HA-A/A-MCO工艺的除磷效果与除磷菌种群结构

HA-A/A-MCO工艺具有强化脱氮除磷和污泥减量功能,当进水磷浓度为8～12mg/L时,出水磷浓度均值仅为0.44 mg/L,出水水质满足GB 18918—2002的一级A标准。聚磷菌有效释磷1 mg即拥有2.8 mg的吸磷能力,具有很强的超量吸磷潜能,但系统采用外排厌氧富磷污水除磷的方式,磷已先于好氧吸收过程被去除,降低了对聚磷菌超量吸磷能力的要求。采用细菌纯培养法从系统中分离出5株具有典型吸放磷特性的聚磷菌,对其进行16S rDNA扩增和测序比对分析发现,Acinetobacter sp.和Lampropedia sp.等菌种在厌氧释磷过程中占主要优势;Devosia sp.和Bdellovibrio sp.等菌种集中出现在好氧池,是系统好氧吸磷过程的优势菌群;在缺氧池能检测到尚未被培养研究的Uncultured Bacterium等菌群的存在。     

SBR工艺脱氮除磷研究进展

概述了SBR脱氮工艺中的同步硝化/反硝化，亚硝化脱氮现象，讨论了影响SBR除磷的碳源，聚磷菌与非聚磷菌竞争，pH值，好氧曝气，污泥龄，水力停留时间等因素，并对SBR工艺中脱氮与去除之间的相互影响进行了探讨，最后给出了可以同时脱氮除磷的一种SBR运行方式。     

生物脱氮除磷工艺短时厌氧环境的生化特性

厌氧区是生物脱氮除磷工艺系统必不可少的重要组成部分．实验室机理研究表明：短时厌氧区（ＨＲＴ＝２ｈ～３ｈ）并不能增加污水中挥发性有机脂肪酸（ＶＦＡ）的数量，在厌氧区投放填料将明显增加该区ＶＦＡ的消耗．相应地投放填料的厌氧区微生物有效释磷水平在同等条件下明显低于不投填料的情况．而在后续曝气条件下，前者的过度吸磷能力却明显高于后者．由此本文推断：聚磷微生物厌氧有效释磷水平的充分与否并不是决定其在后续好氧条件下过度吸磷能力的充分必要条件．在其它条件一定时，厌氧历时越长，厌氧程度越充分，微生物吸磷动力越大．     

两段SBR双污泥系统的短程硝化/反硝化除磷研究

针对传统脱氮除磷工艺存在的占地面积大、运行成本高等问题,将短程硝化与反硝化除磷工艺相结合而构建了两段SBR双污泥短程硝化反硝化除磷工艺.在成功启动短程硝化反应器后,亚硝酸盐氮的积累率达到94.23%,系统对氨氮的平均去除率>95%;在以亚硝酸盐氮为电子受体的反硝化除磷菌培养驯化阶段,吸磷率达到了64.44%,同时NO2--N由17.79 mg/L降低为0.05 ms/L,电子受体被完全消耗,基本达到了以NO2--N为电子受体进行反硝化聚磷菌富集的目的.在此基础上,考察了N/P值对系统脱氮除磷效果的影响.结果表明,当N/P为3.0、2.2、1.7时对COD和氨氮的去除效果均较好,对COD的去除率分别为90%、89%、90%,对氨氮的去除率分别为96%、95%和96.7%;当N/P为3.0和2.2时除磷效果良好,平均去除率分别达到了88.5%和91%;而当N/P为1.7时除磷效果明显下降,仅为75.6%.     

A~2/O工艺的旁路化学除磷及污泥减量研究

为了确保脱氮除磷效果并降低剩余污泥产量,在A2/O系统的污泥回路上增加厌氧/好氧交替污泥减量池,并对部分厌氧释磷液实施旁路化学除磷。结果表明,在A2/O系统中接入污泥减量装置后,污泥表观产率为0.278 gMLSS/gCOD,污泥产量降低了37.9%;系统出水TN≤14.6 mg/L、TP≤1.31 mg/L,与常规A2/O工艺相比,对TN的去除率提高了3.84%,但对TP的去除率降低了2.87%。在A2/O系统中接入污泥减量装置并辅以旁路化学除磷后,系统出水COD≤55 mg/L、TN≤14.6 mg/L、TP≤0.70 mg/L,出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准,并实现了污泥减量的目的。     

磷回收提高生物除磷效果的验证

在前期的模拟试验中曾预测，磷回收介入生物营养去除（BNR）工艺，不仅有利于提高生物除磷效果，而且可以降低生物除磷所需的进水COD／P值。为了证实这一预测，以传统A^2／O工艺作为主要流程进行试验。结果表明，当侧流比达到20％时，满足排放标准（TP〈1mg／L）的最低COD／P值从原来的35降低到25，此时对磷的有效回收率为34％。这意味着，在生物除磷过程中可节约25％～30％的碳源。     

