腐殖土强化SBR工艺运行效能试验

为考察腐殖土填料强化SBR工艺处理生活污水的效能,将添加腐殖土填料的SBR反应器与传统方式运行的SBR反应器进行对比试验.结果表明,腐殖土填料可以提高腐殖土填料SBR反应器对有机物的降解速率,在相同的运行条件下可以提前30 min完成有机物的氧化;在硝化阶段,腐殖土填料有助于活性污泥发生好氧同步硝化反硝化现象,相比传统的SBR工艺反应器对NH4+-N和TN的去除率提高了6%和5%以上.腐殖土的添加缩短了SBR工艺的有机物氧化时间,提高了硝化速率和硝化程度,对于提高处理效率和降低运行费用具有重要意义.     

活性污泥与悬浮填料膜生物反应器性能的模糊综合评判

用模糊综合评判法对活性污泥-MBR和悬浮填料-MBR处理工艺进行了综合评判.在相同进水水质和操作条件下,选取出水水质和混合液造成的膜污染构成模糊评判因素集,在确定各项综合评判因素具体评判指标隶属函数的基础上,进行多级模糊评判.评判结果显示:活性污泥膜生物反应器在投加悬浮填料后,提高出水水质效果的同时可以有效减轻膜污染.     

复合膜生物反应器处理生活污水的特性

通过对投加填料的膜生物反应器处理生活污水的特性进行了系统的研究，研究结果表明投加填料的膜生物反应器的上清液及系统出水COD浓度低于不加填料的；反应器稳定运行后膜的通透性随运行时间的延长而缓慢下降，且较投加填料前明显增大；反应器中，附着相和悬浮相污泥共存，并以附着生长的微生物为主，悬浮污泥浓度低可以有效的减缓膜过滤阻力的上升和膜的堵塞．维持反应器内总污泥浓度较高的条件下，使随混合液进入膜分离的悬浮污泥量保持很低，减少了其对膜的通透能力的影响。     

多孔悬浮填料SBR工艺和传统SBR工艺的对比研究

为了改善某市污水厂出水水质,对常规SBR法工艺进行技术改造(将悬浮载体活性污泥法工艺应用到SBR工艺曝气池中)。对比平行实验期出水的COD、BOD5、NH4 -N、T-P等化学指标和生物相,检测是否达到预期效果。试验结果显示投加了悬浮填料的SBR池较普通的SBR池活性污泥系统内的生物种类、存在方式及基质的分配与传质方式都有明显的改善,表现出良好的耐水量和水质冲击的能力,出水的COD、BOD5、NH4 -N、T-P的去除率分别由原来的67.9%、81.6%、56.4%、62.5%提高到78.4%、88.9%、69.2%、74.2%。文中实验研究是针对变水位SBR工艺等间歇式曝气池,突破了悬浮填料工艺主要应用于恒水位连续式曝气池,这对于已建水厂的技术改进具有很强的实用性。     

A/A/O-MBR组合工艺强化去除氨氮及其硝化速率

将PVDF帘式中空纤维膜组件与A／A／O工艺结合,构建“A／A／O—MBR”强化生物脱氮的中试系统,用于处理太湖流域城镇污水。针对组合工艺的脱氮效果,以组合工艺MBR池内活性污泥的硝化速率为研究对象,分析了溶解氧（DO）浓度、进水氨氮浓度和温度对硝化速率的影响。结果表明,组合工艺在夏季和冬季的氨氮平均去除率分别稳定为96．56％和96．68％;低温（T〈15℃）条件下,进水氨氮浓度对硝化速率影响不大;温度升高硝化速率加快,温度为30．5℃时组合工艺的硝化速率为11．8℃时的2．6倍;与常规工艺相比,组合工艺的硝化速率是氧化沟工艺的2．3倍。组合工艺两级硝化空间形成的较长水力停留时间和MBR内膜的截留作用补偿了低温对硝化速率的影响。     

低温条件下低溶解氧污泥微膨胀的发生及分子生态学解析

采用SBR工艺处理实际生活污水,在低温条件下,通过降低溶解氧诱使活性污泥发生微膨胀,使污泥容积指数(SVI)维持在150~200 mL/g.研究了低温条件下活性污泥微膨胀的发生及活性污泥中微生物的生长,通过FISH技术对微膨胀状态下的优势丝状菌进行定性分析,确定低温下诱发低氧微膨胀的丝状菌是微丝菌(MPA223).与正常溶解氧时相比,微膨胀状态下COD和PO34-P-的去除率均上升,分别为80%和98%;NH4+-N和TN的去除率有所下降,分别为52%和28%;研究中还发现,低溶解氧导致了同步硝化反硝化(SND)现象的发生,约有15%的氮通过SND现象去除.     

