UASB-A/O处理城市生活垃圾渗滤液同步除有机物脱氮长期稳定性试验研究

采用升流式厌氧污泥床-缺氧/好氧(UASB-A/O)生化系统处理城市垃圾渗滤液,考察系统除有机物脱氮效能及低温条件下A/O的硝化特性.623 d试验结果表明:通过UASB反应器内厌氧菌的产甲烷作用和异养菌的反硝化作用,耦合A/O系统内的缺氧反硝化和好氧生物降解机制,实现了渗滤液内有机物和氮同步深度去除.在进水渗滤液内化学需氧量质量浓度ρ(COD)为1 237~13 813 mg/L,平均值为(5 640±2 567)mg/L,UASB-A/O系统出水ρ(COD)为280~1 257 mg/L,平均值为(546±285)mg/L.在进水渗滤液内氨氮质量浓度ρ(NH_4~+-N)为148~2414 mg/L,平均值为(1 381±634)mg/L,UASB-A/O系统出水ρ(NH_4~+-N)均低于50 mg/L.整个实验过程中,A/O反应器克服了季节性温度变化的不利影响,始终维持了高效的生物硝化和反硝化.即使在冬季低于15℃温度条件下,A/O系统内的生物脱氮效率仍然维持在90%以上.     

碳源对晚期垃圾渗滤液短程硝化的影响

为了考察碳源对晚期垃圾渗滤液短程硝化的影响,采用"两级UASB-缺氧-好氧系统"处理城市生活垃圾晚期渗滤液.系统进水COD质量浓度为4.3g/L左右,进水氨氮质量浓度为2.8 g/L,故COD与氨氮质量浓度之比很低,为1.5左右.首先在UASB1中实现同时反硝化与产甲烷反应,一部分COD在UASB2中进一步去除,在A/O反应器中利用残余COD进行反硝化以及NH_4~+-N的彻底硝化.试验结果表明,未投外加碳源时,原水中可降解COD几乎全部作为一级UASB的反硝化碳源被利用,A/O池缺氧段反硝化碳源不足.在A/O池的A段投加相当于1 g/L COD质量浓度的无水乙酸钠作为电子供体促进反硝化后,由于反硝化产生大量的碱度,补充了硝化所消耗的碱度,使pH值维持在一个比较合适的范围,可实现稳定的短程硝化,亚硝态氮累积率由未投加碳源时的20%提高到87%,系统出水氨氮质量浓度为0.01 g/L左右,氨氮的去除率也由未投加碳源时的92%提高到99.6%.     

"A/O/MBR+RO"工艺处理垃圾渗滤液的中试研究

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水,若不加处理而直接排入环境,会造成严重的环境污染,研发高效可行的渗滤液处理工艺具有重要意义.通过建立"缺氧(A)/好氧(O)/膜生物反应器(MBR)+反渗透(RO)"中试设备,现场处理实际垃圾渗滤液,探讨进水浓度和温度条件对垃圾渗滤液中污染物去除影响,考察"A/O/MBR+RO"工艺处理垃圾渗滤液的工艺可行性.结果表明:该工艺在冬季时(5～15°C)对COD、NH_3-N、TN去除率仍可达60%、63%和47%左右.冬季低温时,MBR出水中含有一定的NO_2-N,而此时COD满足不了完全反硝化需求,初步说明可能存在一定的短程硝化反硝化.对MBR出水进行RO深度处理后,出水中NH_3-N、COD和TN等水质指标均达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)要求.     

UASB反应器处理垃圾渗滤液的启动研究

垃圾渗滤液为难处理的高浓度有机废水，上流式厌氧污泥床（UASB）工艺被证明是处理该类废水的有效手段。为此，以一系列不同渗滤液浓度的模拟废水作为进水，对逐步启动UASB反应器进行了动态小试，得出了UASB工艺处理垃圾渗滤液的较快速启动方法。结果显示：接种普通厌氧污泥，逐步增加反应器负荷，经过95d的运行，完成启动。此时进水COD质量浓度为5250mg／L，COD去除率为85％，容积COD负荷达8．4kg／（m^3·d），容积产气率为5．0m^3／（m^3·d），反应器底部形成少量颗粒污泥。     

摇动床生物膜新技术处理废水的研究

利用摇动床具有的容积负荷高与污泥产量低等优点,日本NET株式会社开发了摇动床生物膜新技术.试验结果,摇动床生物膜新技术具有高效处理有机废水和污泥减量的显著特性.最高COD容积负荷2.4 kg/m3.d时,COD去除率为97%;进水最高COD浓度2551 mg/L时,出水COD浓度为83 mg/L.进水平均COD浓度1 182 mg/L时,平均NH4+-N去除率为99.4%,具有较强的硝化能力.此外,摇动床反应器中形成了"细菌-原生动物-后生动物"的较长食物链,有利于污泥减量,运行过程中污泥产率为0.194,仅为普通活性污泥法的50%左右.     

