脱气池控制回流混合液溶解氧技术研究

针对回流混合液中溶解氧导致缺氧池脱氮性能下降的问题,分析回流混合液中的溶解氧浓度及其对污水中易生物降解有机物的消耗量,提出设置脱气池的工程措施。在3座污水厂的现场试验表明,曝气停止后,混合液中溶解氧快速降低,30 min内混合液中溶解氧分别下降了1.24、2.78和1.86 mg/L。脱气池可以有效控制回流混合液中的溶解氧,平均去除溶解氧1.81 mg/L,耗氧速率为2.22 mgDO/（gVSS·h）。脱气池布置在好氧池的末端,内设搅拌器防止污泥沉降和利于脱气,设计水力停留时间（HRT）宜为0.5 h,可灵活应用于AAO和多级AO等工艺,提高污水处理厂的脱氮性能,可用于污水处理厂提标改造或新建工程中。     

新型短程硝化同步反硝化除磷工艺的快速启动

构建以厌氧/好氧/缺氧/快速曝气单元组成的短程硝化同步反硝化除磷工艺,并在常温、低氧条件下用于处理实际城市污水。结果表明,设定水力停留时间(HRT)为9 h,污泥龄为20～25 d,污泥浓度(MLSS)为2 000～4 000 mg/L,且控制好氧1池的溶解氧(DO)浓度为1. 5～2mg/L,好氧2池的DO为0. 5～1 mg/L,并投加氢氧化钠溶液调控好氧池的pH值在8. 5以上,可以实现短程硝化反硝化的快速启动,且出现了反硝化除磷现象,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。     

纯氧曝气用于污泥高温好氧消化的研究

采用纯氧曝气高温好氧消化技术(TAD)处理污水厂污泥,并与传统空气曝气进行了对比,系统考察了纯氧曝气高温好氧消化反应器的运行性能.研究发现,通过合理调节纯氧曝气量来控制反应器内的溶解氧浓度,可以实现污泥的高温好氧消化,7 d后对VSS的去除率可达40%以上,达到了我国城镇污水处理厂污泥的排放标准.纯氧曝气用于污泥高温好氧消化的氧气利用效率明显高于空气(<25%),最高可达80%.在达到同等污泥稳定化效率的情况下,纯氧曝气量远小于空气曝气量,由于尾气排放造成的能量损失较少,有利于反应器的保温.纯氧曝气速率过高会导致反应器内溶解氧的积累,而在高温条件下过高的溶解氧浓度(>15 mg/L)会对微生物产生一定的毒害作用.     

变频控制DO条件下温度对中试SBR脱氮除磷的影响

在中试规模SBR(Sequencing Batch Reactor)工艺处理实际生活污水过程中,主要考察变频控制DO浓度恒定条件下温度对脱氮除磷及运行费用的影响。结果表明:温度对系统中COD和磷酸盐去除性能影响不明显,对系统中的氨氮去除影响比较显著。温度在11~26℃范围内,比氨氧化速率会随着温度的下降而降低。同时,常温条件(18~26℃)下微生物放磷和吸磷速率几乎维持恒定;低温条件下(11~18℃),放磷和吸磷速率随着温度下降大幅降低。最后,考察了不同温度条件下,SBR曝气阶段耗电量的变化规律,分析不同温度下变频控制DO浓度对SBR工艺曝气阶段耗电量的影响,为SBR污水处理厂运行提供理论依据。     

MSBR工艺强化生物脱氮生产性试验研究

针对城镇污水处理厂MSBR工艺提标改造时出水氮、磷指标很难同时达到一级A标准的情况,提出了强化生物脱氮措施,包括提高污泥龄(SRT)、提高污泥内回流比r、调整混合液回流比R、延长SBR池缺氧时间、合理控制溶解氧等,并在SRT=12~15 d、污泥外回流比r'=1.5、r=0.6、R=1、SBR池缺氧时间为50 min的强化条件下进行生产性试验研究。结果表明,试验组的TN去除率比对照组高了16.06%,出水TN和氨氮浓度均能稳定达到一级A标准,缺氧池、好氧池和SBR池缺氧阶段的TN去除率分别为14.1%、26.3%和24.8%,微生物协同作用和后置反硝化是MSBR工艺的主要脱氮途径,强化后置反硝化是提高MSBR工艺脱氮效果的主要方法;但强化脱氮措施对系统除磷有一定影响,试验组的TP去除率比对照组低6.10%。     

