MBBR工艺用于唐山某污水厂提标改造效能分析

唐山某污水厂进行一级A提标改造,采用MBBR工艺对氧化沟进行改造,在缺氧区及好氧区同时投加悬浮载体。改造后系统出水COD、BOD5、TN、氨氮、TP、SS分别为(30.5±5.2)、(3.4±0.6)、(13.0±1.4)、(1.6±1.0)、(0.42±0.05)、(7.55±1.18) mg/L,稳定达到一级A标准。污水厂全流程测定结果显示,好氧区存在稳定的同步硝化反硝化(SND)过程,对TN的去除率为8.9%,保障在不投加碳源的情况下出水TN稳定达标。小试结果表明,在10～12℃的低温环境下,悬浮载体的硝化速率为0.13 kgN/(m3·d),原水反硝化速率最大为0.039 kgN/(m3·d),悬浮载体的加入保障了系统低温下良好的处理效果。高通量测序结果表明:好氧区悬浮载体上硝化螺旋菌相对丰度为6.57%,是活性污泥的3倍,并且在好氧区悬浮载体上发现了相对丰度为1.85%的反硝化菌,为SND现象提供了微观解释。缺氧区悬浮载体上反硝化菌的相对丰度为7.72%,是活性污泥中的2.5倍。通过原池嵌入MBBR工艺,强化了系统的硝化反硝化效果。     

MBBR工艺在污水处理厂提量增效中的应用

采用MBBR对某污水厂扩容2×10~4m~3/d,改造后污水处理规模达到12×10~4m~3/d;改造时,保持厌缺氧区不变,好氧区采用两级MBBR、微动力混合池型,强化系统抗冲击能力;好氧区投加SPR-3型填料;同时将二沉池改建为高效沉淀池,新增转鼓过滤。改造后水量提升20%,出水水质稳定达到一级A标准,优化运行后可达到地表水准Ⅳ类水质;生化池出水TN均值为10. 40 mg/L,TN去除率为83. 50%,好氧段可去除TN 6～10 mg/L;生化池出水TP为0. 43 mg/L,TP去除率为93%,缺氧段发生显著的TP去除现象,在高效沉淀池投加铁盐絮凝剂后,出水TP可降到0. 30 mg/L以下;系统内同步硝化反硝化(SND)及反硝化除磷菌(DPB)的出现,实现了碳源限制下的同步强化脱氮除磷,未投加碳源情况下TN和TP稳定达标,通过SND途径去除TN贡献率为13. 20%,通过DPB途径去除TP贡献率为88%,实现了节能降耗。     

某污水厂Bardenpho-MBBR准Ⅳ类水提标改造分析

浙江某污水处理厂设计规模为16×104m3/d,采用Bardenpho-MBBR工艺进行升级改造,使出水水质由一级B标准提升至地表准Ⅳ类水质标准。针对采用A/A/O工艺的生化池,保持总容积不变且不改变厌氧及缺氧段,通过对好氧段功能重新划分,增加后置缺氧区和后置好氧区,并在好氧区投加悬浮载体,将生化池改造为Bardenpho-MBBR工艺,强化脱氮除磷效果; MBBR区采用微动力混合池型,无需使用推流器,节约投资和运行成本,利于系统运行维护。改造后,生化段出水COD、NH4+-N、TN均值分别为18. 80、0. 27、8. 43 mg/L,在未投加碳源的情况下稳定达到了准Ⅳ类水质标准,生化段出水TP均值为0. 48 mg/L,大大减轻了后续深度处理工艺的除磷负荷; TN去除率较改造前提高了近1倍,这得益于前置缺氧区脱氮效率的提高、填料区的同步硝化反硝化(SND)作用及后置缺氧区的脱氮作用;对系统中微生物进行高通量测序,结果表明,填料对系统的硝化贡献率达到85%,并且填料上附着的反硝化菌占比达到6. 46%,证明好氧区悬浮载体上存在SND过程。Bardenpho-MBBR工艺能耗低、容积效率高、运行效果稳定,突破了常规工艺对TN去除的限制,适用于对出水TN要求严格的准Ⅳ类等高标准水质要求的污水处理厂新建及改造工程。     

