常州城市污水处理厂提标改造与优化运行成套技术研究与应用

针对我国城镇污水处理厂普遍存在的进水碳源不足,影响出水氮磷稳定达标的技术瓶颈问题,结合常州排水管理处下辖的清潭污水处理厂提标改造工程和江边污水处理厂运行优化工程实施,创新研发并提出了预处理单元跌水复氧及工艺控制技术、回流污泥内源反硝化技术、内回流混合液溶解氧控制技术、化学除磷对生物除磷的潜在影响及侧流辅助化学除磷技术、反硝化除磷工程强化技术等污水处理全流程碳源高效利用工艺技术路线,构建了基于碳源高效利用和氮磷稳定达标的城市污水处理厂提标改造与优化运行成套技术。     

Carrousel氧化沟工艺的除磷效果研究

针对西樵污水处理厂Carrousel氧化沟工艺除磷效果不理想的情况,通过对流程各点DO和硝态氮浓度的监测分析发现,厌氧段的DO和硝态氮浓度过高导致释磷效果不明显,进而影响了整体除磷效果。通过调低曝气沉砂池堰板高度、降低生化池好氧段DO浓度、提高回流污泥浓度、减少回流污泥流量等措施,降低进入厌氧段的DO和硝态氮浓度,有效改善了厌氧释磷效果,可使出水TP平均浓度降至0.18 mg/L。     

某污水厂预处理系统跌水复氧成因初探及控制措施

选取太湖流域某污水厂为研究对象,开展预处理系统跌水复氧现象调研及复氧机理研究,探索跌水复氧过程中DO变化及其复氧特征。结果表明,跌水复氧过程中DO存在突变,复氧主要发生在跌水末端的气水充分混合阶段。在此基础上开展了预处理系统DO控制小试,结果表明,密封良好的加盖措施可有效降低预处理系统的跌水复氧效果,并分别提出了无除臭系统的DO控制措施和耦合除臭系统的DO控制措施。进一步开展了菌群Miseq测序分析,对比了侧壁微生物与活性污泥菌群特征。结果显示,两者优势微生物均以变形菌门为主,活性污泥中脱氮除磷菌群比例是侧壁微生物的10倍以上,表明预处理段微生物对进水碳源利用率较弱,未来降低预处理系统末端(生物系统进水口处)的DO浓度成为预处理段跌水复氧控制的重点。     

低碳源污水的奥贝尔氧化沟脱氮除磷影响因素分析

温州市中心片污水处理厂采用奥贝尔氧化沟工艺,近年来随着进水碳源浓度的降低,生物脱氮除磷效率也不断下降。结合该厂的实际运行数据,分析了沿程各构筑物对TN、TP的去除效果。由于长期处理低碳源污水,生物段各构筑物的实际运行工况与原设计功能有较大差异。影响脱氮除磷效果的限制因素是碳源不足、预处理段充氧、回流污泥携带硝态氮等。对此可通过控制曝气沉砂池的曝气强度、优化和调整氧化沟的溶解氧浓度、污泥回流比等加以解决。     

A/A/O污水处理工艺脱氮效果模拟及优化

针对武汉某污水处理厂因进水总氮浓度高、碳氮比值低而导致脱氮效果不稳定的问题,基于ASDM模型建立了该污水处理厂A/A/O工艺模型,并利用历史数据对脱氮效果进行了优化模拟。分别对硝化液回流比(0~600%)、好氧段DO(1~6 mg/L)、缺氧段DO(0.005~0.2 mg/L)、温度(16~29℃)等工艺运行参数进行了模拟分析,通过模型模拟筛选出的最优运行参数如下:硝化液回流比为100%,好氧段DO为1 mg/L,污泥回流比为65%,排泥量为550 m3/d,且缺氧段DO浓度越低越有利于脱氮。根据以上结论并结合该污水处理厂实际情况,确定如下优化实施方案:硝化液回流比为300%,好氧段DO为3 mg/L以下,同时关闭硝化液回流点前的曝气头以降低缺氧段DO,并按90kg/d投加碳源(以COD计)。该污水处理厂按照上述方案实际运行2个月,脱氮效果明显提高,出水总氮达标率达到100%。     

CAST工艺的脱氮除磷强化改造

浙江某城镇污水处理厂对上游工业园区的工业废水进行纳管后,工业废水比例增大,进水的污染物比例发生变化,碳、氮、磷营养比例失调,造成污水处理厂在运行过程中出水TN和TP不能稳定达标,为此采取改造缺氧池、曝气系统、混合液回流系统和优化运行模式等措施对污水处理厂进行脱氮除磷强化。改造后运行结果表明,出水TN和TP分别为3.43～14.47 mg/L和0.004～0.481 mg/L,稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。     

