低强度超声波启动短程硝化及NOB抑制动力学

在序批式生物反应器中探究低强度超声波对短程硝化启动性能的影响,考察了亚硝酸盐积累率(NAR)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性、NOB动力学参数的差异。结果表明,超声组(声功率密度0.20、0.25、0.30 W/m L)在30 d时NOB活性分别为5.01、3.57、3.29 mg/(g·h),显著低于非超声波辐照的对照组(8.01 mg/(g·h)),超声组NAR均高于90%,成功实现短程硝化。NOB的底物半饱和常数(K_S)分别为310.4、134.6、241.4 mg/L,显著大于对照组的25.31mg/L。因此,低强度超声波辐照污泥,减小了NOB增殖速率的同时抑制其活性,将硝化作用控制在亚硝化阶段,从而保证短程硝化启动。     

硫酸铝投加量对前置A~2/O除磷及活性污泥性能的影响

为保证城镇污水厂出水总磷达标排放,以A~2/O工艺为研究对象,采用生物除磷与前置化学除磷相耦合的方法,重点考察Al_2(SO_4)_3投加量对出水TP含量以及反应器内活性污泥性能的影响。结果表明,铝、磷摩尔比为1:1时,出水COD和TP、NH4~+-N、TN含量均达到了GB 18918-2002的一级A标准;铝、磷摩尔比为0.5:1时,出水TP的质量浓度则高达2.0 mg/L左右。铝、磷摩尔比为1:1时,好氧污泥SVI由投药前的87.4 m L/g降至74.2 m L/g,ζ电位由-4.73 m V降至-7.16 m V,氧吸收速率由3.185 mg/(g·min)升到3.462 mg/(g·min),胞外聚合物(EPS)的总量由66.25mg/g升到105.2 mg/g,蛋白质与多糖的质量比由5.23降至2.09,表明污泥活性、沉降性能、脱水性能增强。进行好氧污泥微生物群落结构分析,发现铝、磷摩尔比为1:1时微生物种属由投药前8种减为5种,微生物丰度降低,拟杆菌和绿弯菌的比例有所上升,与变形菌一起成为反应器内优势菌群。     

声能密度对短程硝化启动及氨氮去除动力学的影响

为探究不同声能密度对短程硝化快速启动的影响,在序批式生物反应器（SBR）中采用不同声能密度超声波辐照污泥进行短程硝化启动性能研究,考察了启动时间、氮素转化、污泥性能、氨氧化菌（AOB）活性的差异,并研究了启动短程硝化过程中氨氮去除动力学参数的变化。结果表明,超声组（0.10W/mL、0.15W/mL、0.20W/mL、0.25W/mL、0.30W/mL）运行25天后,NO₂^--N浓度达到37.56mg/L,NO₃^--N浓度维持在10mg/L以下,亚硝酸盐积累率均高于90%,SVI维持在200mL/g左右,氨氧化菌活性（SOUR_AOB）分别为5.69mgO₂/(gMLSS·h)、7.91mgO₂/(gMLSS·h)、10.66mgO₂/(gMLSS·h)、12.80mgO₂/(gMLSS·h)、9.69mgO₂/(gMLSS·h),显著高于对照组[3.93mgO₂/（gMLSS·h）],成功启动短程硝化。通过双倒数法拟合得到AOB的氨氮半饱和常数（K_SN）分别为75.25mg/L、23.15mg/L、24.53mg/L、9.78mg/L和24.79mg/L,当声能密度为0.10W/mL时略大于对照组（74.21mg/L）,其他超声组均显著小于对照组,超声波辐照可使AOB优先获得基质并实现增殖,从而快速启动短程硝化。     

