分段进水强化城市生活污水脱氮除磷效果研究

采用序批式活性污泥反应器,分别在厌氧-好氧、厌氧-缺氧-好氧运行方式下,研究了分段进水强化城市生活污水同步脱氮除磷的效果。结果表明,水总体积的30%进入厌氧段即可满足磷酸盐的去除对碳源的要求;SBR以厌氧-缺氧-好氧方式运行时,缺氧段NO3--N的质量浓度为20 mg·L-1时,可完全去除磷酸盐,并且随着二次分配的碳源增加,反硝化脱氮的效果明显提高,出水时硝酸盐氮含量大幅减少,获得了同步脱氮除磷的效果。     

反硝化聚磷菌的培养富集及处理生活污水的稳定运行

在厌氧-好氧交替运行的序批式反应器(sequencing batch reactor, SBR)中,以C/P比大于50的实际生活污水为进水,成功驯化富集聚磷菌,平均厌氧释磷量为15 mg·L~(-1),出水PO_4~(3-)-P浓度稳定小于0.5 mg·L~(-1)。在系统运行的第74 d调整运行模式为厌氧-缺氧-好氧,在缺氧开始时短期投加NO_3~--N配水以驯化培养反硝化聚磷菌。保持系统内NO_3~--N浓度不变,在进水COD浓度为250 mg·L~(-1)时,反硝化除磷效果最佳,平均反硝化除磷量占除磷量的比为87.1%。不同pH下反硝化除磷速率的小试证明,在pH=7.0时得到最大的比吸磷速率2.1 mg P·(g VSS·h)~(-1)。此时调整NO_3~--N进水为另一个全程硝化反应器的出水,并加大排水比增加缺氧初的进水量使得反应器内缺氧时的pH接近7.0,与未改变pH时对比表明前者在缺氧段反硝化除磷速率加快。反应器共运行160 d,稳定完成COD的去除与反硝化除磷过程。     

厌氧氨氧化反应的影响因素研究

以厌氧氨氧化活性污泥作为接种物,以无机盐培养液作为实验用水,考察了溶解氧、进水NO2--N与NH4＋-N的比值对厌氧氨氧化反应的影响。反应体系中硝酸盐的产生量随溶解氧浓度增加而增大,总氮去除率则随溶解氧浓度的增加而降低,除氧实验时出水NO3--N浓度平均为67.2mg/L,总氮去除率平均为73.9%;不除氧时出水NO3--N浓度平均为83.0mg/L,总氮去除率平均为67.8%;当进水NO2--N与NH4＋-N比值为1.16时,利于厌氧氨氧化反应的进行,总氮去除率为62.78%。     

不同电子受体稳定除磷的驯化及性能比较

在SBR反应器中分别培养以O2、NO3-、NO2-为电子受体的除磷菌,考察它们的驯化过程、吸磷效果,比较各自系统稳定运行时的除磷能力、PO43-P变化过程及优势。试验结果表明:一个月后PAO能够稳定除磷,经过三个月左右筛选出单独以NO3-及NO2-为电子受体的反硝化聚磷菌,稳定后的系统具有良好的反硝化除磷能力;而以O2为受体的吸磷效果要优于反硝化除磷方式,NO3-的效果次之,NO2-在脱氮效果上要优于NO3-,但除磷性能却相对低;稳定周期下以O2为电子受体的平均厌氧释磷量在20 mg.L-1左右,NO3-及NO2-平均释磷量分别为17 mg/L及12 mg/L,吸磷量分别为1 mg[P]/0.08 mg[O2]、1 mg[P]/51.47 mg[NO3-N]及1 mg[P]/119.26 mg[NO2-N]。     

双泥法SBR培养驯化反硝化聚磷菌的研究

采用双泥法SBR工艺对反硝化聚磷菌(DPB)进行培养驯化,经过60个周期的培养驯化,系统对TP、NH3-N、COD的去除率分别达到85%左右、90%以上、85%左右.结合DPB释磷吸磷的生物机理,考察了COD、NH3-N、硝酸盐氮、TP在驯化初期、中期、运行稳定期一个周期内厌氧/好氧/缺氧交替环境下的变化趋势,其中硝酸盐氮在缺氧段的平均去除率由初期的39.4%提高至运行稳定期的77.1%,11P在缺氧段的平均去除率在运行稳定期提高至62%.     

A~2/O淹没式生物膜工艺处理城镇污水的研究

山东省东阿县污水处理厂一期工程采用厌氧-缺氧-淹没式生物膜法(A2/O)工艺处理城镇污水。COD平均去除率为93.8%,出水平均COD为22.7 mg.L-1;NH3-N和PO43--P平均去除率为97.6%和76.0%,出水平均质量浓度为0.87、0.78 mg.L-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。研究还发现厌氧池中存在厌氧氨氧化反硝化协同反应,NH3-N、NO3--N平均去除量分别为2.43、4.11 mg.L-1。     

