自养脱氮ANITA~(TM) Mox MBBR与IFAS运行启动经验

自养脱氮工艺ANITA~(TM) Mox MBBR利用移动填料的生物膜发生短程硝化和厌氧氨氧化反应进行脱氮。通过工程实例运行数据发现,ANITA~(TM) Mox MBBR工艺脱氮负荷为1.2 kg N/(m3·d),其脱氮负荷与生物膜内基质的传输有关,如生物膜密度、厚度、温度、基质浓度。为改善基质传输速率,提高脱氮的效率,威立雅研发了由悬浮活性污泥和固定生物膜相结合的ANITATM Mox IFAS工艺,其将短程硝化和厌氧氨氧化反应从同一生物膜中分离,大部分氨氧化菌(AOB)集中在活性污泥中,提高了溶解氧的利用率;而厌氧氨氧化菌An AOB集中在填料生物膜上,改善了基质的传递速率。ANITA~(TM) Mox IFAS工艺运行时所需溶解氧浓度低,仅为0.2~0.5 mg/L。但实际运行数据(50 m~3ANITA~(TM) Mox IFAS反应器)显示,其脱氮负荷是ANITA~(TM) Mox MBBR工艺的2~3倍。     

ANITA Mox自养脱氮MBBR反应器的启动及运行

介绍了一种新型一级全程自养脱氮工艺——ANITA Mox MBBR工艺在污水处理厂的启动和运行经验。通过接种来自"苗圃"的负载厌氧氨氧化菌的生物膜填料,来缩短新运行的ANITA Mox工艺的启动时间。2010年第一座ANITA Mox反应器在瑞典Malm的Sjlunda污水处理厂建成,在接种3%填料的情况下,启动开始4个月后对NH+4-N的去除率即可达90%,去除负荷为1.2 kg/(m3·d),去除单位质量氨氮的能耗为1.5 kW·h,N2O排放量只有0.2%~0.9%。可见,ANITA Mox工艺是一种高效、碳排放量低、节能且运行稳定可靠的工艺。     

单级自养脱氮生物膜SBR工艺的启动研究

于生物膜SBR反应器中接种普通好氧活性污泥和厌氧污泥,在温度为(30±2)℃、pH值为7.5~8.5、DO值为0.8~1.0 mg/L和HRT为24 h的条件下,进行了处理中低浓度氨氮(60~120 mg/L)废水的单级自养脱氮工艺的启动研究。结果表明,经过污泥驯化期、亚硝化选择期和污泥适应期三个较为典型的阶段后,亚硝化率达到了77%,脱氮能力为40%。异养菌被淘汰而自养型细菌开始富集时的特征污泥絮体为杆状,而稳定的亚硝化系统建立并具一定自养脱氮功能时的特征污泥絮体则呈花瓣状。     

活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动及污泥特性

在SBR反应器内,先后接种普通活性污泥及少量具有单级自养脱氮能力的生物膜,在温度为(32±1)℃、p H值为7.5~8.5的条件下,进行了活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动及污泥特性研究。SBR首先接种活性污泥,采用控制较高游离氨浓度(5.75~8.97 mg/L)及较低DO值(0.17 mg/L)的方法,经过50 d实现了短程硝化,亚硝酸盐氮积累率在80%以上;然后采用进一步降低DO值、以清水置换SBR内剩余出水及改连续曝气为间歇曝气等方法,尝试在SBR内富集厌氧氨氧化菌,但过程缓慢;当接种0.15 g单级自养脱氮生物膜后,很快建立了厌氧氨氧化与亚硝化的协同作用,23 d后,对TN的去除率及去除负荷分别达到83.07%及0.422 kg N/(m3·d)。镜检发现SBR内为活性污泥絮体与颗粒污泥的混合物,经激光粒度仪测定,絮体污泥粒径为1~300μm,颗粒污泥粒径在300~1 800μm,两者的体积比约为7∶3。     

