缺氧/好氧工艺同步去除碳、氮、硫的研究

采用A/O(缺氧/好氧)工艺处理同时含有氨氮、有机物和硫化物的废水,维持进水NH+4-N浓度不变而改变COD、S2-浓度及回流比,研究S/N、C/N值(均为质量比)及回流比对单质硫(S0)转化率及碳、氮去除率的影响。当回流比为3、进水不含S2-及C/N值≥4时,能保证系统稳定运行及对碳和氮的高效去除;进水含硫且C/N值为4时,S0转化率在S/N值为3时取得最大值(56.71%),对应的COD、NO-3-N(缺氧池)、NH+4-N去除率分别为93.26%、94.29%和93.17%;当初始S/N值为3时,S0转化率在C/N值为2.5时取得最大值(73.53%),对应的COD、NO-3-N(缺氧池)、NH+4-N去除率分别为94.79%、93.61%和92.37%。同时去除碳、氮、硫的最优回流比为3。     

A~2/O膜泥复合工艺处理焦化废水的试验研究

考察了A2/O膜泥复合工艺对焦化厂浮选设备出水的处理效果。结果表明,在水温为25～30℃、进水流量为7～8 L/h、好氧池DO为3～4 mg/L、污泥回流比为3的优化条件下,系统对COD、TN、NH3-N的平均去除率分别为80.6%、78.4%和91.6%,出水浓度分别为339、85、8mg/L,处理效果良好;对有机物的降解主要发生在缺氧段,对COD的去除率在50%以上,消除了高有机负荷对后续好氧池硝化菌的不利影响;适当增大污泥回流比可有效提高系统对COD和TN的去除效果;系统对进水负荷波动有一定的耐受力,当COD负荷在0.40～0.65 kg/(m3.d)之间变化时,系统运行稳定。     

三级BAF工艺处理低C/N值生活污水的脱氮效能

通过中试研究了三级BAF工艺(C+N+DN)处理低C/N值生活污水的脱氮效能,考察了硝化液回流比的影响.结果表明:在C柱和N柱的气水比分别为3:1和2:1,C柱、N柱和DN柱的HRT分别为1.25、1.25和0.84 h,以及水温为25～32℃的条件下,增加硝化液回流比可以明显提高系统对NH+4-N和TN的去除效果,但对去除COD无明显影响.当回流比为0.25%、50%和100%时,系统对NH+4-N的去除率分别为84%、88%、97%和98%,对TN的去除率分别为68%、84%、89%和90%,但对COD的去除率均约为87%.考虑到经济性,建议选择回流比为50%,此时系统出水NH+4-N、TN和COD浓度均达到了国家一级A排放标准.     

A~2/O系统中强化ANAMMOX反应的可行性研究

通过采用限制DO的运行方式,在A2/O系统中富集NO2--N,从而强化厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应,提高系统的脱氮性能.结果表明,当好氧池中的DO为0.5～1.0 mg/L时,可使NO2--N的浓度提高约500%,形成有效积累,从而在缺氧池中强化ANAMMOX反应;强化AN-AMMOX反应后的缺氧池对NH4-N和TN的去除率分别提高了15%和9%,系统对TN的去除率提高了约7%;通过SPSS13.0软件分析可知,强化ANAMMOX反应的A2/O系统脱氮效果显著;但采用限制DO的运行方式对A2/O系统去除COD和TP有一定影响,其中对COD的去除率下降了5%,对TP的去除率下降了1.4%.     

两系列厌氧/缺氧交替运行式A~2O处理污水研究

设计了两系列厌氧/缺氧交替运行式A2O(D-A2O)反应器,并进行了处理模拟生活污水的小试研究。8个月的试验结果表明,反应器的最佳水力停留时间(HRT)为8 h、最佳混合液回流比(R)为200%、最佳污泥回流比(r)为80%、最佳两系列厌氧/缺氧交替运行时间(DAOT)为1 h,在此最佳运行参数下,当温度为(24±2)℃时,反应器对COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率分别可达96.48%、77.70%、90.23%、86.33%,而当温度降至12℃时,对COD、TN、NH3-N、TP的平均去除率尚能维持在88.76%、68.91%、80.03%、76.83%。可见,低温条件下应用D-A2O反应器处理生活污水是可行的。     