MBBR用于南方某污水厂强化脱氮效果分析

浙江某污水厂设计规模为16×10^4m^3/d,采用Bardenpho—MBBR工艺进行升级改造后,生化池出水COD、NH4^+-N、TN、TP均值分别为17.2、0.37、7.72、0.168 mg/L,在不投加碳源的情况下即可达到准Ⅳ类水标准,生物脱氮除磷效果良好。对生化池各功能区沿程采样测定发现,好氧MBBR区对TN的去除率为28%~46%,受到泥浆水冲击后也能保持在15%~22%,系统高效去除TN得益于好氧MBBR区的同步硝化反硝化(SND)作用;由于好氧区的SND现象,平均可以节省0.23元/m^3的碳源费用,年节约碳源费用近1343.2万元;生物膜厚度和溶解氧的控制对于稳定表现SND有重要影响;系统中微生物的高通量测序结果显示,悬浮载体上硝化菌丰度为32.19%、反硝化菌丰度为4.86%,硝化菌和反硝化菌同时存在为SND现象的产生提供了微观保证;冬季低温时,悬浮载体实际承担了系统近90%的硝化负荷。     

MBBR在工业园区废水处理升级改造中的应用

北方某工业园区污水处理厂面临水质贫营养、进水混凝剂含量和TN浓度高、运行费用高等问题,需进行升级改造;同时要求改造工艺能充分利用现有设备,且改造周期短。拟采用MBBR工艺进行改造,一期在好氧区投加悬浮载体,二期在好氧、缺氧区同时投加悬浮载体,用以强化系统硝化及反硝化效果,并进行技术路线对比。运行结果表明,采用MBBR进行升级改造能够有效解决污水厂面临的问题,系统运行良好,改造后生化段出水NH_4~+-N及TN、全厂出水COD均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准;经MBBR升级改造后,能够有效提高对废水中难降解有机物的去除效果,COD平均去除率提高了30%,有效减轻了后续深度处理工序的负荷;MBBR工艺充分强化了生化系统硝化能力,保证出水NH_4~+-N1 mg/L;通过投加葡萄糖可保证出水总氮15 mg/L,且改造后C/N设计值为6,而实际运行仅为5.33,有效节约碳源用量;两种技术路线均能够实现对总氮去除效果的提升,其中,在好氧区投加悬浮载体的投资费用低,而在好氧区、缺氧区同时投加悬浮载体能有效提高碳源利用率,节省后期运行成本。     

基于A~2O—MBBR工艺的污水厂提标改造中试研究

针对某污水厂进水碳源不足、负荷冲击性强以及占地受限等问题,拟采用A~2O—MBBR工艺进行提标改造,并开展中试研究。中试结果表明,在进水平均C/N值3的条件下,生化池出水COD、NH_3-N、TN、TP平均值分别为14.4、0.24、5.93、0.25 mg/L,TN去除率相比现状污水厂提高了27.2%;在1.4倍水量冲击下,出水COD、NH_3-N、TN、TP平均值分别为9.9、0.56、6.17、0.2 mg/L;当垃圾渗滤液投加比为0.1%～0.4%时,出水COD、NH_3-N、TN、TP平均浓度分别为18.1、0.57、8.05、0.2 mg/L;悬浮载体上硝化菌群相对丰度为13.32%,反硝化菌群相对丰度为14.29%,硝化菌和反硝化菌同时存在,为同步硝化反硝化的发生提供了微观保证。可见,MBBR工艺可以强化中试系统的脱氮除磷能力,大幅提高系统的抗冲击负荷能力。     

分段进水工艺水力停留时间的优化与运行策略

本研究采用改良A/O四点分段进水工艺处理低浓度、低碳氮比市政废水。在进水流量分配比为20%∶35%∶35%∶10%、缺氧/好氧体积比为1∶1、SRT为15 d、污泥回流比为75%条件下,通过调整不同的水力停留时间(HRT),研究HRT对污染物去除性能的影响以及确保出水污染物达标的最短HRT与运行策略。结果表明：HRT从8.7 h降低至6 h,对COD、TP的去除基本无影响,但出水氨氮、TN浓度随之升高,并且进水碳源有效利用率以及好氧段同步硝化反硝化(SND)效果随之降低。当HRT为6 h时,通过控制好氧段DO为1.0~1.5 mg·L -1联合在好氧段投加悬浮填料的策略,出水COD、氨氮、TN、TP浓度分别为25.92、1.98、14.5和0.47 mg·L -1;悬浮填料的投加可以优化出水氨氮和好氧段SND效果,且SND比例达到22%,但对进水碳源有效利用率的提高不明显。     