单级自养脱氮工艺及功能微生物研究进展

介绍了单级自养脱氮工艺的特点及其生物反应机理,并通过对该工艺所需的生化环境及污泥形态结构的分析研究,指出单级自养脱氮工艺具有高效低耗的优势,应用前景广阔。     

折流板生物膜自养脱氮反应器的启动特性

以模拟生活污水为原水,向新型复合式折流板反应器中接种厌氧氨氧化污泥,控制反应器温度为(30±1)℃,进水NH+4-N浓度为35～65 mg/L,p H值为7.3～7.5,历时110 d成功启动自养脱氮反应器。反应器包括6个单元格,启动阶段控制反应器前3个单元格为好氧,曝气量分别为0.4、0.3及0.2 L/min,而控制后3个单元格为缺氧环境,通过采用这种前程减量曝气、后程不曝气的方式来实现生物膜自养脱氮反应器的快速启动。在反应器稳定运行阶段,出水NH+4-N和TN平均浓度分别为2.76、11.51 mg/L,平均去除率分别达到95%和75%,反应器氮负荷达到了0.23 kg/(m~3·d)。     

单级自养脱氮颗粒污泥启动及其胞外聚合物性能

接种城市污水厂硝化污泥,采用模拟生活污水培养出单级自养脱氮颗粒污泥,脱氮率稳定在84.3%左右。在不同曝气量和进水总氮浓度的条件下,研究了接种硝化污泥和自养脱氮颗粒污泥中EPS的化学结构和组分变化及其对污泥沉降性能的影响,并分析了EPS与出水氮浓度之间的关系。结果表明:接种污泥中结合型EPS(BEPS)和溶解型EPS(SEPS)含量分别为82.28和17.91 mg/g VSS,自养脱氮颗粒污泥中BEPS和SEPS分别为112.72和7.83 mg/g VSS,后者BEPS所占比例较大,SEPS的含量较少。这是由于BEPS在颗粒污泥中相对稳定,并且低进水COD浓度造成颗粒污泥SEPS含量降低,从而使得颗粒污泥絮凝结合能力更好。接种污泥的EPS主要组分为多糖(70.83%),而成熟自养脱氮颗粒污泥的EPS主要成分为蛋白质(83.72%)。自养脱氮颗粒污泥的SVI为54.72 m L/g,泥水分离效果较好。SVI与EPS的相似变化趋势反映了EPS对自养脱氮颗粒污泥絮凝沉降的重要影响。     

改良氧化沟工艺启动调试及脱氮除磷优化控制

乌鲁木齐市达坂城区第二污水处理厂采用改良Carrousel 2000氧化沟工艺。针对调试期间发生的污泥上浮及出水TN、TP超标问题,通过检测主要水质指标和微生物镜检,结合污水处理厂的工艺运行参数,找到该问题的原因：污泥龄过长、曝气量过大引起氧化沟内污泥老化上浮;没有及时补充碱度和碳源、缺氧段DO过高导致反硝化过程无法正常进行而使脱氮效果不佳,同时引起二沉池污泥发生反硝化上浮;污泥龄过长是除磷效果不佳的主要原因。对相关运行参数进行调整,通过2个月的试运行,虽然该污水厂进水量少、水质波动较大,但系统出水各项指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准,对COD、TP、TN、NH₄⁺-N、SS的去除率分别达到96.7%、98.5%、92.4%、99.3%、96.5%。     

单级自养脱氮系统运行周期内的DO变化研究

以人工配制的低C/N值废水为处理对象,考察了单级自养脱氮系统在一个反应周期内DO浓度的变化规律及其与含氮物质转化的相关性。结果表明,当DO分别控制在2.0和1.5mg/L时,对TN的去除率分别为69.7%和81.1%,在氨氮转化结束前,DO浓度基本保持不变,到氨氮转化结束时出现DO浓度突然升高的折点。不同DO浓度条件下的试验进一步验证了DO变化特征点的重现性,DO浓度变化特征点可作为判断氨氮转化完成从而可停止曝气的控制点。     

