城市污水短程硝化的快速启动试验研究

以低C/N值城市生活污水作为研究对象,以污水厂二沉池回流污泥作为接种污泥,采用SBR反应器,分析短程硝化快速启动的方法及其主要控制条件。试验结果表明,对接种污泥持续曝气(DO约为2. 5 mg/L) 13 d后,在SBR反应器采用连续恒量供氧方式、水温为(30±1)℃、p H值为7. 8～8. 2的条件下,反应器连续运行35 d,成功实现了低C/N值城市生活污水的高效短程硝化,亚硝态氮积累率达到94%。对培养过程中活性污泥的菌种变化跟踪检测表明,SBR反应器稳定运行后,AOB/NOB的菌种比例达到38. 1∶1。对曝气量进行优化后发现,控制曝气量为1. 5L_气/(L_水·h),历时4 h即可实现短程硝化最大化积累。     

亚硝化颗粒污泥的培养、强化方法及其特性

采用生活污水和SBR反应器,通过控制沉淀时间及在进水中投加氨氮,成功培养出了亚硝化颗粒污泥并实现了处理性能的强化。颗粒污泥平均粒径为0.77 mm,粒径0.6 mm的颗粒占到61.4%,亚硝化率稳定维持在95%以上,氨氮容积负荷达到0.94 kg/(m3·d)。控制沉淀时间是培养亚硝化颗粒污泥的有效手段,当沉淀时间10 min时亚硝化颗粒污泥难以形成,当沉淀时间为4 min左右时,亚硝化污泥的颗粒化速度较快。维持进水氨氮浓度在175 mg/L左右,可在短期(18 d)内显著增强亚硝化颗粒污泥的氨氧化性能,氨氮容积负荷是强化前的两倍。亚硝化污泥的颗粒化,不仅提高了污泥的沉降性能,而且增强了系统的抗冲击负荷能力,强化了亚硝化的稳定性。     

活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动及污泥特性

在SBR反应器内,先后接种普通活性污泥及少量具有单级自养脱氮能力的生物膜,在温度为(32±1)℃、p H值为7.5~8.5的条件下,进行了活性污泥法单级自养脱氮工艺的启动及污泥特性研究。SBR首先接种活性污泥,采用控制较高游离氨浓度(5.75~8.97 mg/L)及较低DO值(0.17 mg/L)的方法,经过50 d实现了短程硝化,亚硝酸盐氮积累率在80%以上;然后采用进一步降低DO值、以清水置换SBR内剩余出水及改连续曝气为间歇曝气等方法,尝试在SBR内富集厌氧氨氧化菌,但过程缓慢;当接种0.15 g单级自养脱氮生物膜后,很快建立了厌氧氨氧化与亚硝化的协同作用,23 d后,对TN的去除率及去除负荷分别达到83.07%及0.422 kg N/(m3·d)。镜检发现SBR内为活性污泥絮体与颗粒污泥的混合物,经激光粒度仪测定,絮体污泥粒径为1~300μm,颗粒污泥粒径在300~1 800μm,两者的体积比约为7∶3。     

SBR工艺污泥沉降性能的影响因素研究

分别研究了运行方式、运行时间、硝酸盐浓度、曝气量、污泥负荷及曝气时间对SBR工艺中污泥沉降性能的影响.试验结果表明,以厌氧/好氧方式运行时,厌氧≥1 h且好氧≥3h可获得沉降性良好的污泥;以缺氧/好氧方式运行时,缺氧段硝酸盐浓度过高会导致污泥膨胀,缺氧段时间宜控制在1h左右;当有机负荷较高时,曝气量较高或较低均可能导致污泥膨胀,通过降低有机负荷可有效改善污泥沉降性能;在污泥负荷较低、曝气量适当且氮磷充足的条件下,曝气6h时污泥的沉降性较差,将曝气时间延长至10 h,污泥浓度保持稳定,沉降性较好.     

投加天然沸石粉末强化SBR活性污泥工艺的运行效能

采用SBR反应器和SBR反应器+天然沸石粉末两种不同的运行方式处理城市污水,研究表明沸石粉末的投加能够提高活性污泥的活性,与对比SBR反应器中的活性污泥相比,活性污泥的比好氧速率(SOURs)有了较大幅度提高,而且改善了活性污泥的沉降性能,强化了活性污泥的硝化性能.此外,通过冲击负荷试验,发现沸石粉末的投加能够提高SBR系统抵抗有机物、氨氮冲击负荷的能力,能够在较短的时间内完成对COD、氨氮、总氮和总磷的去除.     

