污泥减量系统除磷脱氮特性

通过控制曝气量的方式研究了溶解氧对污泥减量系统除磷脱氮过程的影响。发现在低剂量2,4,5三氯苯酚（TCP）作用下,活性污泥的内源SOUR值增加,SBR系统的低DO状态持续时间增长,周期平均DO降低,形成了有利于同时硝化反硝化SND脱氮的低DO环境。综合考虑TCP浓度对污泥减量、除磷脱氮和污泥性能的影响,TCP浓度建议为2 mg/L,SBR周期平均DO值控制为2 mg/L。与对照系统相比,2 mg/LTCP污泥减量系统的曝气量增加了23%,剩余污泥排放量减少34.6%,出水水质与对照系统相当,实现了达标排放。表明低DO控制状态下、辅以排富磷污水除磷方式,TCP系统可以同时获得优异的除磷脱氮和污泥减量效果。     

三峡库区污水厂典型工艺的SND脱氮技术研究

针对三峡库区污水厂广泛采用的氧化沟和CASS工艺在低碳源条件下脱氮效果不佳的问题,在实际污水处理厂进行生产性调控研究,促进同步硝化反硝化(SND)的发生,以节省碳源、提高脱氮效果。井口污水厂(改良型Carrousel氧化沟工艺)的调控结果表明:采用区段溶解氧控制,即将主反应区划分为不同生化反应功能区段,通过在线溶氧仪使各区段维持不同的溶解氧水平,可强化主反应区的SND脱氮作用,调控后的出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准,对TN的去除率较调控前提高了19%。万盛污水厂(CASS工艺)的调控结果表明:采用梯级溶解氧控制,即进水/曝气前1 h控制DO<1 mg/L、后1 h控制DO为2～3 mg/L,可促进微曝气阶段的SND脱氮作用,经调控后出水水质稳定达到一级B标准,对TN的去除率较原设计模式提高了约15%。     

低碳源污水的强化反硝化除磷研究

针对低碳源生活污水(COD/TN值<5,COD<200 mg/L)脱氮除磷效果差的问题,设计并运行了一套具有强化反硝化除磷功能的反应器。该反应器结合污泥外循环侧流除磷、剩余污泥碱解技术,并强化反硝化吸磷功能,采用好氧/缺氧交替运行方式。结果表明:在进水COD、TN、NH3-N、TP平均浓度分别为151、31.37、24.80、5.72 mg/L,C/N、C/P平均值分别为4.81、26.99的情况下,系统具有稳定的脱氮除磷效果,出水COD、TN、NH3-N、TP平均浓度分别为20.63、13.25、0.68和0.10 mg/L,平均去除率分别为86.31%、57.80%、97.26%和98.18%。     

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％.     

连续流长泥龄生物膜反应器除磷技术研究

针对连续流生物膜反应器生物除磷效能低的情况,采用间歇曝气以及排出厌氧富磷污水的运行方式,以实现连续流长泥龄生物膜反应器的同步脱氮除磷。结果表明,在水温为15℃、DO为5.5mg/L、间歇曝气运行工况为停曝3h/曝气9h、负荷为1.2kgCOD/(m3.d)、泥龄为50d、厌氧段排至化学除磷池的富磷污水量为原水量1/4的条件下,其出水COD、NH4+-N、PO34--P及TN分别为48、4.66、0.8和19.72mg/L,达到了一级B标准,去除率分别为86.85%、93.21%、76.69%和72.96%。采用Al2(SO4)3.18H2O作化学除磷剂,当Al3+与PO43--P的物质的量之比为1时除磷效果最好。     

LSP＆PNR工艺的脱氮除磷和污泥减量性能研究

在工艺调控的基础上，发现限氧曝气、连续流A／O工艺在长污泥龄条件下融合外排厌氧富磷上清液的侧流除磷技术可以解决污泥减量工艺对氮、磷去除能力低的问题，以此为基础开发了具有脱氮除磷功能的污泥减量LSP＆PNR工艺。应用该工艺处理校园生活污水的试验结果表明，在SRT=50d、DO=0．5～1．5mg／L以及进水COD=332～420mg／L、NH，-N=30～40mg／L、TN=34～51mg／L、TP=6～9mg／L的条件下，出水COD≤23mg／L、NH3-N≤3．2mg／L、TN≤17mg／L、TP≤0．72mg／L；表观污泥产率为0．155gMLSS／gCOD。研究还发现，在LSP＆PNR工艺中同步硝化反硝化是最主要的脱氮形式，约占反硝化脱氮总量的60％；代谢BOD，的需氧量为1．38～1．57kgO2／kgBOD5；进入化学除磷池的侧流液量相当于处理水量的10％～15％。     

