外加电流对AO工艺缺氧区脱氮效率与污泥絮凝的影响

AO工艺利用硝化液内循环实现生物脱氮,很难保证缺氧区的缺氧条件,导致脱氮效果不理想,污泥絮凝性差。为了达到强化生物脱氮的目的,本研究采用外加电流提高缺氧区的污泥活性和生物絮凝性,探索不同电流强度下污泥接触角、zeta电位和污泥粒径的变化,结合三维荧光光谱（3D-EEM）与傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析胞外聚合物（EPS）的组成,考察外加电流对污染物去除和污泥性质的影响。结果表明：当电流强度低于30mA时,随着电流强度的增加,TN和COD去除率提高,酶活性增强。当电流强度为30mA时,ORP为-135mV,硝酸盐还原酶活性达到最强[0.37μg/（mg·min）],TN去除率达到最高79.43%;当电流强度为40mA时,脱氢酶活性达到最强[50.86mg/（L·h）],COD去除率达到最高80.65%。当电流强度低于40mA时,随着电流强度的提高,蛋白质（PN）与多糖（PS）的比值增加,污泥接触角增大,zeta电位减小,平均粒径升高,污泥絮凝性增强;由3D-EEM和FTIR分析可知,色氨酸和酪氨酸类的荧光强度增强,EPS的官能团无明显变化。当电流强度为40mA时,污泥重絮凝能力（FA）为40.33%,出水悬浮物（ESS）为13.95mg/L,污泥容积指数（SVI）为66.5mL/g,污泥絮凝性最好。随着电流强度的继续提高,污泥絮凝性逐渐变差。因此,将电流强度控制在40mA,可以同时实现提高生物脱氮效率和污泥絮凝性的目的。     

Fe~(3+)在A~2O工艺缺氧区的转化规律及其对污泥絮凝性的影响

为了研究铁元素对A~2O工艺污泥絮凝性的影响,考察Fe~(3+)在污泥上清液、胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)与底泥(Pellet)中的分布和迁移转化规律,结合三维荧光光谱(3D-EEM)、原子吸收和X射线衍射仪(XRD)分析Fe的存在形态和结构特征,揭示Fe~(3+)与微生物代谢产物的作用机制,探索Fe~(3+)对脱氮除磷效率的影响。结果表明:低浓度Fe~(3+)(10 mg·L~(-1))能够提高COD和TN去除率,促进微生物活性,增强污泥生物絮凝性;高浓度Fe~(3+)(10～40 mg·L~(-1))则抑制微生物活性,使EPS总量升高,污泥絮体脱稳,LB、TB层PN/PS是影响污泥絮凝性的关键因素;Fe~(3+)的投加强化生物除磷效率,当Fe~(3+)浓度为40 mg·L~(-1)时,TP去除率为93%。Fe~(3+)在污泥混合液中的分布规律为TB上清液LBSMP,Fe~(3+)在生物体内富集累积,能够改变EPS各层的组分。     

邻苯二甲酸二丁酯在A2/O系统的迁移转化规律

研究了造纸废水处理系统对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的去除特性.在厌氧-缺氧-好氧(A2/O)条件下,进行了相应的序批式试验,确定了水相和泥相中DBP降解的动力学参数,建立了去除动力学模型(考虑吸附作用),并对模型预测的结果与实际测量值进行了比较.结果表明,在不同的HRT下,DBP去除率达到94%,出水中只含微量的DBP(0～7μg·L-1);厌氧、缺氧、好氧的去除速率常数分别为0.56、0.85、1.00,均高于AsM2的推荐值,说明在同一污泥系统的厌氧和缺氧条件下,DBP也能被较好的降解;模型得到的各池混合液出水中DBP的质量浓度模拟结果与实测结果符合较好(误差<10%).     

纳米Fe3O4的制备及其强化生物聚合铁絮凝性能的研究

在对生物聚合铁絮凝性能研究的基础上,用半透膜法以自制生物聚合铁为原料制备了纳米Fe3O4,考察其与生物聚合铁联合去除水中浊度的性能,并对其絮凝机理进行初步探讨。结果表明:纳米Fe3O4可以强化生物聚合铁的絮凝效果并有助于加速矾花沉降,联合处理低温低浊水取得了较好的效果,生物聚合铁的最佳投药量为0.4mL/L,纳米Fe3O4的最佳投药质量浓度为2.4 mg/L。     