SBR工艺处理聚乙二醇废水运行特性研究

实验采用序批式活性污泥反应器(SBR)工艺处理聚乙二醇(PEG)废水,对SBR的启动过程、运行参数、影响因素等进行了研究。结果表明,经过44个周期为期22 d的启动实验,反应器中污泥驯化完成后,其污泥沉降比(SV30)由初始的6%增长至27%左右并保持稳定,启动完成,污泥容积指数(SVI)最终稳定在116 m L/g左右。反应器进水COD为1 200 mg/L时出水COD可降至78 mg/L,COD的去除率稳定在93%左右,NH_3-N、TP去除率分别达到91.8%、93.8%,处理效果良好,反应体系运行稳定。确定SBR的DO的质量浓度控制在6.0 mg/L为优,适宜的曝气反应时间为6 h、HRT为20 h。     

多级A/O及改进工艺去除煤气化废水中典型污染物

采用多级A/O工艺(MsAO)和生物膜强化多级A/O工艺(BEMsAO)对煤气化废水进行处理,研究其对煤气化废水中典型污染物的去除特征。结果表明,当进水COD为546.9~2 221 mg/L时,MsAO和BEMsAO对COD均有较好的去除效果,去除率分别为91.67%和89.03%,去除负荷分别为514.9 g/(m~3·d)和364.6 g/(m~3·d);进水NH4~+-N的质量浓度为195.4~520.3 mg/L时,MsAO出水的NH_4~+-N的质量浓度平均为149.4 mg/L,去除率为63.42%。BEMsAO出水的NH_4~+-N的质量浓度平均为1.32 mg/L,去除率为99.48%,BEMsAO对NH_4~+-N的去除效果优于MsAO,NH_4~+-N的平均去除率提高了36.06%。当水力负荷由0.08 m3/(m~2·d)逐步升高到0.11 m~3/(m~2·d)时,MsAO中NH_4~+-N的去除率显著降低;尽管水力负荷增加了37.5%,但BEMsAO中NH_4~+-N的去除率始终维持在99.00%以上,BEMsAO耐负荷冲击能力优于MsAO。     

镉离子对塔式SBR反应器中好氧颗粒污泥性能的影响

采用塔式SBR反应器,利用城市污水处理厂剩余污泥作为接种污泥,培养出好氧颗粒污泥。实验结果表明：好氧颗粒污泥的形成分为准备期、形成期和成熟期三个阶段。当原水COD在1 500±100 mg/L范围内波动时,其COD去除率可达93.4%,出水COD稳定,污泥浓度MLSS维持在2.0~4.0 g/L之间,半小时沉降比SV可达15%~20%,沉降性能优异。COD去除效果与污泥体积指数SVI有密切关系,当SVI维持在50~60 mL/g之间时,COD去除率可达90%以上,而当SVI高于100 mL/g,其COD去除率效果不佳,出水COD在400 mg/L以上。未经驯化的颗粒污泥对高浓度镉离子比较敏感,当氯化镉浓度为50 mg/L时,COD去除率仅为36.8%,且SVI迅速增加至112 mL/g,颗粒污泥发生解絮。而当氯化镉浓度低于1.0 mg/L时,对好氧颗粒污泥的影响较小。     

人工湿地-EAS系统在污泥厌氧消化液脱氮中的应用

采用多级垂直流人工湿地(MVF-CWs)处理城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化液(ES-DW),以潮汐流方式运行强化硝化,以剩余活性污泥(EAS)为碳源强化反硝化,研究NH_4~+-N和TN的去除特征。结果表明:MVF-CWs系统中,NH_4~+-N平均去除率为(99.02±0.92)%,NH_4~+-N去除负荷为429.85 g/(m~2·d);TN平均去除率为(61.10±10.06)%,TN去除负荷为162.65 g/(m~2·d)。利用剩余活性污泥胞内碳源对人工湿地出水强化反硝化,当EAS与人工湿地出水的体积比为4∶1时,TN平均质量浓度由(79.87±27.02)mg/L降为(19.96±0.91)mg/L,平均反硝化速率为(1.47±0.58)g/(m~3·h)。该工艺条件下,可将城市污水处理厂剩余污泥厌氧消化液回流引起的氮循环累积量降低97.46%。     