电子受体对厌氧/好氧反应器聚磷菌吸磷的影响

为对聚磷菌有进一步的了解,以厌氧/好氧生化反应器中的聚磷菌为试验对象,研究了3种不同电子受体(O2、NO3-N、NO2-N)对聚磷菌吸磷效果的影响.结果表明:传统的厌氧/好氧生化反应器中存在有反硝化聚磷菌,且随着NO3-N质量浓度的不同,反硝化聚磷速率和总量也不同,而低水平的COD/TP将有利于反硝化聚磷菌的生长;此外,NO2-N也可参与聚磷菌缺氧吸磷反硝化的过程,但高质量浓度的NO2-N(本试验结果为≥95mg/L)将会对聚磷菌产生抑制作用.试验证实,以氧为电子受体的聚磷速率和聚磷总量明显高于NO3-N和NO2-N,但是,后二者的能耗、污泥产生量低于前者.     

组合工艺处理填埋场渗滤液实验室研究

在实验室条件下研究利用传统的生物处理工艺UASB(厌氧)、SBR(好氧)与陈腐垃圾生物反应床(ARF)、蚯蚓生物滤床(EF)组合处理上海老港填埋场调节池渗滤液.实验结果表明组合工艺中UASB单元去除容易降解的有机物,COD的去除率控制在35%,为下一步的短程硝化反硝化提供必要的碳源;SBR单元则通过低氧曝气控制DO在0.8～1.2mg/L实现短程硝化反硝化去除50%以上的TN;ARF和EF是作为后处理工艺进一步去除剩余的COD和TN(分别达到26%和73%),其中在ARF的进水中投加甲醇作为外加碳源(C/N为1)实现反硝化去除积累的NO2-N.组合工艺出水BOD和NH+4-N均优于二级排放标准,但出水COD超过1000mg/L,需要增加物化工艺去除难降解的腐殖质类物质.     

组合工艺处理填埋场渗滤液实验室研究

在实验室条件下研究利用传统的生物处理工艺UASB（厌氧）、SBR（好氧）与陈腐垃圾生物反应床（ARF）、蚯蚓生物滤床（EF）组合处理上海老港填埋场调节池渗滤液.实验结果表明：组合工艺中UASB单元去除容易降解的有机物,COD的去除率控制在35%,为下一步的短程硝化反硝化提供必要的碳源;SBR单元则通过低氧曝气控制DO在0.8～1.2mg/L实现短程硝化反硝化去除50%以上的TN;ARF和EF是作为后处理工艺进一步去除剩余的COD和TN（分别达到26%和73%）,其中在ARF的进水中投加甲醇作为外加碳源（C/N为1）实现反硝化去除积累的NO2-N.组合工艺出水BOD和NH＋4-N均优于二级排放标准,但出水COD超过1000mg/L,需要增加物化工艺去除难降解的腐殖质类物质.     

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(157d)系统获得了高效的脱氮性能。ASBR进水COD为7 338～10 445mg.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±41.7mg.L-1,总氮(TN)去除率在90%以上,出水总氮小于40mg.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1.531mgN.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。     

AO-MBR工艺短程硝化反硝化处理垃圾渗滤液中试研究

为了解决垃圾渗滤液在无外加碳源的条件下难以实现高效生物脱氮的问题,采用中试规模的A/O-MBR反应器,通过实现短程硝化反硝化去除垃圾渗滤液中的高浓度有机物和氮化物,并考察反应器系统对水质变化的适应能力以及不同进水碳氮比时的去除效果.实验结果表明:在进水氨氮质量浓度为1 500 mg/L、碳氮比为2∶1、水力停留时间(HRT)为4.21 d的条件下,COD和TN去除率均达到80%以上,说明系统实现了低碳氮比垃圾渗滤液高效生物脱氮.     

晚期垃圾渗滤液两级UASB-A/O-SBR工艺短程深度脱氮

采用"两级上流式厌氧污泥床(UASB)-缺氧/好氧(A/O)-序批式反应器(SBR)工艺"对城市生活晚期垃圾渗滤液进行了深度处理.运行模式如下:首先在一级UASB(UASB1)中反硝化,UASBI出水中的亚硝态氮和硝态氮利用残余COD在二级UASB(UASB2)中被进一步去除,在A/O反应器中利用残余COD进行反硝化以及将NH4+-N硝化,在SBR中去除硝化产生的亚硝态氮、硝态氮.试验中首先采用原渗滤液进入处理系统(20d),然后采用原渗滤液与生活污水1∶1混合进入系统实现和维持稳定的短程硝化(60d),最后采用原渗滤液与A/O反应器出水1:1混合进入系统实现和维持稳定的短程硝化(60d).140d的试验结果表明:原渗滤液的总氮浓度为2 300 mg·L-1,氨氮浓度在2 000mg·L-1左右时,通过将原渗滤液与生活污水或A/O反应器出水1:1混合,可以在A/O反应器中实现稳定的短程硝化,其中亚硝态氮积累率为70%～88%.后续的SBR工艺,可彻底去除产生的亚硝态氮和硝态氮.最终出水的氨氮浓度不到2 mg·L-1,总氮浓度为18～20mg·L-1,系统氨氮和总氮去除率分别为99.7%和98%.     