一体式A/O—MBR工艺处理生活污水试验研究

采用一体式A/O—MBR工艺处理生活污水。试验结果表明,该工艺对污染物的去除效果良好,对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为97.1%、97.58%、73%、66.48%;微生物对COD和NH3-N的降解起主导作用,膜截留对COD有一定的去除作用,但对NH3-N的去除作用不太明显;A/O—MBR工艺对TN、TP的去除效果要比传统MBR好,且膜区较低的污泥浓度大大降低了膜污染速度。     

新型SBBR工艺处理低C/N值生活污水的研究

采用自行设计的SBBR反应器处理低C/N值生活污水,通过研究不同条件下的处理性能来寻求其最佳的运行条件.结果表明,在好氧/缺氧的运行模式下,提高C/N值对COD的去除并没有太大的影响,去除率维持在85%～90%;当C/N值为6.73时,对TN和NH+4-N的去除率最大,分别为80%和85%.分段进水比一次性进水表现出更好的处理效果和抗冲击负荷能力,在相同的进水水量下,一次性进水时对COD、TN和NH+4-N的去除率分别为85%、75%、81%,而采用三段式进水时对COD、TN和NH+4-N的去除率分别可达96%、85%和90%.这是因为分段进水将负荷分散到各个阶段,从而提高了反应器的处理效能.     

改良型两级A/O工艺处理畜禽养殖场的沼液研究

中国的畜禽养殖业呈集约化、快速化发展态势,养-沼-灌生态模式被广泛采用,而山地畜禽养殖场的沼液却缺乏足够的土地进行消纳,其带来的污染问题也越发严重.以某山地奶牛场养殖废水为研究对象,提出了处理低C/N值沼液的改良型两级A/O工艺.经厌氧处理后的沼液C/N值仅为1.7,可生化性差,NH3-N、TN、TP平均值分别为225、255、19 mg/L,营养比例失调.采用改良型两级A/O工艺,经1个月的污泥培养及逐渐加大沼液比例的驯化后,对SS、COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别达到90.7%、90.7%、92.3%、76.4%、84%.全沼液进水后将厌氧池出水与集水池出水混合使C/N值达到5,并以7∶3的分配比例进入第一、二级缺氧池,对SS、COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别为89.4%、89.0%、93.2%、87.5%、98.8%,出水水质能较为稳定达标,为畜禽养殖场沼液的处理提供了理论依据.     

A/A/O反应器的低温启动试验研究

对A/A/O反应器和填料A/A/O反应器进行低温启动试验,得到适合低温条件的快速启动方法:用接种法进行污泥驯化,先间歇培养一周,再连续培养20 d,A/A/O反应器对COD和NH3-N的去除率均可达到60%以上,填料A/A/O反应器对COD和NH3-N的去除率均可达到70%以上,完成启动。填料A/A/O反应器对COD和NH3-N的去除效率比A/A/O反应器略高,且去除效果更稳定。对于低C/N值污水,经过两周的连续培养,好氧段内自养型硝化菌为优势菌种,对NH3-N的去除效果较好。     

多级A/O耦合生物膜反硝化处理低C/N值生活污水

首先采用分段进水多级A/O工艺处理低C/N值生活污水,通过投加乙酸钠强化反硝化性能,并针对试验过程中出现的污泥膨胀、碳源利用率低等问题,提出了多级A/O耦合生物膜反硝化强化脱氮工艺。探究C/N值对多级A/O工艺以及耦合系统性能的影响,并对比两者的异同;同时通过批式试验考察了碳源类型对污泥沉降性能的影响。当进水C/N值为2~5时,两种工艺对COD的去除效果差异不大,出水COD均低于50 mg/L。两者去除NH_4~+-N的差异较大,当C/N值=5时多级A/O工艺对NH_4~+-N的去除率为88.8%,出水NH_4~+-N高于5 mg/L,而耦合工艺受C/N值的影响不大,对NH_4~+-N的去除率保持在96.8%~99.6%,平均去除率为98.7%。两者对TN的去除率都随C/N值的增大而升高,但在C/N值=3~5时,耦合工艺较多级A/O工艺分别高出5.4%、5.4%、9.7%,且耦合工艺对TN的去除率呈线性增长。另外当底物充足时,乙酸钠、葡萄糖、淀粉均不会对污泥膨胀造成进一步恶化。     

