多级AO生物膜反应器的优化设计与实验研究

为确保脱氮效果并减少剩余污泥产量,构建多级AO生物膜反应器,在多级AO反应器内投加球形多孔微生物载体,缺氧段与好氧段体积比为1:2,填料装填体积比为50%,实验进水为生活污水。结果表明,在多级AO生物膜反应器中,系统出水TN的质量浓度为5~13 mg/L,与常规多级AO工艺相比,对TN的去除率提高了12%;污泥表观产率为24 mg/g,污泥产量比传统活性污泥法降低了90%。系统出水COD≤29.8 mg/L,NH_3-N、TN的质量浓度分别≤4.3、≤13.2 mg/L,去除率分别为93.2%、84.1%、75.4%,出水水质达到了GB 18918-2002的一级A标准,并实现了污泥减量的目的。     

生物膜反应器组合工艺对COD、氮类物质去除研究

针对北方冬季寒冷低温条件下,废水中COD、氮类物质降解效果低下的缺点,采用生物膜反应器脱氮组合工艺,投加一定比例悬浮性填料,在温度12℃以下进行小试研究,结果显示,HRT=18h,污泥回流比Qr=200%,混合液回流比Qr=80%,控制填料填充率在35%,曝气溶解氧控制在2~3mg/L,能够使出水中的COD、NH_3-N和TN达到国家一级A标准。     

可回流式生物膜组合反应器脱氮的影响因素

利用生物膜组合反应器处理实际生活污水,探讨了水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)和回流比(R)对系统脱氮性能的影响. 结果表明,在无回流时,HRT和DO仅对氨氮(NH4+-N)去除影响较大,而对总氮(TN)去除影响不大,硝化液回流后,系统TN去除率明显提高. 在水温为19~28℃、进水COD浓度为208~496 mg/L及NH4+-N浓度为29.5~89.5 mg/L的条件下,当HRT为3 h,O和B段DO分别为3~4和6~7 mg/L、系统回流比为150%时,该生物膜组合反应器对NH4+-N和TN的去除效果达到最佳,其平均去除率分别为98.97%和76.27%,此时系统出水NH4+-N和TN分别为0.43和11.2 mg/L,达到GB18918-2002规定的一级A标准.     

悬浮填料氧化沟脱氮除磷的中试研究

通过正交实验研究了溶解氧(DO)含量、污泥回流比、污泥龄(SRT)对悬浮填料氧化沟系统脱氮除磷效果的影响,并对COD、NH4+-N、TN、TP去除率的极差和方差进行了分析。结果表明,DO含量对系统COD、NH4+-N、TN、TP的去除均有显著影响,污泥回流比对系统NH4+-N、TN、TP的去除有显著影响,SRT仅对TP的去除有显著影响。悬浮填料氧化沟系统脱氮除磷的优化运行工况为氧化沟DO的质量浓度0.8~1.2mg/L,污泥回流比75%~100%,SRT为10~15d。在此优化工况下运行,出水COD、NH4+-N、TN达到GB 18918-2002标准中的一级A标准,TP达到一级B标准。     

低氧状态下生物膜法废水处理中丝状菌膨胀特性研究

以生物接触氧化反应器处理模拟污水,考察了低氧状态下(DO的质量浓度为1.0～1.5 mg/L)丝状菌膨胀对生物接触氧化反应器的运行效果、生物膜活性及胞外多聚物的影响。结果表明:发生丝状菌膨胀后,系统COD去除率由正常运行时的88.2%下降到79.3%;生物膜活性普遍比正常运行期的要高,在第24天,两段氧化池生物膜活性都达到最大值,分别为165.48和163.04 mg[O2]/(g[MLVSS].h);生物膜EPS含量低于正常运行期,主要是由于EPS中多糖含量下降引起的。一段氧化池EPS由60.05 mg/g[MLVSS]降低到第26天的30.77 mg/g[MLVSS],二段氧化池EPS由34.84 mg/g[MLVSS]降低到第26天的26.88 mg/g[MLVSS];优势丝状菌种为021N型丝状菌和丝硫细菌。     

