内回流混合液DO对缺氧池脱氮的影响及控制方法

城镇污水厂内回流混合液携带有2 mg/L以上的溶解氧,将与缺氧池内的NO-3-N竞争碳源,直接影响污水处理厂的脱氮效果。根据反硝化脱氮理论及模拟试验,每1 mg的DO值意味着不低于0.35 mg的NO-3-N去除损失量,而所携带DO总量与内回流混合液中DO浓度及回流比直接相关。据此提出了内回流混合液DO对反硝化脱氮影响预测模型,并对部分工程进行了预测。结果表明,内回流混合液DO导致形成2~5 mg/L甚至更高的TN去除量损失,对污水处理厂出水TN稳定达标具有重要影响。据此提出在不改变总池容的情况下,分割形成独立消氧区的建议。     

MSBR工艺强化生物脱氮生产性试验研究

针对城镇污水处理厂MSBR工艺提标改造时出水氮、磷指标很难同时达到一级A标准的情况,提出了强化生物脱氮措施,包括提高污泥龄(SRT)、提高污泥内回流比r、调整混合液回流比R、延长SBR池缺氧时间、合理控制溶解氧等,并在SRT=12~15 d、污泥外回流比r'=1.5、r=0.6、R=1、SBR池缺氧时间为50 min的强化条件下进行生产性试验研究。结果表明,试验组的TN去除率比对照组高了16.06%,出水TN和氨氮浓度均能稳定达到一级A标准,缺氧池、好氧池和SBR池缺氧阶段的TN去除率分别为14.1%、26.3%和24.8%,微生物协同作用和后置反硝化是MSBR工艺的主要脱氮途径,强化后置反硝化是提高MSBR工艺脱氮效果的主要方法;但强化脱氮措施对系统除磷有一定影响,试验组的TP去除率比对照组低6.10%。     

脱气池控制回流混合液溶解氧技术研究

针对回流混合液中溶解氧导致缺氧池脱氮性能下降的问题,分析回流混合液中的溶解氧浓度及其对污水中易生物降解有机物的消耗量,提出设置脱气池的工程措施。在3座污水厂的现场试验表明,曝气停止后,混合液中溶解氧快速降低,30 min内混合液中溶解氧分别下降了1.24、2.78和1.86 mg/L。脱气池可以有效控制回流混合液中的溶解氧,平均去除溶解氧1.81 mg/L,耗氧速率为2.22 mgDO/（gVSS·h）。脱气池布置在好氧池的末端,内设搅拌器防止污泥沉降和利于脱气,设计水力停留时间（HRT）宜为0.5 h,可灵活应用于AAO和多级AO等工艺,提高污水处理厂的脱氮性能,可用于污水处理厂提标改造或新建工程中。     

高氨氮废水的前置厌氧氨氧化脱氮研究

采用前置厌氧氨氧化生物滤池+亚硝化生物滤池的组合工艺,对高氨氮焦化废水进行脱氮研究,利用亚硝化生物滤池回流液中的亚硝酸盐氮与废水中的氨氮进行反应,以达到脱氮的目的,同时考察了HRT、回流比、DO浓度、p H值等参数对脱氮效果的影响。结果表明:当废水中的氨氮和COD浓度分别为(100~120)、(60~80)mg/L时,控制厌氧氨氧化段混合进水的p H值为8.0、HRT为30 h,亚硝化段出口DO浓度为0.6~1.0 mg/L,回流比为300%,对废水的脱氮率可稳定在80%左右。     

污泥内碳源反硝化工艺强化脱氮除磷的应用研究

针对低碳源城市污水脱氮除磷效率低的问题,在某城市污水处理厂采用回流污泥浓缩预缺氧工艺以提高反硝化效率。对该污水处理厂各单元出水水质的分析表明,经过浓缩的高浓度污泥内源反硝化脱氮量可占到整个系统脱氮量的22%以上,污泥内碳源反硝化对除磷也起到了积极作用。研究结果显示,内碳源反硝化的最主要影响因素是回流污泥的VSS值及好氧池末端的DO浓度,当VSS5.8 g/L、DO2 mg/L时可实现较好的效果。此外,在冬季低温时可通过加大曝气量及延长泥龄等措施来提高系统的脱氮除磷效果。     

