膜生物流化床强化反硝化脱氮的影响因素研究

试验采用膜生物流化床(MBFB)处理城市污水,通过控制回流比、悬挂填料、投加碳源等措施,考察了MBFB强化反硝化脱氮的影响因素。结果表明,回流体积比为250%、缺氧区下部悬挂体积比20%的组合填料、以乙醇为外加碳源、进水m(C)/m(N)为13时的TN平均去除率最高,为80.8%,比未强化前提高了12.1%。     

前置反硝化-高负荷地下渗滤系统深度脱氮研究

针对高负荷地下渗滤系统TN去除率低的问题,研究将渗滤出水回流与原污水混合,进入前置反硝化单元。结果表明,当回流体积比分别为0.5:1、1:1和2:1时,系统对NH_4~+-N的去除率高于92%,且出水NH_4~+-N的质量浓度低于0.5 mg/L;前置反硝化单元对NO_3~--N去除率分别为91.0%、83.0%和64.2%,而系统对TN去除率仅为18.6%、31.2%和30.8%。在回流体积比为2:1时,将原污水COD/ρ(TN)调为6,以与常规生活污水C/N相同,此时反硝化单元的NO_3~--N去除率升至95.2%,而系统TN去除率升至57.1%,且出水TN的质量浓度低于15 mg/L。因此,如果采用该组合工艺处理常规生活污水(COD/ρ(TN)大于6),可使其最终出水TN和NH_4~+-N含量达到更严格的排放标准。     

A2O工艺处理低C/N比生活污水的试验研究

采用52.5 L的A²O试验装置处理实际生活污水,研究了A²O工艺在处理低C/N比生活污水时的脱氮除磷特性,并探讨了如何通过强化缺氧吸磷来提高系统的脱氮除磷效率。试验结果表明：在厌氧/缺氧/好氧体积比为1/1/2、HRT为8 h、污泥回流比为70%、内回流比为300%的工况下处理C/N为7.89的生活污水,TN和SOP去除率分别能够达到85.4%和93.3%,系统中存在反硝化除磷,缺氧吸磷占总吸磷量的25.3%。同样的运行条件下处理C/N为4.20的生活污水时,SOP去除几乎不受影响,但TN去除率降低至62.2%,平均出水TN浓度也超过20 mg•L^-1。维持厌氧区体积不变,增大缺氧区体积,使得缺氧/好氧体积比为5/8时,TN去除率可上升到70.7%,缺氧吸磷占总吸磷量的55.2%。同时改变内回流比的试验表明250%的内回流比能最大程度地强化反硝化除磷的作用,此时TN去除率可提高至77.3%。强化A²O工艺中的反硝化除磷,能克服碳源不足对脱氮除磷的影响,显著提高低C/N比污水的脱氮除磷效率。     

高速公路服务区污水A/O生化处理工艺运行参数研究

通过长期监测确定高速公路服务污水的水质特点,以A/O工艺中试效果为基础探索服务区污水处理站的优化运行参数。正交实验结果表明,对系统TN去除影响最大的因子是回流体积比r,系统推荐的工艺参数为:ρ(MLSS)=4 g/L,r=300%,总HRT=32 h,HRT(A):HRT(O)=1:1.5,缺氧和好氧DO的质量浓度分别为0.5、3.0 mg/L。甲醇为适宜外加碳源,m(C)/m(N)建议控制在8.0左右,系统暂停运行时间不超过24 h。长期稳定运行结果表明,A/O工艺对COD、氨氮、TN和TP的平均去除率分别可以达到80.0%、91.5%、77.3%和65.2%,出水稳定达标。     

氮磷比对一体化反硝化同时脱氮除磷的影响

基于反硝化同时脱氮除磷理论,设计了1套连续流一体化脱氮除磷反应试验装置,并实现了反应器的连续稳定运行.在COD为250～350mg·L-1、m(C)/m(N)为5～8的条件下,研完了不同NIP对一体化系统的影响.结果表明,在m(N)/m(P)=5～8的低值时,TP去除率仅有64%,COD、NilrN、TN的去除率分别可达到90%、980/0、90%;m(N)/m(P)在8～10时,COD、NHrN、TP和TN的去除率分别为91%、98%、90%和90%,达到了GB 18918--2002的一级A标准,处理效果最佳;而在m(N),m(P)=10～14的高值下,除COD的去除率可达到92%外,NH3-N、TP和TN的去除率仅为80%、60%和52%.     