分区进水式D-A~2/O处理生活污水的实验研究

设计了分区进水式D-A2/O反应器,进行8个月的污水处理的小试研究。结果表明,厌氧池、缺氧池优化分区进水体积比为8:2;反应器的优化水力停留时间为6 h时、混合液回流体积比为200%、污泥回流体积比为100%,优化两系列厌氧、缺氧交替运行时间(DAOT)为1 h。控制系统于上述运行参数下,(24±2)℃所对应的COD、TN、NH3-N、TP平均去除率分别可达95.23%、80.64%、90.42%、90.03%。此时,系统出水的COD和TN、NH3-N、TP的质量浓度分别降至26~48 mg/L和6.11~11.03、2.93~4.04、0.21~0.45 mg/L,水质可稳定在GB 8978-1996的一级A标到地表水体水质Ⅴ类之间。     

投加生物填料实现AAO工艺改造的案例分析

此工程以现有传统AAO脱氮除磷工艺为改造对象,在不新增土地、不新建反应池、不改变主体结构,以及降低对生产运行影响的前提下,发挥现有构筑物的处理能力,在缺氧段和厌氧段引入移动床生物膜反应器(MBBR),延长缺氧段的水力停留时间(HRT),实现高效的生物脱氮除磷,同时使用超细格栅降低生物池浮渣量。最终出水总磷含量为0.32 mg/L,总氮含量为8.0 mg/L,悬浮物固体含量(SS)含量约7 mg/L,达到城市污水厂污水一级A排放标准(GB 18918—2002)。     

硅藻精土处理城镇污水试验研究

以硅藻精土为污水处理剂,对中等浓度城镇污水进行强化一级处理试验研究.通过改变硅藻精土投加量、污泥回流比、反应器水力停留时间等控制因素,优化了硅藻精土强化一级处理系统的运行参数,同时探讨了硅藻精土作为污水处理剂的反应机理.结果表明,在加药质量浓度为75 mg/L,污泥回流比100%,反应池HRT为30min,进水CODCr、NH4＋-N、TP质量浓度分别为347 mg/L、49 mg/L、6.1 mg/L时,相应其去除率依次为65.4%、15.8%、91.8%,去除效果较好,达到了提高废水可生化性和除磷的目的.     

序批式生物膜——活性污泥复合反应器与活性污泥反应器的碳氮去除研究

采用SBR反应器对比研究了序批式生物膜-活性污泥复合反应器(HSBR)与活性污泥反应器(SBR)的碳氮去除。结果表明,两反应器在COD、NH₄-N去除率方面无明显差异,但HSBR的NH₄-N过程去除速率显著高于SBR反应器,且HSBR反应器的TN去除率可达62.95%,高于活性污泥反应器39.3%。HSBR的悬浮污泥和附着污泥的比硝化速率分别为2.14 mgNH₄-N/(gTS.h)和1.16 mg mgNH₄-N/(gTS.h),比反硝化速率分别为0.16 mgNO_X-N/(gTS.h)和1.22 mgNO_X-N/(gTS.h),显示HSBR的硝化作用主要集中在悬浮污泥中,而反硝化作用则主要是由生物膜附着污泥完成。     

固定化藻菌共生生物膜反应器脱氮除磷效果评价

参照某城镇污水处理厂幅流式二沉池设计了固定化短带鞘藻-活性污泥共生生物膜反应器,在不同水力停留时间(HRT)、氧化还原电位(ORP)和水质条件运行反应器并评价其对总氮(TN)、氨氮(NH_4~+-N)、正磷酸盐(PO_4~(3-)-P)和COD的去除效果。结果表明,当模拟进水中TN、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和COD_(Cr)浓度分别为2.33、2、0.7mg/L和50mg/L时,在HRT=6 h、ORP=150mV和HRT=3 h、ORP=250 mV的条件下,出水中的TN、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和COD_(Cr)的平均浓度分别为1.27、0.96、0.48 mg/L和25.76 mg/L,以及1.57、1.25、0.46 mg/L和29.6 mg/L,均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准(GB 18918—2002),反应器在进水水质波动较大的情况下脱氮除磷效果保持良好,有望实际应用至城镇污水处理厂。     

