反硝化除磷技术分析及展望

目前水体富营养化情况相当严重,其主要原因是磷含量的增加,因此废水的除磷技术十分重要.反硝化除磷技术利用厌氧、缺氧交替的环境,通过反硝化聚磷菌的作用,同时完成过量吸磷和反硝化过程,应用前景广阔.简述了反硝化除磷技术的机理,介绍了单污泥系统反硝化除磷工艺(BCFS工艺)及双污泥系统反硝化除磷工艺(A2N工艺、DEPHANO...     

以污泥微氧水解发酵液为碳源处理低C/N城市污水

采用污泥微氧水解发酵液为碳源用于厌氧/好氧/缺氧模式运行的SBR工艺处理低C/N城市污水,考察了不同C/N下系统的脱氮除磷能力。结果表明:随着C/N的提高,SBR工艺的脱氮除磷效果逐渐强化,当C/N在7、8时,系统内出现了反硝化除磷现象,并在C/N=8时实现了高效同步脱氮除磷,对COD、NH4+-N、TN、TP的去除率分别为93.7%、98.9%、84.3%、96.1%,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。     

双污泥反硝化脱氮除磷工艺的影响因素及分析

介绍了双污泥反硝化脱氮除磷工艺的反应机理,从C/N、超越污泥回流比、pH、DO、HRT及MLSS等方面分析了对双污泥反硝化脱氮除磷工艺在运行过程中的影响及目前国内外双污泥反硝化脱氮除磷工艺的研究现状,提出了今后在双污泥反硝化脱氮除磷工艺的研究中应当解决的问题.     

SBR工艺脱氮除磷研究进展

总结了SBR脱氮工艺中的同步硝化/反硝化、亚硝化脱氮现象,讨论了影响SBR除磷的碳源、聚磷菌与非聚磷菌竞争、pH值、好氧曝气、污泥龄、水力停留时间等因素,并对SBR工艺中脱氮除磷的相互影响进行了探讨;最后,给出了可以同时脱氮除磷的一种SBR的运行方式。     

污泥龄对A/A工艺反硝化除磷效能的影响

利用厌氧/缺氧SBR驯化成功的反硝化聚磷污泥进行试验,研究了泥龄对反硝化除磷及COD去除效果的影响,通过比较不同SRT污泥性质的变化,分析产生不同除磷效果的原因,探讨SRT与污泥浓度、除磷机制的关联性。结果表明:稳定运行的反硝化除磷系统在不排泥情况下,最多可连续运行36 d。     

反硝化除磷机理与工艺研究进展

介绍了反硝化除磷机理的研究和发展状况,通过反硝化除磷的特性分析,阐述了反硝化除磷机理.介绍了反硝化除磷工艺的发展状况,通过比较得出单污泥和双污泥系统适合市政污水、低氮源和低C/N污水的脱氮除磷工艺.     

反硝化除磷技术的理论、工艺及影响因素的研究进展

废水的反硝化除磷技术作为生物除磷的一个新思路,因其能够解决传统脱氮除磷工艺运行中碳源不足、菌群竞争、泥龄难以控制等诸多问题,已成为废水生物处理研究的一个重要方向。概括反硝化处理的基本理论与优点,阐述A2／O、A2N工艺中实现反硝化除磷的控制方法及研究应甩情况,重点讨论C／N比、缺氧泡NO2负荷及污泥回流比对反硝化除磷效果的影响。     

A_2N工艺的固有弊端分析及其对策研究

基于反硝化除磷理论开发的A2N双污泥工艺已经成为国内外污水生物处理领域的研究重点,介绍了A2N双污泥反硝化除磷工艺的原理及其发展,深入分析了该工艺的固有弊端,综述了国内外学者针对A2N工艺的弊端所提出的对策和改进工艺,并对其进行评价,指出了当前研究中存在的主要问题,提出了今后的研究方向。     