常温低基质厌氧氨氧化ASBR反应器的快速启动

采用低基质模拟废水〔NH_4~+-N、NO_2~--N分别为(25±0.4)、(33±0.6)mg/L〕,在温度为(23±0.5)℃的条件下,研究了厌氧氨氧化ASBR反应器的快速启动。第Ⅰ阶段HRT为24 h,pH不控制,菌体自溶期出水NH_4~+-N为69 mg/L,活性停滞期出水NH_4~+-N与进水几乎相等;第Ⅱ~Ⅲ阶段,菌体处于活性提高期,HRT分别为12、8 h,pH控制为8.0~8.2,出水NH_4~+-N降低到1.6 mg/L,NO_2~--N均先升高后降低;第Ⅳ阶段HRT为4 h,pH控制为8.0~8.2,出水NH_4~+-N和NO_2~--N均低于1 mg/L,TN去除负荷为352.3 mg/(L·d),△m(NH_4~+-N)∶△m(NO_2~--N)∶△m(NO_3~--N)=1∶(1.33±0.02)∶(0.26±0.02),反应器启动成功。     

以废磷酸为磷源的MAP法去除污泥压滤液中的氨氮

利用废磷酸作为MAP法的磷源处理污泥压滤液厌氧出水中的NH_3-N,考察了反应时间、搅拌方式、pH值、氮磷镁物质的量之比、初始NH_3-N浓度对NH_3-N去除效果和残余PO_4~(3-)浓度的影响,并确定了最佳反应条件。试验结果表明,当原水NH_3-N的质量浓度为700.42 mg/L,PO_4~(3-)的质量浓度为0.33 mg/L时,常温下,最佳反应条件为p H值为9,n(NH_4~+)∶n(PO_4~(3-))∶n(Mg~(2+))=1∶1∶1,曝气搅拌反应10 min。此时,NH_3-N的去除率可达84.91%,出水NH_3-N的质量浓度为105.69 mg/L,残余PO_4~(3-)的质量浓度为6.49 mg/L。以废磷酸作为沉淀剂磷源的MAP法,具有较好的NH_3-N处理效果,可用于高浓度NH_3-N废水的预处理。     

低温下多级AO-MBR工艺处理市政污水中试研究

针对低温条件下常规水处理技术难以满足出水要求的问题,对多级AO-膜生物反应器(MAO-MBR)工艺处理市政污水的情况进行研究,考察在低温下(7~13℃)对有机物和氮磷的去除效果。结果表明,在DO的质量浓度2.0 mg/L、回流体积比150%、HRT为18 h、MLSS的质量浓度6 g/L条件下,NH_3-N负荷、TN负荷分别为15 g/(kg·m~3)、20 g/(kg·m~3),出水COD、NH_3-N、TN、TP的去除率可分别达到96%、98%、85%、97.5%,出水水质达到GB 18918-2002的一级A标准。     

小型生活污水常温PVA生物处理工艺研究

采用PVA生物处理工艺在常温(12~17℃)条件下对某高校生活污水(ρ(CODCr)=130~330 mg/L,ρ(NH_3-N)=32~65 mg/L)进行处理。结果表明,PVA生物处理工艺运行负荷为1.5 kg[CODCr]/(m3·d)时,连续运行11 d,出水平均CODCr和NH_3-N的质量浓度分别为55.6和7.32 mg/L;此时整个处理系统污泥产率仅为0.1 g[MLSS]/g[CODremoved],无污泥外排。这说明扩大系统体积1倍,PVA生物处理工艺可以在常温下对生活污水进行有效处理。     

