多段进水A/O生物接触氧化工艺模拟

基于活性污泥1号数学模型(ASM1),结合Fick扩散定律建立了多段进水A/O生物膜工艺数学模型,并采用处理高浓度生活污水的三段进水A/O生物接触氧化工艺的试验结果对模型进行了验证和校验。最后,采用建立的模型研究了工艺的最佳进水流量分配系数。结果表明:①多段进水A/O生物接触氧化工艺对高浓度生活污水有较好的处理效果,当工艺的内回流比控制在0.75～1.00时,可以达到较高的总氮去除效率(>85%); ②建立的模型可以很好地模拟三段进水A/O生物接触氧化工艺的运行; ③当进水碳氮比为10时,模拟得到的工艺最佳流量分配系数分别为0.5、0.3和0.2。该模型能够用于多段进水A/O生物接触氧化工艺各处理单元内发生的生化反应过程的模拟,对多段进水A/O生物接触氧化工艺的运行和设计有指导意义。     

分配比对分段进水A~2/O工艺脱氮除磷的影响

以低C/N实际污水为研究对象,研究进水分配比对分段进水A~2/O工艺脱氮除磷性能的影响.以稳态条件下建立的物料平衡方程为基础,分析进水分配比对处理过程的影响.结果表明,分段进水A~2/O工艺平均出水CODCr和NH3-N质量浓度基本维持为25.6~41.2mg/L和0.35~1.40mg/L,出水水质较稳定;出水TN、TP受进水分配比的影响明显.根据已建立的物料平衡方程分析发现,当进水分配比由6∶3降低至3∶6时,缺氧单元反硝化脱氮贡献率由36.95%升至83.47%,厌氧单元反硝化脱氮贡献率由43.81%降至12.30%,好氧单元同步硝化反硝化脱氮贡献率由19.24%降至4.23%,缺氧单元反硝化成为去除TN的主要途径,TN总体去除率升高9.95%;缺氧单元缺氧聚磷除磷贡献率由5.20%升至13.00%,好氧单元好氧聚磷除磷贡献率由94.80%降低至87.00%,好氧聚磷为去除TP的主要途径,但TP总体去除率降低5.37%.     

单级A/O程序HSMBR除碳脱氮

针对传统膜生物反应器的不足,设计出新型膜生物反应器工艺系统——复合膜生物反应器（HSMBR）,并对HSMBR除碳脱氮性能进行了系统的实验。结果表明：通过控制缺氧/好氧的比例时间实现了A/O程序HSMBR对NH4＋-N、COD、TN的去除,其平均去除率分别为92.8%、94.4%、69.4%。在A/O程序HSMBR运行过程中,进水NH4＋-N值与A/O过程交替时氨氮值几乎不变;在好氧过程中,有90%以上的氮化合物在好氧过程中消失,从而证明了在A/O程序HSMBR运行过程中存在好氧脱氮现象;另外,在A/O程序HSMBR运行过程中,COD/TN为3.5时,TN的去除效率达到85.5%。     

A/O脱氮工艺影响因素及其控制策略的研究

为有效提高A／O工艺脱氮效率,以淀粉废水为研究对象,系统考察了DO、硝化液回流量、污泥回流量、SRT、进水COD与TN质量质量浓度比和HRT等因素对脱氮效率的影响,并建立了相应的控制策略,如以出水氨氮质量浓度来控制好氧区DO值,以缺氧区硝酸氮质量浓度来控制内循环回流量,以进水COD与TN质量质量浓度比或出水总氮质量浓度来控制外碳源投量,最后根据上述分析建立了A／O工艺硝化与反硝化反应专家控制系统。     

