城镇污水厂化学协同除磷对生物除磷的影响

以采用化学协同除磷工艺的城镇污水处理厂为研究对象,对比分析了厌氧池中PO3-4-P的实测浓度与理论加权浓度的关系,并对乙酸钠强化回流污泥生物释磷效果进行了模拟试验,结果表明,化学除磷药剂的摩尔当量超过1时厌氧池的释磷效果不显著;回流污泥投加磷酸盐的模拟试验结果表明,采用化学除磷的污水厂回流污泥中均含有一定量的有效除磷药剂。根据试验研究结果对化学除磷药剂在污水生物处理单元的迁移转化规律进行了分析,结果表明,化学协同除磷将在一定程度上影响甚至逐步削弱生物除磷功能。     

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。     

富磷剩余污泥重力浓缩过程中各参数的变化特征

以A2/O系统的富磷剩余污泥为研究对象,考察了污泥浓缩过程中上清液各参数的变化特征,以及浓缩前、后污泥中阳离子及磷酸盐分布的变化.结果表明:随着重力浓缩的进行,污泥中的磷酸盐不断释放,到浓缩结束时释磷量可达5.51 mgP/g污泥,平均释磷速率为0.189 mgP/(g污泥·h);在释放的磷酸盐中,非磷灰石无机磷占60%左右,磷灰石无机磷约占40%,有机磷的释放量极为有限;在释磷过程中伴随着K+、Mg2+的释放;污泥浓缩前、后其性质并没有发生变化,聚磷菌仍然具有一定的好氧吸磷/厌氧释磷特性.     

不同强化手段对生物滞留池脱氮除磷性能的影响

为了探究不同强化手段对生物滞留池脱氮除磷的影响,引入活性炭、导线、活性炭加导线和内加催化铁(Fe⁰/Fe²⁺) 4种组合强化方式,探究生物滞留池对COD、NH₄⁺-N、TN、TP的去除效果。实验结果表明,在厌氧区添加活性炭层可以有效提升系统的反硝化能力,总氮去除率提高8%～23%;好氧区与厌氧区之间增加导线可以促进系统的硝化能力,使出水氨氮浓度降低5%～10%;催化铁可以为反硝化提供电子供体,也能将NO₃^--N还原为NH₄⁺-N;添加活性炭层的强化组对磷的吸附能力明显高于未添加活性炭实验组,其中同时添加活性炭与催化铁实验组的效果最好,对总磷的去除率提高了10%～20%,且在运行期间(180 d)不释磷;氮磷负荷对出水水质有显著影响。低负荷(TN为30 mg/L、TP为2 mg/L)运行时,强化组对总氮和总磷的去除效果明显提高,出水COD与TP能够达到地表水Ⅳ类标准,TN与NH₄^+<...     

A2N反硝化脱氮除磷工艺厌氧释磷的影响因素

利用富含反硝化聚磷菌的厌氧污泥进行静态释磷试验,探讨了A2N双污泥工艺中反硝化聚磷菌厌氧释磷的影响因素.试验结果表明:适当提高温度有助于厌氧释磷;增加污泥浓度(MLSS)和碳源浓度,可以有效强化厌氧释磷效果;碳源类型与厌氧释磷密切相关,投加醋酸钠的效果最佳.     

污泥减量化工艺:HA-A/A-MCO的除磷性能及磷回收

针对污泥减量技术中对氮、磷去除能力低的问题,开发了一种具有强化脱氮除磷功能、污泥减量化的HA-A/A-MCO工艺,其通过回流释磷污泥的水解酸化来刺激磷的厌氧释放并辅以外排富磷污水进行化学固定的方式除磷.研究发现:当进入水解酸化池的厌氧释磷污泥量为进水量的2%时,水解产生的VFA导致释磷量达57 mg/L,聚磷菌的生长得到促进而聚糖菌则受到抑制;当控制侧流除磷液量为进水量的13%、化学除磷池出水磷为5 mg/L时,系统处理出水TP<0.5 mg/L;提高厌氧释磷浓度并控制化学除磷池的出水磷浓度为5 mg/L,可以提高化学药剂利用率、减少药剂用量并提高化学污泥的含磷量,HA-A/A-MCO系统产生的化学污泥含磷率高达18%,接近纯含磷化合物的含磷率,可直接用作生产磷肥的原料.     

污泥臭氧/水解酸化液对生物脱氮除磷的影响

污泥原位减量工艺为解决目前污水处理厂所面临的进水碳源不足、污泥产量巨大等问题提供了新思路。污泥微生物细胞的溶解和胞内物质的释放与利用成为其关键环节。然而常规污泥破解技术很难达到预期效果,为此将臭氧和水解酸化技术耦合,利用间歇试验重点考察了污泥经臭氧/水解酸化后回流对有机物降解、硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧吸磷过程的影响。结果发现,剩余污泥溶解液可以作为反硝化碳源,有44.1%的COD被反硝化菌快速利用,平均比脱氮速率介于乙酸钠和甲醇之间;污泥溶解液也能被聚磷菌利用实现厌氧释磷,最大比释磷速率是乙酸钠的72.2%;污泥溶解液回流对有机物降解、硝化以及好氧吸磷过程均无影响。但由于曝气结束时仍有COD残留,因此需要控制其回流比例,以免难降解物质积累。     