常温条件下接种OLAND污泥启动Anammox反应器的研究

采用固定床生物膜反应器(FBR)常温条件下接种OLAND污泥启动厌氧氨氧化(Anammox)反应器。温度15~25℃,水力停留时间(HRT)从2.0 d缩短至1.5 d,进水NH+4-N和NO-2-N的质量浓度分别从60 mg/L和30 mg/L逐步增加到320mg/L和260 mg/L。启动第1天,NH+4-N和NO-2-N即实现同步去除,首次表现出Anammox活性。反应器历经101 d,Anammox工艺成功启动。在启动过程的稳定期(第103~111天),进水NH+4-N和NO-2-N达到320 mg/L和260 mg/L,NH+4-N和NO-2-N的平均去除率均大于90%,其平均去除速率分别为167.61 g/(m3·d)和198.78 g/(m3·d);总氮负荷达387 g/(m3·d),总氮平均去除率为84.61%,总氮去除速率(NRR)高达336.44 g/(m3·d)。反应器效果良好,Anammox工艺稳定运行。     

连续流间歇曝气工艺处理生活污水规律探究

采用连续流间歇曝气工艺处理生活污水,探究不同间歇曝气方式对连续流反应器中COD、NH_4~+-N、TN、TP去除效果的影响。结果表明,间歇曝气的运行方式有利于抑制污泥膨胀问题;所有工况COD去除率均高于82%,且随着曝气时间的增加而增加,最高可达到92%;出水TP的质量浓度在1.8~5.5 mg/L,平均去除率约为30%,缺氧阶段NO_x~--N(x=2、3)、好氧缺氧交替频率、温度均是影响TP去除效果的因素;进水TN主要以NH_4~+-N的形式存在,出水TN的质量浓度浓度在51~53 mg/L,去除率23.2%~55.8%,反硝化阶段碳源不足是造成TN去除率低的主要因素;NH_4~+-N平均去除率在78%左右,间歇曝气NH_4~+-N的去除效率均高于连续曝气工况。     

曝气频率及溶解氧对匹配厌氧氨氧化型亚硝化反应的影响

试验采用匹配厌氧氨氧化型SBR工艺处理模拟废水,反应器在(28±1)℃,pH=7.5～8.0,曝气量为0.2～0.3 L·min-1条件下启动。通过静态试验考察在不同曝气频率(曝气5 min/停曝5 min、曝气15 min/停曝15 min、曝气30 min/停曝30 min及曝气45 min/停曝45 min)和溶解氧(DO=0.5 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L和2.0 mg/L)对反应器内部分亚硝化的迚程的影响。结果表明:在曝气频率为曝气30 min/停曝30min、DO=1mg/L时,NO2-N积累率维持在90%以上。适中的间歇曝气能有效促迚亚硝化细菌富集,有利于积累高浓度的NO2-N。     

单一反应体系曝气量与污泥质量浓度对同步硝化反硝化的影响

利用自培养硝化污泥与实验室筛选的1株反硝化细菌共培养形成共生污泥,构建膜生物反应器(MBR)单一反应体系同步硝化反硝化系统,得到系统良好同步硝化反硝化曝气量和污泥浓度的最优条件。由试验结果可知:在混合污泥质量浓度(MLSS)6.0~10.0 g/L时,调节曝气量,可以使单污泥同步硝化反硝化总氮(TN)去除率达到85%以上。不同MLSS下,达到最高TN去除率的最佳曝气量随着MLSS增高而向高曝气量偏移。随着MLSS增高,响应因子F变小,由曝气量的变化而引起的TN去除率变化明显变缓,表示MLSS对O2传递的缓冲能力越强。在MLSS为8 g/L条件下,低负荷比较容易达到较高的TN去除率,而高负荷下需要更高的曝气量以获得高的TN去除率,系统适合的NH4+-N负荷范围0~0.30 kg/(m3.d)。MLSS≥3.0 g/L,出水化学需氧量(COD)低于50 mg/L,COD大部分贡献于反硝化所需C源。单一反应体系同步硝化反硝化系统能对负荷的改变作出及时的回应,整体上运行比较稳定。     

预处理-UASB-A/O-高级氧化工艺处理制药废水实例

介绍了河南某生物技术有限公司采用"预处理-上流式厌氧污泥床(UASB)-A/O-高级氧化"工艺处理制药废水的工程实例。实际运行数据表明,该工艺处理效率高,运行稳定,经济可行。当调节池综合进水COD≤3 g/L,BOD_5≤1.5 g/L,SS、NH_3-N的质量浓度分别≤210、≤60 mg/L时,滤池出水COD≤90 mg/L,BOD_5≤16.2 mg/L,SS、NH_3-N的质量浓度分别≤27、≤7.2 mg/L,出水水质达到GB 21904-2008表2的排放标准。     