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15d、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8.7h降低至6h,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6h时,通过控制好氧段DO为1.0～1.5mg.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0.47mg.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。     

芽孢杆菌活性污泥的好氧反硝化特性

为验证芽孢杆菌在活性污泥混合菌体系中的好氧反硝化效果,以添加芽孢杆菌纯菌的活性污泥(以下称芽孢杆菌活性污泥)为研究主体,经过培养驯化,发现在好氧条件下有较高的脱氮率.研究该污泥在不同氮源(硝酸钠和亚硝酸钠)、溶解氧质量浓度在0.6~2.5 mg/L条件下的好氧反硝化特性,并进行反应动力学分析.实验表明,芽孢杆菌活性污泥具有好氧反硝化特性,在好氧条件下只能还原亚硝态氮而不能还原硝态氮,好氧反硝化效果随着溶解氧质量浓度的升高而降低.在缺氧段芽孢杆菌活性污泥反硝化速率为12.45 mg/(g·h)(以亚硝态计),在好氧段最大好氧反硝化速率可达缺氧段的50%,并且随着溶解氧质量浓度的升高而降低.     

低温好氧反硝化菌群强化生活污水脱氮效能

为强化低温脱氮效能,通过快速富集驯化得到一组低温好氧反硝化菌群,其在10℃好氧环境下可实现氨氮、总氮和有机物的高效同步去除。低温好氧反硝化菌群与聚氨酯载体结合后投加进行生物强化,氨氮去除率提升10?31％～16?89％,总氮去除率提升25?07％～32?44％,且各项指标出水均达一级A标准;停止强化10 d后,强化反应器较未强化反应器氨氮、硝氮、总氮和CODCr出水质量浓度仍分别下降2?43,3?07,6?02和3?63 mg／L,说明低温好氧反硝化菌群强化具有显著高效和持续时间长的优点。     

填料在城市污水处理厂污泥减量中的应用

利用正在运行的城市污水处理厂好氧池投加填料的方法,可降低污泥产量,减少污水处理厂的污泥处理费用,并且投加填料时不需要停水停产,不需要增加好氧池的容积.试验结果表明:投加填料后污泥产率为0.232 8,仅为普通活性污泥法的60%左右.此外,投加填料的好氧池中形成了较长的食物链,有利于污泥减量.     

大幅度快速降温对活性污泥系统的影响

为了研究降低大幅快速降温对活性污泥系统的影响,采用SBR反应器,控制平均DO浓度1.5mg/L左右,考察了大幅度降温对活性污泥系统的影响。结果表明：当系统温度从25℃大幅度降温到14℃时,可引发活性污泥沉降性指标恶化,SVI值明显升高并导致污泥膨胀。当系统温度恢复至常温25℃后,SVI值有一定程度的下降,但并未恢复到SVI的正常范围。大幅度降温对活性污泥系统磷和COD的去除效果影响较小,而对活性污泥硝化效果有较大影响。大幅度降温后系统的氨氮去除率下降至20%左右。当系统温度恢复到常温后,活性污泥的硝化效果可以恢复。     

活性污泥长期好氧饥饿下的微生物种群结构演化

为考察好氧饥饿环境对活性污泥硝化及除磷性能的影响,研究活性污泥在长期好氧饥饿条件下的微生物种群结构变化,以具有良好硝化和除磷性能的活性污泥为实验对象,利用Illumina高通量测序平台分别考察活性污泥好氧饥饿处理3,7,14和30 d后的微生物种群结构特性及差异.结果表明:好氧饥饿时间越长,活性污泥硝化及除磷性能所受的影响越大,污泥的种群结构变化越明显.硝化菌和除磷菌等相关功能细菌在短期(7 d)好氧饥饿过程中,可分别利用细菌衰亡裂解释放的氨氮和胞内储能物质进行细胞维持,确保系统硝化及除磷性能的恢复,同时恢复期氨氧化菌快于亚硝酸氧化菌的活性恢复速率促进了系统由全程硝化向短程硝化的转变;而随着好氧饥饿时间的延长,功能细菌的种群丰度均逐渐减少.此外,活性污泥微生物种群结构在30 d好氧饥饿过程中经历了一个动态变化过程,既有优势种群(如Proteobacteria和Bacteroidetes等)的逐步消亡,又有适应好氧饥饿环境的菌种(如Firmicutes)增强成为新的优势菌群.     