A_2SBR工艺反硝化除磷系统的快速启动与稳定运行

为了实现废水同时脱氮除磷的目的,采用A2SBR工艺进行了长期的实验室实验,考察反硝化除磷系统的启动与运行效果。结果表明:在进水COD质量浓度200 mg/L,磷酸盐质量浓度4—11 mg/L,缺氧段硝酸盐质量浓度从25 mg/L提高到55 mg/L的条件下,采用"厌氧(2.5 h)-沉淀排水(1 h)-缺氧(3.5 h)-沉淀排水(1 h)"的周期性运行方式,可在31 d内成功启动A2SBR反硝化除磷系统,厌氧段COD、硝态氮和磷酸盐去除效率分别为77%,90%和84.96%。稳定运行后硝态氮和磷酸盐去除效率分别达到92%和91%,COD去除率高于80%,其出水磷酸盐质量浓度接近于0,表现出良好的反硝化脱氮和除磷性能。     

A_2N_2双污泥系统反硝化除磷工艺的启动与稳定

采用低C/N比实际生活污水,以A2N2-SBR(厌氧/硝化/缺氧/硝化)双污泥系统为研究对象,重点考察了A2N2系统启动过程中的脱氮除磷特性。试验结果表明:采用在A2/O-SBR和N-SBR单元分别接种种泥,分开培养驯化聚磷菌污泥和硝化菌生物膜,并利用A2/O-SBR单元的出水作为N-SBR单元的进水,25 d好氧硝化菌生物膜挂膜成功,氨氮去除率稳定在93%以上;A2/O-SBR单元采用先厌氧/好氧(A/O)后厌氧/缺氧(A/A)的运行方式,43 d成功培养富集了反硝化聚磷菌(DPAOs),DPAOs占PAOs的67.81%,反硝化除磷率在77.9%以上;启动成功后原水中约73%和13%的COD分别在A2/O-SBR单元的厌氧段和N-SBR单元曝气过程中被去除,系统出水COD、NH+4-N、PO43--P、TN浓度分别为40.6、0、0.4、13.5 mg·L-1,达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A排放标准。     

污水生物脱氮除磷研究进展

本文对生物脱氮除磷理论及工艺进行了综述,重点介绍了运用最为广泛的氧化沟工艺、厌氧-缺氧-好氧(Anaerobic-Anoxic-Oxic,A2/O)工艺、SBR工艺以及新型脱氮和反硝化除磷工艺,并阐述了这些工艺的运行方式和特点,为开发适合我国国情的污水脱氮除磷工艺提供理论基础.     

A~2/O工艺强化反硝化除磷控制策略研究

在传统A2/O工艺的基础上,通过设立预缺氧区(即建立A-A2/O工艺)、外加碳源等手段,强化A2/O工艺处理低C/N生活污水的脱氮除磷能力。试验结果表明,经过强化后的A2/O反应器对COD、TN及TP去除效果良好,COD、TN及TP的去除率分别为92%、98%、85%。系统表现出明显的反硝化除磷现象,缺氧区除磷量占总除磷量的17.18%。反硝化除磷现象的产生降低了碳源缺乏对A2/O工艺脱氮除磷性能的影响,提高碳源的利用效率。为采用A2/O工艺处理低C/N生活污水的污水处理厂提供理论依据。     

