连续曝气生物膜反应器同步脱氮除磷实验研究

为进一步提高生物处理工艺脱氮除磷效果,采用连续曝气生物膜反应器对生活污水进行了实验研究,分析了污染物去除效果和主要影响因素。结果表明,在HRT=3 h的条件下,将DO的质量浓度控制在2 mg/L可取得较好的同步脱氮除磷效果,出水NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度和COD分别为2.83、11.9、0.56 mg/L和24.7 mg/L。在HRT=3 h、ρ(DO)=(2±0.2) mg/L的条件下,提高进水碳氮比可进一步优化同步脱氮除磷效果,COD/ρ(TN)=8时,NH_4~+-N、TN、TP去除率分别为92%、77.6%、85.4%。     

高效脱氮除磷系统除磷效果优化分析

针对南方城市污水C\N较低的特点以及现有脱氮除磷工艺脱氮除磷效率不高的缺点,设计了一套高效脱氮除磷工艺来强化脱氮除磷的中试装置。本工艺以广州市石井污水处理厂细格栅出水作为处理对象,针对不同工艺参数的除磷效果进行研究,并对各种因素进行组合实验。实验研究结果表明,当好氧池末端的溶解氧质量浓度为1.5mg/L,水力停留时间(HRT)为8h,硝化液回流比为200%,缺氧混合液回流比为150%,体积比为1:2.6:6.4时,高效脱氮除磷工艺对有机物和总磷的处理效果最佳,出水平均COD为32.04 mg/L,TP的平均质量浓度为0.35mg/L,去除率分别为81.32%和85.60%,达到城镇污水处理厂污染物排放标准1级A标准,取得了较好的除磷效果,并且系统抗冲击负荷能力强,装置运行稳定。     

多点化学强化除磷对改良型A~2/O工艺脱氮除磷的影响

采用化学除磷工艺处理城市污水,重点对比研究了单点与多点化学强化除磷工艺对TP与氮素去除效果的影响。结果表明,对于单点化学除磷工艺,PAC存在除磷极限,过量投加会造成药剂成本增加,对TP指标的控制无明显积极作用;采用多点化学强化除磷工艺,出水TP质量浓度能降至0.08 mg/L左右,去除率高达98.5%以上,相比单点化学除磷工艺而言,浓度下降了74.3%,下降趋势明显;基于本实验所采用的8种多点化学强化除磷工况,较为优化的A点PAC投加量为20 kg/km3,B点PFS投加量为17.5 kg/km3,该工况下,出水TP平均质量浓度为0.16 mg/L,TN平均质量浓度为9.17 mg/L,NH3-N平均质量浓度为0.20 mg/L,显著优于一级A排放标准,相比原工况,全年可节约107余万元的除磷剂费用,且出水TP与氮素指标能实现更加稳健的控制,有效促进了成本与水质的双赢。     

城市污水再生水处理工艺试验

采用混凝沉淀、混凝沉淀过滤、直接过滤和投加碳源和除磷药剂过滤等工艺对城市污水二级处理出水进行再生水处理试验,出水水质目标要达到一级A标准,并且TN≤10 mg/L,TP≤0.3 mg/L。结果表明混凝沉淀、混凝沉淀过滤、直接过滤对悬浮性污染物有一定的去除作用,其中混凝沉淀过滤效果最好,滤后水中CODCr、TP、浊度平均浓度和平均去除率分别为26.8 mg/L、0.07 mg/L、1.10 NTU和38.6%、86.1%、68.4%,但三者对氮的去除效果均较差,TN平均去除率分别为1.1%、3.9%和4.0%;投加碳源和化学除磷药剂混合后过滤,氮、磷去除效果良好,滤后水TN、TP、浊度的平均浓度和平均去除率分别为5.24 mg/L、0.09 mg/L、1.33 NTU和48.7%、83.8%、75.6%。     