低溶解氧控制状态下污泥减量系统除磷脱氮特性

通过控制曝气量的方式研究了溶解氧对污泥减量系统除磷脱氮过程的影响。发现在低剂量2,4,5-三氯苯酚（TCP）作用下。活性污泥的内源SOUR值增加,SBR系统的低DO状态持续时间增长,周期平均DO降低,形成了有利于同时硝化反硝化SND脱氮的低DO环境。综合考虑TCP浓度对污泥减量、除磷脱氮和污泥性能的影响,TCP浓度建议为2mg／L,SBR周期平均DO值控制为2mg／L。与对照系统相比,2mg／LTCP污泥减量系统的曝气量增加了23％,剩余污泥排放量减少34．6％,出水水质与对照系统相当,实现了达标排放。表明低DO控制状态下、辅以排富磷污水除磷方式,TCP系统可以同时获得优异的除磷脱氮和污泥减量效果。     

低温对污水生物处理过程的影响及改进措施

就低温对污水生物处理系统的硝化/反硝化进程、除磷过程、有机物去除和污泥沉降性等方面的影响,以及低温微生物的种类和特性进行分析,提出了若干条件下提高低温污水生物处理系统处理效能的改进措施.     

含腈废水的生物一级处理工艺

采用好氧活性污泥法、悬浮载体膨胀床及厌氧生物反应器分别对含腈废水进行一级处理。实验结果表明,由于含腈废水的CN-毒性和难降解有机物含量高,好氧活性污泥法不适合处理含腈废水。随着活性污泥反应器运行时间的延长,污泥逐渐失去活性,大量微生物死亡。悬浮载体膨胀床处理含腈废水的效果较差,污染物去除率低于15%。厌氧生物反应器适于用作含腈废水的一级处理,污染物去除率可达到35%以上,而且可以改善水质,提高含腈废水的可生化性,有利于后续的生物处理工艺对含腈废水的深度处理。     

腐殖酸预处理对活性污泥中硝化菌活性的影响

为考察腐殖酸(HA)预处理对硝化菌——氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性的影响,将不同质量浓度梯度的腐殖酸(HA)分别投加到全程硝化污泥Sc1(硝化活性较低)和Sc2(硝化活性较高)以及短程硝化污泥Sp(硝化活性较高),预处理24 h,每种污泥均采用相同的HA质量浓度梯度(0、80、160、240 mg/L)处理.结果表明,当采用80 mg/L(50 mg/gMLVSS)的HA预处理后,污泥Sc1的NOB活性就有了显著提高,硝化反应过程中的硝态氮积累率(R_(NA))由不投加HA预处理时的26.32%增加至78.82%,而氨氧化速率(R_(AO))没有显著变化,表明HA预处理对AOB的活性没有影响而提高了NOB的活性.对于污泥Sc2,投加不同质量浓度的HA预处理既没有改变R_(AO)也没有影响R_(NA),这说明对于活性较好的AOB和NOB,HA预处理并没有进一步提高其活性,同时也不会抑制其活性.对于污泥Sp,HA的预处理没有破坏其短程效果,基本没有NO_3~--N的积累.因此,HA预处理对于AOB活性基本没有影响,但是影响了NOB的活性,在其活性不高时,能提高其活性,在其活性高时,既不会被进一步提高也不会被抑制.     

活性污泥系统动态比耗氧速率的检测与可行性验证

为了考察活性污泥系统动态比耗氧速率(RSOUR)的变化规律以及作为硝化反应过程控制参数的可行性,提出了一种在线检测、同时反馈SBR工艺活性污泥SOUR的方法.采用SBR1和SBR2两个反应器,分别接种亚硝酸盐氧化菌(NOB)和氨氧化菌(AOB)占优势的活性污泥,试验结果表明,SBR1系统反应到第290 min时,氨氧化结束,RSOUR大幅下降,每克MLSS每分钟耗氧从0.074 mg降到0.013 mg;SBR2系统反应到第206 min时,氨氧化结束,RSOUR大幅下降,每克MLSS每分钟从0.01 mg降到0.004 mg.RSOUR的骤降为硝化反应结束的特征点,此时应停止曝气.通过考察RSOUR曲线的变化规律,捕捉曲线上的特征点,可实现控制硝化反应进程,为以RSOUR为参数进行实时控制奠定理论基础.     

NaCl盐度对活性污泥系统脱氮性能的影响

以实际含盐生活污水为处理对象,考察了不同盐度对生物脱氮性能和主导菌群的影响.采用3个平行的序批式生物处理工艺(SBR)在进水(0.17 h)/好氧(7 h)/缺氧(3 h)/沉淀(1.5 h)/排水时间(0.33 h)的运行方式下,在5,7.5,10g/L的盐度下稳定运行50 d左右.结果表明,NaCl盐度对硝化菌的抑制作用远大于反硝化菌,盐度对亚硝酸盐氧化菌群(nitrite oxidation bacteria,简称为NOB)比对氨氧化菌群(ammonia oxidation bacteria,简称为AOB)有更强的抑制作用;7.5和10 g/L系统可以在较短的时间内实现短程硝化反硝化,亚硝酸盐积累率均维持在95%以上.随着盐度的升高,3个系统稳定后的比氨氧化速率逐渐下降;5和7.5 g/L盐度的SBR系统稳定后有较高的氨氮去除率.7.5 g/L盐度可作为普通活性污泥系统实现短程硝化的理想盐度.