A/O-MBR工艺处理养猪沼液的研究

以化学絮凝作为预处理,采用A/O-MBR工艺处理养猪沼液。结果表明,化学絮凝对溶解性COD和TP的平均去除率分别为18.9%和61.3%;A/O-MBR在溶解氧为3 mg/L、MLSS为4～5 g/L的条件下,出水溶解性COD和氨氮的去除效果较好,平均去除率分别达到70.6%和99.4%;而TN的去除率则低于30%。启动期间,当污染物浓度增加时跨膜压差迅速增加导致膜污染加剧,而当系统稳定运行时,膜污染趋势大大减缓。     

UASB-A~2/O-MBR组合工艺处理餐厨废水工程

采用上流式厌氧污泥床(UASB)-A~2/O-MBR组合工艺系统进行处理高浓有机餐厨废水工程试验研究,分析了COD、NH_3~-N、TN和TP等污染物在各工艺段的降解过程和机理,以及污染物减量和工艺稳定性。结果表明,系统对4种主要污染物的去除率分别达到了96.8%、96.4%、70%、80%,且系统出水水质良好,达到DB 44/26-2001规定中第二时段三级排放标准,且抗冲击负荷能力强。UASB对于COD的去除率贡献最大,为94.33%;A~2/O-MBR系统对NH_4~+-N、TN和TP的去除率贡献最大,分别为76.23%、77.22%和58.05%。系统抗污染物负荷冲击能力依次为CODNH_4~+-NTPTN。     

化学絮凝预处理对A/O-MBR处理养猪沼液的影响

为探讨化学絮凝预处理对后续A/O-MBR工艺处理效果的影响,试验分别采用A/O-MBR工艺和化学絮凝—A/O-MBR工艺处理养猪沼液。试验结果表明:通过化学絮凝预处理,A/O-MBR工艺的出水平均COD从292mg/L下降为191 mg/L;MLVSS/MLSS从0.43升高至0.76,污泥活性明显提升。A/O-MBR工艺膜污染较重,反冲洗效果较差,反应器中溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)的含量均高于化学絮凝—A/O-MBR工艺。浓差极化阻力和滤饼层阻力是两工艺膜过滤阻力增加的主要因素。     

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。     

ABR-MAP-MBR组合工艺处理高浓度养殖废水研究

针对养殖废水高悬浮物、高有机物及高氨氮的特点,采用厌氧折流板反应器/磷酸铵镁沉淀/兼氧-好氧膜生物反应器(ABR-MAP-MBR)组合新工艺对其进行中试处理研究,考察生物反应器的启动运行条件;考察水力停留时间(HRT)、水温和溶解氧(DO)等运行参数对养殖场废水各阶段处理效果的影响;考察MAP沉淀法对ABR厌氧出水的NH_4~+去除效果。结果表明:采用阶梯负荷启动策略,60 d完成ABR反应器的启动,厌氧环节在HRT为24 h、水温25~35℃时COD去除率达73.5%;磷酸铵镁沉淀过程中选择氯化镁、磷酸三钠作为沉淀剂,控制Mg~(2+)∶NH_4~+∶PO_4~(3-)摩尔比为1.2∶1∶0.95,pH为8.5~9.0条件下处理ABR厌氧出水,COD、NH_4~+和PO_4~(3-)-P去除率分别为28.2%、85.4%和89.7%;通过对A/O-MBR反应器HRT和DO的条件优化,该单元的COD、SS、NH_4~+和TN等指标的去除率分别为82.0%、95.2%、72.4%和67.7%(HRT=16 h,O区DO≥3.0 mg·L~(-1))。经过组合工艺的综合处理,系统出水各项主要指标(SS、COD、TN和TP等)达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)一级排放标准,表明该新工艺在规模化养殖场废水处理中具有良好的应用前景。     

磷酸铵镁法回收养猪沼液中营养元素的研究

采用磷酸铵镁(MAP)结晶法回收养猪沼液中的氮、磷等营养元素并探索各因素对回收效果的影响包括药剂组合、物质摩尔比、pH和混合能。结果表明选择MgSO_4和Na_2HPO_4的药剂组合时,氨氮回收效果最好。镁氮比对NH_4~+-N回收效率的影响不显著,pH和磷氮比是影响回收效果的主要因素。在连续流反应器中最适宜的pH为8.5~9.0最优的物质摩尔比n(Mg~(2+)):n(NH_4~+):n(PO_4~(3-))=1.1:1.0:0.85此时NH_4~+-N的回收率能达到74.3%,出水PO_4~(3-)质量浓度为3.80 mg/L,PO_4~(3-)使用率达到99%。对于回收产品采用化学剖析法测定其纯度,均在91%以上。经济效益分析表明,采用连续流MAP结晶反应器处理养猪沼液回收营养元素时费用低于常规处理技术。     

