乙酸钠碳源强化生物滤池对二沉池出水的脱氮效果

对于碳源不足的城市污水厂二沉池出水,通过外加碳源提高对其TN的去除率是一种直接而有效的方法.采用生物滤池(滤速为2 m/h)深度处理二沉池出水,并投加乙酸钠碳源,发现当进水混合液的COD>95.0 mg/L时,对TN的去除率可达到98%;部分外加碳源可被DO消耗,只有当进水混合液COD增至57.7 mg/L时,出水DO降到0.8 m/L左右,反硝化现象才逐渐明显;当碳源投加不足时,会出现亚硝态氮的积累,当进水混合液的COD平均为81.1mg/L时,亚硝态氮积累量高达6 mg/L.     

合川污水处理厂TN提标问题诊断及效能分析

为改善三峡库区水环境质量,合川污水处理厂在提标改造项目完工投用前,对现有Orbal氧化沟工艺的生物脱氮进行了问题诊断及效能提升。水质数据的统计分析结果显示,碳源短缺是限制生物脱氮的重要原因。为此,提出通过调控内回流比和投加外碳源(乙酸钠)来提升生物脱氮效能。结果表明,当内回流比为300%、乙酸钠投加量为2 240 kg/10~4m~3(相当于104 mg/L的COD)时,出水TN浓度可稳定在10 mg/L以下。进一步的生产性试验结果表明,在水温为14℃、进水TN为57. 2～81. 1 mg/L的条件下,控制内回流比为300%、乙酸钠投加量为1 540 kg/10~4m~3,出水TN平均值为14. 4 mg/L,可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。     

新型悬浮载体强化脱氮除磷技术用于高标准污水处理

国内污水厂面临地表Ⅳ类水提标,缺乏相关技术及经验,且运行能耗高。北方某污水处理厂新建工程设计规模为4.5×10~4m~3/d,设计出水为地表Ⅳ类水标准,采用新型悬浮载体强化脱氮除磷工艺(A~2/O-A/O),在好氧区投加SPR-3新型悬浮载体填料。稳定运行期间,出水COD、BOD_5、NH_4~+-N、TN、TP均稳定达到类地表Ⅳ类水标准,出水相应指标平均值分别为20.64、4.70、0.49、7.89、0.28 mg/L。当进水碳源不足时,在总回流比为200%~300%、碳源投加量为10 mg/L条件下,对TN去除率均值达到89.71%,同步硝化反硝化提高了总氮去除率,降低了回流比,后置反硝化区内碳源利用降低了碳源投加量。MBBR区设计为微动力混合池型,无需使用推流器,不仅节约了投资和运行成本,更有利于系统运行维护,平均电耗为0.289 9 k W·h/m~3、0.906 4 k W·h/kg COD。新型悬浮载体强化脱氮除磷技术能耗低、容积效率高、运行效果稳定,适用于地表Ⅳ类等高标准水质要求的污水处理厂新建及改造工程。     

后置反硝化曝气生物滤池处理生活污水的研究

采用后置反硝化曝气生物滤池处理模拟生活污水,在保证出水COD达标排放的前提下,分别向二级缺氧滤柱中投加20 mg/L的甲醇和引入0.2Q(Q为试验中系统进水的流量)的原水作为外碳源,考察了投加外碳源对系统脱氮及去除COD的影响.试验结果表明,在二级缺氧滤柱中投加20 mg/L的甲醇作为外碳源时,系统出水的NH4+-N、TN、COD平均浓度分别为5.6、8、35.8 mg/L,其去除率分别为83.6%、81%、83.5%;在二级缺氧滤柱中引入0.2Q的原水作为外碳源时,系统出水的NH4+-N、TN、COD平均浓度分别为13.9、18.3、47.7 mg/L,去除率分别为59%、56.6%、78.1%.系统采用甲醇比引入原水作为外碳源的脱氮效果好且出水的COD浓度较低.     

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％.     

