曝气模式对序批式生物膜法脱氮效能的影响

研究了不同的曝气模式对序批式生物膜法脱氮效能的影响.结果表明,与连续低氧(DO=0.9-1.1 mg/L)曝气模式相比,连续好氧(DO=2.5-3.2 mg/L)曝气模式可加速挂膜过程;在序批式运行期间,连续低氧模式较好氧/低氧模式的脱氮效率更高;以脱氮效能为衡量标准,采用连续低氧曝气模式进行挂膜、运行操作,更能促进生物膜内好氧、缺氧分区结构的稳定,更易于实现同时硝化反硝化或短程反硝化过程,提高脱氮效率.     

新型短程硝化同步反硝化除磷工艺的快速启动

构建以厌氧/好氧/缺氧/快速曝气单元组成的短程硝化同步反硝化除磷工艺,并在常温、低氧条件下用于处理实际城市污水。结果表明,设定水力停留时间(HRT)为9 h,污泥龄为20～25 d,污泥浓度(MLSS)为2 000～4 000 mg/L,且控制好氧1池的溶解氧(DO)浓度为1. 5～2mg/L,好氧2池的DO为0. 5～1 mg/L,并投加氢氧化钠溶液调控好氧池的pH值在8. 5以上,可以实现短程硝化反硝化的快速启动,且出现了反硝化除磷现象,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。     

污泥减量工艺:HA-A/A-MCO的好氧脱氮机制分析

针对污泥减量技术存在对氮、磷去除能力低的问题,开发了一种具有强化脱氮除磷功能并可实现污泥减量化的HA-A/A-MCO工艺。在该工艺取得同步脱氮除磷和污泥减量优异效果的条件下,采用其处理校园生活污水,当进水TN平均为47 mg/L时,出水TN为10.9 mg/L,系统的总脱氮率为76.8%,其中好氧脱氮量占总脱氮量的50%,缺氧脱氮量占26%;HA-A/A-MCO系统存在着在好氧条件下具有反硝化能力的菌属,对好氧脱氮有一定贡献,且DO浓度对其反硝化能力没有抑制作用;好氧池中的DO浓度梯度有利于在污泥絮体内形成缺氧环境,从而促进同步硝化反硝化(SND)的发生,但减小污泥絮体尺寸会削弱絮体内部缺氧区域比例、降低SND的脱氮效率。     

不同溶解氧环境下氨氧化菌的氧半饱和常数比较

为了研究溶解氧(DO)浓度对实现短程硝化的影响,在小试反应器内研究了长期不同溶解氧环境下稳定运行的硝化污泥中氨氧化菌(AOB)的氧半饱和常数(K_(O2,AOB))。结果表明,长期在DO为(0.5±0.1)mg/L条件下运行的硝化污泥中AOB的K_(O2,AOB)值为(0.281±0.026)mg O_2/L,长期在DO为(2.5±0.5)mg/L条件下运行的硝化污泥中AOB的K_(O2,AOB)值为(0.064±0.008)mg O_2/L,表明其AOB对氧具有极高的亲和力,并且在高DO浓度下,可以维持较高的比氨氧化速率。两个系统的K_(O2,AOB)值均较低,说明无论低DO或高DO浓度,均可能实现短程硝化,且在高DO浓度下更容易实现短程硝化。     

低溶解氧下活性污泥法的短程硝化研究

研究了低溶解氧(DO)下,在SBR和CSTR反应器内实现短程硝化的条件及其污泥性状的变化。试验结果表明,当SBR进水氨氮浓度为260mg/L时,氨氧化期间反应器内DO接近零,出水中亚硝酸盐氮占到亚硝酸盐氮和硝酸盐氮总和的80%以上,污泥沉降性能良好(SVI<100mL/g);当CSTR的DO为0.2～0.3mg/L、SRT≤30d时实现了亚硝酸的积累,但运行50d后发生了污泥膨胀,导致污泥流失,硝化效率下降。     