SBR工艺污水生物脱氮除磷研究

传统SBR处理工艺具有一定的局限性．当要求同时进行有机物、氮和磷的去除时．基本的运行方式虽在有机物的去除方面可达到较为满意的处理效果，但难以达到满意的脱氮除磷效果。当前．对于SBR工艺脱氮除磷原理的研究，又有了新的进展。     

SBR无厌氧段生物强化除磷的诱导研究

采用SBR工艺处理人工配水,考察了进水COD及氨氮浓度、C/N值、好氧时间对诱导无厌氧段生物强化除磷的影响.结果表明,当以醋酸钠为碳源、进水COD和氨氮分别为100和5mg/L、C/N值为20时,对在A/O运行方式下表现为厌氧释磷、好氧超量吸磷的SBR,逐渐缩短其厌氧时间且保持好氧时间为135 min后,好氧吸磷现象并不会消失,仅是吸磷量略有降低.该除磷现象的发生是系统微生物经过特定诱导的结果.     

污泥减量HA-A/A-MCO工艺的除磷特性

针对国内外开发的大多数污泥减量技术都存在着脱氮除磷效率低下的难题,研发了一种具有提高除磷脱氮效能的污泥减量新工艺——HA-A/A-MCO工艺,采用水解酸化污水与释磷污泥的混合液刺激磷的厌氧释放并辅以外排富磷污水进行化学固定的方式除磷,通过试验研究,得出了一些有价值的结论。     

分段进水A/O工艺强化脱氮除磷研究

为解决传统工艺同步脱氮除磷效率低的问题,采用分段进水A/O工艺处理高氨氮浓度生活污水,考察了在低COD/TN值(平均为3.8)条件下曝气量和协同化学除磷对系统去除COD、氨氮、TN和TP的影响.在0.7、0.5和0.3 m3/h三种曝气量条件下,系统对COD的去除效果稳定,平均去除率分别为87.97％、90.72％和91.27％;在曝气量为0.5 m3/h的条件下,通过对各好氧区DO浓度的优化分配,对氨氮的去除率达到了95％以上,并且由于发生了好氧反硝化,对TN的去除率明显高于其他两种工况;在碳源成为脱氮除磷限制因素的条件下,平均除磷率分别为31.76％、32.84％和44.49％,通过同步投加聚合氯化铝和硫酸铝的复配药剂,出水TP浓度基本达到了0.5 mg/L.     

温度对A/O工艺反硝化除磷效果的影响

以A／O工艺中充分释磷的厌氧污泥为研究对象,分别投加NO3^- -N和NO2^- -N,考察了温度对反硝化除磷效果的影响。结果表明,在一定范围内,随着温度的升高,NO3^- -N型反硝化除磷和脱氮速率均加快,但消耗单位氮的吸磷量却下降,若要取得良好的氮、磷去除效果,需适当提高缺氧段的NO3^- -N浓度;NO2^- -N对聚磷菌的抑制浓度并非为定值,而是随温度的升高而上升;随温度的升高,NO2^- -N型反硝化脱氮速率加快,而吸磷速率却未表现出明显的上升趋势。     

复合式改良A2/O工艺的除磷效果

重点介绍了坂雪岗污水处理厂的复合改良A^2／O工艺的运行方式及除磷效果，并分析了实际运行中存在的问题及工程设计时的注意事项。     

化学除磷对沸石强化A/O工艺运行的影响

中试结果表明,化学除磷对沸石强化A/O生物脱氮工艺具有双重作用一方面,化学-生物协同作用除磷效果好(能去除80%～90%的磷),对COD的去除和氨氮的硝化没有影响;另一方面,化学-生物协同作用可改善污泥的粒径分布,提高活性污泥的絮凝和沉降性能,但同时也会增加污泥产率,抑制微型动物的增殖和代谢、影响出水的SS值,而混合投加铝盐和亚铁盐进行除磷时能减少或消除单独投加铝盐或亚铁盐带来的不良影响.     