Fe2+/Fe3+和Mn2+对低氧曝气过程总氮去除与转化途径的影响

为短期快速实现实际生活污水自养脱氮,采用含有厌氧氨氧化菌的实际污水处理厂活性污泥,针对Fe²⁺/Fe³⁺和Mn²⁺对低氧曝气过程中氮的去除效果进行了研究,分析确定了氮素转化的途径。研究结果表明,Fe²⁺/Fe³⁺和Mn²⁺均可提高活性污泥中厌氧氨氧化菌（AnAOB）丰度,但由于Fe²⁺/Fe³⁺对氨氧化菌（AOB）也存在一定抑制作用,因此,短期投加Fe²⁺/Fe³⁺条件下,低氧曝气过程中总无机氮去除率为25%,但投加Mn²⁺条件下总无机氮去除率可达44%。通过氮素平衡分析,发现投加Fe²⁺/Fe³⁺条件下,氮素主要通过反硝化作用去除;而投加Mn²⁺条件下,氮素主要通过厌氧氨氧化（anammox）作用去除。因此,传统活性污泥可通过短期投加Mn²⁺增强厌氧氨氧化活性,促进低氧曝气过程中氮的去除,利于快速实现一体化自养脱氮。     

化学絮凝作用对高盐废水Fenton氧化处理过程中产生污泥特性的影响研究

高盐Fenton氧化后产生的氢氧化铁污泥粒度较小,很难通过粗过滤(板框压滤)的方式进行去除。本研究采用聚丙烯酰胺(PAM)对该污泥进行了絮凝和脱水进行中试脱水实验。经过化学絮凝后,污泥的粒径明显增加。PAM絮凝效果显著依赖于溶液的pH,当pH超过10后PAM的絮凝效果变差或失去效用。此外,经过PAM絮凝后,污泥比阻大幅降低,过滤速率明显提高。因此,采用PAM絮凝作为板框粗过滤的预处理技术是可行的。     

缺氧污泥颗粒对印染废水的脱色机理分析

染料废水对水环境和水景观的影响不容忽略，急需寻求一种价格低廉、处理效能高的脱色技术。研究采用多格室水解反应器培养具有高脱色功能的缺氧污泥颗粒，并就缺氧污泥颗粒的形成条件和对染料废水的脱色机理、模型进行了阐述，提出了今后应进一步研究的内容。     

Fe3+对好氧颗粒污泥形成的影响及硝化特性研究

在3只序批式间歇反应器(SBR)进水中分别添加质量浓度为l、10、0mg/L的Fe3+,形成R1、R2和R3,研究Fe3+对颗粒污泥形成的影响,并对其硝化动力学特性进行分析.结果 表明,3个反应器皆能在较短时间内培养出好氧颗粒污泥,Fe3+对污泥颗粒化进程无明显促进作用,但对污泥颗粒形貌影响较大;低含量Fe3+(质量浓...     

厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)工艺处理焦化废水的试验研究

考察了厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)工艺处理焦化废水对COD和NH3-N的去除效果。连续试验表明,焦化废水进水CODCr、NH3-N平均浓度分别为2 450 mg/L、121 mg/L,在经过系统稳定运行处理后出水浓度分别为115 mg/L、10.6 mg/L,去除率分别为95.3%、91.2%,达到了《污水综合排放标准》的二级标准。将厌氧池和缺氧池内的出气作为气源放回曝气池中,在缺氧环境下形成气升循环。好氧池为气提升三相循环流化床结构,不设沉淀池,MLSS高达10~12 g/L。     

A/O-混凝工艺处理氰酚废水的研究

采用后继混凝沉淀的A/O工艺对含酚、氰的焦化废水进行了处理,运行结果表明:废水中酚质量浓度从287～681 mg/L降至1.0 mg/L以下,氰化物质量浓度从0.72～11.4 mg/L降至0.5 mg/L以下,完全达到了<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)的二级排放标准;COD_(Cr)从3 879～6 378 mg/L降至116.1～184.2 mg/L.氨氮从145.6～200 mg/L降至11.64～25.26 mg/L.大多数时间达到排放标准.     

A/O生物流化床--混凝工艺处理酵母废水试验研究

针对酵母废水高浓度、高色度、成分复杂、难处理的特点,采用厌氧--好氧生物流化床结合混凝工艺处理该废水,对生物流化床的启动和负荷运行、混凝以及处理过程中色度的变化进行了探讨,结果表明,当进水COD质量浓度约8 000mg/L,色度为3 200倍左右,厌氧和好氧HRT分别为24、6.5 h,混凝剂聚合硫酸铁质量浓度为3g/L时,出水COD＜300mg/L,色度＜180倍.     