改良型A~2/O工艺在低温不同污泥负荷下的运行研究

以城市污水为研究对象,重点考察了分点进水改良型A2/O工艺在温度11.5℃时的除污性能,原水按1∶1的比例分配给厌氧池和缺氧池,以合理分配厌氧池和缺氧池所需的碳源;厌氧池和缺氧池出水均进入好氧池。试验结果表明,在HRT为14~8 h、SRT为15 d左右、MLSS为3 000~4 000 mg/L、好氧池DO为2 mg/L左右、污泥回流比为75%、硝化液回流比为200%的条件下,采用0.22、0.31和0.39 kgCOD/(kgMLSS·d)三种不同污泥负荷时,系统对COD的去除率随着负荷的增大而减小,平均去除率由87.2%下降到80.7%,出水COD值均达到一级B排放标准;低温对脱氮影响较大,而负荷变化对脱氮的影响较小;随着温度降低和污泥负荷的增大,硝化/反硝化作用减弱,系统中出现了亚硝态氮的积累,且在缺氧池发生了反硝化除磷现象;低温高负荷条件下,好氧池发生了非丝状菌污泥膨胀。     

曝停比对低温单级自养脱氮系统效能影响研究

针对现有单级自养脱氮技术普遍需要中高温(25～35℃)运行条件、处理成本高的突出问题,以高浓度氨氮(≥2 000 mg/L)废水为研究对象,考察曝停比对低温(15℃)单级自养脱氮系统脱氮效能的影响。结果表明,曝停比对系统的脱氮效能有影响,在15℃、DO为2. 5 mg/L条件下,反应器曝停比分别为2 h∶2 h、4 h∶4 h、6 h∶6 h、12 h∶12 h时,系统出水TN浓度分别为267. 5、238. 0、275. 1、367. 6 mg/L,去除率分别为86. 6%、88. 1%、86. 2%和81. 6%;曝停比为4 h∶4 h时,系统对TN的去除率较高。反应器停曝时间越长,反应器内液相DO、ORP值越低,液相DO、ORP水平影响自养脱氮系统微环境区域分布比例。     

某典型城市污水厂一级A达标排放中试

以北方某城市污水处理厂A/O处理工艺为背景,在冬季10月—12月份进水水质条件下,通过中试和生产现场进行对比,分别研究投加碳源、增加内回流比、扩大缺氧池容积等对生物脱氮的影响。结果表明:当投加95 mg/L的葡萄糖使废水C/N值达到3～4、外回流比为100%、内回流比达到250%、扩大缺氧池容积使停留时间增加到4.13 h、FeCl2投加量为10 mg/L时,最终可使污水厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。     

改良Bardenpho工艺处理低BOD_5/TN混合污水工程设计

改良Bardenpho工艺是在传统Bardenpho工艺缺氧段前增设厌氧池,将污泥回流至厌氧池内以保证磷的有效释放。某污水处理厂进水为由生活污水与工业废水组成的低BOD5/TN(BOD_5/TN为1.86)混合污水,采用改良Bardenpho工艺进行处理,以达到同步脱氮除磷的目的,运行结果表明,出水水质能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准且运行稳定。通过交叉迭代试算,确定了混合液内回流比及第二缺氧池的脱氮量,同时,将外加优质碳源投加到第二缺氧区首端,并在该处安装硝酸盐浓度变送器,根据其值大小控制碳源投加量,以达到节省碳源、减少运行成本的目的。     

AO脱氮工艺中引入解偶联池的污泥减量化研究

在AO脱氮工艺的污泥回流系统中引入解偶联池,改造成为污泥减量系统.在主体反应区(缺氧区和好氧区)HRT为7.68 h,解偶联池HRT为6 h的工况下,获得了30.6%的污泥减量效果.在该工况下,解偶联池的引入对系统的COD去除效果、硝化效果没有影响,对反硝化效果有所影响,从而使得系统总的脱氮效果略有降低.     

城市污水的低氧短程脱氮中试研究

采用中试A<'2>/O系统处理实际城市污水,考察了在低氧条件下实现短程脱氮的可行性.结果表明,当缺氧池D0从1.0 mg/L降到0.2 mg/L,好氧池DO从2.5 mg/L降到1.0 mg/L时,系统的脱氮效果显著提高,对TN的去除率从(34.96±4.91)%上升到(71.44±13.45)%,污泥浓度(MLSS)从1 800 mg/L上升到2 100 mg/L.当控制好氧池的DO在1.0 mg/L左右时,出水中发生了亚硝酸盐积累现象,从而证实了在低氧条件下利用连续流活性污泥法实现短程脱氮的可行性,在降低系统曝气能耗的情况下还提高了系统的脱氮效率.但当DO浓度降低时,污泥沉降性能将有所变差,污泥体积指数(SVI)从150 mL/g上升到300 mL/g左右.     