反硝化深床滤池深度脱氮效果研究

合肥市某污水处理厂采用A~2/O(厌氧/缺氧/好氧)氧化沟—混凝沉淀—反硝化深床滤池组合工艺处理城市生活污水,要求出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准,其中总磷、总氮、氨氮、COD浓度分别不高于0.3、10、2.0和40 mg/L。重点研究了反硝化深床滤池的深度脱氮效果,并分析了进水溶解氧对反硝化效果及外加碳源消耗量的影响。结果表明,该组合工艺脱氮效果良好,TN去除率达到89.2%,其中前置反硝化去除了68.3%的TN,后置反硝化去除了20.9%的TN。通过适量投加外碳源,反硝化深床滤池可以作为TN达标的保障措施。溶解氧浓度与碳源投加量呈正向关系,和硝态氮去除量呈反向关系。每去除1 kg硝态氮需投加甲醇3.60 kg,其中溶解氧消耗碳源占碳源总投加量的26.2%,建议采取措施消除反硝化深床滤池前段的跌水充氧,预计年节省甲醇费用约36.5万元。     

污水处理厂二级出水深床滤池超深度脱氮研究

采用深床滤池处理污水厂二级出水,以使出水TN提升至地表Ⅳ类水水质。在中试系统进水TN和NH_4~+-N的平均值分别为13. 88和0. 68 mg/L、碳源(99%的乙酸)投加量为60mg/L条件下,当空床水力停留时间分别为15和30 min时,出水TN平均值分别为0. 81、0. 74 mg/L,TN平均去除率分别为94. 16%、94. 67%,反硝化滤池的平均容积负荷为0. 64～1. 28 kg/(m~3·d)(以硝态氮计)。当进水TN和NH_4~+-N的平均值分别升高至18. 05和1. 40 mg/L、碳源投加量为40 mg/L时,同样运行条件下出水TN平均值分别为5. 04和2. 36 mg/L,去除率分别为72. 08%和86. 93%。中试结果表明,控制二级出水TN和NH_4~+-N分别在15和0. 5 mg/L以内、空床水力停留时间为30 min、碳源投加量(C/N值=4. 5)足够时,深床滤池反硝化脱氮系统能稳定保证出水TN达到地表Ⅳ类水水质标准。     

重庆城镇污水处理厂生物脱氮优化调控措施

重庆地区的污水中碳源浓度总体较低,污水厂运行时普遍存在进水C/N值5,无法满足反硝化所需碳源导致出水TN不达标的问题,而总氮的去除除了与碳源浓度有关外,还受到溶解氧和回流比等运行参数的影响。因此,在重庆市某污水厂进行了调节回流比和溶解氧及投加外碳源试验,研究了通过改变污水厂运行管理方式来优化出水TN指标的效果。在内回流比由180%调整至300%,好氧段溶解氧由2. 5 mg/L降至1. 5 mg/L的条件下,结合外碳源的投加,可使出水TN稳定达到一级A标准,且每去除1 mg/L的TN,需投加10. 65 mg/L乙酸钠或7. 81 mg/L葡萄糖,即2×10~4m~3/d污水需要投加213 kg乙酸钠或156 kg葡萄糖,折合COD分别为99和142kg,成本分别为650元和550元,相差不大,故选用乙酸钠更合适。试验证明,在现有污水厂提标改造的过程中,通过改变运行管理方式而避免工程化改造,是一种可行的技术手段。     

水解酸化池预处理低碳生活污水的效能分析

为了提高低碳氮比生活污水的脱氮效能,在缺氧池前设置水解酸化池,通过水解酸化作用改善进水碳源,同时对回流剩余污泥进行降解,以期达到改善进水碳源可生化性、提高其可利用率、减少外碳源投加量并实现污泥减量的目的。分别考察了水解酸化池对污水单独进行预处理以及对污水和回流污泥同时进行预处理情况下的作用效能及其对系统脱氮的影响。结果表明:两种预处理条件下,理论B/C值都大于0.65,出水SCOD/COD的平均值和出水VFA浓度均高于进水,单独污水水解酸化的出水SCOD减少较多,对TN的去除率仅为47.8%;回流剩余污泥后,温度>20℃且每日分4次共回流20 L剩余污泥的TN去除效果明显优于单独污水水解酸化和温度<20℃且每日分2次共回流10 L的运行效果,两种回流量条件下对TN的去除率分别为71.9%和66.1%,污泥减量率分别为58%和56.3%。     

