A2O工艺处理低C/N比生活污水的试验研究

采用52.5 L的A²O试验装置处理实际生活污水,研究了A²O工艺在处理低C/N比生活污水时的脱氮除磷特性,并探讨了如何通过强化缺氧吸磷来提高系统的脱氮除磷效率。试验结果表明：在厌氧/缺氧/好氧体积比为1/1/2、HRT为8 h、污泥回流比为70%、内回流比为300%的工况下处理C/N为7.89的生活污水,TN和SOP去除率分别能够达到85.4%和93.3%,系统中存在反硝化除磷,缺氧吸磷占总吸磷量的25.3%。同样的运行条件下处理C/N为4.20的生活污水时,SOP去除几乎不受影响,但TN去除率降低至62.2%,平均出水TN浓度也超过20 mg•L^-1。维持厌氧区体积不变,增大缺氧区体积,使得缺氧/好氧体积比为5/8时,TN去除率可上升到70.7%,缺氧吸磷占总吸磷量的55.2%。同时改变内回流比的试验表明250%的内回流比能最大程度地强化反硝化除磷的作用,此时TN去除率可提高至77.3%。强化A²O工艺中的反硝化除磷,能克服碳源不足对脱氮除磷的影响,显著提高低C/N比污水的脱氮除磷效率。     

多点进水改良型复合A2/O处理低C/N污水

以低C/N比城市生活污水为研究对象,重点考查了改良A²/O工艺的脱氮除磷性能。原水按一定比例分配给厌氧池和缺氧池,以合理分配厌氧释磷和缺氧反硝化所需的碳源;在好氧池和缺氧池中分别投加填料,以稳定系统的硝化和反硝化效果,提高系统的脱氮性能;厌氧池和缺氧池出水都直接进入好氧池。在进水COD/TN平均为5.54,HRT为11 h,SRT为15 d,MLSS为3000～4000 mg·L^-1,污泥回流比为50%条件下,通过三种不同进水分配比以及三种混合液回流比的对比试验研究,得到系统最佳进水分配比5:5,对分配脱氮和除磷所需碳源更加合理;而混合液回流比为200%,过高会破坏缺氧池的溶解氧环境,过低又会导致缺氧池反硝化作用不能充分发挥。在最优工况下COD、NH₃-N、TN和TP出水水质分别为29.7、0.1、11.8和0.42 mg·L^-1,平均去除率分别达到87.8%、99.7%、72.4%和91.3%,出水优于国家GB 18918-2002一级A排放标准,并且在缺氧池中发生了明显的反硝化除磷现象。     

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。     

Performance evaluation of a modified anaerobic/anoxic/oxic (A/O) process treating low strength wastewater

A full scale modified A²/O process which combined pre-anoxic selector and the staging strategy treating low strength wastewater was investigated. In South China, domestic wastewater is always low in strength due to the high level of groundwater and setting of septic tank at the beginning of wastewater collection system. The results suggested that inadequate denitrification could result in deterioration of phosphorus removal. In addition, influent phosphorus concentration had effect on phosphorus removal. The pre-anoxic selector in modified A²/O process changed the distribution of nitrogen denitrified in different tanks. Characteristics of 3-stage aeration tanks were also studied. The simplified design of rectangular aeration tank could also perform as plug flow as conventional channel aeration tank. In 3-stage aeration tanks, mixed liquid suspended solid (MLSS) increased from one tank to another, while specific oxygen uptake rate (SOUR) of sludge, chemical oxygen demand (COD) and total phosphorus (TP) removal rate decreased, however ammonia nitrogen (NH₃-N) and nitrate nitrogen (NO₃-N) reaction rate remained constant. Furthermore, high MLSS concentration was not suitable for treating low strength wastewater. Waste sludge discharge could improve removal efficiency of COD, NH₃-N, and TP. Without waste sludge discharge, nitrite accumulated in settler.     