混合型城市污水强化脱氮除磷工艺试验研究

采用膜膜强化集成工艺,对混合型城市污水进行脱氮除磷效果试验研究。试验结果表明,COD、NH3-N、TN及TP去除率分别达到80%、96%、60%及88%,系统平均出水COD为25 mg/L,NH3-N、TN及TP的质量浓度分别为0.9、13、0.44 mg/L。系统运行稳定,各项指标均可达到国家一级A标准(GB 18918-2002)。     

两级AO工艺处理黑水研究

黑水的COD和氮磷浓度高,常规处理工艺停留时间长、碳源利用率低。本研究在小试条件下采用两级AO工艺处理模拟黑水,考察了不同有机负荷以及体积回流比、SRT等对于系统脱氮除磷效果的影响,探讨该工艺对各项污染物的去除特性。结果表明,在HRT=21.4 h、外体积回流比为100%、内体积回流比为250%,SRT=10 d时,出水COD为60 mg/L,NH3-N和TN质量浓度分别达到7.0、17.2 mg/L以下,达到(GB 18918-2002)一级B标准;但出水的TP质量浓度为3～4 mg/L,仍需化学辅助除磷。两级AO工艺中的不同区段在污染物去除过程中发挥着不同的作用,延长第二级AO池的停留时间和增大内回流比,是增强该系统脱氮除磷的有效方式。     

水力停留时间对氧化沟处理农村污水的影响

采用改进型氧化沟装置处理模拟农村生活污水,考察HRT对该系统脱氮除磷效果的影响。结果表明,随着HRT从14 h逐步缩短至8 h,COD和NH_4~+-N的去除率逐渐提高达到最大并维持稳定,TP的去除率显著提高但达到最大后有所下降。在进水COD为300 mg/L,NH_4~+-N、TP的质量浓度分别为40、3 mg/L时,采用HRT为10 h为优化运行条件时,系统对COD、NH_4~+-N和TP的去除率分别达到91%、96%和66%。出水COD和NH_4~+-N含量达到了GB18918-2002的一级A标准,表明装置针对农村污水处理具备可行性。     

垂直流填料床逐级增氧池一体化生物膜反应器性能应用研究

采用旁路回流逐级曝气的增氧工艺,设计了一种垂直流填料床逐级增氧池一体化生物膜反应器,维持了高密度生物膜,对污染物进行多级好氧深度处理。填料床分别以不同粒径阳离子改性陶粒、凹凸棒土烧结粒、海绵钢渣为填料,在好氧条件下,实现高效生物脱氮、化学除磷,有效避免了脱氮与除磷过程中不同微生物对碳源的竞争,反应器在第10天启动成功,具有挂膜速度快、体积小、生物量大、曝气效率高且脱氮除磷效果良好的特点。模拟低C/N污水COD为90~100 mg/L,TN、NH_4~+-N、TP进水质量浓度分别为20~24、18~20、5~8 mg/L。经过60 d稳定运行结果表明,HRT为6 h时,出水COD为1.8 mg/L,TN、NH_4~+-N、TP出水质量浓度分别为1.5、1.2、0.2 mg/L,对模拟污水COD、TN、NH_4~+-N、TP的去除率分别可达98.2%、92.1%、93.2%、97.8%。出水水质均达到城镇污水处理厂污染物排放标准的一级A排放标准,同时达到地表水环境质量标准的Ⅳ类水质标准。     

改良A~2/O-MBR工艺深度生物脱氮除磷中试研究

为强化A~2/O-MBR工艺的生物脱氮除磷效果,以河北省某城镇污水处理厂旋流沉砂池出水进行中试,对工艺进行工况调整和运行条件优化。探究工况优化后的污染物处理效果及碳氮比、回流比、回流方式对出水水质的影响。运行结果表明,在不投加除磷药剂,膜池回流至好氧池250%,好氧池回流至缺氧池200%,缺氧池回流至厌氧池30%条件下,该组合工艺出水COD为21.01 mg/L,NH_3-N、TN、TP平均质量浓度分别为0.53、8.03、0.04 mg/L,水质稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)准Ⅳ类(ρ(TN)≤10 mg/L)。优化后的A~2/O-MBR工艺同步生物脱氮除磷的最佳C/N比(COD/TN)为6～7,该工艺在生物除磷方面有显著的效果,适用于污水处理厂准Ⅳ类地表水提标改造工程。     