基于MBBR的AAO和Bardenpho工艺改造效果对比

移动床生物膜反应器(MBBR)是一种高效的生物脱氮工艺,是污水厂提标改造的主流工艺之一。通过北方某污水厂的持续升级改造工程,分析了基于MBBR的AAO和Bardenpho工艺(分别记作MBBR-AAO工艺、MBBR-Bardenpho工艺)的实际运行效果。MBBR-AAO工艺和MBBR-Bardenpho工艺的实际硝化能力分别为0.158、0.208 kg/(m~3·d),远高于活性污泥法,而且MBBR-Bardenpho工艺的抗冲击能力更强、出水水质更稳定;两种工艺的出水TN浓度分别为(20.9±3.8)、(7.4±2.3) mg/L,对TN的去除率分别为71.4%和88.8%。MBBR-Bardenpho工艺可使出水TN低于12 mg/L,达到地表准Ⅳ类水质标准,在TN去除方面优势突出。沿程测定结果显示,MBBR-Bardenpho工艺通过增加后置缺氧区,可使好氧区出水TN进一步降低,大大提高了生化池对TN的去除效果。悬浮载体和活性污泥的高通量测序结果显示,悬浮载体对硝化菌的富集能力较强,相对丰度超过10%,主要起硝化作用;而活性污泥中反硝化菌的相对丰度较高,主要起反硝化作用。两种工艺的生化池占地分别为0.162、0.136 m~2/(m~3·d~(-1)),基于MBBR的优势,均可再次提标提量,吨水占地将进一步降低。两种工艺均有良好的除污效果,其中,MBBR-AAO工艺主要适用于常规浓度进水的一级A达标污水厂,而MBBR-Bardenpho工艺适用于出水水质要求达到地表准Ⅳ类及以上标准的污水厂。     

新型悬浮载体强化脱氮除磷技术用于高标准污水处理

国内污水厂面临地表Ⅳ类水提标,缺乏相关技术及经验,且运行能耗高。北方某污水处理厂新建工程设计规模为4.5×10~4m~3/d,设计出水为地表Ⅳ类水标准,采用新型悬浮载体强化脱氮除磷工艺(A~2/O-A/O),在好氧区投加SPR-3新型悬浮载体填料。稳定运行期间,出水COD、BOD_5、NH_4~+-N、TN、TP均稳定达到类地表Ⅳ类水标准,出水相应指标平均值分别为20.64、4.70、0.49、7.89、0.28 mg/L。当进水碳源不足时,在总回流比为200%~300%、碳源投加量为10 mg/L条件下,对TN去除率均值达到89.71%,同步硝化反硝化提高了总氮去除率,降低了回流比,后置反硝化区内碳源利用降低了碳源投加量。MBBR区设计为微动力混合池型,无需使用推流器,不仅节约了投资和运行成本,更有利于系统运行维护,平均电耗为0.289 9 k W·h/m~3、0.906 4 k W·h/kg COD。新型悬浮载体强化脱氮除磷技术能耗低、容积效率高、运行效果稳定,适用于地表Ⅳ类等高标准水质要求的污水处理厂新建及改造工程。     

浙江某工业废水处理厂升级改造运行效果解析

浙江某工业废水处理厂升级改造,采用AAO—MBBR复合生物膜工艺,在未新增建设用地和扩建池容的基础上,日处理量由3×10⁴m³/d提高至6×10⁴m³/d。改造后实际运行出水COD、TP、NH₃-N和TN浓度分别为(37.7±6.61)、(0.09±0.03)、(0.25±0.14)和(5.87±1.54)mg/L,出水水质稳定达到一级A标准。实际监测表明,在好氧MBBR区存在TN去除现象,约占TN总去除量的10.36%。系统内的优势硝化菌属为硝化螺旋菌属Nitrospira,其在悬浮载体生物膜和活性污泥中的相对丰度分别为8.98%和0.92%,悬浮载体的投加使硝化细菌得到有效富集;反硝化菌在生物膜中的占比为7.94%,为悬浮载体同步硝化反硝化(SND)效果的发生提供了微观保证,提高了TN去除率。     

HYBAS工艺的脱氮效能及同步硝化反硝化分析

以团岛污水厂实际进水为处理对象,在改良A~2/O工艺好氧池投加悬浮填料形成生物膜与活性污泥复合工艺,即HYBAS工艺,进行脱氮效能研究。在填料填充率为40%、好氧池底采用非均匀边缘对称曝气的条件下,当pH值为7~8.7、DO为1.2~1.7 mg/L、内回流比为300%、好氧段HRT_H为7~8 h时,HYBAS工艺对COD、NH_4~+-N、TN的去除率分别达到94%、97%、87%以上;同时还发现在HYBAS池内有同步硝化反硝化(SND)作用发生,使得TN在此阶段去除了9~14 mg/L。     