BAF-微絮凝工艺用于印染废水回用预处理

针对以活性染料为主经处理后达标排放的印染废水,采用BAF-微絮凝作为其回用预处理工艺进行研究,结果表明,BAF不仅可高效的去除废水中的浊度、SS,对废水中残余的复杂活性染料也有一定的脱除效率,当进水CODCr、SS的质量浓度分别为100、50～60mg/L,色度为40倍时,BAF对CODCr、SS、色度平均去除率分别达到46.8%、85%、25%,微絮凝处理后废水中CODCr、SS、色度的总去除率分别达到70%、97.5%、55%,出水完全满足后续深度处理系统的进水要求,且经济合理,技术可行。     

Effect of sludge retention time in sludge holding tank on excess sludge production in the oxic‐settling‐anoxic (OSA) activated sludge process

The activated sludge process is a core technology in wastewater treatment plants. Excess sludge produced in the process must be treated and disposed of properly and may account for up to 60% of total plant operating cost. Therefore, it is necessary to develop new biological concepts to minimize excess sludge production. The oxic‐settling‐anoxic process (OSA process), a modified activated sludge process, may produce less excess sludge than the conventional activated sludge process. The effect of sludge retention time in the sludge holding tank of the OSA process on excess sludge yield has been studied. Four pilot‐scale activated sludge systems were employed, one of which was a conventional activated sludge process, and was used as the control system. The other three were OSA systems operated with different sludge retention times (5.5 h, 7.6 h, and 11.5 h) in the sludge holding tank. All systems were operated with synthetic wastewater for 7 months. Results showed that the three OSA processes with 5.5 h, 7.6 h, and 11.5 h sludge retention time reduced the excess sludge by 33%, 23% and 14%, respectively. Compared to the control process, chemical oxygen demand (COD) removal efficiency and effluent NH₃–N concentration were not significantly influenced, but total nitrogen (TN) removal efficiency decreased by 0–9%. Total phosphorus (TP) removal efficiency of OSA processes with 7.6 h and 11.5 h sludge retention time increased by 19%. Sludge settleability was excellent in the three OSA processes. No distinct shift in the diversity of the predominant species was found in microbial populations. We conclude that the OSA system could reduce excess sludge production. Results suggest 6–7 h sludge retention time would be optimal. Copyright © 2007 Society of Chemical Industry     

生物膜法A~2/O~2焦化废水处理系统缺氧反应器工艺特性

以焦化厂废水处理系统气浮设备出水为试验废水水源,在中试规模上研究了生物膜法A2/O2(厌氧/缺氧/好氧/好氧)系统中缺氧反应器的工艺特性和效果。缺氧反应器为以陶粒作填料的上流式滤池。研究结果表明,缺氧反硝化对去除焦化废水中COD有重要作用。反硝化菌可利用一些好氧微生物和厌氧微生物都难以降解的焦化废水中的有机物作碳源,反硝化反应器可去除进水中40%的COD。缺氧反硝化反应器进水碳氮质量比在5以上就可基本满足焦化废水反硝化对碳源的需求。稳定运行状况下的NO3--N容积负荷不大于0.24 kg/(m3.d)。缺氧反应器的水力停留时间不小于24 h。系统进水COD、NH3-N的质量浓度分别在1 000～2 200、200～400 mg/L范围内,对系统进水不进行稀释的条件下,水解酸化反应器HRT为20 h,缺氧反应器HRT为24 h,一级好氧反应器和二级好氧反应器HRT均为48 h,二级好氧反应器硝化液回流比为3时,生物膜法A2/O2系统处理出水的COD和NH3-N可以同时达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的一级排放标准。     

基于介观尺度模拟的污泥絮凝形态及机理

用介观动力学的方法对胶体颗粒与高分子链的絮凝过程进行了模型研究,并根据模型结果对污泥和阳离子聚丙烯酰胺的絮凝过程和污泥脱水机理进行有针对性的探讨。通过建立粗粒化模型和经验势函数力场有效模拟了负电性的胶体颗粒与阳离子型高分子链的絮凝过程;模拟得出了絮凝的外观形态,证明了高分子链对胶体颗粒的桥接作用以及表面电荷的中和作用对絮凝的影响;并对絮凝反应过程的体系势能变化进行了研究。对实际污泥胶体颗粒和阳离子聚丙烯酰胺溶液拍摄了电镜图片并观察了其吸附过程;最后研究了高分子链离子度对溶液体系絮凝的影响,验证了离子度的增加有利于絮凝体的形成,但同时也由于絮凝体结构的复杂而对污泥脱水造成了一定的不利影响。     

低水量下接种污泥启动A2/O工艺分析

某A2/O工艺污水厂在进水水量不足,有机物浓度低,采用活性污泥接种培养方法启动运行,通过采取投加营养源,减小曝气量和间隔进水等措施,系统成功启动,考察了在水量不足,有机物浓度低时,系统培养过程中MLSS、MLVSS、COD、TP、NH3-N等参数的变化趋势。     

沸石强化生物A/O工艺污泥脱水性能研究

沸石在强化A／O生物脱氮效果的同时改善了污泥的脱水性能。含沸石污泥的比阻随沸石含量的增加而降低,当沸石质量浓度在4g／L时,污泥脱水后体积变化梯度大。综合比较表明,含沸石污泥不投加混凝剂而直接脱水是适宜的。