不同原水条件下曝气生物滤池的挂膜启动

考察了曝气生物滤池（BAF）在污水深度处理中不同原水条件下的挂膜启动情况.挂膜方式为复合接种挂膜,即先用活性污泥闷曝接种,然后逐步提高进水流速,直到滤料表面形成稳定的生物膜.试验结果表明,使用污水处理厂初沉池的出水启动挂膜速度要明显优于采用二沉池出水启动挂膜,但采用二沉池出水启动挂膜后滤料表面生物膜的附着更牢固,实际运行中采用后者更可行.     

A/SMBBR工艺处理农药含酚废水的启动与运行

利用厌氧/特异性移动床生物膜反应器(A/SMBBR)处理农药含酚废水,投配具有专利技术的SDC-03型填料,启动过程采用闷曝排泥阶段、间歇培养并逐步增加负荷阶段的挂膜方式,对SMBBR中填料上生物膜、生物量的变化进行了分析,并研究启动期与稳定期在不同影响因素下A/SMBBR对酚的去除效果。结果表明,两阶段挂膜法能够在25 d左右完成挂膜启动,挂膜速度快;SMBBR中的新型填料有利于微生物的快速挂膜,生物量增加显著,最终生物膜成熟后平均挂膜量为7.394 mg/g;启动期挂膜完成后,出水酚浓度由10.36 mg/L降至4.1 mg/L,系统平均去除率达到95.13%;运行期出水酚浓度稳定在2 mg/L以下,去除率高达99.56%,水质满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的三级排放标准。     

复合式生物池处理低温污水试验研究

为考察A/O复合式生物池对低温生活污水的净化效能。实验室试验和生产性试验对启动期耐冷活性污泥的挂膜过程、生物膜的特性、以及稳定期处理系统的净化效能进行了研究。     

循环水养殖系统生物滤池自然挂膜启动及效果研究

在水温为21.3~25.6℃、p H值为7.8~8.3、滤速为0.034 5 m/s的条件下,研究了生物滤池利用低有机物含量原水进行自然挂膜启动的过程,试验以生物膜生长与水质指标变化情况之间的关系为参考指标。结果表明:在低有机物含量条件下,可以直接采用原水进行挂膜,经过约38 d生物滤池自然挂膜启动成功,但粗过滤环节的过滤效果不佳,这对滤池的生物处理效果有较大影响。     

处理微污染水的生物膜反应器启动及群落结构分析

采用分区曝气和分段进水的自然挂膜法实现对处理微污染原水的生物接触氧化工艺的快速启动。运行28 d后对CODMn和NH+4-N的去除率趋于稳定,分别为29.1%和68.8%。通过对挂膜期间生物相的观察,挂膜成功后,砾石表面覆盖了一层黄褐色的生物膜,其主要包括球菌、杆菌、丝状菌、原生动物(钟虫)和少量微型后生动物(轮虫),这标志着生物膜结构处于稳定状况。分子生物学检测结果显示,砾石填料在挂膜10 d左右即可形成较稳定的微生物群落结构,但氨氧化菌还没形成稳定菌群。挂膜成功后,生物膜上富集的细菌主要是贫营养菌,其中以有机物好氧降解菌紫色杆菌最多,优势氨氧化菌为亚硝化单胞菌和亚硝化螺菌属。     

SBBR工艺研究进展

通过对SBBR工艺的概述,介绍了SBBR工艺的特点,阐述了SBBR工艺的国内外研究现状,并探讨了SBBR工艺的脱氮除磷机理,最后指出SBBR是SBR工艺与生物膜技术相结合的工艺,是应用于废水处理最具潜力的污水生物处理技术之一。     