改良型多级A/O-MBR组合工艺对低C/N比生活污水的强化除磷

采用多级厌氧/耗氧膜生物反应器（A/O-MBR）组合工艺对低C/N比生活污水进行处理时,存在总磷（TP）处理不达标的问题。通过改变污泥回流位置并增加内回流的改良型多级A/O-MBR组合工艺强化除磷,探究该工艺对低C/N比生活污水中TP的去除效果,并通过污泥静态分析研究其污泥反硝化除磷机理。结果表明,改良型多级A/O-MBR组合工艺对TP去除效果良好,平均去除率达到了86.36%,同时对化学需氧量（COD）、总氮（TN）及氨氮去除效果良好,均达到一级A排放标准。该工艺提高了聚磷菌及反硝化聚磷菌的比例,有效强化了对TP的去除。     

两级A/O工艺处理生活污水脱氮除磷试验

针对传统A2/O工艺存在的泥龄矛盾,将脱氮和除磷分置于前后2套不同的A/O系统中,第一级A/O采用活性污泥法除磷;第二级A/O采用生物膜法脱氮。以生活污水为处理对象进行试验研究。结果表明,在泥龄为6 d、水温为22～28℃,进水NH3-N、TP、COD的质量浓度分别为40～70、2.0～6.0、150～320 mg/L条件下,出水NH3-N、TP、COD的平均质量浓度分别为5.9、1.0、40 mg/L,均达到了城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级排放标准,其去除率分别为82.5%、69.7%、83.1%。     

流量分配比对改良A/O分段进水脱氮除磷特性的影响

采用改良A/O分段进水工艺处理我国南方低浓度、低碳氮比城市生活污水。在进水COD/TN为5.16,HRT为8.7 h,SRT为15 d,MLSS为5.66 g·L^-1,污泥回流比为75%,厌氧/缺氧/好氧体积比为4∶8∶10条件下,通过设置6种不同进水流量分配比,控制各好氧段DO为1～1.5 mg·L^-1,经过150 d的连续运行,得到系统最佳流量分配比为20%∶35%∶35%∶10%;在此工况下COD、氨氮、总氮、总磷出水水质分别为33.05 mg·L-1、0.58 mg·L^-1、9.26 mg·L^-1、0.46 mg·L^-1,出水优于国家GB 18918-2002一级A排放标准。原水COD绝大部分作为厌氧释磷和反硝化脱氮所需碳源,系统对碳源有效利用率达74%;DO和ORP 的协同控制可以作为系统厌氧放磷段的控制参数;同时亦可作为缺氧段反硝化完成和好氧段硝化完成的指示性参数。     

混合液回流比对A/A/O工艺反硝化除磷的影响

以生活污水培养驯化污泥的小试规模A/A/O工艺为研究对象,进行了混合液回流比为100%、200%和300%时对反硝化除磷的影响研究,并利用厌氧/缺氧批式试验方法对污泥特性进行单独考察。结果表明,随着混合液回流比的增大,缺氧除磷在系统除磷所起的作用、反硝化聚磷菌缺氧利用单位聚羟基链烷酸（PHAs）的吸磷量和反硝化数量出现先升高后下降,厌氧合成单位PHAs的释磷量和好氧利用单位PHAs的吸磷量并没有受到影响,以200%时反硝化除磷和系统脱氮除磷效果为最好,过高或过低NO₃-N浓度均会影响反硝化聚磷菌的缺氧吸磷速率和PHAs降解速率,但并没有影响其本身所固有的特性。     

污泥回流比对A2/O工艺脱氮除磷效果的影响

污泥回流比作为活性污泥法设计与运行的参数已显示出比其它参数更加重要.试验以实际生活污水、生产废水为对象,考察污泥回流比对系统有机污染物去除效果的影响以及污泥特性的变化.试验结果表明:污泥回流比为80％时系统总体脱氮除磷效果最好,CODCr、NH3-N、TN、TP的去除率分别为92％、98％、81％、94％.在此条件下,...     