后置/前置反硝化BAF处理生物絮凝出水对比研究

针对生物絮凝吸附工艺处理生活污水的局限性,实验采用后置与前置反硝化曝气生物滤池分别对生物絮凝吸附出水进行深度脱氮研究。实验结果表明,后置反硝化工艺对COD、NH_4~+-N、TN的去除率分别为66.08%、95.39%、16.43%。前置反硝化工艺阶段,实验得出最佳工况:回流比为150%,气水比为4:1,水力负荷为3.01 m/h时,对COD、NH_4~+-N、TN的去除率分别为77.91%、94.69%、64.52%。对比发现改造后前置反硝化工艺较后置反硝化工艺对COD的去除率提高了11%,TN的去除率提高了48%,脱氮性能更加显著。     

TFT-LCD生产废水深度处理组合工艺优化研究

采用臭氧氧化预处理和生物强化技术对E-A/O工艺处理某液晶面板厂区尾水进行优化,考察不同组合工艺对污染物的去除效果。结果表明,臭氧氧化和生物强化手段均可使工艺对废水中COD的去除能力得到提升,去除率可达60%,出水COD可降低至18.0 mg/L,达到GB 3838-2002地表水Ⅲ类标准。2种强化方式对氮指标的去除效果影响不大,NH_4~+-N、NO_3~--N和TN去除率保持稳定,NH_4~+-N去除率约为50%,NO_3~--N和TN去除率约为70%。生物强化处理与物化手段相比具有低成本、高效率的优点,而且易操作、针对性强。     

生物絮凝吸附与曝气生物滤池组合工艺处理生活污水

针对曝气生物滤池容易堵塞和进水中COD不宜太高的问题,而生物絮凝吸附工艺对进水中SS和COD有着较好的去除效果,提出了生物絮凝吸附与曝气生物滤池的组合工艺处理生活污水。试验表明,生物絮凝吸附能较好的去除水中的颗粒性物质、悬浮性物质和有机物,其对SS的去除率达到了69%,对COD的去除达到了61.8%,减少了后续曝气生物滤池进水的SS和COD。组合工艺对COD的平均去除率为93.7%,对氨氮的平均去除率为93.6%,总的出水SS几乎为零。在无外加碳源的情况下对TN的去除效果不好,在C/N=5时,出水的ρ(TN)≤2 mg/L,其总的平均去除率达到了95.35%。整个系统对磷酸盐的平均去除率只有为54.9%。     

菌藻共生序批式生物膜反应器处理猪场沼液

采用活性污泥、光合细菌和小球藻组成的菌藻共生序批式生物膜反应器(SBBR)对猪场沼液进行了净化处理,研究了HRT和光照度等因素对污染物去除效果的影响。结果表明,优化HRT为2 d、光照度为5 klx。系统运行稳定后,COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除率分别为92.16%±0.82%、97.98%±0.53%、87.95%±0.55%和84.25%±0.45%,出水COD和NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度分别为(143.3±15.0)mg/L和(14.24±3.74)、(97.48±4.45)、(5.20±0.15)mg/L。该系统稳定性好,能有效地去除沼液中的污染物,可用于猪场沼液净化。     

改变缺氧池容积强化A^2/O工艺脱氮除磷效率

采用实验室规模连续流厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)工艺处理人工模拟生活污水,考察了不同碳氮比(C/N)和溶解氧(DO)工况下改变缺氧池容积对A^2/O工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明,在低C/N和好氧阶段DO含量较低时,增大缺氧池容积有利于提高TN的去除率和除磷效率,在COD/ρ(TN)(ρ(TN)≈40 mg/L)约为7,DO的质量浓度在0.9~1.2 mg/L的条件下,缺氧池容积增加1倍,TN去除率可达71.1%,PO4^3--P去除率可达94.0%;在高C/N和好氧阶段DO含量较高时,增大缺氧池容积在提高TN去除率和改善出水水质方面效果不显著。     

缺氧-好氧生物工艺对土霉素的降解行为研究

采用缺氧-好氧(A/O)生物工艺对养猪废水中高含量的COD、NH_4~+-N和土霉素(OTC)进行降解实验研究。结果表明,驯化完成后,A/O工艺对养猪废水中COD和NH_4~+-N的去除率分别达到93%和81%以上。当养猪废水中OTC投加质量浓度分别达到0.1 mg/L和1 mg/L时,缺氧池对OTC的去除率分别达到73%~81%和94%~97%,好氧池仅为6.2%~16.1%和1.1%~2.8%,这说明缺氧微生物降解是OTC去除的主要途径。同时,进水中质量浓度0.1 mg/L的OTC对A/O生物工艺的运行没有任何影响,而进水中质量浓度1 mg/L的OTC能够显著地抑制硝化反应和反硝化反应,但是2种含量的OTC对COD去除没有任何影响。     

改良A2/O-MBR工艺深度生物脱氮除磷中试研究

为强化A~2/O-MBR工艺的生物脱氮除磷效果,以河北省某城镇污水处理厂旋流沉砂池出水进行中试,对工艺进行工况调整和运行条件优化。探究工况优化后的污染物处理效果及碳氮比、回流比、回流方式对出水水质的影响。运行结果表明,在不投加除磷药剂,膜池回流至好氧池250%,好氧池回流至缺氧池200%,缺氧池回流至厌氧池30%条件下,该组合工艺出水COD为21.01 mg/L,NH_3-N、TN、TP平均质量浓度分别为0.53、8.03、0.04 mg/L,水质稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)准Ⅳ类(ρ(TN)≤10 mg/L)。优化后的A~2/O-MBR工艺同步生物脱氮除磷的最佳C/N比(COD/TN)为6～7,该工艺在生物除磷方面有显著的效果,适用于污水处理厂准Ⅳ类地表水提标改造工程。     

