A/O—MBR处理高氨氮废水的短程硝化研究

采用A/O—MBR工艺处理模拟高氨氮农药生产废水,考察了系统对氨氮的去除效果。通过对pH值、温度、DO的控制实现了短程硝化,并研究了该过程的影响因素。A/O—MBR工艺在25～28℃、pH值为7.5～8.5、进水氨氮为120～1 500 mg/L、DO为2.5 mg/L时具有较为稳定的短程硝化效果,亚硝态氮的积累率平均为58.9%,对氨氮的平均去除率为93.2%。维持其他参数不变,当DO为1.5 mg/L时短程硝化效果最好,亚硝态氮的积累率在90%以上,但对氨氮的去除率降至87.5%。     

臭氧预氧化/MBR工艺处理微污染原水的研究

采用臭氧预氧化/膜生物反应器(O3/MBR)工艺处理微污染地表水,通过30 d的稳定运行考察了系统的除污效能,并通过观察膜表面的微观形态对膜污染的机理进行了初步探讨。初始阶段向MBR中一次性投加2 g/L的粉末活性炭(PAC)作为生物载体,并控制水力停留时间(HRT)为0.5 h、臭氧投量为1.5 mg/L。结果表明,O3/MBR系统由于超滤膜的截留作用对颗粒物的去除非常有效,对浊度的平均去除率达到99.3%;对CODMn、DOC、UV254也有一定的去除效果,平均去除率分别为32.6%、18.7%和30.1%。尽管臭氧氧化使水中的AOC浓度有所增加,但经MBR工艺处理后,整个系统对AOC的去除率为13.4%,生物稳定性得到了提高。运行结束后的扫描电镜观察显示,超滤膜的膜孔被污泥层覆盖;通过原子力显微镜观察发现污泥层的表面粗糙不平,这两者均表明污泥层造成了膜污染。尽管该污泥层导致了跨膜压差的增加,但同时也起到了预过滤作用。     

后置反硝化MBR分段进水工艺脱氮除磷效能研究

采用模拟生活污水考察了后置反硝化MBR分段进水工艺的脱氮除磷效能。结果表明,系统对有机物的去除不受进水分配流量的影响,平均出水COD稳定在40 mg/L以下,达到了GB 18918—2002的一级A标准。膜对大分子有机物具有截留作用,且截留量约占总有机成分的10%。分段进水对系统整体硝化效果没有影响,对NH+4-N的去除率在99%左右,平均出水浓度在0.5 mg/L以下。系统两级好氧池的硝化效果有所差异,第一级好氧池的硝化效率在87%左右,而第二级好氧池的硝化效率约为93%。分段进水改变了碳源在系统中的分布,当分配到厌氧池的流量从90%降低至60%时,对总氮的去除率由68.3%提高至79.9%,而除磷率由73%下降至55%。由于微滤膜组件的高效截留作用,系统出水SS、浊度和色度平均值分别稳定在1.28 mg/L、0.2 NTU、20倍左右。间歇抽吸出水的操作模式能够有效地减缓膜污染发展速率,使膜的化学清洗周期延长12 d左右。     

基于MBBR的部分反硝化耦合厌氧氨氧化深度脱氮

在常温、低基质浓度下运行MBBR反应器,考察了部分反硝化耦合厌氧氨氧化用于城市污水二级出水处理的可能性。在进水TN和COD浓度分别为25 mg/L和50 mg/L的条件下,经过180 d的运行,出水TN浓度为（3.87±0.69）mg/L,去除率可达（83.86±5.43）%,其中Anammox对TN的去除贡献达到（95±4）%。Anammox和部分反硝化活性分别稳定在（728.84±7.90）、（1 128.24±12.24）mg/（m2·d）,表明部分反硝化菌和Anammox菌形成了良好的协同作用。高通量测序结果显示,经富集培养后,Candidatus Brocadia占比从0.62%增至5.61%,为Anammox菌的主导菌属;Thauera占比从0.004%增至3.74%,为部分反硝化菌的主导菌属。在常温和低基质浓度条件下,部分反硝化耦合厌氧氨氧化MBBR的稳定运行可为城市污水处理厂的提质增效提供参考。     