A/A/O污水处理工艺脱氮效果模拟及优化

针对武汉某污水处理厂因进水总氮浓度高、碳氮比值低而导致脱氮效果不稳定的问题,基于ASDM模型建立了该污水处理厂A/A/O工艺模型,并利用历史数据对脱氮效果进行了优化模拟。分别对硝化液回流比(0~600%)、好氧段DO(1~6 mg/L)、缺氧段DO(0.005~0.2 mg/L)、温度(16~29℃)等工艺运行参数进行了模拟分析,通过模型模拟筛选出的最优运行参数如下:硝化液回流比为100%,好氧段DO为1 mg/L,污泥回流比为65%,排泥量为550 m3/d,且缺氧段DO浓度越低越有利于脱氮。根据以上结论并结合该污水处理厂实际情况,确定如下优化实施方案:硝化液回流比为300%,好氧段DO为3 mg/L以下,同时关闭硝化液回流点前的曝气头以降低缺氧段DO,并按90kg/d投加碳源(以COD计)。该污水处理厂按照上述方案实际运行2个月,脱氮效果明显提高,出水总氮达标率达到100%。     

ABR/MBR复合反应器处理城市污水的启动研究

将厌氧折流板反应器(ABR)与膜生物反应器(MBR)组合后用于脱氮除磷,进行了处理城市污水的启动研究。试验期间进水温度和pH值分别为(25±1)℃和6.5～8.5,在HRT为10 h、混合液回流比为100%、溶解氧为2 mg/L的条件下,系统稳定运行后期,在ABR反应器和膜池内可分别观察到粒径约3 mm和2 mm的颗粒污泥;ABR各隔室的MLSS维持在28 g/L左右,好氧池和膜池的MLSS维持在6 g/L左右。系统出水水质稳定,对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为91%、92%、72%和70%,出水平均浓度分别为32、2.3、13.3、1.22 mg/L。     

脱氮除磷膜生物反应器设计和运行中的问题分析

具有脱氮除磷功能的膜生物反应器(MBNR)本质上与传统的脱氮除磷活性污泥工艺(CBNR)相同,且工艺设计原理差别不大。然而,与传统CBNR工艺相比,MBNR工艺的设计必须考虑由于回流(污泥和混合液)和污水流量变化造成的污泥混合液浓度在不同反应器中的差别,以及不同反应器中MLSS分布的变化,其目的是保证系统运行中污泥在厌氧池、缺氧池和好氧池的合理分配。另外,由于污水流量的变化将导致反应器中污泥浓度随时间而变化,因此有必要进行工艺的动态性能分析。在MBNR工艺系统中,污泥混合液浓度高时曝气效率降低,不同的回流分配将导致膜池前端反应器中污泥浓度的变化,因此评价曝气效率和工艺容积之间的平衡很重要。     

臭氧氧化污泥减量和碳源回收利用研究

将臭氧氧化技术和A2/O生物脱氮除磷工艺相结合,考察了同时实现污泥减量和碳源回收用于生化系统脱氮除磷的可行性。A2/O工艺运行稳定后,控制臭氧浓度为25 mg/L,对剩余污泥连续破解并投加到缺氧池。结果表明:经臭氧氧化后,混合液中的SCOD浓度增加到氧化前的3.5倍,对SS和VSS的去除率分别可达46.8%和42.3%;经过臭氧氧化的剩余污泥回流到A2/O系统后,使C/N和C/P值均提高了约一倍,但是脱氮除磷效率却没有提高。这是因为DO浓度过高,破坏了厌(缺)氧环境;同时,所释放的COD中能够被微生物快速利用的较少。     

水解/AMBBR/好氧工艺对低碳源污水的脱氮研究

针对低碳源城市污水脱氮难的问题,设计了水解/缺氧悬浮填料移动床/好氧(H/AMBBR/O)组合工艺,研究了其主要影响因素及最佳参数值下的处理效果.结果表明,当水解池、AMBBR、好氧池的HRT分别为2.5、3、6 h,硝化液回流比为300%,填料投配率为30%,水解池的污泥回流频率为4次/d、回流量为5 L/次(MLSS≈5 g/L)时,组合工艺的处理效果最佳,对COD、氨氮、TN的平均去除率分别为88.23%、98.31%、72.09%,平均出水浓度分别为26、0.89、16.35 mg/L.当T<18.0℃时硝化不完全,工艺的处理效果明显变差.将二沉池污泥回流至水解池既增加了反硝化的碳源,又实现了污泥的减量化,减量率达56%以上.     