臭氧催化氧化-曝气生物滤池深度处理炼油废水的试验研究

根据某炼油废水二级生化出水的水质水量特点,采用臭氧催化氧化-曝气生物滤池对炼油废水生化出水进行了试验研究。考察了臭氧投加量、p H对臭氧催化氧化单元COD去除效果的影响,确定了该单元最佳臭氧投加量和最适宜pH,同时考察了pH对曝气生物滤池单元COD和NH_3-N去除效果的影响。结果显示,系统控制进水COD/O_3比=2∶1,pH在7~8,COD在150~250 mg/L,NH_3-N在21.6~59.9 mg/L的水质条件下,该系统不但能够稳定去除COD,且能够高效地去除NH_3-N,COD平均出水浓度为44.1 mg/L,NH_3-N平均出水浓度为2.07 mg/L,出水水质指标完全达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准。     

污泥龄对好氧MBR处理黄姜皂素厌氧出水影响

采用一体式好氧MBR处理黄姜皂素厌氧出水,在HRT=43 h的条件下,研究污泥龄(SRT)对MBR膜出水COD、NH_4~+-N去除效果和污泥混合液特性的影响,并对MBR动力学参数进行求解。结果表明,优化运行SRT为30~40 d,此时COD、NH_4~+-N处理效果良好,平均去除率分别达到95%、93%以上;ρ(MLVSS)/ρ(MLSS)大部分在0.350左右,明显低于传统活性污泥法;SRT对污泥负荷有一定的影响,SRT在30~40 d时,COD污泥负荷为0.090~0.140g/(g·d)。相关的动力学参数:V_(max)为0.285~1.061 d~(-1),K_s为20.90~178.8 mg/L,V_(max)/K_s为3.22~21.0 L/(g·d)。可为MBR优化SRT的选用以及处理该废水的工艺设计和运行操作提供参考。     

突发性重金属(Cu~(2+))进水对污水厂运行的影响与调控措施

研究了突发性重金属(Cu~(2+))进水对活性污泥去除COD和NH_3-N速率的影响,并观察了污泥沉降性和微生物等其他指标的变化,采取污泥置换和增加曝气量的方式进行了应急处置。试验结果表明,Cu~(2+)对去除COD活性50%抑制浓度为23 mg/L,对NH_3-N降解活性50%抑制浓度为33 mg/L。污泥置换可以快速有效提高COD和NH_3-N的去除速率,分别提高1.62倍和1.09倍,而增加曝气量的方式则不利于污泥活性恢复。     

低强度超声波对膨胀活性污泥沉降性能及污泥减量的影响

污泥膨胀和大量的剩余污泥是当前城市污水处理厂面临的重要问题。采用20k Hz超声波,在不同的声能密度和超声时间下处理微膨胀活性污泥,研究低能量密度超声波处理对活性污泥的沉降性能及污泥减量的影响。结果表明:超声波处理可改善污泥沉降性能和实现污泥减量。适宜的超声处理时间为30~40s。超声处理后,泥水界面沉降速率可提高52%,污泥容积指数(SVI)可由202.9m L/g下降到151m L/g左右,污泥减量率为12.5%。在超声波处理40s时污泥减少已基本完成,而上清液的溶解性化学需氧量(SCOD)在40s之后还在大幅升高,从絮体中释放出来的污泥的溶解液化相对滞后。在一定范围内增加超声处理时间和提高超声能量密度有利于污泥减量效果的提升。活性污泥的初始p H对超声处理效果的影响不大。污泥初始浓度对污泥减量效果影响较大,采用超声波处理较高浓度的污泥时,污泥上清液SCOD增加值在25~29mg/g SS之间。