生物膜对A~2/O系统硝化过程的强化效果分析

以某市第4污水处理厂二期工程A~2/O工艺中配置悬浮填料的好氧段为研究对象,通过监测冬季低温条件下氮含量的变化及生物膜与活性污泥的最大比硝化速率,探讨活性污泥与生物膜中硝化菌对系统硝化过程的贡献。结果表明,活性污泥的AUR和NUR分别为3.16 mg/(g·h)和3.39 mg/(g·h),而生物膜的AUR和NUR分别为3.63 mg/(g·h)和4.17 mg/(g·h),活性污泥与生物膜的生物量分别为3 187 mg/L和3 690 mg/L,当投加的填料为好氧区总容积的4.4%时,投加填料后系统增加的生物量为162 mg/L,故生物膜对硝化的贡献约占5.5%,而活性污泥为94.5%,说明投加填料后生物膜对系统的硝化起到一定强化作用。     

高氨氮含量下半悬浮填料表面微生态环境研究

采用新型半悬浮填料为载体的生物膜反应器处理高氨氮含量废水,并形成稳定运行的生物膜脱氮运行体系。综合研究了生物反应器中生物膜内DO含量分布、微生物群落结构及生物多样性,探讨在高氨氮含量条件下半悬浮填料的脱氮性能。结果表明,运行5 d后,反应器内半悬浮填料表面快速挂膜成功,形成了紧密的好氧-缺氧耦合环境,其COD和TN去除率可达95%和86%;高碳氮比(COD/ρ(TN)=15:1)较低碳氮比(COD/ρ(TN)=10:1)的脱氮性能高7%。通过运行期间的生物相观察和分子生物学分析发现,稳定运行的反应器中生物膜上的微环境形成了一个以脱氮功能菌为主体的复杂生物群系。     

水力循环澄清池+MBR工艺处理橡胶废水的中试研究

采用水力循环澄清池和膜生物反应器(MBR)组合工艺处理橡胶废水,着重研究了影响MBR稳定运行的相关参数。试验结果表明,MBR系统的最佳运行条件:污泥质量浓度为7~12 g/L,混合液回流比为300%,溶解氧(DO)为2 mg/L。在此条件下,系统最终出水CODCr50 mg/L,平均去除率为93.2%,NH3-N5 mg/L,平均去除率为95.4%,SS5 mg/L,去除率98%,出水水质能满足循环冷却水的回用要求。     

2-硝基酚厌氧毒性和厌氧降解性研究

在中温(35±1)℃厌氧条件下,采用间歇试验方法,研究了2-硝基酚的厌氧毒性和厌氧降解性。厌氧毒性试验结果表明,2-硝基酚的质量浓度小于96mg/L时,对产甲烷菌几乎没有抑制作用,质量浓度界于131mg/L和163mg/L之间时产生轻度抑制,质量浓度大于或等于553mg/L时产生重度抑制。反应时间为24h时2-硝基酚的80%、50%、20%相对抑制质量浓度分别为155、270和690mg/L。厌氧降解性试验结果表明,污水处理厂一级厌氧消化池污泥对2-硝基酚的处理效果好于ABR反应器和UASB反应器的污泥。用污水处理厂一级厌氧消化池污泥作为接种污泥,以葡萄糖为共基质,处理2-硝基酚的效果比用乙酸钠为共基质更好。     