长泥龄改良A2/O工艺的短程硝化反硝化除磷

为解决传统A²/O工艺硝化与除磷泥龄(SRT)之间的矛盾,进一步提高低C/N(P)比生活污水同步脱氮除磷效率,采用一种改良A²/O工艺在长SRT条件下处理生活污水.试验结果表明,该工艺可有效筛选和强化反应器内活性污泥,并大量富集长SRT的反硝化除磷菌(DPAO).通过亚硝酸盐氧化菌(NOB)淘洗阶段后,反应器在SRT=19.6d、A²O段污泥浓度(MLSS)=5.5 g·L^-1、水力停留时间(HRT)=8.2 h、污泥回流比(R)=90%、硝化液回流比(r)=250%、溶解氧(DO)=1.5～0.3 mg·L^-1,间歇曝气段HRT=4 h、曝气周期1 h曝气1 min(DO=0.3～0.5 mg·L^-1)、沉淀59 min条件下长期运行,COD、NH₄⁺-N、TP和TN的平均去除率分别为88.71%、99.2%、93.77%和89.52%,出水亚硝化率(NO₂^--N/NO_x^--N)可达97.2%,DPAO占聚磷菌(PAO)比为95.5%.污水中约72.96%的COD被DPAO合成PHA除磷,15.75%的COD由异养反硝化消耗,约41.96%和31.31%的N分别通过反硝化除磷和异养反硝化去除.剩余污泥主要由DPAO和反硝化菌增殖产生,分别占82.74%和17.24%,较传统脱氮除磷途径减少了58.76%的碳源消耗和44.6%的污泥排放.     

厌氧-限氧SBR处理低C/N生活污水SNDPR启动及N2O释放

以厌氧-限氧方式运行序批式生物反应器（SBR）,采用逐步降低进水碳氮比（C/N）方式驯化聚磷菌（PAOs）和聚糖菌（GAOs）,启动了低C/N生活污水同步脱氮除磷过程（SNDPR）,并考察了SNDPR内PAOs、GAOs间竞争关系及系统脱氮除磷性能过程N₂O释放特性。结果表明,C/N=7.0,SBR限氧段脱氮和除磷效率分别为83.5%和90%以上,N₂O产量为0.54 mg/L;C/N=3.0~3.5,脱氮和除磷效率分别降至60.1%和80.5%,N₂O产量达1.09 mg/L。SBR内不同反应阶段内源物质变化均表现出PAOs-GAOs共存特性。高C/N有利于微生物合成聚-β-羟基烷酸酯（PHA）并促进N₂O还原。C/N降低,SBR内污泥内源物质转化倾向于富集GAOs的降解特性。氨氧化菌（AOB）好氧反硝化过程及GAOs以PHA作为电子供体的内源反硝化过程促进了N₂O的释放。随C/N降低,SBR内污泥平均胞外聚合物（EPS）由43.4 mg/g VSS增至50.5 mg/g VSS,污泥容积指数（SVI）由99 ml/g增至127 ml/g。疏松型EPS（LB-EPS）内,蛋白质（PN）与多糖（PS）之比（PN/PS）随C/N增加而降低,污泥亲水性增加,不利于污泥脱水。     

强化反硝化除磷对A~2O工艺微生物种群变化的影响

强化A2O工艺中的反硝化除磷比例,是提高该工艺处理低C/N比污水时脱氮除磷效率的有效途径。采用52.5 L的A2O反应器处理实际生活污水,研究了系统在不同的反硝化除磷比例情况下微生物的种群变化及关系。试验结果表明,随着水质条件及运行状态的改变,系统反硝化除磷的比例也在变化,同时微生物种群结构表现为一种动态的演替过程,工艺条件与微生物的种群结构具有很强的映射关系。测序结果表明,具有传统除磷功能的Acinetobacter在系统反硝化除磷得到强化的时候会逐渐被淘汰,而Uncultured Chlorobi bacterium会逐渐得到增殖,可能是系统中具有反硝化除磷功能的微生物。     

好氧颗粒污泥同步除磷脱氮研究的新进展

结合近年来国内外除磷脱氮的最新研究成果,对好氧颗粒污泥除磷脱氮的机理及工艺进行了探讨和研究。研究表明通过适当的SBR定向培养,可以在颗粒污泥中培养出不同的微生物菌群(硝化菌、反硝化菌、聚磷菌、反硝化聚磷菌等),使其能够实现同步除磷脱氮,从而为污水生物除磷脱氮工艺研究提供了一个新思路。     