Carrousel氧化沟脱氮除磷工艺的运行控制

根据江门市文昌沙水质净化厂的运行经验，探讨了脱氮除磷的Carrousel氧化沟工艺在进水混合液配比、回流比、MLSS、泥龄、DO等工艺参数方面的调整控制，并总结了较佳的脱氮除磷运行方式。     

分段进水生物脱氮工艺的优化控制运行研究

分段进水生物脱氮工艺在脱氮方面具有较强的优势。针对目前国内外对分段进水工艺的研究只是停留在过程仿真与表观处理效果的研究现状，采用模拟生活污水对该工艺的运行特性与优化控制进行了较详尽的基础研究。通过对9组不同C／N值条件下工艺的优化控制运行，补充完善流量的合理分配与各段容积的确定方法，得出了进水C／N值与工艺所能达到的最大流量分配系数间的数学关系表达式，以及在给定负荷条件下对总氮的去除率与流量分配系数之间的关系，为提高工艺脱氮效率的优化控制运行提供了理论基础。此外，还对分段进水工艺各段的硝化速率进行了探讨，并根据得到的运行控制规则进行了分段进水工艺的非稳态试验验证。     

新型ASBR-TFBF组合脱氮工艺的低温启动

在低温(7~10℃)条件下,采用ASBR-TFBF组合脱氮工艺处理实际生活污水,在运行36 d后启动成功。研究了该组合工艺对COD、NH+4-N以及TIN的去除效果,并对ASBR和TFBF反应器进行了沿时分析。该工艺在低温下运行稳定后对COD、NH+4-N及TIN的去除率分别可达80%、60%和50%,而沿时试验表明,TFBF反应器中氨氮的去除可能由充水吸附+硝化和空置期硝化两部分构成。     

Highsludge(R)高浓度活性污泥脱氮工艺中试

Highsludge(R) 工艺采用兼氧、好氧组合流程,最显著的特点是活性污泥浓度高、好氧段的溶解氧浓度低.在深圳市的罗芳污水处理厂进行了Highsludge(R) 工艺处理城市污水的中试研究(规模为300 m3/d),在进水COD、BOD5、SS、TN分别为(431～484)、(167～192)、(504～611)、(37.12～47.85)mg/L的条件下.其出水浓度分别为(15.7～18.3)、(2.7～3.3)、(6～7)、(6.13～8.51)mg/L.该工艺的同步硝化反硝化效果显著,其去除的总氮约占总去除量的40%.同步硝化反硝化主要发生在好氧池的前段,其去除的总氮量为3.03 mg/L.由于活性污泥浓度高,该工艺可以在较短的水力停留时间下获得较佳的除污效果,且剩余污泥量较少.     

不同挂膜启动方式对复合硫填料自养脱氮效果的影响

为确定硫自养反硝化技术在工程应用中合适的启动方式,对比了变滤速接种挂膜、变滤速自然挂膜和固定滤速自然挂膜三种不同的挂膜方式对脱氮效果的影响。结果表明,接种挂膜在实际工程应用中没有显著优势,变滤速自然挂膜法的脱氮效果最好,其最大脱氮负荷为0.81kg/(m³·d)。通过分析pH、DO和SO₄^2-等参数的变化情况发现,挂膜过程会使出水pH降低,进水DO过高会抑制脱氮过程,一些好氧菌可能会利用溶解氧将硫单质氧化为SO₄^2-,使SO₄^2-平均增加量高于理论值。采用高通量测序手段对系统内微生物群落结构特征进行了分析,在属水平上反应器中进行硫自养反硝化的优势菌群有硫杆菌属(Thiobacillus)和热单胞菌属(Thermomonas),相对丰度分别为6.38%和3.86%,与二沉池回流污泥的微生物群落结构相比存在明显的驯化过程。     