杭州某城镇污水处理厂五段式Bardenpho工艺调试运行

对杭州某城镇污水处理厂五段式Bardenpho工艺的调试过程进行总结,分析了运行过程中遇到的原水中碳源的充分利用、生物除磷效果的控制等问题。采取初沉池超越运行、严格控制好氧段溶解氧和内回流比等措施,实现了在生物池完成脱氮除磷并节省碳源投加量的效果。实践证明,五段式Bardenpho工艺的出水水质可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。     

DO对A/O同步脱氮除磷工艺的影响研究

采用A/O同步脱氮除磷工艺处理模拟城市污水,考察了好氧段DO浓度对该工艺处理效果的影响.结果表明,好氧段DO浓度对系统脱氮除磷效果的影响显著,当DO控制在1.5mg/L左右时,系统的处理效果最佳,可实现同步硝化反硝化和反硝化除磷,对NH4+-N、TN、TP、COD的去除率分别为99.12%、94.61%、92.85%、96.10%,平均出水NH4+-N、TN、TP、COD分别为0.25、0.68、0.5和10 mg/L.     

白龙港污水厂出水达到一级A的优化运行中试研究

倒置A2/O工艺已广泛应用于新建城镇污水处理厂和老厂脱氮除磷工艺的改造,但在实际运行中常因进水碳源不足和工艺控制不合理,致使出水磷含量无法达到一级A标准.在白龙港污水厂进行中试,研究了混合液回流比、曝气量、进水分流对倒置A2/O工艺除磷效果的影响.试验结果表明,对碳源含量偏低的进水,在保证出水氮浓度达标的前提下适当降低混合液回流比和曝气量,并采用进水分流措施可有效提高除磷效果,出水水质可满足一级A标准的要求.     

内回流混合液DO对缺氧池脱氮的影响及控制方法

城镇污水厂内回流混合液携带有2 mg/L以上的溶解氧,将与缺氧池内的NO-3-N竞争碳源,直接影响污水处理厂的脱氮效果。根据反硝化脱氮理论及模拟试验,每1 mg的DO值意味着不低于0.35 mg的NO-3-N去除损失量,而所携带DO总量与内回流混合液中DO浓度及回流比直接相关。据此提出了内回流混合液DO对反硝化脱氮影响预测模型,并对部分工程进行了预测。结果表明,内回流混合液DO导致形成2~5 mg/L甚至更高的TN去除量损失,对污水处理厂出水TN稳定达标具有重要影响。据此提出在不改变总池容的情况下,分割形成独立消氧区的建议。     

HPB工艺用于污水厂提标扩容改造的生产性试验研究

基于HPB工艺中试研究结果,为进一步验证HPB工艺在提标扩容实际生产工况下的处理效果和可实施性,在湖南某水质净化厂进行了生产性试验。试验期间,在总进、出水量保持不变的条件下,进行HPB工艺改造,将现状两组生化池(A2/O)切换为单组运行,处理水量提升1倍,总停留时间缩短为5. 0 h以下。通过复合粉末载体的投加及排泥过程中载体和附着微生物的回收循环,实现了"双泥龄",克服了脱氮菌和除磷菌的污泥龄矛盾,提高了脱氮除磷效率。试验结果表明,生化池混合液浓度控制在10 000 mg/L左右,在厂区进水水量和水质变化较大(K_Z≥1. 3)、水温低于冬季设计温度时,HPB工艺系统运行稳定,主要出水水质指标COD <30 mg/L、NH3-N <1. 5 mg/L、TN <10 mg/L、TP <0. 3 mg/L,能够实现高效、稳定达标。     

FeSO_4应用于SBBF强化除磷

序批式生物膜滤池(SBBF)是基于序批式生物膜法的改进污水处理新型工艺,针对SBBF处理城市污水的除磷的效果较差的弊端,通过直接投加FeSO_47H_2O到反应体系实现协同除磷,使得该工艺能够较好地应用于污水脱氮除磷。Fe(Ⅱ)的投加量从0.03~0.3mM进行协同除磷试验,结果表明0.2mM的Fe(Ⅱ)投加可为有效投加量。进一步将0.2mM的Fe(Ⅱ)在进水阶段后投加到反应体系,稳定运行1个月,发现出水的TP稳定保持在0.5mg/L以下,而COD和氮的去除基本不受影响。COD、NH_4~+-N、TN和TP的平均去除率分别为84.9%、83.2%、46.3%和88.2%。反应器出水的各项指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A排放标准。     