分段进水运行方式提高SBR工艺脱氮性能的研究

传统生物脱氮工艺处理生活污水时存在有机碳源不足、脱氮效率低的问题,因此新的SBR运行模式(分段进水SBR)得到越来越受到关注,该模式的优势为可以利用原水中的可生物降解有机物和减少外加碳源,实现脱氮效果。在相同的实验条件下对比分析了传统SBR工艺及分段进水SBR运行模式下对生活污水的脱氮效果,研究结果表明:常规进水总氮的平均去除率为55.19%,分段进水总氮的平均去除率为64.23%,分段进水对总氮的去除率比常规SBR工艺对总氮的去除率高9.04%;在进水NO_3~--N浓度相近的情况下:常规出水NO_3~--N的平均出水浓度为12.996 mg/L,分段出水NO_3~--N的平均出水浓度为9.982 mg/L,出水NO_3~--N的浓度分段SBR的比常规SBR工艺的低3.014 mg/L;而分段进水SBR与常规SBR工艺对NH_4~+-N、COD在去除率方面并无明显差异。以上可以得出:在相同条件下,分段进水SBR工艺可更好的实现脱氮效果。     

两种分段进水工艺脱氮除磷性能对比

以实际城市生活污水为处理对象,调整A/O分段进水工艺结构和运行参数,对比研究了系统去碳、脱氮、除磷性能,着重分析了改进后工艺(改良UCT分段进水工艺)的脱氮除磷机理.结果表明,改良UCT分段进水工艺在进水分配比40%:30%:30%,污泥龄8～9 d,内循环和污泥循环比75%,厌氧区、缺氧区、好氧区的体积比1∶3∶6的运行条件下,可以同时获得碳、总氮、总磷的高效去除,去除率分别为(83.9±3.3)%、(83.5±1.4)%和(86.6±2.4)%,对比A/O分段进水工艺脱氮除磷性能得到了显著的提升.     

不同进水COD/N对序批式活性污泥反应器脱氮效果的影响

以序批式活性污泥反应器(SBR)为主体,以生活污水为处理对象,考察了不同的进水COD/N比值对生活污水脱氮的影响。结果表明,尽管进水的COD不同,但是出水COD均低于30 mg/L,平均去除率高于90.05%,说明COD的去除与进水COD/N无关。而对于总氮的去除则表现出很大的波动性,COD/N比为10时总氮去除率最高达到64.20%,出水浓度为19.87 mg/L。其他3种进水的总氮去除率分别只有51.94%、43.22%、37.39%。因此,不同COD/N比的进水对脱氮效果影响较大,并且去除率随着碳氮比的升高而增加。     

分段进水生物脱氮工艺最高脱氮率的探讨

根据物料平衡方程重新推导了分段进水生物脱氮工艺的最高理论脱氮率公式,试验考察了不同进水C/N比条件下,各段等比例进水和非等比例进水时的脱氮率.在C/N比为6、8.25和10.5(COD恒定为330 mg/L)、各段等比例进水条件下,得出脱氮率分别为80.1%、79.8%和81.3%,与公式计算得出的脱氮率相符.在C/N比为10.5 、13和17.5(NH3-N恒定为38 mg/L)的情况下,进行了各段非等比例进水条件下的试验研究.试验结果表明在进水流量分配系数λ分别为2.5、3和4的情况下,总氮去除率分别为92.4%、93.8%和96.4%,远高于已有文献的最高理论脱氮率,与推导的最高脱氮率公式相符.     

水力负荷对A/O生物滤池处理生活污水的影响

目的 研究A/O生物滤池工艺脱碳硝化原理,确定该工艺的运行参数.方法 通过试验对比水力负荷变化对COD、NH3-N和TN去除效果的影响.结果 试验结果表明:A/O生物滤池的缺氧段对COD、NH3-N和TN的去除起到重要作用.为了达到最佳处理效果,缺氧段要保持在一定的高度范围内.最佳高度在500～600mm;当A/O生物滤池水力负荷为(2～3)m/h,缺氧区与好氧区体积比为1:3时,原水中的COD、NH3-N和TN都取得了较好的去除效果.结论 A/O生物滤池水力负荷的增加,回流混合液带入更多的溶解氧,加强水流在滤柱内的扰动,增强了滤柱内的复氧,破坏缺氧滤柱内缺氧环境,这对反硝化及总氮的去除是不利的.     