一体化多层滤料曝气生物滤池的启动特性

为探讨集缺氧层与好氧层于一体的多层滤料曝气生物滤池(BAF)的挂膜启动特性,以火山岩、粉煤灰陶粒和聚丙乙烯泡沫滤珠为滤料,构建了一体化多层滤料曝气生物滤池,并在初次挂膜和重新挂膜时分别采用复合挂膜法和两阶段复合挂膜法进行启动,考察了该工艺在挂膜启动阶段对COD、SS、NH3-N和TN的去除效果。结果表明:对NH3-N和TN的去除率可以作为一体化多层滤料曝气生物滤池挂膜成功的标志;26 d后初次挂膜启动完成,此时对COD、SS、NH3-N和TN的去除率分别稳定在70%、85%、60%、50%以上。生物膜脱落后,重新挂膜启动15 d即可完成,且对COD、SS、NH3-N和TN的去除率分别达到70%、87%、97%、51%左右。研究表明,一体化多层滤料BAF对城市污水有较好的处理效果。     

单级自养脱氮反应器效能与微生物群落结构的相关性

于稳定运行但效能有明显差异的2套序批式生物膜反应器单级自养脱氮系统,研究了微生物群落结构的PCR-DGGEr、eal-time PCR等现代分子生物学特点及其运行效能与之的相关性。结果表明:运行效能好的反应器活性污泥及生物膜浓度较高,微生物群落结构差异较大,二者相似性为58.3%,溶解氧在活性污泥及生物膜内的分布特点为各类微生物及其代谢创造了良好环境,系统中好氧氨氧化菌AOB及厌氧氨氧化菌ANAMMOXz在数量上绝对占优,各类细菌的协同代谢使系统总氮去除率达到80%以上。运行效能相对较差的反应器,由于在反应器启动过程中没有将亚硝酸氧化菌NOB完全"洗脱",系统中出现NO3-积累,且系统挂膜不理想,生物膜浓度低,生物膜与活性污泥微生物群落结构相似性为100%,优势功能菌单一,从而造成运行效能较低,总氮去除率仅为20%~30%。维持SBBR自养脱氮系统微生物群落结构的稳定及平衡性,生物膜是关键性因素。     

三维电极生物膜反应器低温启动试验研究

采用人工配制硝酸盐氮废水,对三维电极生物膜反应器进行了低温(10～15℃)条件下的启动研究。挂膜过程在HRT为7 h、进水C/N值为2、连续流的条件下,采用0→20 mA→40mA→60 mA梯度电流驯化方式进行。分析了挂膜过程中氮素的转化,以及微电流作用对反硝化脱氮过程中碳源消耗量和出水pH值的影响,并观察了填料表面生物膜的微生物形态特征。结果表明,经过一个月的驯化挂膜,反应器对硝酸盐氮和总氮的去除率分别可稳定在90%和65%左右;微电流的电化学作用能够有效地缓冲反硝化脱氮系统的pH值,并可增强自养反硝化作用;挂膜完成后,填料生物膜上生长了大量1～2μm的短杆状反硝化菌。     

SAMBR工艺处理乳品废水的启动调试及运行

通过对上海某乳品厂废水水量、水质的调查,采用浸没式厌氧膜生物反应器(SAMBR)工艺处理该乳品废水。设计了一套处理水量为20 m3/d的乳品废水处理设施,通过调控循环泵的启停来实现泥水的混合,通过调控系统设备参数来实现对有机物的去除和控制膜污染。采用好氧活性污泥预挂膜的方式进行微生物膜的培养与驯化,按比例投加葡萄糖和乳品废水,约48 d后微生物膜培养成功。从整个启动调试过程来看,SAMBR微生物膜的培养较为简单、启动周期较短。实际运行结果表明,SAMBR工艺对COD的平均去除率达到97.5%,对TP的平均去除率达到74.5%,运行稳定,耐冲击负荷,出水水质较好。     

