污泥水解酸化液用作A2/O系统脱氮除磷碳源的研究

实际生活污水多属于低C/N值水质,无法同时满足脱氮除磷对碳源的需求.为此,采用批量试验考察了剩余污泥的水解酸化产物用作脱氮除磷碳源的可行性.污泥经水解酸化后SCOD的溶出率达到80%,其中VFAs占43.2%,VFAs总量是生活污水的3倍多.以污泥的水解酸化液和生活污水作为反硝化电子供体时,最大反硝化速率分别为2.7和1.6 mgNO3--N/(gMLSS·h).将污泥酸化液用作A2/O系统的补充碳源,可提高系统的负荷,对N4+-N、TN及PO4h3--P的去除率分别为92%、77.1%和89.4%.其中,对TN和PO43--P的去除率比投加甲醇分别提高了5.2%和4.8%.投加乙酸钠、甲醇和水解酸化液时,A2/O系统好氧区的吸磷速率分别为1.2、0.7和0.9 mgPO43--P/(gMLSS·h).可见,污泥酸化液适宜用作A2/O系统的补充碳源.     

短程硝化/厌氧氨氧化联合工艺处理含氨废水的研究

在SBR中接种普通好氧活性污泥,通过控制运行条件来实现短程硝化,同时提高厌氧生物转盘系统中厌氧氨氧化的氮负荷,使之与SBR出水中NO2--N的积累量相匹配,并将二者组合形成短程硝化/厌氧氨氧化自养脱氮工艺.处理含氨废水的试验结果表明:在SBR的进水NH4+-N为150～250 mg/L、温度为(28±2)℃、pH值为7～8、DO<1 mg/L的条件下,可实现稳定的短程硝化,NO2--N积累率达85%以上,NH4+-N负荷达0.129 kgN/(kgVSS·d),AOB和NOB的数量之比为103:1.将短程硝化出水加入NH4+-N后作为厌氧氨氧化反应器的进水,在(40±1)℃下可以达到自养脱氮的目的,对NH4+-N、NO2--N和TN的去除率分别达86%、97%和90%以上,TN容积负荷为0.488 kgN/(m3·d).     

假连续流O/A工艺处理污泥水和富集硝化菌

城市污水处理厂的污泥水具有氨氮浓度高和碳氮比值低的特点。通常将污泥水回流至进水口,这导致污水处理系统的氨氮负荷增高,出水氨氮和总氮浓度不达标。利用污泥水培养和富集硝化菌,并添加到污水处理系统,可以达到既处理污泥水又增强污水处理系统硝化能力的双重目的。采用O/A工艺对实际污水厂的污泥水进行处理,探讨硝化效果和硝化菌产率。当水力停留时间为32 h、污泥龄为15 d时,污泥水中的氨氮能够完全被硝化,最大氨氧化速率和最大亚硝酸盐氧化速率分别可以达到12.43 mgNH4+-N/(gMLSS.h)和13.18 mgNO2--N/(gMLSS.h),硝化菌产率为0.088 mg/mgN,即当污泥水中的氨氮浓度为400 mg/L时,1 L污泥水可富集35.2 mg硝化菌。FISH检测表明,系统中的氨氧化菌主要为Nitrosospira,亚硝酸盐氧化菌主要为Nitrobacter和Nitrospira。     

原生动物捕食对低污泥龄SBR硝化性能的影响

以模拟城市污水为处理对象,在相同的运行条件下采用两个SBR反应器对其进行处理,其中1#反应器的进水中添加原生动物抑制剂--环己酰酮及制霉菌素各4 mg/L,2#反应器的进水中则未添加抑制剂.通过测定两个反应器的氨氧化速率、亚硝酸盐氧化速率以及利用荧光原住杂交技术解析硝化菌的群落结构,来分析原生动物捕食对低污泥龄SBR硝化性能和硝化菌群落结构的影响.运行过程中,1#反应器的出水氨氮浓度略低于2#反应器.1#的氨氧化速率和亚硝酸盐氧化速率分别为2.60 mgNH3-N/(L·h)和0.80 mgNO2--N/(L·h),2#的分别为2.90mgNH3-N/(L·h)和0.80 mgNO2--N/(L·h).两个反应器中氨氧化菌的优势菌属为Nitro-somonas europaea和Nitrosococcus mobilis lineage;此外,Nitrosospira只存在于1#反应器中.亚硝酸盐氧化菌的优势菌属为Nitrospira sp.,1#反应器中亚硝酸盐氧化菌的数量比2#的高一个数量级.可见,原生动物的捕食作用对反应器的硝化性能基本无影响,但会对菌群的多样性产生一定影响.     

