半短程硝化-厌氧氨氧化处理污泥消化液的脱氮研究

采用实验室规模的半短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺,研究了对高氨氮、低ρ(C)/ρ(N)污泥消化液的处理能力.结果表明,在A/O反应器中,短程硝化在温度9～20℃、平均ρDO=5.4 mg/L、SRT值为30 d左右时,进水氨氮负荷0.64 kg/(m3.d)的条件下,经过29 d得以实现,通过控制游离氨ρFA>4 mg/L时,此后,从30—96 d,出水亚硝氮累积率维持在70%左右;短程硝化实现之后,进而实现了半短程硝化,出水氨氮与亚硝氮浓度比维持在1∶1.32左右;采用UASB反应器,接种由好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥、氧化沟活性污泥及短程硝化活性污泥组成的混合污泥,在避光、厌氧、(30±0.2)℃、pH=7.3～7.9条件下,以污泥消化液经短程硝化处理后的出水为进水,初期进水氨氮、亚硝氮容积负荷分别为0.07、0.10kg/(m3.d),经过24d运行,氨氮和亚硝氮开始出现同步去除现象,195 d时总氮去除负荷达1.03 kg/(m3.d);待半短程硝化运行稳定和厌氧氨氧化反应成功启动后,将二者联立并运行了105 d,最终总氮去除率达到70%.     

梯度曝气SBR除磷亚硝化颗粒处理生活污水

为实现生活污水中总磷和有机物的去除,同时实现部分亚硝化,在常温条件下(17～19℃),采用SBR反应器接种配水培养的强化生物除磷颗粒污泥,对生活污水的除磷亚硝化效果进行研究.结果表明,配水启动的强化生物除磷颗粒污泥经过27 d的培养可以实现生活污水除磷,出水总磷(TP)质量浓度达到1 mg/L以下,厌氧释磷量/厌氧COD去除量(Δρ_(TP)/Δρ_(COD))达到0.3;采取前90 min高曝气(500 mL/min),后120 min低曝气(200 mL/min)的梯度曝气运行模式,可以使亚硝酸盐积累率(R_(NA))从0增长到90%以上,亚硝酸盐氮(NO~-_2-N)质量浓度达到10 mg/L,同时TP及COD出水分别保持在0.5和50 mg/L以下.随工艺运行颗粒粒径从1 200μm下降到1 090μm,SVI值从32 mL/g降低到29 mL/g,蛋白与多糖比(PN与PS比)从2.0降低到1.2.生活污水虽然会导致颗粒粒径略微减小,但仍能保持在1 000μm以上,且使颗粒获得更好的沉降性能.采取高低梯度曝气方式可以实现除磷和亚硝化,总磷去除率达到95%,R_(NA)达到90%以上,且颗粒性能稳定.     

A~2O-BAF联合工艺处理低碳氮比生活污水

研究了A2O-BAF联合工艺处理低碳氮比生活污水时,A2O工艺段厌氧区、缺氧区和好氧区的最佳容积比及硝化液回流比,探讨了强化该工艺的反硝化除磷工艺条件.结果表明,在A2O水力停留时间为5.6 h、污泥龄为9d、污泥回流比100%、硝化液回流比200%、BAF HRT为30 min、出水溶解氧质量浓度为6～8 mg/L的工况下处理碳氮比为3.21的生活污水,系统存在反硝化除磷现象.调节A2O工艺段各区容积比,当比值为3∶4∶2时,系统的脱氮除磷效率最佳,总氮和总磷的去除率分别是67.4%和98.6%.结果表明,维持该容积比不变,改变硝化液回流比,硝化液回流比为250%时系统反硝化除磷效果最好,其中绝大多数的聚磷菌具有反硝化除磷的能力,缺氧区出水硝态氮和总磷的质量浓度几乎为0.该双污泥工艺能充分发挥活性污泥工艺与生物膜工艺的优势,尤其对于处理低碳氮比生活污水能达到良好的处理效果.     