硫自养反硝化深度脱氮中试研究

利用硫自养反硝化技术实现城市污水厂二级出水深度脱氮。在构建中试硫填充床的基础上,优化系统运行参数,考察该系统对城市污水厂二级出水的深度脱氮效果,并核算运行成本。结果表明,硫填充床能够有效去除二级出水中的NO_3~--N,HRT高于0.24 h时,NO_3~--N去除率达90%以上;当HRT为0.21 h、进水NO_3~--N为12 mg/L时,NO_3~--N去除率达80%,装置日处理量最高达336 m~3,最大脱氮负荷达到1 158 mg/(L·d);通过反冲可以实现系统的稳定运行,反冲后1 h内即可恢复正常处理性能;系统运行成本较传统反硝化低,费用为0.11元/m~3。     

缺氧生物膜滤池的自养脱氮性能研究

在成功实现亚硝酸盐自养脱氮(厌氧氨氧化)的基础上,探讨了亚硝酸盐浓度对缺氧生物膜滤池脱氮性能的影响。结果显示,在一定范围内提高亚硝酸盐浓度可加快氨氮去除速率,当NO2--N为118.4 mg/L时氨氮去除速率达到最大;此后,进一步提高进水NO2--N浓度会对氨氮的去除产生明显的抑制作用,导致反应速率下降,但此时的厌氧氨氧化菌仍具有较高的活性;为获得良好的脱氮效果,应控制进水NO2--N/NH4 -N值为1.3。     

分步进水SBR工艺生物脱氮运行条件优化及数学模拟

以低碳氮比污水为处理对象,采用实验室规模生化反应器试验和数学模拟相结合的方法,开展分步进水SBR工艺生物脱氮效能及工艺优化研究。结果表明,常规SBR法受工艺局限性的影响,对总氮的去除效率偏低。分步进水SBR工艺可高效地去除COD和NH4+-N,对TN的去除效果优于传统SBR工艺,但低于理论去除率。基于STOAT软件构建的数学模型可较好地模拟该工艺的生物脱氮过程。采用数学模拟的方法开展正交试验,确定分步进水SBR工艺的优化运行条件:HRT为9 h,流量分配比为5∶3∶2,A/O运行时间比为3∶2。     

改进AB工艺强化脱氮运行实践与分析

通过将少量A曝混和液不经沉淀直接引入B曝对AB工艺进行改进,使设计不具备脱氮能力的AB工艺在较短HRT(好氧区HRT:3~3.7 h)内获得62%~81%的硝化效率,出水氨氮低于15 mg/l,但由于碳源不足等原因系统反硝化效率没有明显提高.将B段剩余污泥排到A段曝气池,系统剩余污泥完全由A段排出,可起到对A段微生物接种等作用,还可以预防污泥在重力浓缩池内因发生反硝化反应而导致污泥上浮的隐患,污泥浓缩和脱水性能更好.     

某再生水厂脱氮除磷工艺运行浅析

本文以某再生水厂的多段AO工艺为例,通过对其生化池进行水量分配、短流、强化缺氧段利用等方面的改造,最终实现出水水质稳定达标的目的。     

SBBR处理老龄化垃圾渗滤液的自养脱氮效能

针对老龄化垃圾渗滤液高氨低碳的水质特征,在序批式生物膜反应器(SBBR)中构建能承受高浓度氨氮的自养脱氮系统,探讨负荷及温度对该自养脱氮系统效能的影响,并考察两级SBBR自养脱氮系统的处理效能。结果表明:负荷及温度对反应器自养脱氮效能的影响显著。在温度为28℃、DO为5.0 mg/L、挂膜密度为60%、氨氮负荷为0.83 kg/(m3.d),反应器运行周期为进水0.25 h、反应23 h、沉淀0.5 h、出水0.25 h,以及进水氨氮、总氮、BOD5分别为3 330、3 435、120 mg/L的条件下,两级SBBR系统的出水氨氮和TN分别为110、434 mg/L,对氨氮及总氮的去除率分别为96.7%和87.4%,实现了高效脱氮。