污泥浓缩池中磷的释放及其强化去除措施

城市污水处理厂污泥浓缩池上清液和脱水机滤液重新回流入污水处理系统会增加系统的磷负荷。针对污水处理厂剩余污泥浓缩过程中浓缩时间、投加聚合氯化铝(PAC)以及曝气对磷释放的影响进行了研究。结果表明,污泥浓缩池中的剩余污泥静置4 h后,释磷速率显著加快。在污泥浓缩池投加0.1 g/g干泥的PAC不仅将快速释磷时间延迟至8 h,还可以显著降低上清液中的磷酸盐浓度。对污泥浓缩池曝气30 min且溶解氧达到3 mg/L以上时,上清液中磷酸盐浓度降低了77.7%。通过合理控制剩余污泥在浓缩池中的停留时间、投加PAC以及曝气等,可以降低浓缩池上清液磷浓度,有效提高系统的除磷效果。     

模糊控制方法在污水处理厂曝气控制系统中的应用

生物池曝气系统的精细化控制对整个污水处理厂的运行具有重大意义。基于活性污泥法污水处理工艺技术原理,采用模糊控制方法,设计以DO目标值和实测值的偏差及偏差率为输入、以曝气量为输出的污水处理生物池曝气控制系统,并在上海某污水处理厂进行实例应用。结果表明,该控制系统具有较好的容错性和控制精度,可对污水处理生物池DO进行精细化控制,溶解氧目标值和实测值误差在±0.2 mg/L范围内波动,具有良好的控制效果;该控制系统能够为污水处理厂生物曝气过程高效、稳定运行提供指导。     

低溶解氧下微膨胀污泥对污染物的去除性能

维持SBR反应器好氧段的平均DO为0.30 mg/L,采用好氧/缺氧的运行方式研究了微膨胀污泥在低溶解氧状态下去除污染物的效果.结果表明:在丝状菌污泥微膨胀状态下反应器的除污效果仍较好,出水SS含量很低,对COD、氨氮的去除率分别可达80%、90%以上,同时可以节省曝气量约25%.可见,在低溶解氧状态下采用微膨胀活性污泥处理生活污水是可行的.     

西北某污水处理厂提标改造措施及效果

西北某城市污水处理厂提标改造工程,在不新建反应池、不改变主体结构的前提下,在好氧池中改造出第二缺氧区,拆除好氧池中微孔曝气管,改为微孔曝气盘,提高了好氧池的曝气充氧效率。好氧池中污泥浓度控制在6 000 mg/L,污泥外回流比为200%左右,内回流为100%左右,运行稳定,出水COD、氨氮、TN和TP等指标由《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准提升到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。     

多点交替进水阶式A~2/O工艺强化脱氮效果研究

通过调整前好氧池的曝气量,重点考察了多点交替进水阶式A2/O工艺的强化脱氮效果。结果表明,在试验条件下,前好氧池的曝气量宜控制在0.15 m3/h,此时前好氧池的DO浓度保持在1.0～1.3 mg/L的较低水平,增强了同步硝化反硝化作用,提高了脱氮除磷效果。同时,降低前好氧池曝气量后,减少了反应池由好氧状态向缺氧状态转换的时间,延长了缺氧状态的有效时间,提高了缺氧反应效率,降低了运行能耗。在实际工程中,可以通过控制前好氧池DO浓度(稳定在0.6～0.8 mg/L)而对曝气量做相应调整。     

基于OUR曝气控制系统在污水厂中的应用

将基于耗氧速率(OUR)气量计算模型和基于进水氨氮负荷DO预测模型相结合的曝气控制系统应用于武汉某污水厂,通过现场应用考察了曝气控制系统运行的稳定性和节能效果。实际运行结果表明,曝气控制系统可以根据进水氨氮负荷合理设定DO值,并根据OUR和DO值计算好氧池的最佳需氧量,将实际DO值控制在设定值±0.315mg/L范围内;同时曝气控制系统可以保证出水COD和NH_3-N满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A要求;曝气控制系统可以将鼓风机处理单位体积水的电耗降低21.9%。     

SBR工艺污泥沉降性能的影响因素研究

分别研究了运行方式、运行时间、硝酸盐浓度、曝气量、污泥负荷及曝气时间对SBR工艺中污泥沉降性能的影响.试验结果表明,以厌氧/好氧方式运行时,厌氧≥1 h且好氧≥3h可获得沉降性良好的污泥;以缺氧/好氧方式运行时,缺氧段硝酸盐浓度过高会导致污泥膨胀,缺氧段时间宜控制在1h左右;当有机负荷较高时,曝气量较高或较低均可能导致污泥膨胀,通过降低有机负荷可有效改善污泥沉降性能;在污泥负荷较低、曝气量适当且氮磷充足的条件下,曝气6h时污泥的沉降性较差,将曝气时间延长至10 h,污泥浓度保持稳定,沉降性较好.     