缺氧/好氧工艺同步去除碳、氮、硫的研究

采用A/O(缺氧/好氧)工艺处理同时含有氨氮、有机物和硫化物的废水,维持进水NH+4-N浓度不变而改变COD、S2-浓度及回流比,研究S/N、C/N值(均为质量比)及回流比对单质硫(S0)转化率及碳、氮去除率的影响。当回流比为3、进水不含S2-及C/N值≥4时,能保证系统稳定运行及对碳和氮的高效去除;进水含硫且C/N值为4时,S0转化率在S/N值为3时取得最大值(56.71%),对应的COD、NO-3-N(缺氧池)、NH+4-N去除率分别为93.26%、94.29%和93.17%;当初始S/N值为3时,S0转化率在C/N值为2.5时取得最大值(73.53%),对应的COD、NO-3-N(缺氧池)、NH+4-N去除率分别为94.79%、93.61%和92.37%。同时去除碳、氮、硫的最优回流比为3。     

某高排放标准污水处理厂运行问题与对策措施研究

以海河流域采用改良Bardenpho工艺的某高排放标准污水处理厂提标改造工程为例,结合生产运行实际,对工艺诊断的主要运行问题进行了分析,并对其精细化对策措施进行了研究。结果表明,针对内回流混合液与后缺氧池入流DO过高导致外碳源无效损耗及后缺氧池无内源反硝化问题,通过利用池容未利用的好氧段4与好氧段5设置强化消氧区(设计HRT为3.5 h),外碳源损耗控制量(以COD计)可达15.97 mg/L,后缺氧池内源反硝化强化脱氮量可达2.8 mg/L(相当于利用污泥内碳源COD为11.2 mg/L),碳源投加量(以COD计)可降低27.17 mg/L,降幅达54.34%,碳源投加成本可节约5.2万元/d;针对部分时段缺氧池碳源过量投加导致部分好氧池池容(约24%)被占用问题,结合缺氧池设计特征,提出"碳源投加点由缺氧池1后移至缺氧池4并在缺氧池3配置在线硝氮仪"的精细化碳源投加系统及其具体运行控制方法;针对化学协同除磷药剂过量投加导致无生物除磷功能问题,通过采取"化学除磷药剂投加点由二沉池配水井改至磁混凝单元恢复生物除磷功能"的对策措施,生物除磷功能恢复良好,厌氧池磷酸盐由优化前的0.75 mg/L增至7.5 mg/L,好氧池出水磷酸盐低至0.04 mg/L,缺氧池反硝化除磷作用显著(磷酸盐下降2.77 mg/L),并且除磷药剂用量降低70%,投加成本节约0.7万元/d。     

溶解氧对NBIAS系统生物除磷脱氮的影响

通过溶解氧对一池无回流间歇曝气系统( NBIAS) 对除磷脱氮效果的影响的研究表明:在NBIAS 系统运行过程中DO 和NOt- N浓度的周期性变化使系统呈现明显的厌氧—好氧—缺氧交替变化过程;DO愈大,硝化反应速度愈快,NOt- N浓度愈高,即能有效抑制在缺氧过程中的磷的释放, 保证出水水质; 当SRT在18～22 天的情况下,DO= 3 mg/l时,NBIAS处理城市污水出水TP< 1 mg/l,TP去除率> 80% 。     

升流缺氧/好氧脱氮工艺处理生活污水的研究

对传统A/O工艺和升流缺氧/好氧(UA/O)脱氮工艺处理城市生活污水的效果进行了对比研究。结果表明,在HRT、SRT、DO、pH值、混合液回流比、污泥回流比、好氧段MLSS等运行参数相同的情况下,A/O和UA/O两组工艺对COD的去除效果相当,平均去除率分别为88%和89%;对NH3-N的去除效果也相差不大,平均去除率分别为90%和92%;但UA/O工艺对TN的去除效果更好,平均去除率为57%,比A/O工艺高了12%。另外,在进水水质波动较大的情况下,UA/O工艺的抗冲击负荷能力更强,出水水质更稳定。