一体式A/O—MBR工艺处理生活污水试验研究

采用一体式A/O—MBR工艺处理生活污水。试验结果表明,该工艺对污染物的去除效果良好,对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为97.1%、97.58%、73%、66.48%;微生物对COD和NH3-N的降解起主导作用,膜截留对COD有一定的去除作用,但对NH3-N的去除作用不太明显;A/O—MBR工艺对TN、TP的去除效果要比传统MBR好,且膜区较低的污泥浓度大大降低了膜污染速度。     

AnMBR与CWSBR组合工艺处理水产加工废水

采用厌氧膜生物反应器(AnMBR)与恒水位SBR(CWSBR)组合工艺处理水产加工废水,装置连续运行140 d,An MBR系统对水产加工废水中COD的总去除率平均为91%,其中生物作用对COD的平均去除率为84%,膜对COD的平均去除率为42%,出水COD维持在140～180mg/L。CWSBR系统对AnMBR系统的出水具有良好的有机物去除能力和脱氮能力,经CWSBR处理后的出水COD稳定在30 mg/L左右,在低C/N值条件下,出水TN仍能维持在10～20 mg/L。当An MBR系统膜恒定通量为10 L/(m~2·h)时,20～30 d进行一次膜清洗即可。     

MBBR工艺预处理黄浦江微污染原水

为考察移动床生物膜反应器(MBBR)对黄浦江微污染水的预处理效果而进行了中试,结果表明:MBBR工艺具有良好的生物硝化效果,最大氨氮填料表面负荷可达0.072g/(m2·h);在温度为24.9℃、进水氨氮浓度为3mg/L左右、停留时间为1h、填料填充率为50%的条件下,氨氮去除率可达到77.6%;对CODMn的平均去除率为5%;水温、进水氨氮浓度及停留时间对硝化有一定影响;进水浊度、气水比对氨氮和CODMn去除效果影响不大。     

MBR中DO对同步硝化反硝化的影响

膜生物反应器（MBR）中,在DO为1mg/L左右,MLSS为8000-9000mg/L,温度为24℃,进水pH值为7.2,COD、NH3-N分别为523-700mg/L和17.24-24mg/L的相对稳定条件下,对COD、NH3-N、TN的去除率分别为96%、95%、92%。详细分析了在控制DO的条件下,MBR发生同步硝化、反硝化的原因,并提出了在单级好氧反应器中控制DO可发生短程硝化一反硝化生物脱氮的机制。     

改进的MBR对渗滤液的脱氮效果及机理分析

垃圾渗滤液因组成复杂、浓度高而较难处理。对膜生物反应器(MBR)进行改进,并开展了处理渗滤液的研究。该MBR对渗滤液中TN和NH3-N的平均去除率分别达72.98%和90.1%,由试验数据和现象推断同步硝化反硝化是TN和NH3-N得以去除的最主要原因。同步硝化反硝化的发生在于3个方面:①膜的截留作用使世代时间较长的硝化菌和反硝化菌得以富集;②在时间和空间上反复经历缺氧、好氧的环境;③有利的操作条件,如维持MLSS为8 500 mg/L左右、温度为22～30℃、pH值为7.0～7.5、升流区的DO为2～2.5 mg/L等。     

物化/生化组合工艺处理活性染料废水应用

采用催化内电解/厌氧/好氧MBR/臭氧组合工艺处理高浓度活性染料生产废水,考察了处理效果,并分析了各工艺单元在处理过程中所起的作用。结果表明,组合工艺对废水COD、色度、NH+4-N和TN的平均去除率分别为96.8%、99.8%、85.3%和83.0%,工艺运行稳定,出水水质符合纳管要求。色度主要通过催化内电解过程脱除,厌氧/好氧MBR生化系统对色度的去除率不高,臭氧深度氧化是色度最终达标排放的必要保障措施。组合工艺各单元对COD、NH+4-N和TN均有去除作用,但去除的主要环节是厌氧/好氧MBR单元。     