缺氧好氧摇动床石化废水生物脱氮实验研究

目的消除排放石化废水的COD、NH4^＋-N、TN污染,进行废水的生物脱氮研究,防止富营养化的发生.方法将缺氧好氧工艺应用到摇动床技术中,利用AO摇动床对石化废水的生物脱氮效果进行研究.结果考察工艺的启动挂膜性能以及硝化液回流比和进水负荷对脱氮效果的影响.表明该工艺在20 d内挂膜完成.在进水的COD质量浓度为400～600 mg/L、NH4^＋-N质量浓度为20～40 mg/L、硝化液回流比为2.5和水力停留时间为26.1 h时,出水COD、NH4^＋-N和TN质量浓度小于40 mg/L、1.0 mg/L、7.0 mg/L COD去除率、硝化率和反硝化率分别达到90%、95%和70%.随着回流比的增大,总氮去除率也增大.结论AO摇动床对石化废水具有较好的脱氮效果,是一种值得推广应用的脱氮工艺.     

UASB-A/O-ASBR工艺实现晚期垃圾渗滤液深度除碳脱氮

针对晚期垃圾渗滤液实现深度除碳脱氮,采用上流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket,UASB)-缺氧/好氧反应器(anoxic/aerobic reactor,A/O)-厌氧氨氧化反应器(anaerobic sequencing batch reactor,ASBR)组合工艺,以短程硝化-厌氧氨氧化耦合反应为依托,通过UASB实现有机物的大部分降解,在A/O中实现短程硝化,在ASBR中通过厌氧氨氧化深度脱氮.研究结果表明:当进水ρ(CODcr)、ρ(NH_4~+-N)和ρ(TN)分别为2 220 mg/L、1 400~1 450 mg/L和1 450~1 500 mg/L;最终出水分别为98、7、25 mg/L,实现了分别为95.6%、98.3%和99.5%的高去除率.故该工艺无须投加任何外碳源,最终实现化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮(NH_4~+-N)和总氮(total nitrogen,TN)的高效、深度去除.     

进水N/P对MUCT工艺脱氮除磷性能的影响

研究了进水N/P对MUCT（modified university of cape town）工艺脱氮除磷性能的影响。结果表明,在低N/P（N/P=3.5～5.5）条件下,当进水N/P升高时,混合液回流2比值加大,缺氧吸磷率增加,对TP的去除率在93%以上;在高N/P（N/P=7.7～10.7）条件下,当进水N/P升高时,第2缺氧区硝酸盐氮浓度增加,缺氧吸磷率增加;随着N/P的升高,氮的同化去除率下降,同化作用对总氮的去除贡献减小;随着N/P的升高,好氧吸磷速率下降,硝化速率增加,出水氨氮浓度较低,在3.3 mg/L以下。     

溶解氧对膜生物反应器处理生活污水的影响研究

论文研究了溶解氧(DO)对同步硝化反硝化膜生物反应器(SNdNMBR)处理生活污水过程脱氮除磷的影响.在一定的条件下控制DO浓度于不同的范围,考察MBR内同步硝化反硝化过程及对COD的去除效果.试验结果表明:当水力停留时间(HRT)在6 h左右、C/N(浓度比)约为8和pH在微碱性范围内时,反应器进行低氧曝气且将DO控制在1.0 mg/L左右,系统表现出良好的SNdNMBR过程脱氮除磷效果,膜生物反应器系统对COD、NH3-N、TN和TP的去除率分别达到89.43%、80.5%、75.72%和76.37%.     

厌氧折流板反应器与膜生物反应器组合工艺脱氮除磷机理研究

将ABR反应器与MBR反应器相结合,构建ABR/MBR优化组合工艺(CAMBR),并用于处理城市污水(pH6.5～8.5,温度25±1℃)。结果表明,CAMBR反应器在HRT为7.5 h,回流比为200%以及DO为3 mg/L时,反应器运行稳定,出水达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。出水COD、NH4+-N、TN和TP的平均浓度分别为24、0.4、10.6、0.31 mg/L;对应的去除率分别为93%、99%、79%和92%。膜池强化了系统去除功能,对NH4+-N、TN和TP的去除率分别为13%、10%和18%。     

AOA-SBR同步脱氮除磷性能研究

借助序批式反应器(SBR),通过采用厌氧/好氧/缺氧(AOA)的运行方式来实现同步脱氮除磷.结果表明:AOA-SBR系统运行稳定后,磷酸盐和总氮的平均去除率分别可达97.77%和88.89%;对运行时间优化得到最佳运行工况为厌氧(含进水)1.5,h,好氧2.5,h,缺氧3,h,静置沉淀1,h以及排水闲置0.5,h.缺氧段外碳源浓度及投加方式试验结果表明,一次性投加优势明显,最佳投加浓度为60,g/L NaAc.     