碳源对SBR系统短程硝化/反硝化除磷影响的比较研究

2个实验室规模的序批式反应器在厌氧/好氧/缺氧交替条件下运行,以比较表面活性剂SDBS促进剩余污泥发酵产生的发酵液(S-SBR)与乙酸(A-SBR)分别作碳源对同时生物除磷脱氮系统的影响.结果表明,2个SBR反应器中均发生部分短程硝化反硝化,好氧段,S-SBR中亚硝态氮累积的VSS最高浓度为3.5mg·g-1,累积率达到70.0%,分别为A-SBR的2.3倍和1.7倍;A-SBR中的磷主要通过好氧聚磷去除,而S-SBR中除了好氧聚磷外,另有13.0%的磷通过反硝化除磷去除,使得S-SBR中总氮和磷的去除率(分别为94.7%和100.0%)比A-SBR(分别为79.2%和73.4%)高,因此,以剩余污泥发酵液作碳源与乙酸相比有助于生物脱氮除磷系统保持较好的脱氮、除磷效果.     

交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺

采用某污水处理厂A²/O工艺中的活性污泥为种泥,以模拟生活污水为对象,考察了交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺的启动与运行特性,并采用高通量测试技术分析系统除磷污泥的菌群结构。通过60天的启动试验,系统内反硝化聚磷菌占聚磷菌总数的比例由21.3%提高到94.4%,出水磷在0.6mg/L左右。通过逐步增加进水氨氮的方法运行2个月,系统的脱氮除磷效果稳定。在进水P浓度为6.4mg/L,保持进水N/P比为8.8,交替厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺效能最优,可达0.12kgN/(m³?d)和0.018kgP/(m³?d),出水总磷(TP)0.8mg/L,总氮(TN)12mg/L,出水COD、NH₃-N和TN达到国家综合排放标准GB18918-2002一级A排放标准。周期试验中,pH值、氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP值)均可作为厌氧释磷的控制参数,ORP也可指示缺氧吸磷的终点。典型周期内硝酸盐、亚硝酸盐的消耗量与磷的吸收量基本呈线性关系。系统内污泥多样性约为种泥的0.5倍,在“门”、“属”分类级别上分别以Proteobacteria、Xanthomonadales-nobank为主。     

序批式反应器中反硝化除磷脱氮的研究

为了提高污水脱氮除磷的效率,研究采用序批式反应器(SBR工艺)厌氧、好氧和缺氧(AOA)的运行方式富集反硝化聚磷菌(DPB),实现同步脱氮除磷。结果表明:在好氧段投加甲醇作为碳源(25—40 mg/L)可有效抑制好氧吸磷,对硝化反应影响较小,能够在缺氧段实现同时反硝化脱氮除磷。SBR反应器稳定运行10个月,当进水NH4+-N、PO43--P分别为30,15 mg/L时,总氮(TN)和PO43--P的平均去除率分别为82.5%和92.1%。聚磷菌能够利用硝酸盐作为电子受体,DPB占总聚磷菌的比例达到44.8%。与A2O运行方式相比,AOA运行方式更有利于实现DPB的富集。     

节能强化脱氮除磷工艺处理污废水试验研究

对集A2O2和深井曝气技术于一体的井式A2O2工艺进行改进,省去了耗能较高的混合液回流环节,根据理论与运行经验合理控制温度、pH、DO、MLSS、污泥回流比等参数,并通过监测DO来反馈调节自回流量的大小,保证系统正常运行。同时,结合硝化反硝化脱氮(SND)、反硝化除磷及动力学原理,研究了该工艺脱氮除磷的效果及处理污废水的能力。结果表明,井式A2O2的改良工艺出水TOC、TP、TN、NH4+-N满足GB 18918-2002一级A排放标准,对污废水具有一定的抗水力负荷能力,在节能的同时强化了硝化反硝化脱氮除磷效果。