3级生物滴滤池处理生活污水脱氮除磷特性研究

为了提高生物滴滤池脱氮除磷能力,采用缺氧-缺氧-好氧(A/A/O)3级串联式生物滴滤池处理校园生活污水;在不同水力负荷、回流比条件下,研究其对NH_4~+-N、TN及TP的去除效果。结果表明:当水力负荷为1.2 m3/(m~2·d)时,TN的去除效果较好(去除率63.02%);去除NH4+-N、TP的优化水力负荷分别为0.8 m3/(m2·d)和0.5 m~3/(m~2·d),对应去除率依次为96.68%和60.33%。适当的回流有利于NH_4~+-N、TN及TP的去除,当回流体积比分别为200%、100%、50%时,平均去除率分别为99.07%、70.38%、66.89%。     

移动床生物膜反应器处理农村污水中试研究

为了解移动床生物膜反应器(MBBR)对农村污水处理的效果,采用快速排泥法对MBBR一体化设备进行中试。结果表明,设备启动16 d后处理效果稳定,挂膜完成。在进水体积流量10 m~3/d,水力停留时间8 h、气水体积比3:1、硝化液回流体积比150%的设计工况下,设备对COD、NH_3-N、TP和TN的平均去除率分别为75.40%、82.55%、81.08%和44.64%。设备对NH_3-N的去除率随着气水比的增大而增大,而对TN的去除率先增大而后减小,在气水体积比为5:1时去除率为佳,NH_3-N、TN的去除效率分别可达82.55%和46.59%;随着硝化液回流比的增大,设备对TN的去除率先增大而后减小,在回流体积比为200%时,TN的去除率可达56.07%。研究结果可为MBBR的工程推广应用提供数据参考和技术支撑。     

C/N对A~2O耦合生物曝气滤池脱氮除磷的影响

针对生物曝气滤池(BAF)处理效率常因进水碳源不足和硝化不充分而受到限制的问题,本研究报道了1种厌氧-缺氧-好氧(A~2O)耦合BAF强化污水脱氮除磷和有机物去除的新策略,并进一步探究进水C/N对营养盐污染物去除的影响。结果表明,A~2O耦合BAF能够有效去除营养盐,并且COD、TN和TP的去除率分别为91%、84.9%和92%。C/N对A~2O耦合BAF反应体系COD的去除影响不明显,并且COD去除主要集中在厌氧区域。m(C)/m(N)由3增加至5,TN和磷酸盐的去除效率增加,但进一步增加C/N,TN和磷酸盐的去除不明显,因此A~2O耦合BAF体系的优化m(C)/m(N)是5。     

生物-纳米改性滤料处理氨氮与COD_(Mn)研究

针对南方某地区含氨氮的微污染原水,采用聚氨酯泡沫悬浮填料生物预处理与纳米氧化石墨烯改性沸石等3种滤料联合工艺(简称工艺1、工艺2、工艺3)进行强化处理效果实验研究。结果表明,优化工况条件为:工艺1和工艺2,填料体积填充率10%,COD_(Mn)/ρ(TN)=1:1,气水体积比0.5:1,滤速6 m/h;工艺3,填料体积填充率10%,COD_(Mn)/ρ(TN)=2:1,气水体积比0.75:1,滤速6 m/h。在优化运行条件下,3种工艺的强化处理效果,NH_4~+-N的去除率分别为86.6%、94.2%和94.4%,TN的去除率分别为18.6%、21.8%和31.4%,COD_(Mn)的去除率分别为81.4%、83.2%和85.1%。纳米氧化石墨烯改性沸石表面含有大量活性官能团,比表面积大,表面生物量是其它2种滤料的1.3~1.8倍,工艺3更易实现同步硝化反硝化。     

不同回流比对UBAF脱氮性能的影响

对上向流曝气生物滤池(UBAF)前置反硝化工艺处理城市污水的脱氮性能进行了试验研究,探讨了在不同回流比下,系统对COD、TN、NH3-N的去除效果。试验结果表明:当回流比从100%增加到300%时,对COD和NH3-N的去除率有着缓慢的增加,但当回流比增加到400%时,COD和NH3-N的去除率开始下降;回流比对TN的去除影响显著,在一定范围内增大回流比有利于TN的去除,当回流比为200%时,对TN的去除效果最好;在最佳回流比200%下,系统对COD、NH3-N和TN平均去除率分别为92.53%、93.50%和79.79%,出水COD、NH3-N和TN的平均质量浓度分别为17.70、2.12和11.36 mg/L,均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级标准。     