厨余发酵液为外碳源的A/O-MBR脱氮除磷特性

利用厨余发酵液作为外碳源以改善A/O-MBR的脱氮除磷性能。结果表明:投加发酵液后反应器的脱氮除磷效果明显提高,出水NH+4-N、TN和PO3-4-P的平均浓度分别为0.72、7.25、1.78 mg/L,去除率分别达到96%、65%和85%以上。此外,厌氧污泥中的TP含量明显低于好氧污泥,而上清液中的PO3-4-P浓度高于好氧池,说明聚磷菌在厌氧条件下释磷,而在好氧条件下吸磷。释磷/吸磷批式试验进一步证实了在厌氧条件下主要进行释磷和反硝化过程,释磷速率达到5.66 mg/(g MLVSS·h),而在好氧条件下主要进行吸磷和硝化过程,吸磷速率和硝化速率分别为4.79、2.37 mg/(g MLVSS·h),较高的微生物活性有利于对污染物的去除。     

次氯酸钠控制城市污水处理厂微丝菌污泥膨胀

针对由微丝菌引起的城市污水处理厂营养物去除系统的活性污泥膨胀,采用投加次氯酸钠进行氧化控制,探讨不同剂量下次氯酸钠对微丝菌的杀灭效果、活性污泥沉降性能的改善以及对功能微生物(聚磷菌)的损伤和恢复。结果表明,次氯酸钠使裸露于絮体外的菌丝断裂,污泥容积指数减小;随着非丝状菌的增殖和剩余污泥排出,活性污泥沉降性能进一步改善;次氯酸钠的投加量越高,对聚磷菌吸磷和释磷速率影响越大,但聚磷菌释磷速率减小的幅度小于吸磷速率。最佳投药量为5.3 g Cl/kg MLSS,此时SVI由未投加次氯酸钠时的202 m L/g降至134 m L/g,最大释磷速率和最大吸磷速率同比分别降低了11%和40%。可见,投加次氯酸钠能有效控制微丝菌引起的污泥膨胀。     

电子受体对富磷污泥重力浓缩过程中释磷的影响

利用富磷剩余污泥进行重力浓缩试验,分别以硝酸盐、亚硝酸盐、溶解氧作为电子受体,考察不同浓度的电子受体对厌氧浓缩过程中磷释放的影响。结果表明:当有硝酸盐存在时,剩余污泥几乎不释磷,当硝酸盐浓度达到60 mg/L时,对释磷具有明显的抑制作用;低浓度的亚硝酸盐对磷的释放也有一定的抑制作用,但是当亚硝酸盐浓度35 mg/L时,反而会促进磷酸盐的释放;控制曝气时间以保证一定的溶解氧量,随着曝气时间的延长,硝酸盐浓度不断增加,浓缩时污泥起始释磷时间推后,当曝气时间达到24 h时,对污泥释磷具有明显的抑制作用。     

HA-A/A-MCO工艺中水解酸化池的菌群结构

采用PCR-DGGE指纹图谱技术对新型HA-A/A-MCO污泥减量工艺中水解池的微生物菌群结构进行了分析。结果表明,水解池中微生物菌群呈多样性分布且优势菌群突出,有利于稳定产酸且为后续除磷脱氮提供碳源。通过菌种鉴定发现,梭菌属是水解池中起到产酸和污泥减量作用的主要菌种之一,乳球菌属是水解池中的专性水解酸化菌,梭菌属、芽孢杆菌属和乳酸菌属这三种具有产酸功能的细菌是回流厌氧释磷污泥时导致水解池VFA产量高的原因。厌氧释磷污泥回流进入水解池会携入不动杆菌属和俊片菌属等聚磷菌,且可以稳定生存繁殖,丰富了其菌群多样性;而回流好氧污泥会导致紫色杆菌属等好氧菌的大量繁殖以致破坏水解池兼氧或厌氧环境,削弱其菌种多样性,从而导致回流好氧污泥比回流厌氧释磷污泥的产酸效果差。     

反硝化聚磷菌的脱氮除磷特性研究

为研究反硝化聚磷菌的脱氮除磷特性,对接触氧化、SBR、A/O、A2/O和双污泥系统的活性污泥做了好氧吸磷和缺氧吸磷的静态烧杯试验,单独考察了双污泥系统的污泥在厌氧条件下以不同碳源为底物和在缺氧条件下以NO3-为电子受体的释/吸磷特性。结果表明,SBR、A2/O、双污泥系统的污泥在好氧和缺氧条件下均有很好的吸磷效果,其中双污泥系统污泥的缺氧吸磷速率和反硝化速率最大。而且在缺氧条件下,当NO3-充足时其浓度对吸磷效果影响不大,吸磷速率为7.52 mgPO43--P/(gMLVSS.h),反硝化速率为9.74 mgNOx--N/(gMLVSS.h)。在厌氧条件下,以蔗糖为碳源的释磷量最小,释磷速率亦最低,而以CH3COONa为碳源的释磷量和释磷速率均最大,释磷速率为4.2 mgPO43--P/(gMLVSS.h)。     