泥水混合水解酸化预处理下同步硝化反硝化除磷颗粒污泥运行

为实现生活污水下同步硝化内源反硝化除磷(SNEDPR)系统的稳定运行,选用SBR接种人工配水培养的SNEDPR颗粒污泥,以实际生活污水和污泥经混合水解酸化预处理为进水基质,通过优化预处理单元水力停留时间(HRT)联合SBR排泥方式实现该系统稳定运行。结果表明,预处理单元HRT从12 h降至4 h时,水解酸化液提供的乙酸、丙酸质量浓度和挥发性脂肪酸(VFA)占比提高,好氧颗粒污泥(AGS)内厌氧聚羟基烷酸(PHA)储存量增加,同步硝化反硝化(SND)效率提升至58.1%,出水TN降至7.8 mg/L左右。同时,底部排泥的SBR内小颗粒占比上升、LB-EPS增加,系统沉降性能变差;顶部排泥下成熟老化的大颗粒占比上升,颗粒含水率和强度下降;而选择性排泥的SBR内颗粒粒径集中在0.5～0.9 mm,颗粒结构密实、强度高,颗粒内细菌分层分布增强SND效果,批次实验表明,NOB和GAOs活性降低,系统内以NO^-₂为电子受体的DPAOs占比提升至40.5%,同步硝化内源反硝化除磷效率得到提升。预处理单元较短的HRT联合选择性排泥处理生活污水颗粒性能稳定,系...     

晚期垃圾渗滤液两级UASB-A/O-SBR工艺短程深度脱氮

采用"两级上流式厌氧污泥床(UASB)-缺氧/好氧(A/O)-序批式反应器(SBR)工艺"对城市生活晚期垃圾渗滤液进行了深度处理.运行模式如下:首先在一级UASB(UASB1)中反硝化,UASBI出水中的亚硝态氮和硝态氮利用残余COD在二级UASB(UASB2)中被进一步去除,在A/O反应器中利用残余COD进行反硝化以及将NH4+-N硝化,在SBR中去除硝化产生的亚硝态氮、硝态氮.试验中首先采用原渗滤液进入处理系统(20d),然后采用原渗滤液与生活污水1∶1混合进入系统实现和维持稳定的短程硝化(60d),最后采用原渗滤液与A/O反应器出水1:1混合进入系统实现和维持稳定的短程硝化(60d).140d的试验结果表明:原渗滤液的总氮浓度为2 300 mg·L-1,氨氮浓度在2 000mg·L-1左右时,通过将原渗滤液与生活污水或A/O反应器出水1:1混合,可以在A/O反应器中实现稳定的短程硝化,其中亚硝态氮积累率为70%～88%.后续的SBR工艺,可彻底去除产生的亚硝态氮和硝态氮.最终出水的氨氮浓度不到2 mg·L-1,总氮浓度为18～20mg·L-1,系统氨氮和总氮去除率分别为99.7%和98%.     

曝气生物滤池处理生活污水亚硝化的实验研究

为探究低氨氮生活污水亚硝化的可行性,采用高负荷生物滤池-上向流曝气生物滤池(UBAF)两段式反应器考察水流方向对高负荷生物滤池去除COD、氨氮效果及温度、DO对UBAF亚硝化效果的影响．结果表明,在水力负荷为0.58 m³／(m²·h)、COD容积负荷为2.30 kg／(m³·d)、气水比为3.6∶1、常温条件下,上向流进水方式能够获得稳定的低COD、高氨氮的二级出水．在水温30～33 ℃、DO 2.5～3.0 mg／L、进水pH 7.8～8.1条件下,UBAF出水氨氮平均转化率为84.58 ％,亚硝氮平均质量浓度达23.01 mg／L．UBAF反应器中各种含氮化合物沿程变化及FISH检测表明,在反应器末段存在一定程度的同步亚硝化厌氧氨氧化作用．该两段式反应器能驯化单独的脱碳、脱氮优势菌群,实现低氨氮生活污水的亚硝化．     