SBR亚硝化处理城市生活污水二级出水及其稳定性

采用SBR工艺处理A/O除磷工艺出水,考察了影响亚硝化系统稳定性的因素。在室温为(20±3)℃、接种驯化后的亚硝化污泥、进水由高浓度氨氮配水逐渐过渡到A/O除磷工艺处理出水的条件下,采用实时监控策略,以pH值出现拐点作为反应停止标志,逐渐缩短沉降时间,可维持亚硝化的稳定并实现了对生活污水二级处理出水的高效净化。DO、FA与FNA共同维系亚硝化系统的稳定,而延时曝气对亚硝化系统的稳定具有极大的冲击性;当C/N值<1.0时对系统有微弱的抑制作用,但可在短时间内恢复;控制沉降时间由1~2 h逐渐降低至8 min以内可促进污泥颗粒化,平均粒径达到0.57 mm,同时进一步增强了系统的抗冲击能力。     

单级自养脱氮生物膜SBR工艺的启动研究

于生物膜SBR反应器中接种普通好氧活性污泥和厌氧污泥,在温度为(30±2)℃、pH值为7.5~8.5、DO值为0.8~1.0 mg/L和HRT为24 h的条件下,进行了处理中低浓度氨氮(60~120 mg/L)废水的单级自养脱氮工艺的启动研究。结果表明,经过污泥驯化期、亚硝化选择期和污泥适应期三个较为典型的阶段后,亚硝化率达到了77%,脱氮能力为40%。异养菌被淘汰而自养型细菌开始富集时的特征污泥絮体为杆状,而稳定的亚硝化系统建立并具一定自养脱氮功能时的特征污泥絮体则呈花瓣状。     

活性污泥丝状菌膨胀的运行控制生产性试验研究

某污水处理厂的生物处理单元采用MSBR工艺,在冬季运行期间多次发生丝状菌膨胀现象,对此进行了原因分析和相应的工艺运行调整。首先建立小试系统对不同有机负荷下的活性污泥絮体进行观测,结果表明,当有机负荷为0.12 kgBOD5/(kgMLVSS.d)时,污泥不易发生丝状菌膨胀且沉降性能最好。通过分析MSBR系统的实际运行情况得知,丝状菌膨胀的发生主要是由工艺运行条件改变而引起的,据此对系统的进水流量、有机负荷、污泥龄、曝气量、SBR运行周期等进行调整,最终有效控制了活性污泥丝状菌膨胀。     

EGSB—SBR集成工艺同步耦合脱氮及甲烷化研究

采用集成间歇膨胀颗粒污泥床(EGSB)与亚硝化型间歇式活性污泥反应器(SBR)构建具有同步厌氧氨氧化、甲烷化与反硝化功能的耦合系统,并对EGSB—SBR集成工艺的运行特性及参数进行了研究。结果表明,经过99 d的驯化培养,EGSB—SBR集成工艺成功启动;提高侧流比对COD的去除率影响较小,但会提高对氨氮和TN的去除率,亚硝酸盐积累率也随之升高;在侧流比相似的情况下,提高进水氨氮浓度对系统整体影响较小,但会提高SBR反应器的亚硝酸盐积累率。当进水COD为4 300 mg/L左右、氨氮为80~200 mg/L、侧流比为57%时,集成工艺对污染物的去除效果最好,对COD的去除率达到98%以上,对氨氮的去除率达到72%以上,对TN的去除率达到41%以上。     

常温下部分亚硝化的启动中试研究

在常温(16.4 ～25.5℃)、限氧(DO =0.20 ～0.80 mg/L)条件下,以A/O除磷工艺出水为原水,在中试规模的反应器中采用SBR及高低氨氮(平均值分别为303.9和82.4 mg/L)交替进水方式,经过24个周期的连续运行成功实现了短程硝化,氨氮氧化率超过50％,亚硝化率超过90％.高FA( 11.36 mg/L)、FNA(0.033 mg/L)及低DO(＜0.80 mg/L)的联合抑制是实现亚硝酸盐氧化茵(NOB)被淘汰的关键因子,而限时曝气策略是SBR短程硝化得以稳定维持的重要因素.在低氨氮、连续流下控制HRT为7～9h、反应器各格室的曝气量为2～5 L/min、DO为0.10～0.60 mg/L,可使氨氮氧化率维持在55％左右,亚硝化率在95％以上,出水NO-2 -N/NH+4 -N平均值为1.32,为后续厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应器提供了适宜的进水水质.