HA-A/A-MCO工艺水解酸化单元运行性能研究

针对现有污泥减量技术中存在的氮、磷去除率低的问题,开发了一个新型的具有同步除磷脱氮和污泥减量功能的HA-A/A-MCO工艺,对回流污泥种类及比例对水解酸化池产酸、污泥减量及系统释磷效果进行研究,结果发现：回流污泥种类及比例影响水解酸化出水VFA总量进而影响释磷效果,回流2%厌氧释磷污泥水解产生的VFA总量最大（275 mg/L）,系统释磷量也最大（57 mg/L）。     

氧化沟型A2/O工艺脱氮除磷性能评价

通过测定沿程氮磷去除效果、污泥的硝化活性以及聚磷和释磷活性,并利用荧光原位杂交技术分析了西安市某城市污水处理厂氧化沟型A²/O工艺和典型A²/O工艺的脱氮除磷性能。结果表明,氧化沟型A²/O工艺中污泥的硝化活性较高,好氧池存在显著的同步硝化反硝化现象,具有更高的脱氮性能;污泥中聚磷菌的含量、活性和除磷能力与典型A²/O工艺相近,其作为一种新型的城市污水脱氮除磷工艺具有推广应用价值。     

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.     

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。     

除磷工艺中厌氧释磷和好氧吸磷的影响因素

通过静态试验考察除磷菌的厌氧释磷和好氧吸磷情况。在厌氧状态、低有机负荷率的条件下,污泥释磷的速率随有机负荷率的升高而增加,但当有机负荷率超过一临界数值0.12gSCOD/gMLSS后,有机负荷率不再成为释磷菌厌氧释磷的限制性因素。此外,试验考察了硝态氮的存在对厌氧释磷和后续好氧吸磷的影响,发现硝态氮的存在不利于除磷菌的厌氧释磷从而限制了在后续好氧状态下的吸磷效果。同时,考虑了溶解氧浓度对除磷菌好氧吸磷的速率影响。     

我国城镇污水处理厂运行药耗分析

随着我国城镇污水处理规模的不断扩大和排放标准的不断提高,外部碳源、除磷药剂以及脱水药剂等药耗对污水处理厂运行成本的影响不容忽视。通过对"全国城镇污水处理信息管理系统"数据的分析可知,全国范围内投加外碳源、除磷药剂和脱水药剂的污水处理厂比例分别占6%、35%和76%。季节变化和排放标准对外部碳源和除磷药剂的投加影响明显,温度降低时碳源投加厂数量和投加量都会增加,而较低或较高的温度条件下除磷药剂投加量有升高的趋势,执行一级A、一级B、二级标准的污水处理厂的碳源投加量分别为23.28、18.90和16.60 mg/L,除磷药剂投加物质的量之比分别为2.36、2.01和1.95。脱水药剂聚丙烯酰胺(PAM)的月均投加量均在7kg/tDS上下波动,总体上,污水处理厂规模越大,单位投加量越小,规模在(10~20)×10~4m~3/d时投加量最为经济。此外,污泥性质和脱水方式对PAM投加量也有影响。     

活性污泥反硝化除磷性能的影响因素研究

以富含反硝化聚磷菌的污水处理厂(采用厌氧+ Carrousel氧化沟工艺)活性污泥为研究对象,进行静态厌氧释磷及反硝化聚磷试验研究,探讨碳源、硝酸盐及温度等因素对活性污泥反硝化聚磷性能的影响.结果表明:污水处理厂进水COD控制在200 mg/L左右时,能够在满足厌氧段释磷所需碳源的同时,使缺氧段有较少的碳源残留;厌氧段硝酸盐氮浓度宜控制在10 mg/L以下,而缺氧段的硝酸盐氮浓度应控制在40 mg/L左右,且水温为25℃左右时有利于反硝化聚磷的发生.此外,因厌氧释磷转变为缺氧聚磷需要一定的过渡时间(0.5～2 h),因此应适当延长缺氧段的水力停留时间,以保证反硝化聚磷效果.     

不同预处理方式下剩余污泥中磷释放及有机物变化

为了系统掌握同种污泥在不同处理方式下磷释放过程及伴生有机物的变化情况,采用厌氧、EDTA-厌氧、超声以及厌氧-超声4种预处理方式,探究处理前后TP、PO_4~(3-) -P、SCOD、蛋白质、多糖及DNA浓度变化特性,以及溶解性有机物的组分分布。结果表明,在不同预处理方式下污泥释磷效果及各类有机物产生量存在差异,联合处理的释磷效果优于单一处理方式;经EDTA-厌氧、厌氧-超声处理后污泥释放的PO_4~(3-) -P浓度最高,分别达到6. 04、10. 72 mg/gVSS,其中经过EDTA-厌氧处理后产生的蛋白质、多糖、微生物副产物及腐殖酸类物质的量少,有利于后续磷回收。综合而言,EDTA-厌氧预处理的效果最优。