重庆城镇污水处理厂生物脱氮优化调控措施

重庆地区的污水中碳源浓度总体较低,污水厂运行时普遍存在进水C/N值5,无法满足反硝化所需碳源导致出水TN不达标的问题,而总氮的去除除了与碳源浓度有关外,还受到溶解氧和回流比等运行参数的影响。因此,在重庆市某污水厂进行了调节回流比和溶解氧及投加外碳源试验,研究了通过改变污水厂运行管理方式来优化出水TN指标的效果。在内回流比由180%调整至300%,好氧段溶解氧由2. 5 mg/L降至1. 5 mg/L的条件下,结合外碳源的投加,可使出水TN稳定达到一级A标准,且每去除1 mg/L的TN,需投加10. 65 mg/L乙酸钠或7. 81 mg/L葡萄糖,即2×10~4m~3/d污水需要投加213 kg乙酸钠或156 kg葡萄糖,折合COD分别为99和142kg,成本分别为650元和550元,相差不大,故选用乙酸钠更合适。试验证明,在现有污水厂提标改造的过程中,通过改变运行管理方式而避免工程化改造,是一种可行的技术手段。     

长三角地区某污水处理厂准Ⅳ类水提标改造分析

对长三角地区某污水处理厂进行升级改造,综合考虑该污水处理厂用地紧张的现状,并结合工程投资、运行费用以及出水水质等因素,选用MSBR-MBBR工艺进行改造。在不新增用地的情况下,改造后的工艺强化了对C、N、P的去除。在进水水质波动较大的条件下,COD、TP、氨氮和TN出水均值分别为(18. 40±3. 07)、(0. 13±0. 04)、0. 23和(6. 80±2. 00) mg/L,出水水质稳定达到地表准Ⅳ类水的要求。经过一个低温运行周期后,出水水质没有受到影响。通过投加填料,优势硝化菌属得到了富集,强化了处理效果,进一步提高了系统运行的稳定性。在MBBR区,可能发生了同步硝化反硝化(SND)过程,并且在SBR区发生了利用微生物内碳源的反硝化过程,强化了对TN的去除,降低了回流比和碳源的投加量,减少了运行费用。MSBR-MBBR工艺的建设和运行费用较低,改造过程实施较快,后期管理简单,出水水质可以满足较高的排放标准,并且可为进一步的水质提升预留空间。     

MBBR在卡鲁塞尔氧化沟提标改造中的应用

北方某卡鲁塞尔氧化沟污水厂采用MBBR进行提标改造,生化系统改造中保持厌氧区停留时间不变,缺氧区停留时间由3.07 h增加到11.34 h,好氧区投加SPR-Ⅱ型悬浮载体,系统末端增加连续流砂滤池。工艺改造后,在进水水质略有提高的情况下,出水COD、NH3-N、TN、TP和SS平均值分别为35、1.1、10.1、0.4和5.1 mg/L,基本达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。其中好氧段有显著的同步硝化反硝化现象,可去除2~5 mg/L的TN;缺氧段内存在明显的反硝化除磷现象,TP去除率达87%。改造后节能降耗明显,电费减少0.095元/m^3,药剂费减少0.299元/m^3,合计减少运行成本0.394元/m^3。     

采用SBR/MBBR法改造ICEAS工艺的效果分析

青岛某污水处理厂采用ICEAS工艺,由于进水中工业废水所占比例高达70％,致使可生化性较差;同时,连续进水、间歇排水的运行方式又使得部分碳源在曝气阶段被去除,系统的反硝化受限.为此,采用SBR/MBBR工艺对原ICEAS工艺进行升级改造,通过投加悬浮填料、增加搅拌器以提高生物脱氮能力.运行结果表明,连续式进水可以加速悬浮填料的挂膜;改造后的出水COD、SS、NH4+-N浓度均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准;但在进水TN负荷较高的情况下需要投加少量的外碳源以提高脱氮能力;经改造后生物池的能耗下降了约9.85％.     