反硝化生物滤池在污水深度处理中的应用

以苏州市某污水处理厂二沉池出水为原水,分析反硝化生物滤池(DNBF)的脱氮效果以及影响因素。结果表明,DNBF在较宽泛的流速范围内,当进水COD/TN值≥3. 5时能达到较好的脱氮效果,出水TN可降至3 mg/L以下,尤其在进水COD/TN值为5时出水TN可降至1 mg/L左右,TN平均去除率为87. 1%,NO3--N平均去除率为96. 1%;当流速升至120 L/h(HRT=15. 18min)时,初期出现NO2--N积累现象,但仅数日便缓和,DNBF显示出较强的耐水力负荷冲击能力;当进水NH4+-N超高或NO2--N过高时,DNBF对NO3--N和NO2--N的去除率仍处于较高水平,具备较强的抗含氮污染物冲击能力;通过监测DNBF中原水COD以及沿程TN、pH值的变化,及时调整碳源投加量,可确保良好的脱氮效果并保障水质达标。     

改良A2/O—MBR工艺仿真模拟及运行优化

针对常规A²/O工艺在处理低碳源城镇污水时脱氮除磷效率较低的问题,设计开发了改良A²/O—MBR强化同步脱氮除磷中试系统。以广州某污水处理厂细格栅出水为原水,研究了该系统的处理效能及稳定性。结果表明,当进水COD、NH₄⁺-N、TN、TP、SS分别为79～163、19.0～30.8、24.3～39.3、2.00～3.31、60～164 mg/L时,出水COD、NH₄⁺-N、SS平均浓度分别为9.09、0.38、1.13 mg/L。增加缺氧池与厌氧池之间的循环后,TN去除率提高了11.5%,TP去除率提高了12.2%。基于BioWin软件建立了该系统的数学模型,利用校准好的模型对运行参数进行优化。优化结果表明,当硝化液回流比为200%、缺氧混合液回流比为150%、污泥回流比为100%、污泥龄为20 d、好氧池溶解氧浓度为1.25～1.75 mg/L、甲醇投加量为33 mg/L时,对污染物的去除效果最佳。     

反应沉淀一体式矩形环流装置处理低C/N值污水

反应沉淀一体式矩形环流生物反应器(RPIR)具有污泥自动回流功能,有利于硝化菌及反硝化菌的截留和富集,且能够充分利用碳源。在常温下采用该工艺处理低C/N值城市污水,当进水COD为212~538 mg/L、C/N为2.6~10.8(平均为5.4)并控制反应区混合液的DO为1.0 mg/L左右时,就投加悬浮填料和不投加悬浮填料两种情况下的除污效果进行了对比。在HRT为4 h、MLSS为10 000 mg/L左右的条件下,当不投加悬浮填料时,反应器对COD、NH3-N和TN的平均去除率分别为84.8%、67.6%和42.3%,而投加悬浮填料以后,对这三者的平均去除率分别提高到89.9%、79.3%和63.8%,脱氮容量也从0.09提高到0.13,说明投加悬浮填料能够强化脱氮效率。     

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。     

MSBR工艺强化生物脱氮生产性试验研究

针对城镇污水处理厂MSBR工艺提标改造时出水氮、磷指标很难同时达到一级A标准的情况,提出了强化生物脱氮措施,包括提高污泥龄(SRT)、提高污泥内回流比r、调整混合液回流比R、延长SBR池缺氧时间、合理控制溶解氧等,并在SRT=12~15 d、污泥外回流比r'=1.5、r=0.6、R=1、SBR池缺氧时间为50 min的强化条件下进行生产性试验研究。结果表明,试验组的TN去除率比对照组高了16.06%,出水TN和氨氮浓度均能稳定达到一级A标准,缺氧池、好氧池和SBR池缺氧阶段的TN去除率分别为14.1%、26.3%和24.8%,微生物协同作用和后置反硝化是MSBR工艺的主要脱氮途径,强化后置反硝化是提高MSBR工艺脱氮效果的主要方法;但强化脱氮措施对系统除磷有一定影响,试验组的TP去除率比对照组低6.10%。     