UASB污泥颗粒化试验研究

目的研究上流式厌氧污泥床(UASB)污泥颗粒化过程以及污泥颗粒化过程中主要运行条件的影响.方法采用小试动态试验,接种普通厌氧消化污泥,控制反应器温度在(35±1)℃,交替增加进水COD质量浓度和进水流量,研究污泥颗粒化过程.结果经过60 d的运行,完成污泥颗粒化.此时进水COD质量浓度为6 936 mg/L,COD的容积负荷为10.40 kg/(m3.d),产气率达到0.40 m3/kg(以COD去除量计,以下同),COD去除率91.2%.结论控制启动过程中各运行条件,通过逐步增加反应器负荷,可以成功地培养出颗粒污泥.形成的颗粒污泥内部为黑色,外部包裹一层白色黏性物质,粒径大部分在2~4 mm.     

城市生活垃圾填埋场渗滤液生化处理试验研究

采用“两级UASB-A/O生化系统”处理含有高质量浓度COD与NH4 -N的生活垃圾渗滤液.在UASB1中实现同时反硝化与产甲烷反应,出水COD在UASB2中进一步去除.在A/O反应器中去除残余COD与NH4 -N的彻底硝化.在UASB1与UASB2中最大COD去除率分别为12.5 kg/(m3.d)与8.5 kg/(m3.d).两级UASB为后续硝化创造了良好的条件.UASB1在30℃的气体产率为0.28 m3/kg COD,气体的组成相对恒定,CH4,N2,CO2所占的比例分别为63%~73%,25%~35%,2%.UASB2在35℃的气体产率为0.40 m3/kg COD,CH4,CO2所占的比例分别为98%,2%.通过几乎100%的短程硝化NH4 -N几乎完全去除,最大NH4 -N去除负荷为0.68 kg/(m3.d).该技术实现了渗滤液经济高效的生物脱氮.     

复合式MBR处理高氨氮废水的试验研究

利用自制的复合式膜生物反应器(HM BR),对高浓度氨氮废水进行脱氮研究.当进水COD/TN在0.5~4.9范围内时,COD,NH3-N及TN去除率均随COD容积负荷增加而升高,COD容积负荷达4.2 kg/(m3.d)以上时,COD,NH3-N及TN平均去除率分别达到91.5%,90.3%,60.2%以上;悬浮相污泥的比NH3-N降解速率为0.298 gNH3-N/(gM LSS.d);好氧混合液pH值每下降1,NH3-N浓度平均降低15 m g/L;反应器出水中可检出大量的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮,二者的浓度保持相同的变化趋势,其比值大约为1.78,表明复合式M BR的脱氮作用是通过短程硝化-反硝化途径实现的.     

产甲烷反硝化工艺处理畜禽粪液可行性试验研究

接种颗粒污泥于厌氧反应器,以含有葡萄糖和亚硝氮的模拟废水为进水,进行同一反应器产甲烷反硝化的研究。结果表明,在50d的启动运行中,当反应器中COD和NO2--N负荷分别从1.5kg·m^-3·d^-1和0.15kg·m^-3·d^-1逐渐增加至10.5kg·m^-3·d^-1和1.05kg·m^-3·d^-1后,COD去除率大于80%,NO2--N去除率大于98%;反应器稳定运行后对畜禽粪液进行处理,当COD和NO2--N负荷分别从2kg·m^-3·d^-1和0.2kg·m^-3·d^-1逐渐提高至7kg·m^-3·d^-1和0.7kg·m^-3·d^-1后,COD去除率从50%逐渐提高至80%,亚硝态氮去除率大于98%。因此,同一反应器产甲烷反硝化去除畜禽粪液有机质和氮是可行的。     

IC厌氧反应器＋SBAR好氧反应器工艺针对白酒酿造废水处理工艺中试试验运行报告

试验采用实验室装置和现场中试装置以阜阳金种子酒厂废水为进水,采用IC厌氧反应器＋SBAR反应器中试处理工艺,IC厌氧反应器的进水COD和NH4＋-N浓度分别为30000mg/L和160mg/L,出水浓度COD和NH4＋-N达到1000mg/L和70mg/L左右,一、二级IC厌氧反应器COD去除率分别达到85％、75％以上,NH4＋-N去除率分别在22％、17％左右;SBAR反应器的水力停留时间是480 min,COD容积负荷达到4.0 Kg COD/（m3d）,出水COD、NH4＋-N去除率分别稳定达到在92％、79％以上,出水pH值在7.0以上.该工艺处理最终出水COD和NH4＋-N浓度则分别低于100mg/L、10mg/L.出水均达到《发酵酒精和白酒工业水污染排放标准》（GB27631-2011）.     