湿法腈纶聚合废水处理中试研究

采用气能絮凝(GEF)+电化学多元催化氧化(MCO)+缺氧/好氧-膜生物反应器(A/O-MBR)组合工艺对湿法腈纶聚合废水进行处理中试。结果表明,GEF对聚合废水的SS和COD去除率分别达90%、22%,MCO可将聚合废水COD进一步降低至300~450 mg/L,且能将废水B/C提高至0.28~0.44。腈纶聚合废水经组合工艺处理后可达到《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571—2015)的要求。     

连续流间歇曝气工艺处理生活污水规律探究

采用连续流间歇曝气工艺处理生活污水,探究不同间歇曝气方式对连续流反应器中COD、NH_4~+-N、TN、TP去除效果的影响。结果表明,间歇曝气的运行方式有利于抑制污泥膨胀问题;所有工况COD去除率均高于82%,且随着曝气时间的增加而增加,最高可达到92%;出水TP的质量浓度在1.8~5.5 mg/L,平均去除率约为30%,缺氧阶段NO_x~--N(x=2、3)、好氧缺氧交替频率、温度均是影响TP去除效果的因素;进水TN主要以NH_4~+-N的形式存在,出水TN的质量浓度浓度在51~53 mg/L,去除率23.2%~55.8%,反硝化阶段碳源不足是造成TN去除率低的主要因素;NH_4~+-N平均去除率在78%左右,间歇曝气NH_4~+-N的去除效率均高于连续曝气工况。     

基质含量对人工快渗滤池厌氧氨氧化脱氮的影响

采用人工快渗滤池处理低基质含量污水,考察了进水NO_2~--N、NH_4~+-N含量对厌氧氨氧化(ANAMMOX)脱氮性能的影响。结果表明,人工快渗滤池在进水ρ(NO_2~--N)/ρ(NH_4~+-N)为1.3时ANAMMOX脱氮效果最佳,NH_4~+-N、NO_2~--N、TN平均去除率分别高于98%、98%、91%。对ANAMMOX活性开始产生抑制作用的NH_4~+-N、NO_2~--N质量浓度分别约为65、40 mg/L。提高进水NH_4~+-N、NO_2~--N的质量浓度分别至100、50 mg/L时,ANAMMOX性能受到严重抑制,TN平均去除率分别降至62.2%、45.7%。受NO_2~--N严重抑制时,降低进水NO_2~--N的质量浓度至26 mg/L运行21 d后,TN去除率可恢复至受抑前的84.9%;受NH_4~+-N严重抑制时,降低进水NH_4~+-N的质量浓度至20 mg/L运行16 d后,TN去除率可恢复至受抑前的96.3%。NO_2~--N对ANAMMOX的抑制效应比NH_4~+-N更强,所需的恢复时间更长。     

厌氧-兼氧-MBR组合工艺处理畜禽养殖场沼液研究

针对养殖场厌氧发酵处理能力不足造成沼液中污染物超标,这种沼液可生化性差、用活性污泥法处理难以达到国家排放标准的情况,将膜生物反应器(MBR)同厌氧和兼氧工艺耦合,得到厌氧-兼氧-MBR的组合工艺,处理养猪场沼液。结果表明,该组合工艺能有效去除沼液中的COD、NH_3-N,TP和SS。排水COD和NH_3-N、TP、SS的质量浓度分别可达到200 mg/L和10、5、20 mg/L,COD和NH_3-N的去除率可达85%和80%。排水中污染物含量远低于GB 18596-2001排放标准。     

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%。     

有机物胁迫对亚硝化颗粒污泥性能的影响研究

以完全自养亚硝化颗粒污泥为对象,控制进水NH_4~+-N的质量浓度为80 mg/L,以乙酸钠为碳源,改变进水COD/ρ(TN),考察有机物添加对亚硝化颗粒污泥NH_4~+-N降解性能、产物组分的影响,系统阐述了进水COD/ρ(TN)对亚硝化颗粒污泥性能、不同氮形态变化规律和产物中ρ(NO_2~--N)/ρ(NH_4~+-N)的影响。结果表明,随着COD/ρ(TN)提高,运行周期数增加,NH_4~+-N降解速率下降,NO_2~--N比生成速率和NO_3~--N比生成速率下降,且NO_3~--N比生成速率受抑制更加显著,改变了产物中NO_3~--N和NO_2~--N的组分,导致对亚硝酸盐累积率反而有提高,产物中ρ(NO_2~--N)/ρ(NH_4~+-N)保持在1.0~1.3内的持续时间增加,有利于为后续厌氧氨氧化脱氮提供良好的基质条件。     

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。