超越污泥比对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷的影响

以模拟生活污水为对象,研究不同超越污泥比对双泥生物膜亚硝化反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响。在超越污泥比为0.21、0.60和0.90的条件下,系统出水COD平均浓度分别为29.09、29.24和28.65 mg/L,出水氨氮平均浓度分别为7.22、9.62和8.23 mg/L,出水PO3-4-P平均浓度分别为3.99、4.35和4.59 mg/L。当超越污泥比为0.60时,系统的脱氮除磷性能和COD去除效果均较佳。整个试验过程中,系统亚硝化池内氨氮去除效果良好,其出水NH+4-N浓度都在0.5 mg/L以下。超越污泥比的大小影响系统中的氮磷比,进而影响反硝化除磷效果。     

城市污水的生物絮凝吸附强化一级处理研究

通过小试研究了城市污水生物絮凝吸附强化一级处理工艺去除污染物的效能和机理.试验结果表明：在较低的溶解氧浓度（DO=0.1～0.5 mg/L）下,该工艺对SS、COD的去除效果较好;在DO=0.2 mg/L、生物絮凝反应区的水力停留时间为2.16 h下,反应区内发生了同步硝化反硝化（SND）,脱氮效果较好,对NH3-N的平均去除率为87.5%.该工艺在去除城市污水中的有机物和氮污染物方面具有一定的优越性.     

多级A/O工艺短程SND处理养猪沼液的工程调试

针对养殖污染负荷大,土地消纳面积不足,导致规模化养殖废水面源污染问题,依托常规多级A/O工艺,通过调控实现对规模化养猪沼液的短程同步硝化反硝化深度处理。重点考察不同溶解氧浓度搭配对多级A/O池去除COD和深度脱氮的影响。调试结果表明:在低溶解氧环境下可实现短程SND,其中正梯度溶解氧浓度工况对COD、TN的去除效果显著。顺反应流程多级A/O池各单元DO按梯度依次由缺氧升至1.1 mg/L(冬季为1.5 mg/L),系统出水COD、NH_3-N、TN分别为97.33、7.78、39.56 mg/L。整套设施对COD、TN的去除率分别为98.66%、93.43%,出水水质稳定实现COD100 mg/L、NH_3-N15 mg/L、TN60 mg/L的工程目标。     

生物絮凝沉淀/生物膜过滤处理城市污水

研究了生物絮凝沉淀／生物膜过滤工艺对SS、COD、NH3-N的去除效能和机理，试验结果表明：在较低的溶解氧条件下(DO=0．1～0．5mg／L)就可获得较好的SS、COD去除效果；当DO=0．2mg／L、生物絮凝反应区水力停留时间为2．16h时，反应区内发生了同步硝化反硝化(SND)，脱氮效果较好，NH3-N平均去除率为87．5％，出水SS、COD、NH3-N均能达到一级排放标准。     

污泥水解酸化液用作A2/O系统脱氮除磷碳源的研究

实际生活污水多属于低C/N值水质,无法同时满足脱氮除磷对碳源的需求.为此,采用批量试验考察了剩余污泥的水解酸化产物用作脱氮除磷碳源的可行性.污泥经水解酸化后SCOD的溶出率达到80%,其中VFAs占43.2%,VFAs总量是生活污水的3倍多.以污泥的水解酸化液和生活污水作为反硝化电子供体时,最大反硝化速率分别为2.7和1.6 mgNO3--N/(gMLSS·h).将污泥酸化液用作A2/O系统的补充碳源,可提高系统的负荷,对N4+-N、TN及PO4h3--P的去除率分别为92%、77.1%和89.4%.其中,对TN和PO43--P的去除率比投加甲醇分别提高了5.2%和4.8%.投加乙酸钠、甲醇和水解酸化液时,A2/O系统好氧区的吸磷速率分别为1.2、0.7和0.9 mgPO43--P/(gMLSS·h).可见,污泥酸化液适宜用作A2/O系统的补充碳源.     

双泥SBR系统的短程硝化反硝化和反硝化除磷研究

针对我国中小城镇污水低C/N值的水质特点,考察了双泥法SBR工艺的脱氮除磷效果。结果表明:硝化反应器采用生物膜SBR并控制溶解氧为1.0mg/L进行连续曝气,可以实现短程硝化反硝化;在厌氧/缺氧反应器中,聚磷菌能同时利用硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体进行反硝化除磷,从而降低了对有机碳源和溶解氧的需求以及能耗。小试系统对模拟城镇污水中COD、TN、TP的平均去除率分别为94.9%、81.2%、89.5%,出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。