厌氧流化床－外循环三相好氧流化床处理垃圾渗滤液

利用厌氧流化床-外循环三相好氧流化床联合系统处理垃圾渗滤液,分别考察了进水COD_(Cr)浓度、进水NH_3-N浓度、厌氧段COD_(Cr)去除率和厌氧段NH_3-N去除率等因素对垃圾渗滤液的COD_(Cr)和NH_3-N的总去除率的影响.实验表明,联合系统对低NH_3-N浓度的垃圾渗滤液具有较好的处理效果,当系统的总停留时间在10.5 h时,在进水COD_(Cr)浓度范围为2817.2～4383.88 mg/L,进水NH_3-N浓度为303.12～445.43 mg/L,联合处理系统对COD_(Cr)去除率为86.79%～98.85%;对NH_3-N的去除率为81.14%～94.01%.系统对COD_(Cr)去除的容积负荷平均达到7.38 kg/(m~3·d),对NH_3-N去除的容积负荷平均达到0.37 kg/(m~3·d).当垃圾渗滤液的COD_(Cr)值在3400 mg/L以下时,联合处理系统对其中的COD_(Cr)有较高的去除率,为86.79%～98.85%;当NH_3-N浓度在400mg/L以下时,系统对NH_3-N有较高的去除率,为81.14%～94.01%;厌氧段的COD_(Cr)和NH_3-N去除率较高时,有利于提高联合处理系统的总CO_(Cr)和总NH_3-N去除率.     

厌氧升流式污泥床反应器处理维生素C废水

为提高维生素C(Vc)生产废水的处理效率,探索其厌氧生物处理的可行性,采用2.2 L实验室规模的中温厌氧升流式污泥床反应器(UASB)在150 d试验周期内对其在处理Vc生产废水中的可行性及最佳运行参数进行探索.结果表明,以厌氧消化池污泥作为接种污泥,UASB反应器在65 d内启动成功.反应器运行稳定期间,进水COD质量浓度约为10000 mg/L,COD去除率达92%,其平均容积负荷达10.8 kg/(m3.d),相应的水力停留时间为15 h.反应器的产CH4速率为3.2 m3/(m3.d),产生的沼气中CH4含量为72%.所去除COD的89%被转化成CH4.污泥的VSS/TSS比率由接种期的0.41升高到0.82.污泥产甲烷活性由启动初期的0.18升高至0.85 L/(gVSS.d)并保持稳定.     

UAF反应器实现厌氧氨氧化反应的试验

目的研究UAF（升流式厌氧生物滤床）反应器实现厌氧氨氧化反应快速去除水中总氮问题．方法试验用水为人工配制,采用城市污水处理厂厌氧消化污泥作为接种污泥,在温度为35℃、pH为7．0～8．0的条件下,通过逐渐提高NH4^＋N与NO2^-N的负荷培养厌氧氨氧化细菌．结果反应器连续运行约156d后,NH4^＋-N和NO2^--N的去除率分别达到50％、55％,获得的具有厌氧氨氧化活性的污泥为棕红色,并在反应器的下部形成了颗粒污泥;试验末期通过向进水中投加消氧剂抗坏血酸,NH4^＋-N与NO2^--N的去除率分别提高到71％和73％．结论利用UAF反应器成功实现了厌氧氨氧化工艺的快速启动．     

进水 COD 对 Anammox-UASB 反应性能的影响

为研究进水 COD 对厌氧氨氧化（Anaerobic ammonium oxidation,Anammox）反应性能的影响,搭建上流式厌氧污泥床（upflow anaerobic sludge bed,UASB）,以葡萄糖为碳源,结合荧光光谱表征反应器出水组分的改变。结果表明,进水 COD ≤ 60 mg/L 时,Anammox 反应没有受到影响;COD=80 mg/L 时,Anammox和反硝化共同作用,有利于去除 TN;COD ≥ 100 mg/L 时,TN 去除率开始下降,异养反硝化菌为优势菌,Anammox 反应受到抑制;进水 COD 继续提高,将导致 Anammox 反应失败。三维荧光光谱联合平行因子、荧光区域积分分析表明,Anammox 正常运行时,出水类蛋白物质相对稳定;Anammox 反应受到进水高浓度 COD影响时,出水类蛋白物质增加。