NO_2~--N对反硝化除磷系统运行效能的影响

通过改变反硝化聚磷菌(DPAOs)的电子受体类型,考察了不同浓度的NO_2--N作为电子受体时其对反硝化除磷系统运行效能的影响。试验结果表明,在合适的进水NO_2--N浓度范围内,DPAOs经过驯化后能够以NO_2--N为电子受体进行反硝化除磷反应;在短程反硝化除磷系统中,NO_2--N的抑制浓度为30 mg·L-1,当系统进水中的NO_2--N浓度大于30 mg·L-1时,系统的除磷作用及PHA的合成作用均会受到抑制,系统的反硝化效果和COD去除效果亦会出现较为明显的变化,究其原因可能与系统中GAO开始占据优势有关;在短程反硝化除磷系统中,厌氧释磷量与缺氧吸磷量有着良好的线性关系,而对于NO_2--N对DPAOs的抑制机理,笔者将在后续试验中进行深入分析和探究。     

强化生物除磷系统除磷性能分析

采用厌氧/好氧和厌氧/缺氧两阶段方法培养反硝化聚磷菌,研究了第一阶段系统的除磷性能。结果表明,稳定运行的强化生物除磷系统,具有良好的除磷性能,出水磷的质量浓度小于0.5 mg/L,除磷率大于93%。通过厌氧/好氧交替方式运行,反硝化聚磷菌占聚磷菌的比例约为21.2%。缺氧段硝酸盐的消耗量与磷的摄取量成线性关系,缺氧吸磷速率约为好氧吸磷速率的49.3%。     

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。     

序批式活性污泥工艺除磷现场实验

为实证某污水处理厂序批式活性污泥法(SBR)工艺升级改造效果,对设计方案进行了现场实验。分别研究了厌氧/好氧生物除磷、化学协同除磷工艺的处理效果,并据此进行了生产性实验。结果表明,前搅拌时当NO3--N的质量浓度降至3 mg/L以下时,聚磷菌才开始明显释磷;低曝气量厌氧释磷量远大于中曝气量时磷的厌氧释放量。PAC用于协同除磷效果较好,优化投加量为120 mg/L;化学协同除磷时投加PAC 1~2 d后才能使出水TP含量达标,投加PAC后对硝化细菌有较大影响,但经过3~4 d硝化作用恢复正常;投加PAC可大幅降低出水TP、SS,并且有效解决了冬季反应池表面浮渣问题。     

厌氧／缺氧SBR反硝化除磷过程的研究

Removal of denitrifying phosphorus was verified in a laboratory anaerobic/anoxic sequencing batch reactor (A/A SBR). The results obtained demonstrated that the anaerobic/anoxic strategy can enrich the growth of denitrifying phosphorus removing bacteria (DPB) and take up phosphate under anoxic condition by using nitrate as the electron acceptor. The phosphorus removal efficiency was higher than 90% and the effluent phosphate concentration was lower than 1mg·L^-1 after the A/A SBR was operated in a steady-state. When the chemical oxygen demand(COD) of influent was lower than 180mg·L^-1, the more COD in the influent was, the higher efficiency of phosphorus removal could be attained under anoxic condition. However, simultaneous presence of carbon and nitrate would be detrimental to denitrifying phosphorus removal. Result of influence of sludge retention time (SRT) on denitrifying phosphorus removal suggested that the decrease of SRT caused a washout of DPB and consequently the enhanced biological phosphorus removal decreased with 8 days SRT. When the SRT was restored to 16 days, however, the efficiency of phosphorus removal was higher than 90%.     

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。     

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。     

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。     

溶解氧浓度对连续流活性污泥工艺反硝化除磷的影响

引言 随着水体富营养化问题的日渐突出,污水处理技术逐渐从单一去除有机物为目的的阶段进入既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段[1].     

厌氧段HRT对A2N工艺反硝化除磷脱氮效果的影响

为了考察厌氧段水力停留时间（HRT）对A2N工艺反硝化除磷脱氮效果的影响，采用连续流双污泥反硝化除磷脱氮装置以生活污水为处理对象，研究了厌氧段在不同HRT时系统的除磷脱氮效果，以及厌氧段不同HRT对系统处理过程的影响。结果表明，厌氧段是A2N工艺实现反硝化除磷脱氮的关键阶段。当厌氧段的HRT过长时，虽然溶解性PO4^3-的总释放量增加，但是后续的缺氧吸磷量和总氮的去除量并没有相应地增加。厌氧段的HRT时间过短，反硝化聚磷菌（DPB）在此对进水中易降解COD（CODRB）吸收不完全，导致后续缺氧吸磷量下降，同时影响了系统的除磷和脱氮效果。在处理实际生活污水水质时，厌氧段的HRT为2h即可满足除磷和脱氮要求。     

好氧聚磷污泥反硝化除磷特性研究

以培养成功的好氧聚磷污泥为研究对象,考察其在硝酸盐或亚硝酸盐存在下的反硝化除磷特性。结果表明,好氧聚磷污泥在在未经厌氧/缺氧驯化条件下已具有良好反硝化聚磷特性。好氧聚磷污泥可利用硝酸盐作为电子受体进行脱氮除磷,在硝酸盐耗尽后停止聚磷,在一定的浓度范围内聚磷量与硝酸盐消耗量具有线性关系。在以亚硝酸盐作为电子受体的条件下,好氧聚磷污泥与反硝化聚磷污泥具有相似特点:在初始亚硝酸盐浓度较低情况下可少量聚磷,在其浓度较高时聚磷受到抑制。亚硝酸盐有可能为解偶联剂,在其还原的过程中并不耦合发生聚磷。反硝化速率随着其硝酸盐或亚硝酸盐初始浓度的升高而降低。