A~2O/A-MBR工艺在污水处理厂中的应用

介绍了污水处理厂A~2O/A-MBR工艺的概况、工艺流程、主要工艺设计参数,确定了主要控制指标为TN、TP含量和COD。分析了工艺技术特点和运行数据,生化池采用两点式方式进水,并增加后缺氧段,保证了COD去除效果和脱氮除磷效果,出水COD年均27.6 mg/L,去除率91%。提出了回流控制和DO含量控制的脱氮优化策略,当硝化回流体积比控制在150%~200%,膜池污泥回流体积比控制在250%~320%,曝气池末段DO的质量浓度控制在1.5~2.5 mg/L时,系统有较好的TN去除效果,出水TN、NH3-N的质量浓度年均分别为9.98、0.780 mg/L,去除率分别为66.8%、96.1%。通过改变除磷药剂投加位置来优化除磷,实际投加量为1~1.5 t/d,出水TP的质量浓度平均低于0.20 mg/L,去除率96.8%。     

投料氧化沟工艺除磷效能的正交试验研究

通过正交试验考察了投配率、水力停留时间(HRT)、污泥龄(SRT)对投料氧化沟系统除磷兼顾脱氮效果的影响。通过对TP、TN去除率的极差和方差分析得到,投配率和HRT对系统除磷、脱氮均有显著性影响;SRT对脱氮有显著性影响,而对除磷影响较小。选取系统的最优运行工况为投配率30%,HRT为厌氧2 h、缺氧2.2 h、好氧7.8 h,SRT=25 d,此时出水中ρ(TN)≤15.72 mg/L,ρ(TP)≤0.82 mg/L,均达到了理想的去除效果。     

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。     

连续流中亚硝化反硝化除磷同步发生的调控因子

为实现连续流内亚硝化与以亚硝酸盐氮为电子受体的反硝化除磷生化过程的同步发生,解决低碳城市污水高效节能脱氮除磷的问题,实验构建了厌氧/限氧(A/OLA)连续流工艺。结果表明,控制DO的质量浓度在0.3~1.0 mg/L时,水力停留时间(HRT)对脱氮效果没有显著影响,但会影响厌氧区反硝化除磷菌(DNPAOs)的积累PHB,导致除磷效果下降。当污泥回流比(R)为1.4和1.2时,会稀释厌氧区内各物质的含量,造成亚硝化与反硝化除磷两生化反应的失衡,从而影响同步脱氮除磷效果;当R为0.8和1.0时,二沉池会发生不同程度的二次释磷,影响除磷效果。由此可知,HTR为14 h、R为1.0时,A/OLA连续流工艺同步脱氮除磷效果为佳,TP、TN的平均去除率分别为97.52%、97.76%。     

COD对生物流化床法降低污泥回流液中氮磷的影响

以市政污水处理厂污泥回流液为研究对象,研究了不同碳、氮、磷水平条件下生物流化床法脱氮除磷的情况,分析了COD/TN与COD/TP对生物流化床脱氮除磷的影响.结果表明,COD对脱氮影响不大,而对除磷具有较大影响.在COD为500 mg/L,进水TN为115 mg/L时,TN的去除率最大值为72.05%,此时,COD/TN为4.35.在COD为480 mg/L,进水TP为11.25 mg/L时的去除率较高为36.98%,此时COD/TP为42.67.生物流化床法对高浓度氮磷污泥回流液具有一定的脱氮除磷效果,TN去除率可达56.35%,TP去除率为28.96%.     