MBBR工艺用于污水厂提标改造的低温运行效果

天津市某污水处理厂进行提标改造,出水水质要求达到天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB 12/599—2015)的A类标准,核心生化段采用移动床生物膜反应器(MBBR)工艺进行原位改造,将AAO工艺改为Bardenpho工艺,增设后缺氧区,增强生化系统的脱氮作用,好氧区投加悬浮载体,保障氨氮的稳定达标;深度处理工艺采用气浮、两级臭氧氧化、曝气活性炭滤池以及V型滤池,保障TP、SS、COD稳定达标。实际运行效果显示,在冬季9～11℃的低温条件下,污水厂出水COD、BOD5、氨氮、TN、TP、SS平均值分别为24.52、0.88、0.29、6.82、0.08、2.32 mg/L,稳定达到了提标改造目标。生化段沿程检测结果和硝化试验结果表明,悬浮载体在低温条件下优势突出,硝化速率是活性污泥的10倍,几乎承担了全部的硝化作用,Bardenpho工艺的设计破除了回流比对TN去除的限制,后置缺氧区的TN去除率为24.76%,强化了TN的去除,生化段出水氮素稳定达标。高通量测序结果显示,系统内主要的硝化菌属为Nitrospira,在MBBR区悬浮载体上的相对丰度达到13.14%,而在活性污泥中仅为0.68%。采用MBBR工艺对生化段进行原位改造,能够有效提高系统的硝化能力,是应对冬季低温、确保出水水质达标的有效措施。     

团岛污水厂MBBR工艺的升级改造及运行效果

针对青岛市团岛污水处理厂升级改造过程中存在实际进水水质大大超过设计标准、出水水质标准提高、厂内已无发展用地等问题,对污水厂原有改良A2/O工艺进行改造;优先保证反硝化所需的缺氧区池容,硝化不足部分通过投加SPR-1生物填料来保证,将好氧段改造为生物膜—活性污泥复合工艺,填充率约为29%,悬浮污泥泥龄为5.5 d,生物膜泥龄约为24 d,曝气系统采用中小孔径穿孔管曝气,无需增购鼓风机;运行三年来,效果良好,抗冲击负荷能力强,可同时强化脱氮除磷,对难降解有机物具有一定的处理能力,主要水质指标均稳定达到一级A标准;整个系统内填料流化状态良好,并未出现填料的堆积及堵塞筛网,改造后系统的运行能耗与改造前基本相同,并未增加;该工艺可大幅减少工程量,具有运行费用低、运行管理简便、处理效果稳定等特点,可较好地解决市政污水厂升级改造中的难题。     

太原市城南污水处理厂提标改造设计及运行效果分析

城南污水处理厂提标改造工程采用在A/A/O好氧反应区投加悬浮填料的工艺,设计出水水质由原来的GB 18919—2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准提高至地表水Ⅴ类标准(主要指标)。分析了污水厂改造方案工艺以及改造后取得的效果,详细介绍了改造工程的主要构筑物的设计参数。实际运行效果表明,出水水质稳定达到设计标准,可为类似污水处理工程改造提供参考。     

悬浮填料AO工艺处理城市污水中试研究

采用悬浮填料AO工艺处理城市污水,试验结果表明,悬浮填料AO工艺处理效果优于传统AO工艺,出水COD、BOD5、NH3-N达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,出水TN达到GB 18918—2002一级B标准。投加悬浮填料能够显著提高活性污泥系统的硝化效果,在冬季低温条件下,出水氨氮基本满足GB 18918～2002一级A标准。     

投加悬浮填料强化A~2/O工艺脱氮除磷中试

针对国内污水处理厂在升级改造中面临用地受限、出水水质难以稳定达标等问题,拟采用移动床生物膜工艺加以解决。中试研究表明,泥膜复合系统运行效果良好,抗冲击负荷能力强,可同时强化脱氮除磷,出水COD、TN、NH_4~+-N浓度均能稳定达到一级A标准,平均值分别为27.96、10.72、1.21 mg/L,均优于活性污泥系统,且进水负荷提高了25%。当污泥浓度为2.8~3.2g/L、DO控制在1.2~1.6 mg/L、按C/N值为3~4投加碳源时,对TN的去除效果最佳,去除率达到82%以上。好氧区悬浮填料经过72 d生物膜成熟,最终表面负荷达到了1.39 g N/(m~2·d);缺氧区悬浮填料至120 d时表面负荷达到1.28 g N/(m~2·d)。将移动床生物膜工艺用于A~2/O的升级改造,可大幅提高容积负荷,且出水水质能够稳定达标。