曝气量对SBBR生物除磷的影响研究

为了考察曝气量对序批式生物膜反应器（SBBR）除磷效果的影响,采用厌氧/好氧交替运行的方式,通过控制好氧反应过程中的曝气量,研究了不同曝气量时SBBR的好氧吸磷效果,以及不同曝气量对生物膜脱落量的影响,并推导了生物除磷过程中生物膜内溶解氧的扩散模型。结果表明,曝气量是影响生物除磷效果的一个重要因素,为了满足生物膜内聚磷菌对氧的需求量,加快氧的传递速率,增加活性生物膜的厚度,加快聚磷菌的好氧吸磷速率,必须提高液相主体中溶解氧的含量。选择适宜的曝气量能够促进生物膜的脱落与更新,起到调控污泥龄的作用,从而增强生物除磷的稳定性。     

FeSO_4应用于SBBF强化除磷

序批式生物膜滤池(SBBF)是基于序批式生物膜法的改进污水处理新型工艺,针对SBBF处理城市污水的除磷的效果较差的弊端,通过直接投加FeSO_47H_2O到反应体系实现协同除磷,使得该工艺能够较好地应用于污水脱氮除磷。Fe(Ⅱ)的投加量从0.03~0.3mM进行协同除磷试验,结果表明0.2mM的Fe(Ⅱ)投加可为有效投加量。进一步将0.2mM的Fe(Ⅱ)在进水阶段后投加到反应体系,稳定运行1个月,发现出水的TP稳定保持在0.5mg/L以下,而COD和氮的去除基本不受影响。COD、NH_4~+-N、TN和TP的平均去除率分别为84.9%、83.2%、46.3%和88.2%。反应器出水的各项指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A排放标准。     

投加有效微生物强化SBR和SBBR除污效果的研究

将有效微生物（EM）富集培养液分别引入序批式反应器（SBR）和序批式生物膜反应器（SBBR）,构成新型的EM—SBR和EM—SBBR污水处理系统,以不接种EM的SBR和SBBR为对照,分别考察了各反应器的除污效果。结果表明,当EM在SBR中形成稳定的优势菌群后,可显著提高活性污泥的浓度,并可改善污泥的沉降性能;EM—SBR在曝气时间为4 h时对COD和NH4^＋-N的去除率均大于94%,EM—SBBR对COD和NH4^＋-N的去除率比对照组均高出7%左右;EM—SBR因菌种随出水流失造成除污效果下降而需要周期性投菌,EM—SBBR因附着性生物膜的存在有效减少了菌种的流失量,从而使其投菌周期较EM—SBR的大为延长,EM—SBBR除污效果周期性下降的主要原因为菌种退化。     

无外加碳源SBBR脱氮工艺及其控制方法研究

为提高脱氮效果并实现利用内碳源进行反硝化,开展了SBBR（以好氧-缺氧方式运行）处理生活污水的脱氮研究.在好氧阶段,SBBR中的生物膜能创造缺氧微环境并吸收、储存碳,实现了同步硝化反硝化,降低了硝态氮的浓度;在缺氧阶段,可利用内碳源实现剩余硝态氮的反硝化.溶解氧浓度的大小对好氧时间、好氧剩余硝态氮浓度和缺氧反应时间有较大影响,因而可以利用在线检测的DO作为曝气量控制参数.DO、pH和ORP值的变化具有规律性,反映了生物脱氮过程中耗氧和供氧、产酸和产碱、氧化和还原过程的变化.为准确判断好氧和缺氧反应过程的终点,并减少控制的滞后时间,建议以pH值的＂氨谷＂和ORP的＂硝酸盐膝＂作为主控制特征点分别指示硝化和反硝化的终点,而以ORP的＂氨肘＂和pH值的＂硝酸盐峰＂作为参考或辅助控制特征点.     