气水比对多级曝气生物滤池深度强化污水处理效能的影响研究

在好氧生物滤池水力负荷为3．0m^3／（m^2·h）,温度为20-25℃,缺氧柱投加碳源量为60mg／L,将气水比分别控制为1：1、2：1、3：1、4：1,以污水厂二级出水为进水水源,考察了气水比对多级曝气生物滤池系统去除CODCr、氨氮、TN等效果的影响。结果表明：气水比对一级好氧生物滤池系统处理效能影响显著。当气水比从1：1提高到3：1时,一级好氧生物滤池对CODCr、氨氮的去除率明显提高,分别从22．26％提高至34．46％和35．06％提高至63．98％;对TN的去除率明显降低,从8．6％降低至4．8％;当气水比继续增大到4：1时,CODCr、氨氮及TN的去除率基本保持稳定,分别为36．66％、68．66％和4．7％。     

一体化IMBR处理低碳城市污水的脱氮研究

在进水C／N为3、4、5和HRT为4、8、12h的条件下,研究了一体化间歇曝气膜生物反应器（IMBR）对COD、NH4^＋-N、TN的去除效果。研究表明,在低C／N条件下,IMBR仍有很好的脱氮效果,出水COD、TN、NH4^＋-N达到了GB18918--2002标准的一级A标准;随着C／N的增加则对各污染物的去除率都有所升高;随着HRT的延长,IMBR对COD、TN、NH4^＋-N的去除率有较大的提高,但当HRT〉8h后,随着HRT的延长,对COD的去除率反而略有下降。     

UCT工艺处理低C/N值城市污水的试验研究

采用UCT工艺处理低C/N值城市污水,考察了其处理效果及影响因素。结果表明:UCT工艺对COD的平均去除率为87.3%,进水中较高浓度的氨氮对COD去除效果有一定的影响;系统运行稳定后,对氨氮的去除率可保持在90%以上,硝化效果较好;在无外加碳源的情况下,UCT工艺对总氮的去除率为50%左右,投加甲醇碳源调节污水的C/N值为6.2左右时,对总氮的去除率可稳定在80%以上;进水中较高浓度的氨氮对系统除磷效果的影响较大,在硝化效果不好的情况下对总磷的去除率可达86%,在硝化效果较好的情况下除磷效率较低,为50%左右。     

生物膜电极工艺去除微污染源水中氨氮的研究

采用生物膜电极工艺去除微污染源水中的氨氮.在好氧区利用金属阳极电解产氧,在硝化细菌的作用下使氨氮转化为硝酸盐氮或亚硝酸盐氮;在缺氧区利用碳棒作为阴极电解产氢,实现反硝化脱氮.试验结果表明:C/N、电流强度、氨氮浓度、进水流量等对去除总氮均有影响;在流量为3 L/d、无外界供氧、电流强度为19.5 mA、C/N为1的条件下,当进水COD为10 mg/L、氨氮为7 mg/L时,对总氮的去除率可达95.6%,显著改善了水质.     

生物滤池/生态砾石床处理含氮微污染地表水

采用生物滤池/生态砾石床组合工艺进行了微污染地表水(含低碳、高NO3--N浓度)的脱氮研究,通过投加乙酸钠为碳源考察了C/N值、温度、水力负荷对反应器脱氮效能的影响。结果表明,C/N值对反应器的脱氮效能影响较大,在C/N值为10时可以取得较高的反硝化效率(>90%)。在低温下(2～10℃)反应器的反硝化效能受到严重抑制;在13～17℃条件下,反硝化效率恢复到60%左右;当水温>20℃时,在水力负荷为8 m3/(m2.h)的条件下(此时生物滤池和生态砾石床的水力停留时间分别为15、30 min),对NO3--N的去除率能够达到90%以上。生态砾石床能够将生物滤池出水中残余的碳源去除,保证了出水的水质安全。     

A/HMBR组合工艺处理生活垃圾中转站废水

采用厌氧-复合式膜生物反应器（A／HMBR）组合工艺处理模拟生活垃圾中转站废水,考察了水力停留时间和回流比对COD、NH3-N、TN去除效果的影响。结果表明,在水力停留时间为42h、回流比为3时,系统对COD、NH3-N、TN的去除率最高,分别为95％、89％、78％。复合式膜生物反应器中膜污染的主要原因为溶解性有机物对膜孔的堵塞。     