硫酸铝投加量对前置A~2/O除磷及活性污泥性能的影响

为保证城镇污水厂出水总磷达标排放,以A~2/O工艺为研究对象,采用生物除磷与前置化学除磷相耦合的方法,重点考察Al_2(SO_4)_3投加量对出水TP含量以及反应器内活性污泥性能的影响。结果表明,铝、磷摩尔比为1:1时,出水COD和TP、NH4~+-N、TN含量均达到了GB 18918-2002的一级A标准;铝、磷摩尔比为0.5:1时,出水TP的质量浓度则高达2.0 mg/L左右。铝、磷摩尔比为1:1时,好氧污泥SVI由投药前的87.4 m L/g降至74.2 m L/g,ζ电位由-4.73 m V降至-7.16 m V,氧吸收速率由3.185 mg/(g·min)升到3.462 mg/(g·min),胞外聚合物(EPS)的总量由66.25mg/g升到105.2 mg/g,蛋白质与多糖的质量比由5.23降至2.09,表明污泥活性、沉降性能、脱水性能增强。进行好氧污泥微生物群落结构分析,发现铝、磷摩尔比为1:1时微生物种属由投药前8种减为5种,微生物丰度降低,拟杆菌和绿弯菌的比例有所上升,与变形菌一起成为反应器内优势菌群。     

沙湖污水处理厂低温脱氮问题诊断与优化

针对武汉市沙湖污水处理厂A2/O工艺在低温条件下脱氮效果不佳的问题,分析其原因并做出相应调整,提出了优化方案。在冬季低温时通过将污泥浓度提高到3 500 mg/L、内回流比上调为180%、曝气池DO提高至4.5~5.5 mg/L等措施,可强化A2/O工艺在低温条件下的脱氮效率,平均出水NH3-N、TN浓度分别为4.9、12.5 mg/L,出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。     

ABR-AO反应器处理双乙烯酮、安赛蜜废水的启动试验

考察了ABR-AO反应器处理双乙烯酮、安赛蜜废水的启动运行特点。先以COD为40～400 mg/L的生活污水培养颗粒污泥,闷曝8 d使污泥恢复活性;再将污泥投入反应器中,用生活污水和生产废水的混合液驯化污泥,并以10%的比例逐步提高生产废水的比例。试验结果表明,在污泥体积回流比为50%,上清液体积回流比为100%,进水COD为300～800 mg/L,流量为0.1 L/h的条件下,ABR中第1、2格室为产酸反应器,第3格室为产甲烷反应器,实现了微生物相分离;运行45 d后,生产废水比例达到70%,此时反应器对COD的去除率稳定在75%左右,对NH3-N的去除率稳定在60%～70%,且颗粒污泥性能良好,可以认为启动工作完成。     

体积比对改良A~2/O-同步脱氮除磷装置去除效果的影响

研究设计了一套改良A~2/O-强化同步脱氮除磷装置,探讨了该装置在处理南方城市低碳氮比的城市污水的同步脱氮除磷功能,给出了该装置的优化运行参数。研究结果表明,在温度为22~28℃、好氧池末端DO的质量浓度为1.5 mg/L、HRT为8 h,硝化液回流体积比为200%,缺氧混合液回流体积比为150%,污泥回流体积比为60%~80%,厌氧池、缺氧池、好氧池体积比为1:2.6:6.4时,中试装置出水COD和NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度平均分别为36.52 mg/L和0.87、12.95、0.43 mg/L,符合GB 18918-2002一级A标准。     

石化污水处理升级达标现场试验研究

某石化污水厂生化处理系统采用"水解酸化+A/O+曝气池+二沉池"的处理工艺,调研发现其中"曝气池+二沉池"处理工艺存在水力停留时间(HRT)较长、出水COD不达标以及处理效果不稳定等问题。为此,我们设计并现场运行气升式生物膜反应器小试装置,在稳定运行期间进行了一系列试验,得到其最佳工艺条件为HRT 24h、温度30℃等,在此条件下反应器出水COD下降到60mg/L左右,氨氮小于1mg/L,并能长期稳定达标。另外,相较于原处理工艺,新的处理反应器缩短HRT近40%,为企业节能减排提供可选方案。     

污泥回流池碳源投加对低碳污水氮磷去除的影响

试验采用A~2/O微曝氧化沟装置,考察低碳源进水条件下,从污泥回流池中补充碳源对系统脱氮除磷性能影响。结果表明,在低碳源进水(COD=47～145 mg/L,C/N=3,C/P=31)条件下,从污泥回流池中补充发酵液碳源的方式是可行的,当外加污泥发酵液(COD≥21 mg/L)时,系统脱氮除磷性能稳定,出水达到一级A排放标准。且该碳源补充方式对系统的除磷性能提升效果更加显著。