曝气方式对M—CAST工艺处理生活污水的影响

将CAST和MBR工艺结合而构成M-CAST工艺,考察了在非限量曝气、限量曝气及间歇曝气方式下,该系统对生活污水的处理效果.试验结果表明,曝气方式对COD去除效果的影响较小(对其平均去除率>90%),但对总氮的去除影响较大;当MBR和CAST工艺同时运行且采用间歇曝气时,MBR对总氮的去除效果最好,出水TN平均浓度仅为3.55mg/L,达到了优质杂排水的水质标准.研究还表明,M-CAST工艺可根据污水排放要求实现CAST和MBR工艺的灵活切换,且利用膜组件出水就可满足小水量的回用要求,具有节约工程投资和减小占地面积的优点.     

包埋硝化/碳源缓释脱氮耦合反应器对雌激素的去除

构建了基于包埋硝化颗粒和以废弃玉米芯为缓释碳源的包埋硝化/碳源缓释耦合脱氮反应器,以强化硝化反硝化生物脱氮性能,并充分利用硝化细菌的共代谢作用去除雌激素。在反硝化单元中,碳源柱的反硝化速率常数为0. 129 8,是沸石对照柱(0. 058 6)的2. 22倍。在10～15℃时耦合反应器对TN的去除率≥70. 28%,出水TN浓度≤10. 4 mg/L,出水COD≤31. 22 mg/L。通过硝化细菌的共代谢作用以及包埋颗粒和滤料的物理吸附作用,耦合反应器对雌酮(E1)、17β-雌二醇(E2)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)的去除率可分别稳定在60%、90%和80%以上。     

CEPT-MBR处理污水效能与膜污染控制效果

对化学强化一级处理-膜生物反应器(CEPT-MBR)工艺处理污水的效能与膜污染情况进行了研究,并与单独MBR工艺进行比较。结果表明,CEPT-MBR工艺对污水中总磷、UV254、COD的去除效果优于MBR;两者对浊度、氨氮的去除效果相近且去除率均较高。考察两个系统的跨膜压差(TMP)变化后得出,CEPT-MBR工艺有效地减缓了膜污染,降低了TMP的上升速率,比MBR的膜清洗周期延长了21.7%。     

高效硝化耦合臭氧催化氧化深度处理石化废水中试

采用高效硝化(HENT)耦合臭氧催化氧化技术深度处理某石化公司丙烯腈废水。中试结果表明,HENT处理效果良好,在进水氨氮为88~286 mg/L的条件下,出水氨氮平均为0.53mg/L,去除率为99.72%。COD主要通过臭氧催化氧化和BAF来去除,在进水COD平均浓度为259 mg/L的条件下,出水平均浓度可降至57 mg/L,对COD的平均去除率达到了75.6%;随着BAF运行的稳定,当进水COD200 mg/L时,出水COD可降至40 mg/L以下。另外,高效硝化耦合臭氧催化氧化技术对总氰化物、SS、硫化物和总磷也有一定的去除效果。     

反硝化生物滤池的自然挂膜启动研究

研究了反硝化生物滤池的挂膜启动过程,寻求判断启动完成的快速、简便、合理的方法,为反硝化生物滤池的挂膜提供理论依据。控制水力负荷在0.022 m3/(m2·h)即HRT为14 h,水温为25~27℃,反硝化生物滤池运行14 d后对硝态氮的去除率达到99%,第15天平均进水硝态氮浓度由21.86 mg/L减小到8.05 mg/L,出水浓度基本保持不变,仍稳定在0~1 mg/L,反硝化系统生态结构稳定,表明挂膜成功。当有机碳源充足、NO-3-N浓度0.1 mg/L时,反硝化速率与NO-3-N浓度遵循零级反应动力学规律。反硝化生物滤池中的氨氮主要由微生物同化作用去除,去除率约为28.9%。     