亚硝化颗粒污泥系统中氮损失特性分析

对亚硝化颗粒污泥系统在启动和运行过程中氮的损失特性进行了考察.结果表明,当进水氨氮容积负荷为1.2 kg/(m3·d)时,系统氮损失率保持在20％左右,而且在第45～58天期间氮损失率有上升趋势.分析认为氮的损失主要归因于发生在颗粒污泥内部的反硝化过程,而氨氮吹脱、厌氧氨氧化等对其贡献微弱.随着颗粒污泥粒径的逐渐增长和结构的愈加密实,反硝化效果不断增强.另外,亚硝化颗粒污泥系统具有良好的COD去除效果,COD容积负荷为2.4 kg/(m3·d)时,COD去除率稳定在70％左右.COD好氧降解量的减少被增强的缺氧降解过程(反硝化)所弥补.     

污水厂A/O除磷出水为基质的Anammox小试研究

为研究污水处理厂厌氧氨氧化(Anammox)工艺可行性,在实际生活污水处理厂中进行厌氧氨氧化工艺的小试实验.向污水厂A/O除磷工艺出水中投加亚硝酸盐作为基质,启动厌氧氨氧化滤柱.反应器启动成功后,进水改为A/O除磷和亚硝化工艺处理后的生活污水,观察厌氧氨氧化工艺实际工程应用的效果.结果表明,第106~144天,进水温度为15~20℃,最大出水氨氮和总氮质量浓度为4.1和13.4 mg/L,出水氮素满足国家一级A排放标准;第168~204天,反应器运行进入冬季,进水温度为12~15℃,采用延长水力停留时间的方法实现污水处理达标;第222~240天时,水温降低到10~12℃,在进水投加125 mg/L碳酸氢钠,总氮去除负荷提高了40%,最大出水氨氮和总氮质量浓度为1.4和13.6 mg/L,冬季出水氮素达标.在整个过程中滤柱生物膜厚度持续增加,最终达113μm,单位MLSS污泥厌氧氨氧化负荷大于5 kg/(kg·d),厌氧氨氧化工艺在市政污水处理厂高效稳定运行.     

反硝化除磷颗粒污泥的培养与除磷性能

以普通絮状污泥为接种污泥,人工配制生活污水,采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式,通过在缺氧段投加硝酸盐氮和控制选择压,经98 d的培养与调整在SBR中获得具有反硝化除磷功能的颗粒污泥.稳定运行的颗粒污泥粒径主要在0.3～0.5 mm,SVI约为45 mL/g,ρ(MLSS)约为4 000 mg/L.具有反硝化除磷功能的颗粒污泥对COD、氨氮和磷酸盐的去除率分别可达88%、96%和90%.通过分析磷的去向及X射线衍射检测结果可知存在颗粒污泥的磷酸盐沉淀除磷现象.培养的反硝化除磷颗粒污泥除生物除磷外,还具有磷酸盐固化于污泥颗粒方式除磷.     

末端间歇曝气A2/O工艺处理低碳氮（磷）比生活污水

为提高A2/O工艺处理低碳氮(磷)比污水的同步脱氮除磷效率,使出水达到GB18918—2002一级A标准,采用2种模式A2/O工艺处理实验废水.模式1为投加填料的A2/O工艺,反应器在优化工况tHR=8.2 h、污泥回流比R=80%、硝化液回流比r=250%~300%、ρ(DO)=1.5~0.5 mg/L条件下运行,出水TP质量浓度仍超标.模式2为模式1的改良——末端间歇曝气填料A2/O工艺,好氧段后增设1个间歇曝气段,并改变污泥回流和排泥方式,系统在长污泥龄tSR=22.3 d、A2/O段优化工况、间歇曝气段tHR=4 h、曝气周期1 h(曝气1 min(ρ(DO)=0.3~0.5 mg/L)、沉淀59 min)的条件下,COD、NH4+-N、TP和TN的平均去除率分别达87.8%,99.1%,95.5%和90.8%,出水亚硝化率在70%以上,污泥中反硝化除磷菌与聚磷菌比达95.65%.系统实现了短程硝化反硝化途径的氮磷同步去除,出水满足国家一级A标准.     