溅水充氧生物滤池处理农村生活污水的优化研究

采用由缺氧池和溅水充氧生物滤池组成的一体化地埋式装置处理农村生活污水,考察了对有机物及氮、磷的去除效果,在此基础上重点分析了水力负荷及污染物容积负荷对处理效果的影响,并通过模拟试验探讨了溅水盘构造、设置方式等的优化设计方案.结果表明装置对COD的平均去除率为57.1%,对NH4 -N的平均去除率为86.4%,对TN的平均去除率达到了70.6%.为了保证良好的处理效果,应使COD容积负荷＜0.3 kgCOD/(m3·d),NH4 -N容积负荷＜0.08kgNH4 -N/(m3·d),水力负荷＜0.6 m3/(m2·h),且硝化液回流比设定为3较合理.在B型溅水盘的间距为30 cm的条件下,设置2层即可取得较好的充氧效果.     

缺氧生物膜滤池的自养脱氮性能研究

在成功实现亚硝酸盐自养脱氮(厌氧氨氧化)的基础上,探讨了亚硝酸盐浓度对缺氧生物膜滤池脱氮性能的影响。结果显示,在一定范围内提高亚硝酸盐浓度可加快氨氮去除速率,当NO2--N为118.4 mg/L时氨氮去除速率达到最大;此后,进一步提高进水NO2--N浓度会对氨氮的去除产生明显的抑制作用,导致反应速率下降,但此时的厌氧氨氧化菌仍具有较高的活性;为获得良好的脱氮效果,应控制进水NO2--N/NH4 -N值为1.3。     

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.     

黄水与醋酸钠混合碳源对颗粒污泥脱氮除磷的影响

以黄水作为脱氮除磷的碳源有利于以废治废。在SBR反应器中,以具有同步脱氮除磷的颗粒污泥为对象,采用黄水(300 mg/L)和醋酸钠(100 mg/L)作为碳源,研究对氮和磷的去除效果,并分析其机理。试验结果表明:污泥粒径主要在0.9~1.3 mm之间,沉速主要在30~60m/h之间,污泥颜色较深,周围粘性物质较多,部分颗粒污泥发生了解体;对NH+4-N的去除率98.1%,试验后期出水NO-3-N在4.44~18.82 mg/L之间,对磷的平均去除率由94.0%降低为51.3%;对COD的最大降解速率为122.30 mg COD/(g SS·h),最大释磷速率由14.39 mg PO3-4-P/(g VSS·h)下降到3.29 mg PO3-4-P/(g VSS·h),最大吸磷速率由5.99 mg PO3-4-P/(g VSS·h)下降到2.47 mg PO3-4-P/(g VSS·h),碳源不足导致反硝化不完全;颗粒污泥中TP的含量为3.3%~4.0%,其中胞外EPS中TP占污泥TP的49.3%,EPS的含量仅为17.33 mg/g SS,EPS中蛋白质和总糖分别占56.9%和20.0%。     

陶粒BAF在某小城镇污水处理中抗冲击负荷研究

考察了陶粒BAF在旅游服务型小城镇水质、水量冲击负荷下的运行情况,并研究了冲击负荷解除后BAF的恢复情况。结果表明,在两倍水力冲击负荷条件下,当滤速达到5.1 m/h、停留时间为24 min、COD容积负荷≤6.04 kg COD/(m~3·d)、氨氮容积负荷0.75 kg NH_3-N/(m~3·d)时,出水COD、NH_3-N浓度可以达到一级A标准;在三倍水力冲击负荷条件下,当滤速达到7.6 m/h、停留时间为15.7 min、COD容积负荷为5.70~9.81 kg COD/(m~3·d)、氨氮容积负荷1.08 kg NH_3-N/(m~3·d)时,出水COD、NH_3-N浓度可以达到一级A标准。BAF对TP的去除效果有限,需增加其他措施辅助除磷。水力冲击负荷解除时,BAF出水水质可恢复至冲击前的水平。     

A/O生物膜工艺处理煤气废水的试验研究

采用A/O生物膜工艺处理煤气废水,考察了污泥负荷、硝化负荷、硝化液回流比及污泥龄对处理效果的影响.结果表明,A/O生物膜工艺可有效去除煤气废水中的NH4+-N和有机物.当进水COD为2 000 mg/L、进水流量为0.5 m3/h、硝化液回流比为4、污泥龄为30 d、污泥负荷为0.8 kgCOD/(kgVSS·d)、硝化负荷为0.08 kgNH4+-N/(kgVSS·d)时,系统稳定运行2个月后,出水的COD、BOD5、NH4+-N浓度分别为157、4.9、12.5 mg/L,去除率分别为92%、99%和93%.     