改良型A~2/O工艺对低碳源城市污水的脱氮除磷效果

以城市污水为原水,考察了一种分点进水的改良型A2/O工艺的脱氮除磷效果。试验结果表明,原水按照6∶4的体积比分别进入厌氧池和缺氧池后,增加了缺氧池的碳源浓度,提高了该系统的脱氮效果。当进水中碳氮质量比平均为6.84、硝化液回流比为200%,CODCr、TN、NH3-N和TP的平均质量浓度分别为237.02、36.39、22.99和4.98mg/L时,出水CODCr、TN、NH3-N和TP的平均质量浓度分别为34.29、10.70、0.18和0.46mg/L,去除率分别为85.53%、70.60%、99.22%和90.76%。     

生活污水脱氮的A/O/N工艺和A/O工艺对比试验研究

为提高传统生物脱氮工艺的脱氮水平,在分析传统生物脱氮工艺局限性的基础上提出了传统A/O工艺的改良工艺即A/O/N工艺。通过采取相同能耗条件下最佳工艺参数的对比试验研究,试验结果表明两工艺对CODCr去除效果均较好,A/O/N工艺对NH3-N和TN的去除效果明显优于A/O工艺,且耐NH3-N冲击负荷更强。     

A2O工艺缺氧生物磷去除

A lab-scale anaerobic-anoxic-oxic (A2O) process used to treat a synthetic brewage wastewater was investigated. The objectives of the study were to identify the existence of denitrifying phosphorus removing bacteria (DPB), evaluate the contribution of DPB to biological nutrient removal and enhance the denitrifying phosphorus removal in A2O bioreactors. Sludge analysis confirmed that the average anoxic P uptake accounted for approximately 70% the total amount of P uptake, and the ratio of anoxic P uptake rate to aerobic P uptake rate was 69%. In addition, nitrate concentration in the anoxic phase and different organic substrate introduced into the anaerobic phase had significant effect on the anoxic P uptake. Compared with conventional A2O processes, good removal efficiencies of COD, phosphorus, ammonia and total nitrogen (92.3%, 95.5%, 96% and 79.5%, respectively) could be achieved in the anoxic P uptake system, and aeration energy consumption was saved 25%. By controlling the nitrate recirculation flow in the anoxic zone, anoxic P uptake could be enhanced, which solved the competition for organic substrates among poly-P organisms and denitrifiers successfully under the COD limiting conditions. Therefore, in wastewater treatment plants the control system should be applied according to the practical situation to optimize the operation.     

木质填料床A/O系统处理低C/N比养猪废水的效能与脱氮机制

针对干清粪式养猪废水 浓度高和低C/N比的特点构建了四格室木质填料床A/O处理系统,通过调控运行探讨其除氮效能和机制。结果表明,在HRT 18.7 h、32℃、硝化液回流比200%、好氧区DO 1.5 mg·L^-1等条件下,即便进水 高达307.7 mg·L^-1,COD/TN平均为0.47,系统对COD、 和TN的去除率仍能维持在66.5%、93.6%和89.0%左右,TN去除负荷达到0.22 kg·m^-3·d^-1以上。系统对COD和TN的去除表现出一定的空间分区特征,其中前三厌氧格室是去除COD主要功能区,末端好氧格室是脱氮功能区。系统的脱氮机制以短程硝化反硝化为主,枯木填料的腐解为反硝化提供了必要的碳源。     

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。     

臭氧氧化-A~2/O工艺处理含吡啶有机废水的研究

采用臭氧氧化-A~2/O组合工艺对某企业含吡啶有机废水进行处理。小试试验确定臭氧氧化工艺的最佳反应条件:反应时间为120 min,反应初始pH为5,臭氧投加量为1.20 g/L。此时,废水中吡啶和TOC的去除率分别达到35%和36%,B/C由0.22提高至0.36。经臭氧氧化-A~2/O组合工艺处理后,出水中的吡啶、TOC、COD质量浓度分别稳定在20、90、350 mg/L以下,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的三级标准,可以排入该企业所在的化工园区集中污水处理厂进行后续处理。     

A/O结合循环式活性污泥法处理海产品加工废水

针对海产品加工废水氨氮含量较高的特点。舟山兴业有限公司的污水处理工程采用两段A/O结合循环式活性污泥法工艺，工程验收合格后运行一年多来，排放废水的各项污染指标均达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的二级标准，处理系统具有很好的抗冲击能力和脱氮效果。     