不同盐度对SBR工艺氨氮去除效果的影响

采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟含盐废水,利用醋酸钠作为碳源,当DO为0.3-0.5 mg/L、温度为35±1℃、pH为7.5-8.5时,考察NaCl和KCl两种盐度对SBR工艺氨氮去除效果的影响。结果表明,当SBR反应器中无盐度添加的废水时,通过30 d的驯化,活性污泥系统氨氮去除率稳定在90%以上;SBR反应器中添加NaCl和KCl含盐废水,当NaCl盐度增加至15 g/L时,出水氨氮高于10mg/L;当KCl盐度增加至20 g/L时,出水氨氮低于5 mg/L。当NaCl盐度为10 g/L时,SBR反应器达到90%以上的氨氮去除率所需的驯化时间为3 d,相同KCl盐度下SBR反应器达到90%以上的氨氮去除率需要2 d的驯化时间。     

摇动床生物膜新技术处理废水的研究

利用摇动床具有的容积负荷高与污泥产量低等优点,日本NET株式会社开发了摇动床生物膜新技术.试验结果,摇动床生物膜新技术具有高效处理有机废水和污泥减量的显著特性.最高COD容积负荷2.4 kg/m3.d时,COD去除率为97%;进水最高COD浓度2551 mg/L时,出水COD浓度为83 mg/L.进水平均COD浓度1 182 mg/L时,平均NH4+-N去除率为99.4%,具有较强的硝化能力.此外,摇动床反应器中形成了"细菌-原生动物-后生动物"的较长食物链,有利于污泥减量,运行过程中污泥产率为0.194,仅为普通活性污泥法的50%左右.     

SBR工艺处理含盐有机废水的试验研究

采用SBR工艺分别研究了不同盐度、不同有机负荷驯化下的活性污泥的生物相、污泥的沉降性能、COD去除率和出水浊度,结果表明,SBR工艺处理含盐有机废水有机负荷在0.15 kgCODCr/kg MLSS.d,盐度在25 g/L NaCl下运行,CODCr的去除率达到86%,而在高负荷和高盐度环境下容易诱发污泥膨胀.     

污泥龄对污泥转移SBR工艺除污性能的影响

污泥龄作为维持活性污泥活性和新鲜度的重要指标已显示出比其他参数更重要。试验以校内生活污水为对象,通过污泥转移SBR工艺,研究了污泥龄分别为5、10、20、30d时,系统COD、NH4＋ -N、TN、PO4^3- -P的去除率以及污泥特性的变化。结果表明：污泥龄10d时,系统COD、NH4- -N、TN、PO4^3- -P去除率分别可高达81％、94％、62％、95％,并且系统沉降性能良好,系统整体脱氮除磷效果最优。     

内循环三相流化床反应器处理味精废水的研究

研究以陶粒粒子为载体,采用快速排泥挂膜法,在内循环三相流化床反应器运行过程中逐渐加大进水量和进水浓度,使微生物适应高氨氮废水环境;研究了水力停留时间、NH4＋-N浓度负荷冲击对NH4＋-N去除率的影响.结果表明：内循环三相流化床可用于处理高NH4＋-N废水;底物浓度越高水力停留时间越长;内循环三相流化床具有较好的抗负荷冲击能力,有利于解决实际废水水质不稳定难以达标排放的困难.     