前置反硝化BAF工艺处理景观水体

为了提高曝气生物滤池(BAF)对景观水体的脱氮效果,开发了前置反硝化BAF工艺,考察了其对景观水体的处理效果及影响因素,并与传统BAF工艺作比较。结果表明,前置反硝化BAF工艺对TN和浊度的去除效果明显优于传统BAF工艺,前者对TN和浊度的平均去除率分别为45%和88%,而后者的分别为30%和47%;两种工艺对COD和氨氮的去除效果相近,但前置反硝化BAF工艺的出水水质更稳定;对于前置反硝化BAF工艺,当水力负荷为1.42~4.95 m/h时,对COD、氨氮和TN的去除率均随水力负荷的增加而降低;在水力负荷为2.12 m/h的条件下,回流比对COD和氨氮的去除效果影响不大,但对TN的去除率随回流比的增加呈先升高后降低的趋势,最佳回流比为1.5∶1;另外,对TN的去除率随进水C/N值的增加而升高,当C/N6时,系统的脱氮效果较好。     

新型缓释碳源耦合海绵铁同步脱氮除磷的研究

为探讨低碳氮比污水厂尾水的深度脱氮除磷技术,以自制新型缓释碳源、海绵铁和活性炭作为反硝化生物滤池的复合填料,在不同HRT和进水硝态氮浓度条件下,探究反硝化系统的深度脱氮除磷效果。结果表明,复合填料反硝化系统具有较高的同步脱氮除磷效率。当HRT为3.65 h时,对TN和TP的平均去除率分别可达到85.7%和93.37%,出水COD平均浓度为29.2mg/L;在3个月的连续运行期间未出现明显的填料层堵塞及亚硝态氮和氨氮积累的现象;系统具有稳定p H值的能力,出水p H值无显著升高且趋于中性。该新型缓释碳源耦合海绵铁复合填料作为反硝化滤池的生物载体时,具有脱氮除磷效果好、无需连续投加碳源、出水p H值稳定等特点。     

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.     

低C/N值污水处理的总氮达标研究

针对低C/N值污水处理出水总氮不能达标的问题,分析了生化池缺氧停留时间与反硝化速率等参数的设计问题,结合多运行模式的生化池设计,研究了回流混合液中溶解氧含量以及A/O、A~2/O等不同运行模式对脱氮效果的影响。结果表明,在优化运行方案的基础上,采用投加碳源的方法,控制进水COD/TN值 5. 8,可使出水TN浓度达到排放标准。     

DO对井式厌氧-兼氧-好氧工艺处理城镇污水沿程影响研究

本文为了研究平均溶解氧(DO)浓度分别为3.5mg/L、2.5mg/L、1.5mg/L、0.5mg/L时,对一体化井式厌氧、兼氧、好氧(SAFO)工艺在处理城镇污水沿程去除特性的影响。通过对工艺沿程及进出水的TOC、TN、NH4+-N、NO2--N、PO43--P等指标分析,结合同步硝化反硝化脱氮(SND)及反硝化除磷等原理,分析研究不同DO时工艺处理效果。研究结果表明,当溶解氧DO维持在1.5mg/L时,可以满足运行所需的混合液回流比,有利于硝化、反硝化、释磷吸磷反应、及SND和反硝化除磷的正常运行,出水TOC、TN、NH4+-N、PO43--P浓度分别为11.4、8.9、3.5、0.4 mg/L,达到了节能强化脱氮除磷及处理低碳氮比城镇污水的目的。     

固体碳源生物膜反应器的脱氮性能及机理研究

为研究固相反硝化的脱氮性能及其机理,利用板块状热塑性淀粉/PCL共混固体碳源构建了上流式固体碳源生物膜反硝化反应器,重点研究了固体碳源填充方式、反应器HRT以及进水硝态氮浓度对反硝化效果的影响。结果表明,折流倾斜填充方式比竖直悬挂填充方式具有更好的脱氮效果。当生化池尾水中的TN平均浓度为20 mg/L时,在HRT为3 h条件下,折流式反应器的平均反硝化速率为4.9 mg/(L·h),出水TN和COD平均浓度分别为5.5和12 mg/L;竖直悬挂式反应器的平均反硝化速率为2.5 mg/(L·h),出水TN平均为12.6 mg/L、COD平均为18 mg/L。另外,在折流式反应器中,TN去除率与反硝化速率分别与HRT和进水硝态氮浓度之间存在显著线性相关性,且TN的去除率和反硝化速率随HRT的延长及进水硝态氮浓度的增加而上升。扫描电镜观察结果证明了生物膜的附着及其对固体碳源的降解。PCR-DGGE分析结果进一步证实了Myxobacterium AT3-03和Comamonas granuli是生物膜中主要的反硝化微生物。