同步硝化反硝化强化黑水处理系统脱氮性能研究

在生产规模的活性污泥法(AS)+膜生物反应器(MBR)系统中,进行了黑水处理研究。结果表明,当DO的质量浓度为3.5~4.0 mg/L时,系统TN去除率仅为76.1%,好氧区无SND现象;而当DO的质量浓度降低至0.6~0.75 mg/L时,系统TN去除率升高至90.6%,好氧区同步硝化反硝化TN去除率(η(SNDTN))可达56.1%。当内回流体积比由3降低至2时,TN去除率从90.2%降低至83.7%,SND效果变化不大;而当内回流体积比增加至5时,TN去除率进一步降低至82.8%。随着好氧区MLSS的质量浓度从(9.0±0.3)g/L降低至(6.0±0.3)g/L,SND效率显著降低的同时系统脱氮性能变差,η(SNDTN)由58.8%降低至8.1%,而TN去除率从88.8%下降至76.0%。     

回流比对生物絮凝-A~2O组合工艺去除特性的影响

通过调整混合液回流比和污泥回流比,考察了生物絮凝-A~2O组合工艺的去除特性。结果显示:组合工艺对COD_(Cr)和NH_3-N的去除率受混合液回流比和污泥回流比的影响较小。TN的去除率随混合液回流比的增加先增加后减少,随污泥回流比的增加而增加。磷酸盐的去除率随混合液回流比的增加而增加,随污泥回流比的增加而减少。综合考虑组合工艺对COD_(Cr)、NH_3-N、TN和磷酸盐的去除率,混合液回流比取300%和污泥回流比取80%较合适。在最佳条件下,组合工艺对COD_(Cr)、NH_3-N、TN和磷酸盐的去除率分别达到88.64%、97.56%、70.25%和84.97%。     

低碳氮比污水对同步硝化反硝化脱氮的影响

试验考察了低溶解氧含量连续曝气的序批式反应器内,低C/N污水对氮去除的影响,评价了氮的去除效率。结果表明,m(C)/m(N)为2.95和3.94的条件下,COD的去除并未受到影响,去除率高于95%。最高的TN和NH4+-N的去除率在m(C)/m(N)为2.95时达到,分别为47.4%和54.7%。当m(C)/m(N)降至1.98和1.05时,TN去除率下降为13.66%和16.26%。TN去除率低的原因是反硝化反应受到了C/N的影响,尤其是较低的C/N;并且,不平衡的硝化和反硝化反应导致了低的同步硝化反硝化效率。系统内,最高的同步硝化反硝化效率为94.72%,发生在m(C)/m(N)为3.94时,出水中的NOx--N量很少。     

A/O-MBR处理高浓度氨氮油页岩干馏废水

采用缺氧/好氧-膜生物反应器(A/O-MBR)工艺处理油页岩干馏废水,考察了启动期反应器中COD和NH4+-N的去除情况,探讨稳定期污泥混合液回流比、碳氮比和进水方式对COD、NH4+-N、TN去除效果的影响。结果表明,混合液回流比为300%~700%,TN去除率由87.67%提高至95.99%,但混合液回流比提高至900%时,其对废水处理效果影响不大。废水COD和TN的去除率随进水碳氮比的升高而提高,碳氮比由3提高至8,COD和TN的去除率分别由91.39%、82.81%提高至96.33%、92.21%。进水碳氮比为3,采用分段进水,废水TN去除率为90.05%,可提高废水处理效果。     

间歇曝气SBR处理火力发电厂废水的脱氮性能研究

采用间歇曝气序批式膜生物反应器(IASBR)合并处理火力发电厂的脱硝氨站废水和再生废水,研究不同再生废水水质和m(COD)/m(TN)运行条件下的脱氮性能。结果表明,进水Ca~(2+)浓度对脱氮稳定性影响大,m(COD)/m(TN)对脱氮效率影响大,当进水Ca~(2+)为332 mg/L时,NH_4~+-N去除率为96.0%,TN去除率分别为71.0%(m(COD)/m(TN)=1.7)和88.9%(m(COD)/m(TN)=3.7)。当进水Ca~(2+)质量浓度提高至750 mg/L时,NH_4~+-N和TN的去除率降至31.5%和29.8%,w(MLVSS)/w(MLSS)从61%降低至21%。将进水Ca~(2+)质量浓度降至61 mg/L并间歇排泥,w(MLVSS)/w(MLSS)和NH_4~+-N去除率分别提高至71%和99.1%,但TN去除率仅为26.0%(m(COD)/m(TN)=3.2),说明反应器遭受高Ca~(2+)冲击后,脱氮性能难以在短期内恢复。IASBR实现了在低碳氮比条件下的高效脱氮,在处理高氨氮低碳氮比废水上具有优越性,但控制进水Ca~(2+)质量浓度是稳定运行的关键。     