内循环对A2/O工艺脱氮的影响

采用有效容积为52L的A~2/O工艺,以实际生活污水为水源,研究了不同进水ρ(NH_4~+-N)负荷条件下,内循环回流比对系统脱氮效率的影响.实验结果表明,硝化速率随着进水ρ(NH_4~+-N)负荷增加而升高,系统脱氮效率随着内循环回流比增加而升高,内循环回流比从0增加到6,系统脱氮效率升高了14.0%,其中,ρ(NO_x~-N)去除率升高了10.2%,ρ(NH_4~+-N)去除率升高了3.8%.为稳定出水中氮的浓度、降低运行费用,内循环回流比应随进水ρ(NH_4~+-N)负荷的增加而增加,一般情况下内循环回流比易控制在2左右.     

改进型 MST- 人工湿地组合工艺处理分散生活污水的研究

在温室型MST装置中加入人工浮岛构成生态/生物一体化装置,出水经过人工湿地深度处理,将此组合工艺用于分散生活污水处理中,研究其可行性。研究发现当COD、NH4+-N、TN进水浓度分别为323.46mg/L、25.98mg/L、34.57mg/L时,出水浓度分别为28.79mg/L、0.93mg/L、9.65mg/L,平均去除率分别为89%、96%、72%,达到了《城镇污水出水处理厂污染物排放标准》一级A标的标准,证明了该工艺的可行性。     

交替缺氧/好氧CAST处理低ρ_(COD)/ρ_(TN)生活污水的脱氮研究

以低ρCOD/ρTN生活污水为处理对象,在连续和分段2种进水方式下分析了交替缺氧/好氧循环式活性污泥法工艺的脱氮性能及曝气需求量,并研究了分段进水方式下pH、ρDO和氧化还原电位(oxidation reduction potential,ORP)的变化规律.结果表明,连续进水方式下,系统TN平均去除率75.1%,系统因长期低负荷运行而发生污泥膨胀,污泥容积指数(sludge volume index,SVI)平均值为229 mL/g,同时,曝气量升至0.56 m3/h时,才能使NH4+-N去除率大于99%;采用分段进水方式时,系统TN平均去除率可提高至81.5%,污泥沉降性能良好,并且曝气量降至0.24 m3/h时,系统NH 4+-N去除率仍大于99%,节省了运行费用.此外,当采用分段进水时,反应区内的pH值、ρDO和ORP值曲线有较明显的变化规律,并与反应区内污染物浓度的变化有着较好的相关性.     

碳氮质量浓度比值对SBBR工艺处理城市污水脱氮的影响

目的研究在碳源不足的条件下,外加碳源碳氮质量浓度比值对序批式生物膜反应器（SBBR）工艺处理低碳氮质量浓度比值城市污水脱氮特性的影响．方法在厌氧末期、好氧初期投加外加碳源乙酸钠,通过改变碳源的投加量相应的改变系统内的碳氮质量浓度比值．测量每次试验进出水COD、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮以及总氮的质量浓度变化．结果当外加碳源后碳氮质量浓度比值为5．88时,系统对COD质量浓度的去除率最高,达到95．6％;将碳氮质量浓度比值由3．48增大到11．79,但其对NH3-N的去除效果影响不大,去除率均在90％以上,当外加碳源后碳氮质量浓度比值为3．48时,NH3-N去除率最高为99．37％;外加碳源后的碳氮质量浓度比值为7．94时对TN的去除效果最好,去除率为83．95％．结论外加碳源的加入使得SB—BR系统对低碳氮质量浓度比值生活污水中的COD、NH3-N、TN具有良好的去除效果,使系统脱氮性能提升．