双污泥反硝化聚磷系统污泥的培养与驯化

以污水处理厂氧化沟污泥为泥种,采用进水低碳高磷、两阶段的运行方式进行反硝化聚磷污泥的培养,约100 d成功驯化培养出反硝化聚磷污泥.第1阶段以厌氧/好氧的运行方式驯化好氧聚磷污泥,运行约40 d,最大释磷量、最大聚磷量和最大除磷量分别可达到77.2、89.4、25.0 mg/L,表现出较强的聚磷能力;第2阶段采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式驯化反硝化聚磷污泥,运行60 d,缺氧聚磷量占总聚磷量的百分比呈上升趋势.硝化污泥经过100 d的驯化可去除约50 mg/L的氨氮,硝化率基本稳定在98.5％以上.硝化速率本符合零级动力学方程,比硝化速率常数为0.0024h-1;好氧聚磷速率和缺氧聚磷速率基本符合一级动力学方程,速率常数分别是0.377、0.740 g/(L·h-1).利用驯化培养成功的反硝化聚磷污泥和硝化污泥进行了A2N-SBR试验,结果表明:在进水COD、氨氮和磷分别为188.0、54.8、7.25 mg/L时,去除率分别为93.5％、76.7％和94.1％,驯化培养的双污泥具有良好的脱氮除磷效果.     

UniFed SBR 工艺对生活污水除磷的研究

鉴于UniFed SBR工艺具有进水/排水/沉淀阶段同步进行、底部进水、顶部出水及反应器保持恒水位状态等特点,此工艺具有良好的生物除磷脱氮性能.本试验采用厌氧/缺氧/好氧交替运行的UniFed SBR反应器.考察了不同进水碳磷比ρ(C)/ρ(P)值、排水比、最大除磷负荷及曝气量对于系统生物除磷效果的影响.结果表明,对于不同进水ρ(C)/ρ(P)值,分别得到相应的释磷和吸磷速率,当ρ(C)/ρ(P)=23时,系统的出水磷质量浓度为0.89 kg/m~3,去除率为94.67%,当ρ(C)/ρ(P)>23时,可使出水磷质量浓度为零,说明此工艺独特的运行方式适用于低ρ(C)/ρ(P)值生活污水的深度除磷;当进水ρ(COD)成为释磷的限制因素时,随着排水比的增大,出水ρ(P)降低,但当进水ρ(COD)充足时,排水比对于磷的去除影响不大,均能保持较高的去除效率.该工艺独特的运行方式使其在实际操作中达到了很好的除磷效果,并为强化生物除磷提出了新思路和新方法.     

同步半硝化-厌氧氨氧化颗粒污泥工艺在低氨氮污水脱氮的应用

为了检验同步半硝化-厌氧氨氧化颗粒污泥工艺(simultaneous partial nitritation/Anammox with granular sludge,SPNAGS)对低氨氮污水的生物脱氮效果,开展了长期的小试试验研究.结果显示,在污水氨氮浓度从200mg/L降到20~50 mg/L时,系统中的颗粒污泥发生解体,难以保持颗粒状,且污泥颜色由原来的红棕色变为灰黄色,系统仍然保持很高的氨氮去除率(95%),但总氮的去除率却逐渐降低,最后仅有20%左右,约80%的氨氮转化为硝酸盐.因此,本研究进一步证明了该工艺在应用于低氨氮浓度污水生物脱氮时,系统内亚硝酸盐氧化细菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)的控制既是关键,也是挑战.     

SBAR中好氧颗粒污泥的培养与应用研究

以普通絮状活性污泥为接种污泥,采用人工配制的模拟生活污水,通过逐步缩短沉降时间的方法,在SBAR中成功地培养出了成熟的好氧颗粒污泥。颗粒污泥的SVI为19．97mL／g,粒径在0．45～2．0mm之间,平均沉降速率为45．62m／h,SOUR为47．68g／kg·h,均优于普通絮状污泥。通过扫描电镜观察,颗粒污泥表面粗糙,轮廓清晰,分布着一些沟壑和微小孔道,微生物以杆菌和球菌为主。研究表明,该好氧颗粒污泥反应器具有良好的去除COD和NH4^＋-N的能力,去除率分别达到93％和98％以上,对TP的去除率也达到了60％左右。