低温下稳定塘系统对二级出水的处理效果

镇江市征润州污水厂的出水排入长江,为保护长江水环境,需要对其进行深度处理,以使出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。采用"好氧塘/兼性塘/生物塘"组合工艺处理该厂出水,考察了系统在低温条件下的脱氮除磷效果。结果表明:该系统能进一步降低二级出水中的TN和TP浓度,对TN、NH3-N、TP的去除率分别为40%、70%和55%,出水TN、NH3-N、TP分别为14、4和0.4 mg/L左右;稳定塘中的硝化作用有利于NH3-N的去除,但厌氧环境的缺乏限制了反硝化作用的进行,使出水TN中NO3--N的比例升高;HRT是稳定塘的重要参数,系统中TN的去除以生物作用为主,可以适当延长HRT以提高对TN的去除率。     

氮磷比对三维电极/生物膜反应器反硝化效果的影响

研究了连续流三维电极/生物膜反应器在不同氮磷比(N/P)下的反硝化性能。结果表明:N/P值对去除NO3--N的影响不大,但对出水NO2--N浓度有明显影响。在N/P值由5∶1增大至100∶1的过程中,对NO3--N的去除率介于59.2%～71.6%之间。当N/P值为10∶1时,对NO3--N的去除率最高达到了71.6%,出水NO3--N为8.53 mg/L。当N/P值为10∶1时,出水NO2--N浓度最低为0.27 mg/L;当N/P值为100∶1时NO2--N的积累最为严重,NO2--N生成量最高达到了1.76 mg/L。N/P值还对NH4+-N的产生有明显影响,N/P值从5∶1增至100∶1的过程中,NH4+-N生成量由4.50 mg/L逐渐减小至0.26 mg/L。当N/P值为(5∶1)～(50∶1)时,反应器具有较好的除磷功能;但当N/P值为100∶1时,出水TP浓度高于进水TP浓度。     

气水比对高分子填料BAF脱氮效能的影响

采用高分子载体作为生物填料,以模拟生活污水为处理对象,对两级曝气生物滤池(BAF)的脱氮效能进行了试验研究,着重考察了气水比对BAF去除COD、NH3-N和TN的影响,并探讨了系统内氮素的转化规律和提高脱氮效能的途径。结果表明,当平均水温为22~32℃、进水流量为4 L/h、进水COD为150 mg/L左右、进水NH3-N为60 mg/L左右、一级BAF的气水比为4∶1、二级BAF的气水比为2∶1时,系统的处理效果最佳,对COD、NH3-N和TN的总平均去除率分别达到84.33%、87.84%和56.06%。系统通过同时短程硝化反硝化实现了低能耗、高效率的脱氮。     

不同下垫面暴雨径流氮赋存形态分布特性及控制技术

以重庆地区5种用地类型为例,探讨了城市暴雨径流中氮赋存形态的分布特性.研究结果表明,总氮的场次降雨平均浓度(Event Mean Concentrations,EMCs)以交通干道最高(10.6 mg/L),校园汇水区最低(2.4 mg/L);交通干道和商业区暴雨径流氨氮的EMCs(3.4～4.6 mg/L明显大于水泥屋面和瓦屋面(1.2～1.6 mg/L).尽管初期暴雨径流总氮的平均浓度(Partial Event Mean Concentrations,PEMC10)大于EMCs,但氮赋存形态构成并未发现明显区别;氮以溶解性总氮为主(占总氮的73％～82％),而溶解性总氮中又以无机氮为主(占总氮的63％～82％);商业区、水泥屋面、校园综合汇水区、瓦屋面暴雨径流中氮赋存形态所占比例最高的均为硝酸根,分别占各自总氮浓度的39％、39％、44％和52％,而城市交通干道的总氮浓度中比重最大的组分为氨氮,占总氮的43％.改良暴雨管理措施可有效提高暴雨径流中总氮的去除率,其关键为人工创造反硝化所需要的条件,延长暴雨径流在控制系统内的水力停留时间,并选择低氮含量的填料作为控制系统的使用材料.