生物滤池处理硝酸盐微污染地表水的效能研究

采用轻质陶粒作为生物滤池滤料处理硝酸盐微污染地表水,研究了反硝化生物滤池间歇接种挂膜法的启动速度和效果、m(C)/m(N)(m(COD)/m(NO3--N))、水力负荷和硝酸盐氮负荷对系统反硝化效能的影响。结果表明,生物滤池可以作为处理硝酸盐微污染地表水的有效手段,当外加甲醇为碳源,水温大于20℃、m(C)/m(N)>5、水力负荷为1.43m3/(m.2h)、系统NO3--N去除率可接近100%;当水温为(14±1)℃,将水力负荷提高到2.87 m3/(m2.h),系统NO3--N去除率能达到90%,NO2--N积累低于0.6 mg/L,系统对水力负荷变化显示出较强的适应性;当水温为(30±1)℃、m(C)/m(N)=6:1,随着NO3--N负荷增加时,3组试验的NO3--N去除率相近,且系统反硝化反应遵循1级反应动力学规律。     

污泥运行指标对A/A/O氧化沟生物脱氮的影响研究

采用实际城市污水,研究污泥回流比、污泥龄和污泥浓度(MLSS)对中试A/A/O氧化沟脱氮的影响。结果表明:系统脱氮能力随污泥回流比增大而增强,大于90%时,NH4+-N和TN去除率没有明显提高,还会增加能耗。污泥回流比为60%~90%,泥龄为15~20 d时脱氮效果较好,还需根据进水负荷和脱氮效果进行调节。MLSS对工艺同时硝化反硝化(SND)有显著影响,当MLSS从3 000 mg/L增至6 000 mg/L时,NH4+-N去除率从81.7%增至98.8%,TN去除率从47.2%增至66%,SND/TN从19.8%增至37.4%。     

连续流分段进水生物脱氮工艺研究进展

连续流分段进水生物脱氮工艺(CSFBNR)是一种串联多个缺氧和好氧区域,充分利用污水中有机碳源进行有效脱氮的污水处理技术。介绍了CSFBNR的原理,重点分析了分段数量、进水流量分配比例、缺氧区和好氧区容积比、污泥回流比和进水COD/TN等对工艺的影响。增大CSFBNR的分段数量、污泥回流比和容积比可以提高脱氮率,适宜的分段数、容积比和污泥回流比分别是2~4、1:4~1:1和75%~100%。优化后的CSFBNR处理C/N低至5的污水可以达到国家一级A排放标准。通过工程应用实例,证实了CSFBNR的脱氮率高于传统生物脱氮工艺。     

碳氮比对生物倍增工艺同步脱氮除磷的影响研究

试验研究了不同进水m(C)/m(N)对生物倍增工艺在同步脱氮除磷方面的影响。结果表明,当进水m(C)/m(N)在2.7～7.2之间时,系统对有机物、氨氮的去除效果不受m(C)/m(N)影响,去除率平均维持在90.78%和100%。进水m(C)/m(N)在2.7～7.2之间时,氮、磷的去除率以及SND率对系统的贡献随着m(C)/m(N)升高而增大。当进水m(C)/m(N)>7.2时,由于超出系统实际所能承受的负荷,不仅造成出水COD超标,而且多余的有机物在曝气区抑制了硝化效果,随之降低TN去除效果以及系统的SND率。碳源是决定系统脱氮除磷的首要因素。实际工程应用中,确定准确的碳源投加量很重要,应首先以对系统有机负荷的考量为基础。     

移动床生物膜反应器的启动及影响因素的研究

采用配制模拟废水进水,研究移动床生物膜反应器(MBBR)的启动挂膜,结果表明,在悬浮填料填充率为40%,pH为6.3～7.6,温度为20～30℃,m(C)/m(N)/m(P)=100:5:1的条件下,ρ(DO)=3 mg/L,HRT=6 h时挂膜速度快,COD、NH3-N去除效率可达到90%。当ρ(DO)=1.5 mg/L时前5天COD去除率略高于ρ(DO)=3 mg/L时,此后COD、NH3-N去除率均稳定在80%左右,ρ(DO)=5mg/L时紊动剧烈,不利于挂膜;HRT=6h和HRT=8h时COD、NH3-N去除率比较接近,且远高于HRT=4 h和HRT=12 h时。在试验范围内,COD、NH3-N处理效率均随着DO、HRT值增大而增大,而后随着增大反而降低,可知DO、HRT过高或过低均不利于启动运行。在HRT=6 h,ρ(DO)=3 mg/L的条件下稳定运行时,COD、NH3-N、TN、TP的去除率均值分别为:89.5%、94%、54.76%、56.1%。