CWSBR~工艺处理市政污水的工程分析

五大连池市污水处理厂采用CWSBR工艺,其特点是单池连续进、出水且水位恒定,同时采用对泥层扰动小的恒水位滗水器。经过两个多月的污泥培养与系统调试,采用单池多步进水方式,强化了系统脱氮除磷性能,调试稳定后出水COD<50 mg/L、NH4+-N<3 mg/L、TP<0.5mg/L,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。运行结果印证了CWSBR工艺具有稳定的脱氮除磷功能。     

Variations in the morphological phosphorus in a full-scale A2O + MBR process with heavy chemical P removal addition dosing

The removal of biological phosphorus (P) removal along with chemical P removal additions is significantly important role in removing P at full-scale wastewater treatment plants (WWTPs). Few research groups have recently reported the use of P forms in these WWTPs. The current study mainly presents the varied forms of morphological phosphorus and the fate of chemical P removal agents in a full-scale WWTP that has adopted the A²O + MBR process. With time, the TP concentration in the liquid phase and the solid phase reaches the minimum (0.27 mg/L) and maximum values (1.75 mg/g), respectively. At this point, the TP concentration at the end of the aerobic and membrane pool becomes nearly constant. This indicates the complete removal of effluent TP from in the system. The heavy chemical P removal and addition dosing result in Al–P being the predominant P form in the solid phase. The fate of the chemical P removal and agents was determined by investigating the valences of the surface elements in freeze-dried MLSS at the membrane pool.     

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。     

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。     

倒置A2/O工艺硝化除磷调控的实例分析

北京清河污水处理厂一期工程采用倒置A^2／O工艺，运行2年以来，在保证出水NH3-N达标的情况下仅通过生物除磷就使出水TP≤0．3mg／L。实践证明，在工艺调控中掌握一些关键控制点，使倒置A^2／O工艺的硝化除磷能力充分发挥，是高效生物除磷的关键。     

Potential phosphorus recovery in a WWTP with the BCFS process: interactions with the biological process

The BCFS process was developed to optimize the activity of denitrifying and P-removing bacteria. In this technology in combination with optimal operating conditions for biological nitrogen removal, chemical precipitation of phosphorus is used to ensure compliance with effluent standards regarding phosphorus. This work addresses the potential of the BCFS technology for phosphorus recovery and the interactions with the biological process. The TUD model calibrated for the Hardenberg WWTP was used. Nitrification was the biological process most influenced by the P stripper operation; however, further research is needed into the effect of limiting phosphate concentrations. Phosphate removal in the anaerobic reactor causes a decrease in the sludge poly-P content. The evaluation of the process operation under dynamic conditions showed that the P stripper use for phosphate recovery does not imply complicated control strategies. The use of the BCFS for phosphate recovery implies a change in the design philosophy not only to achieve the effluent requirements but also to maximize the anaerobic phosphate release and thereby recovery.     

甲醇为碳源时生物滤池去除二级出水中氮、磷的研究

以甲醇为碳源，进行了生物滤池去除二级处理出水中氮、磷的试验研究。结果表明，随着甲醇投量的增大则生物滤池出水中的总氮浓度降低，但对总磷的去除率呈下降趋势。当甲醇投量为10mg／L时，生物滤池出水中的总氮〈6．60mg／L，对总氮的去除率〉37％，对总磷的去除率〉43％；当甲醇投量为20mg／L时，生物滤池出水中的总氮〈1．20mg／L，对总氮的去除率〉88％，对总磷的去除率〉9％；当甲醇投量为30mg／L时，生物滤池出水中的总氮〈1．20mg／L，对总氮的去除率〉88％，对总磷的去除率〉6％。当滤速在3～8．5m／h间变化时，陶粒滤池的脱氮除磷效果基本不受影响；砂滤池的脱氮除磷效果稍优于陶粒滤池。     

大型机场污水处理改造工程实例

某机场污水处理厂设计处理量为2.8×10⁴m³/d,原有生化处理工艺为厌氧-射流曝气氧化沟。改造工程要求出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准和广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段一级标准两者中的较严值。在利用原有的预处理及深度处理设施基础上,生化处理改为厌氧-微孔曝气改良型Carrousel氧化沟,并优化了PAC加药系统。虽然进水水质浓度高于设计值,但运行结果显示改造后各污染物处理效果很好,对COD、BOD₅、TN、NH₃-N、TP和SS的去除率分别达到97.43%、97.83%、82.39%、98.27%、95.48%和97.15%,脱氮除磷效果提升明显,出水水质可稳定达到排放要求。