膜生物反应器去除原水中微量苯酚的研究

酚类化舍物普遍存在于生活污水、天然水和饮用水中。采用一体式膜生物反应器（MBR）进行去除微污染湖水中微量苯酚（2～150μg／L）的试验，结果表明：对苯酚的平均去除率为89．01％。连续试验显示，MBR在冬夏两季运行、当进水苯酚浓度分别在11．0μg／L和19．4μg／L以下时，出水苯酚浓度均低于2μg／L，满足饮用水卫生规范的要求。同时采用间歇试验对MBR去除苯酚的机理进行了研究，证实生物作用在苯酚的去除中起主要作用，MBR对苯酚的去除符合一级动力学过程，降解速率常数为0．0642min6-1。     

MBR处理垃圾渗滤液的亚硝酸型硝化反硝化研究

对高浓度氨氮的去除一直是垃圾渗滤液处理中的难点之一，为此利用膜生物反应器（MBR）对渗滤液进行了亚硝酸型硝化反硝化的中试研究。结果表明，当进水氨氮浓度〈1000mg／L、氨氮负荷为0．4kgNH4^＋-N／（m^3·d）时，对氨氮的去除率可达80％～90％。当反应器中的游离氨浓度〉5mg／L时，NO2^- —N的积累率可达80％以上，表明游离氨抑制是实现亚硝酸型硝化反硝化的主要原因。当进水碳氮比〉（2：1）时，对总氮的去除率可达70％左右，对碳源的需求量明显低于传统的硝化反硝化工艺；当进水的碳氮比降至1：1时，对总氮的去除率仅为30％左右。     

低DO浓度下A/O型SBR工艺除污性能研究

为了研究低DO浓度下对污染物的去除效果,采用SBR反应器,通过缺氧/好氧(A/O)的运行方式,考察了好氧段DO的平均值为1 mg/L时系统的除污效果,同时与好氧段DO平均值为2mg/L时系统的除污效果进行了对比.结果表明:在低DO浓度下,SBR工艺出水COD < 40mg/L,系统对COD的去除率在90%左右,对COD的去除效果略高于正常DO值条件下的;低DO浓度下,系统对氨氮的去除率在90%左右,对氨氮的去除效果低于正常DO值条件下的,但出水氛氮仍可保持在5 mg/L左右;系统的硝化反应速度较慢,反应结束时亚硝酸盐氮积累率为37%;NO--N生成速率与NH+-N氧化速率之比与DO浓度呈较好的线性关系;DO浓度对正磷酸盐的去除效果影响较小,系统对正磷酸盐的去除率＞90%,出水正磷酸盐浓度＜0.5mg/L;出水非常清澈,镜检可见丝状菌.     

浸没式MBR对城市污水中有机物和氮的去除研究

研究了浸没式膜生物反应器(MBR)处理城市污水的性能,考察了反应器对不同分子质量有机物的去除特性,探讨了不同工艺参数对有机物和氮去除效率的影响.在采用连续进水、间歇曝气的运行条件下,浸没式MBR对有机物、氮和重金属都有较高的去除率.当HRT为4 h、曝气/停曝时间为90 min/30 min时,反应器对DOC、COD、NH+4-N、TN、Cd、Pb和Cr6+的平均去除率可分别达到75%、90%、95%、80%、89%、91%和86%,对磷的平均去除率为50%.MBR对小分子物质(分子质量＜4 000 u)的去除率为44%,对中等分子物质(分子质量为4 000～30 000 u)的去除率在90%以上,高分子物质(分子质量＞30000 u)在反应器中发生一定的积累,但可被微滤膜高效截留.影响工艺脱氮效率的因素包括DO、HRT、曝气时间和停曝时间等.当DO为0～3.2 mg/L时,氮通过同步硝化反硝化作用得以去除.当MLVSS浓度为4 500 mg/L时,脱氮较合适的曝气/停曝时间为90 min/30 min.     

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。