耐冷氨氧化功能菌群的富集及其对A2/O系统的生物强化

为提高北方地区冬季污水生物处理系统的脱氮效果,利用序批式反应器(SBR)和选择性培养基在(14±1)℃下驯化并富集耐冷氨氧化功能菌群,并采用软性填料进行固定,对(14±1)℃运行的A²/O系统好氧段进行生物强化。结果表明,连续运行5个周期后,SBR中的活性污泥逐渐演替为氨氧化功能菌群,在进水NH₃-N为205～236 mg·L^-1时,SBR的NH₃-N去除率可达79.5%;将组合式纤维填料置于SBR中并继续运行5个周期,可将氨氧化功能菌群以生物膜的形式固定于填料表面。以固定化氨氧化功能菌群对A²/O系统进行生物强化,在投加量为3.24%(污泥干重)的条件下,A²/O系统的氨氮平均去除率由投加前的65%提高到78%,COD和总氮去除率也有明显提高。在生物强化后的持续运行中,A²/O系统的氨氮去除效能有缓慢下降趋势,其长期强化效果有待进一步探讨。     

改良多级A/O对低C/N生活污水强化除磷效果研究

针对传统多级A/O工艺处理低碳氮比生活污水除磷效果差的问题,通过增设前置厌氧段改良多级A/O工艺,重点研究了除磷效果的可行性。结果表明：在温度为17℃±3℃、流量分配比为100%∶0∶0、水力停留时间为10h、污泥回流比为50%、污泥龄为14天的条件下,系统总体除磷效果较好。其中COD、TP平均去除率分别为89.81%、90.35%,出水平均浓度分别为32.65mg/L、0.49mg/L,均优于GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。由于受到硝化反硝化的综合影响,对污水中含有的氮素去除效果一般,其中NH₃-N、TN去除率均为50%左右,出水平均浓度为30.32mg/L、30.41mg/L,可通过外加碳源的方式增强反硝化能力,进一步提高系统脱氮效果,出水有望达到一级B标准。改良工艺在保证有机物去除效果的基础上基本实现了脱氮除磷,可为实际生活中处理低C/N生活污水提供参考。     

反硝化微生物菌剂提升A2/O工艺TN去除效果

反硝化是污水脱氮的关键步骤。投加反硝化微生物菌剂是提升总氮去除效率的有效方法。本实验从城市污水处理厂A²/O工艺厌氧池和缺氧池获取活性污泥并筛选出Pseudomonas aeruginosa F5（以下简称F5）。构建以实际生活污水为基础的培养基培养F5，通过正交试验的方式确定关键营养物质的最适投加量。研究发现，牛肉膏、K₂SO₄和MgSO₄·7H₂O的最适投加量分别为5.0 g/L、6.7 mg/L和5.0 mg/L。为验证F5作为反硝化微生物菌剂的可行性，在50 m³ A²/O中试反应器中以1∶10000（V_菌剂/V_{日处理污水}）比例连续投加F5，总氮去除率提升了19.6% ~ 24.0%。为进一步提高反硝化微生物菌剂的效能，采用常压室温等离子体育种法诱变F5后获得两株诱变菌株A75和A82。结果表明，A75和A82的总氮去除率较F5分别提高了14.5% ~ 16.2%和16.8% ~ 18.0%。该研究为污水处理厂提升氮排放标准提供了可靠的理论依据。     

A/O50%和80%回流比工艺处理印染废水水质的比较研究

采用A/O工艺处理印染废水,重点探讨了二沉池污泥回流比为50%和80%对废水水质的影响,以COD去除率,pH的变化,色度的去除率为指标。结果表明,采用此工艺处理废水使COD、色度、pH均有明显降低。其中COD至少降低60%,在一定条件下可达到85%左右,且回流比为80%对COD的降解及色度的去除均优于回流比50%;而回流比80%与回流比50%对pH的影响无明显差异。