化学除磷比值对低碳源污水脱氮除磷的影响

为解决低碳源城市污水高效脱氮除磷及磷回收问题,开发了侧流A2O工艺,通过抽取不同量的厌氧池末端富磷上清液至化学除磷池,来研究系统的脱氮除磷效果及磷回收情况。结果表明,在无需增加额外碳源,进水COD为136～168 mg/L、NH3-N为32～40 mg/L、TN为36～45mg/L、TP为6～8 mg/L的条件下,当化学除磷比(富磷上清液抽取量与进水量之比)为10%～20%时,对TN和TP的平均去除率分别可达到95.7%、84%,其中,当化学除磷比为15%时,出水TP浓度可降至0.5 mg/L以下,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;同时,回收磷量可达进水磷量的23%～29%,既实现了磷的可持续发展,又增加了污水厂的经济效益。     

低溶解氧SBR除磷工艺研究

试验研究了低溶解氧条件下SBR的除磷性能。结果表明,在全程低氧曝气的SBR系统内聚磷菌可得到富集,并出现了明显的放磷、过量吸磷现象。污泥负荷对COD去除率和除磷效率影响较大,除磷最佳的污泥负荷为0.26kgBOD/(kgMLSS·d),其时COD去除率为85%,除磷效率为96%,出水PO3-4-P<1.0mg/L;最佳污泥负荷下的污泥沉降性能良好,污泥负荷过高会导致非丝状菌污泥膨胀。     

曝气量对侧流除磷分段进水SBR脱氮除磷的影响

针对低碳源生活污水(COD/TN5,COD180 mg/L)的脱氮尤其是除磷效果差的问题,通过控制污泥外循环侧流除磷、分段进水、好氧/缺氧交替运行的SBR工艺的曝气量,实现了碳源的合理分配,获得了良好的脱氮除磷效果。控制曝气量为3.57 m3/(h.m3),在进水COD、氨氮、TN、TP平均浓度分别为121、29、31.4、4.6 mg/L的条件下,对各污染物的去除率分别为86%、98.6%、61.7%、93.6%。研究还发现,通过污泥外循环强化厌氧释磷可破坏聚磷菌的贮磷平衡,1次/d的污泥外循环侧流除磷不但保障了系统的除磷效果,还简化了侧流除磷工艺的运行过程。     

不同碳源的生物除磷效率及合成PHAs结构分析

由于PHB的加工性能欠佳,目前对PHAs的合成研究多集中在中短链PHAs共聚共混物上.针对食品、发酵厂废水含多种可发酵基质的特征,分别采用乙酸钠、乙醇、葡萄糖、可溶性淀粉和谷氨酸钠为惟一碳源,研究了SBR反应器中生物除磷的能力及合成PHAs的特性.这5种碳源在厌氧阶段的磷释放量分别为10.12、1.63、7.88、2.44和5.00mg/L,在好氧阶段的吸磷量分别为0.64、6.37、8.10、1.21和3.05 mg/L,总吸磷效率的次序为乙醇(乙酸)＞葡萄糖＞可溶性淀粉＞谷氨酸钠.反应液碱性不断增加导致乙酸钠吸磷能力受破坏,4 h好氧吸磷量仅为0.64mg/L,较多的小分子有机酸生成有利于好氧吸磷能力的提高.用GC-MS解析了这5种碳源合成PHAs的结构,分别由乙酸钠、乙醇和谷氨酸钠为惟一碳源所合成的PHAs主要为PHB,以葡萄糖和可溶性淀粉所合成PHAs主要为PHBV,分析了不同碳源合成PHAs的代谢途径,PHAs产物中琥珀酸的检出证实了三羧酸循环参与了合成代谢.在谷氨酸钠和可溶性淀粉合成产物中检出3-羟基癸酸和3-羟基十二酸,还混有长链烷酸和烯酸如硬脂酸、软脂酸和油酸.     

污泥有机负荷对TP去除的影响

通过改变人工合成污水的浓度、流量和污泥浓度 ,探讨有机污泥负荷对无回流间隙曝气系统 ( Non-Backflow Intermittent Aeration System,缩写为 NBIAS)脱氮除磷和有机物去除效果的影响。试验表明 ,在通过改变进水流量或浓度而引起污泥负荷变化的条件下 ,当进水 CODcr为 3 0 0～ 40 0 mg/ L,流量为 0 .5 L/ h,污泥浓度为 2 .0 g/ L(对应污泥负荷为 0 .3 g CODcr/ ( g MLSS· d) )左右时 ,系统去除有机物、氮、磷总体效果最佳     

影响生物除磷效果的几点因素探讨

通过比较采用A2/O处理工艺的三座污水处理厂的生物池设计、实际进水浓度、工艺参数选择等因素与二沉池出水总磷浓度的关系,经过试验调试和分析探索,确定在泥龄一定的条件下,厌氧池池容(水力停留时间)、实际进水COD(BOD5)浓度、进水碳源的分配、污泥浓度(MLSS)、溶解氧等是提高A2/O工艺生物除磷效果的关键控制参数,而在所有的影响因素中,水力停留时间又最为关键。因此,在侧重生物除磷的系统设计中,根据《室外排水设计规范》中厌氧池水力停留时间宜为1～2 h条文,建议取上限值,甚至可延长至2.5 h。