城市污水短程硝化的实现途径

探讨了影响废水中亚硝酸盐积累的三大主要因素：溶解氧、温度和pH。针对常温低氨氮城市污水,从理论上分析了以活性污泥法和生物膜法的形式进行亚硝化的启动方法和运行策略,为短程硝化／厌氧氨氧化工艺在城市污水处理中的应用提供了可借鉴的研究基础。     

一体化A/O生物膜反应器处理生活污水

根据缺氧 好氧 (Anoxic Oxic ,A O)工艺原理设计了升流式一体化A O生物膜反应器 ,并就反应器对生活污水的处理效果和运行参数进行了试验。结果表明 ,当缺氧区HRT为 5h、好氧区HRT为 3h时对COD的去除率 >80 % (大部分接近 90 % ) ,对SS去除率 >95 % ;维持反应器内适宜的碱度可获得良好而稳定的脱氮效果 ;剩余污泥少 ,无需频繁排泥。     

利用藻类生物膜技术处理生活污水研究

采用藻类生物膜工艺处理生活污水,着重考察了对氮、磷的去除效果。结果表明,在静态试验中,当光照度为3 500 lx时藻类生物膜工艺对氮、磷的去除效果明显,对总磷、TN、氨氮、COD的去除率分别达到了98.17%、88%、89%、93.61%。在24 d的动态连续流试验中,当水力停留时间为5 d时藻类生物膜装置处理效果稳定,其中出水TP平均浓度为0.42 mg/L,平均去除率达到了95.38%;出水TN和NH3-N平均浓度分别为4.22 mg/L和2.16 mg/L,平均去除率分别为83.93%和82.38%;出水COD平均浓度为38.34 mg/L,平均去除率达到了92.31%。出水TP、TN、氨氮和COD浓度均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级A标准。     

序批式生物膜法处理微污染河水的效果

采用序批式生物膜法处理实际河道中的微污染原水,考察了不同气水比下对污染物的去除效果和陶粒载体上生物膜的特征.结果表明:系统启动速度快,9 d后对污染物的去除率即达稳定;稳定运行时对COD<,Mn>、浊度和NH<,4><'+>-N的平均去除率分别为33.7%、83.4%和84.3%;气水比为4:1时,对COD<,Mn>和NH<,4><'+>-N的容积去除率分别为61.1和83.9 g/(m<'3>·d);此外,系统还具有较强的抗冲击负荷能力.生物膜构造均匀、极薄且致密;PCR-DGGE分析表明,相对于河道底泥和反应器内部松散的沉积物而言,该生物膜具有种群更丰富和多样的特点.     

低溶解氧对生物膜特性的影响研究

通过考察生物膜的生长特性、除污效率、脱氢酶活性以及微生物群落组成,分析了低溶解氧对生物膜特性的影响,验证了在低溶解氧条件下采用生物膜反应器处理低浓度生活污水的可行性.试验发现,在低溶解氧条件下生物膜具有特殊的生长特性与外观结构,对COD、SS的去除率分别达到60%和90%以上;由于液相中的低浓度有机物向生物膜内的扩散通量较小,使其成为生物膜降解活性的主要限制因素;长期在低溶解氧下运行会使生物膜内环境更适合兼性异养菌的生长,而总的细菌含量变化不大,保证了生物膜具有较高的处理效率.这为降低污水处理能耗,拓宽生物膜反应器的应用范围提供了新的思路和理论基础.     

Simultaneous P and N removal in a sequencing batch biofilm reactor: insights from reactor- and microscale investigations

A sequencing batch biofilm reactor (SBBR) with well established enhanced biological phosphate removal (EBPR) was subjected to higher ammonium concentrations to stimulate and eventually implement simultaneous nitrification. Changes of activity and populations were investigated by a combination of online monitoring, microsensor measurements and fluorescence in situ hybridisation (FISH) of biofilm sections. Nitrification and nitrifying bacteria were always restricted to the periodically oxic biofilm surface. Both, activity and population size increased significantly with higher ammonium concentrations. Nitrification always showed a delay after the onset of aeration, most likely due to competition for oxygen by coexisting P accumulating and other heterotrophic bacteria during the initial aeration phase. This view is also supported by comparing oxygen penetration and oxygen uptake rates under low and high ammonium conditions. Therefore, simultaneous nitrification and phosphorus removal in a P removing SBBR appears to be only possible with a sufficiently long oxic period to ensure oxygen availability for nitrifiers.