折流式A2O-MBR工艺启动过程及影响因素研究

针对MBR工艺的改进和优化，构建了小试规模的折流式A²O-MBR工艺装置，将好氧池分为第一好氧池(O₁)和第二好氧池(O₂)，考察了溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)对处理性能的影响。进水COD、NH₄⁺-N和PO₄^3--P分别为400 mg/L、50 mg/L和5 mg/L。在HRT分别为24 h和12 h条件下，COD、NH₄⁺-N和TN的去除效果保持稳定，平均去除率为90.2%、99.4%、84.8%，平均出水分别为38.1 mg/L、0.3 mg/L和7.6 mg/L。除磷性能受好氧区DO影响较大，将O₁池DO浓度从6 mg/L下降至3.5 mg/L，除磷效果明显改善，PO₄^3--P去除率从45.0%提高至79.5%；在HRT缩短至12 h后，除磷效果保持稳定，出水平均浓度保持在1.0 mg/L。适当降低DO浓度、...     

海绵铁与火山岩填料A/O生物滴滤池脱氮除磷的中试研究

以火山岩矿物为填料,进行了A/O生物滴滤池脱氮除磷的中试现场试验。通过内部设置缺氧段,采用海绵铁强化除磷的方法,提高了滴滤池的脱氮除磷能力。结果表明,A/O生物滴滤池对TN、NH3-N、TP、COD均有较理想的去除效果,特别是TN和TP;当进水TN、TP质量浓度分别为51.0～56.8 mg/L和4.99～5.32 mg/L时,去除率平均可达79%和84%,比普通生物滴滤池分别高约35%和50%;出水质量浓度分别为12 mg/L和1.0 mg/L左右。出水TN可达城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中一级A排放标准,TP接近一级B排放标准。     

A/O-MBR工艺处理养猪沼液的研究

以化学絮凝作为预处理,采用A/O-MBR工艺处理养猪沼液。结果表明,化学絮凝对溶解性COD和TP的平均去除率分别为18.9%和61.3%;A/O-MBR在溶解氧为3 mg/L、MLSS为4～5 g/L的条件下,出水溶解性COD和氨氮的去除效果较好,平均去除率分别达到70.6%和99.4%;而TN的去除率则低于30%。启动期间,当污染物浓度增加时跨膜压差迅速增加导致膜污染加剧,而当系统稳定运行时,膜污染趋势大大减缓。     

两种回流方式倒置A~2O-MBR工艺处理城市污水中试研究

考察了两种回流方式下倒置A2O-膜生物反应器(MBR)去除污染物的效果。试验结果表明,采用工艺2的回流方式,COD、NH3-N、TN及TP去除率分别达到84.7%、99.2%、62.2%及73.3%,平均出水COD、NH3-N、TN及TP质量浓度分别为42.5、0.25、14.4、0.56 mg/L,基本满足国家一级A排放标准,脱氮除磷效果优于工艺1(TN、TP去除率分别为52.5%、49.5%),而COD和NH3-N的去除率基本不受回流方式影响;膜组件高效截留作用使出水浊度维持在1.0 NTU以下;系统存在同步硝化反硝化、反硝化除磷作用,有利于强化系统脱氮除磷的性能。     

改进AB工艺对城市污水的处理

针对传统AB工艺在生物脱氮除磷方面的碳源相对不足问题，本试验采用改进AB工艺处理城市污水，以强化传统AB工艺的生物脱氮除磷功能。平行对比试验结果表明：改进AB工艺可以显著提高传统AB工艺的生物脱氮除磷功能，在进水COD浓度250～620mg／L，NH3-N45～70mg／L，TN60～90mg／L，TP7～12mg／L的条件下，改进AB工艺对COD、NH3-N、TN和TP的平均去除效率分别达到82．1％、90．3％、79．8％、90．61％，出水COD、NH3-N和TP等各项污染指标均能实现达标排放。     

间歇性曝气对陶瓷平板膜生物工艺处理效果的影响

考察了不同间歇性曝气实验条件下对陶瓷平板膜生物(C-MBR)工艺污染物去除效果的影响。结果表明,间歇性曝气实验阶段COD的去除效果较好,平均去除率为80.61%;氨氮的去除效果有所提高,出水质量浓度低于10mg/L;脱氮除磷效果有一定程度的提升,TP和TN的最高去除率分别为36.34%、56.74%。综合考虑,间歇性曝气控制为曝2 d停2 d是C-MBR工艺处理校园生活污水的适宜运行参数。