短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化工艺处理焦化废水

通过对短程硝化和厌氧氨氧化工艺的研究,开发了短程硝化/厌氧氨氧化/全程硝化(O1/A/O2)生物脱氮新工艺并用于焦化废水的处理.控制温度为(35±1)℃、DO为2.0～3.0mg/L,第一级好氧连续流生物膜反应器在去除大部分有机污染物的同时还实现了短程硝化.考察了HRT、DO和容积负荷对反应器运行效果的影响.结果表明,当氨氮容积负荷为0.13～0.22gNH4+-N/(L·d)时,连续流反应器能实现短程硝化并有效去除氨氮.通过控制一级好氧反应器的工艺参数,为厌氧反应器实现厌氧氨氧化(ANAMMOX)创造条件.结果表明,在温度为34℃、pH值为7.5～8.5、HRT为33 h的条件下,经过115 d成功启动了厌氧氨氧化反应器.在进水氨氮、亚硝态氮浓度分别为80和90 mg/L左右、总氮负荷为160 mg/(L·d)时,对氨氮和亚硝态氮的去除率最高分别达86%和98%,对总氮的去除率为75%.最后在二级好氧反应器实现氨氮的全程硝化,进一步去除焦化废水中残留的氨氯、亚硝态氮和有机物.O1/A/O2工艺能有效去除焦化废水中的氨氮和有机物等污染物,正常运行条件下的出水氨氮＜15 mg/L、亚硝态氮＜1.0 mg/L,COD降至124～186 mg/L,出水水质优于A/O生物脱氮工艺的出水水质.     

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。     

A/O除磷工艺丝状菌污泥膨胀的研究

丝状菌污泥膨胀是影响活性污泥法高效、稳定运行的重要因素。采用A/O生物除磷工艺中试装置处理实际生活污水,分析了污泥膨胀发生的原因及恢复系统性能的方法。结果显示,长期曝气不均匀是导致丝状菌污泥膨胀的重要原因,通过调控系统运行参数可以有效控制由低DO值或者高负荷引起的丝状菌污泥膨胀。当发生污泥膨胀后,首先降低负荷至0.45 kgCOD/(kgMLSS.d),调节回流比为83%,同时控制好氧池各段的DO分别为1.5、1.0、1.0 mg/L以淘汰丝状菌,在SVI值降至200 mL/g以下后继续降低回流比至53%,同时降低曝气量以形成1.0、0.5、0.5 mg/L的DO浓度梯度。采取上述调控措施后,SVI值由569.8 mL/g降至150 mL/g以下,污泥性状得以恢复;同时出水COD和TP分别在50、0.5 mg/L以下,去除率分别约为85%、95%。     

好氧池溶解氧浓度对反硝化除磷产电系统的影响

以模拟城市生活污水为对象,研究了不同的DO浓度对反硝化除磷产电系统的脱氮除磷及产电的影响。在好氧池DO分别为(1.0~1.5)、(2.0~2.5)、(4.0~4.5)mg/L的条件下,反硝化除磷产电系统出水COD平均浓度分别为17.60、12.39和14.07 mg/L,出水氨氮平均浓度分别为5.86、3.41和7.77 mg/L,出水PO_4~(3-)-P平均浓度分别为2.59、1.36和2.28 mg/L,平均开路电压和最大功率密度分别为0.509、0.557、0.542 V和45.94、61.81、55.64 m W/m~2。系统的开路电压和欧姆内阻与DO浓度密切相关,最佳好氧池DO浓度为2.0~2.5 mg/L。     

溶解氧浓度对A~2/O工艺运行的影响

以城市污水厂中最常采用的A2/O工艺为研究对象,开展了处理实际生活污水的研究,系统探讨了DO浓度对该工艺运行的影响。结果表明,当好氧区的DO平均浓度从4.0 mg/L降低至1.0 mg/L时,对COD的去除基本不受影响;而系统的硝化效果逐渐降低,但是低DO浓度引发的SND等作用,使得对TN的去除率反而逐渐升高。单纯从生物脱氮的角度考虑,A2/O工艺可以在DO为1.0～2.0 mg/L之间运行。不过低DO浓度运行对生物除磷效果的影响很大,在DO为1.0 mg/L时,除磷效率逐渐下降,这是由于供氧不足引发了生物除磷性能的恶性循环。另外,低DO浓度运行还引发系统中的污泥发生了微膨胀现象,在污泥微膨胀期间出水SS<5 mg/L。就总体的运行情况而言,不同于A/O等单纯脱氮工艺,A2/O工艺不宜在DO<2.0 mg/L的条件下运行,否则需要引入化学除磷。