污泥内碳源反硝化工艺强化脱氮除磷的应用研究

针对低碳源城市污水脱氮除磷效率低的问题,在某城市污水处理厂采用回流污泥浓缩预缺氧工艺以提高反硝化效率。对该污水处理厂各单元出水水质的分析表明,经过浓缩的高浓度污泥内源反硝化脱氮量可占到整个系统脱氮量的22%以上,污泥内碳源反硝化对除磷也起到了积极作用。研究结果显示,内碳源反硝化的最主要影响因素是回流污泥的VSS值及好氧池末端的DO浓度,当VSS5.8 g/L、DO2 mg/L时可实现较好的效果。此外,在冬季低温时可通过加大曝气量及延长泥龄等措施来提高系统的脱氮除磷效果。     

新型短程硝化同步反硝化除磷工艺的运行调控

新型短程硝化同步反硝化除磷工艺由厌氧(An)、好氧(O1,O2)、缺氧(A1,A2)、快速曝气(O3) 4个单元组成,在常温条件下可用于处理实际城市污水。在正常运行期间,不用控制进水p H值,且控制好氧1池的溶解氧(DO)浓度为1. 5～2 mg/L、好氧2池的DO浓度为0. 5～1 mg/L时,好氧2池出水亚硝酸盐浓度可以控制在5 mg/L以上,当水力停留时间(HRT)为9 h时,系统对氨氮、COD、总氮和磷酸盐的去除率分别为84. 27%、82. 31%、83. 82%和87. 41%,且出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。     

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%。     

城市污水的低氧短程脱氮中试研究

采用中试A<'2>/O系统处理实际城市污水,考察了在低氧条件下实现短程脱氮的可行性.结果表明,当缺氧池D0从1.0 mg/L降到0.2 mg/L,好氧池DO从2.5 mg/L降到1.0 mg/L时,系统的脱氮效果显著提高,对TN的去除率从(34.96±4.91)%上升到(71.44±13.45)%,污泥浓度(MLSS)从1 800 mg/L上升到2 100 mg/L.当控制好氧池的DO在1.0 mg/L左右时,出水中发生了亚硝酸盐积累现象,从而证实了在低氧条件下利用连续流活性污泥法实现短程脱氮的可行性,在降低系统曝气能耗的情况下还提高了系统的脱氮效率.但当DO浓度降低时,污泥沉降性能将有所变差,污泥体积指数(SVI)从150 mL/g上升到300 mL/g左右.     

低DO浓度下氧化沟的除污及节能效果分析

以实际污水处理厂的沉砂池出水为研究对象,在微孔曝气氧化沟中试装置中进行了低溶解氧浓度和污泥微膨胀条件下去除污染物的试验并分析了节能效果。通过电动阀控制曝气量,使曝气区的DO维持在0.5～0.9 mg/L之间,SVI值为150～250 mL/g,即污泥处于丝状菌微膨胀状态,可以节省曝气量约50%,且对COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别达到92.5%、99.1%、82.1%和96.2%,出水SS平均值小于10 mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A的要求,实现了低溶解氧浓度和污泥微膨胀状态下的运行与高效脱氮除磷。     

低碳源城市污水的低氧同步脱氮除磷研究

采用SBR工艺辅以污泥外循环厌氧释磷后排放富磷上清液的方法,对低碳源城市污水的脱氮除磷效果进行了研究.结果表明:降低曝气量、控制低DO状态可以减少碳源的有氧氧化程度,提高脱氮效果;回流至SBR反应器厌氧段的外循环释磷污泥,可以利用SBR系统的硝酸盐进行反硝化吸磷,保证了系统的除磷效果.对于COD<200 mg/L、COD/TN<5、COD/TP<25的低碳源污水,在SRT为60 d、曝气量为2.5 m3/(h·m3)、曝气段平均DO为0.2 mg/L的情况下,对氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别为82%、61%、95%,出水水质达到了<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)一级B标准的要求.     

SBR工艺中进水与曝气方式对活性污泥产率和性能的影响

城市污水处理厂SBR工艺中进水与曝气方式对活性污泥产率和性能影响很大,通过对现场四组SBR反应池分别采用四种不同的运行方式的研究比较发现,进水阶段的长短、曝气方式对活性污泥的剩余污泥量和污泥性能都有影响,分级曝气方式下反应池的污泥产率明显少,而短时进水方式下,反应器     

全程低氧曝气SBMBBR系统除磷性能研究

利用SBMBBR系统,在全程曝气条件下研究了不同DO工况对污染物去除效果的影响。结果表明,不同DO工况下系统对COD、N和P都能较好地去除,出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准。在进水PO_4~(3-)-P浓度为42.3 mg/L的情况下,出水PO_4~(3-)-P0.5 mg/L,说明全程曝气SBMBBR系统具有很好的除磷性能。不同DO工况下,释磷量及释磷速率随曝气量的减小而减小,平均吸磷速率随着曝气量的减小而降低,相应的吸磷时间变长,但是在反应周期内,磷均能得到去除。在全程DO浓度0.30 mg/L的条件下,系统出水PO_4~(3-)-P浓度0.5 mg/L,说明好氧段并不是SBMBBR除磷的必要条件,在全程低氧曝气条件下可稳定高效除磷。