水力负荷对木炭填料生物滤池处理污水的影响

以木炭作为曝气生物滤池的填料,并与陶粒填料作对比,考察了其在不同水力负荷下对污水的处理效能.结果表明,改变水力负荷对两个反应器的出水COD影响不大,但对其脱氮除磷效果的影响较显著.木炭滤池对氨氮和TN的去除效果要好于陶粒滤池的,当水力负荷为4m~3/(m~3·d)时,两反应器的脱氮效果最佳,此时木炭和陶粒滤池的出水氨氮浓度分别为4.7、7.7mg/L(去除率分别为80%和65%).综合考虑木炭滤池对COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除效果,确定其最佳水力负荷为4 m~3/(m~3·d).     

气水比对高分子填料BAF脱氮效能的影响

采用高分子载体作为生物填料,以模拟生活污水为处理对象,对两级曝气生物滤池(BAF)的脱氮效能进行了试验研究,着重考察了气水比对BAF去除COD、NH3-N和TN的影响,并探讨了系统内氮素的转化规律和提高脱氮效能的途径。结果表明,当平均水温为22~32℃、进水流量为4 L/h、进水COD为150 mg/L左右、进水NH3-N为60 mg/L左右、一级BAF的气水比为4∶1、二级BAF的气水比为2∶1时,系统的处理效果最佳,对COD、NH3-N和TN的总平均去除率分别达到84.33%、87.84%和56.06%。系统通过同时短程硝化反硝化实现了低能耗、高效率的脱氮。     

C/N值对短时曝气SBR高标准脱氮除磷效能的影响

针对现有城镇污水脱氮除磷效率低、碳源对深度脱氮除磷制约等突出问题,提出了基于短时曝气SBR的城镇污水高标准脱氮除磷技术,考察了进水C/N值对短时曝气SBR脱氮除磷效能的影响。结果表明,进水C/N值对短时曝气SBR的脱氮除磷效能影响显著。当温度为25℃,SRT为40 d,进水C/N值分别为4、5、6、7时,系统对NH4+-N的平均去除率分别为83.3%、99.3%、99.4%、99.5%,对TN的平均去除率分别为58.8%、82.6%、88.1%、93.8%,对TP的平均去除率分别为14.6%、54.5%、76.6%、97.5%。当进水C/N值为7时,系统出水COD、NH4+-N、TN、TP平均浓度分别为18、0.20、2.46、0.13 mg/L,COD、NH4+-N与TP指标满足地表水Ⅳ类水质标准,TN指标接近地表水Ⅴ类水质标准。     

上向流曝气生物滤池去除氨氮效果及影响因素分析

在滤速为0.8 m/h、曝气量为25 L/h的条件下,研究了水温、COD容积负荷、NH4--N容积负荷对上向流曝气生物滤池(UBAF)去除城市污水中NH4--N效果的影响.结果表明,水温是影响UBAF去除NH4--N效果的主要因素,水温较高时UBAF对NH4--N的去除效果较好,但低温时其对NH4--N去除率的影响较大;当COD容积负荷较高时,其对NH4--N的去除有明显的抑制作用,且低温条件下其对NH4--N去除率的影响较高温条件下显著;在NH4--N容积负荷相对较高而水温较低时,NH4--N容积负荷对NH4--N去除率的影响相对较大.     

排空闲置时间对序批式人工湿地处理效能的影响

针对连续流人工湿地自然复氧能力差、脱氮效率低、易堵塞等问题,提出了序批式人工湿地工艺,其运行方式为:进水/反应/出水/排空闲置。重点考察了排空闲置时间对系统处理效能的影响。结果表明:排空闲置时间对序批式人工湿地的处理效能影响显著,两级序批式人工湿地在温度为26～32℃、工况为进水10 min/反应12 h/排水10 min/排空闲置4h、COD负荷为72g/(m3·d)、NH4+-N负荷为16g/(m3.d)、TN负荷为16.8g/(m3.d)的条件下运行时,出水COD、NH4+-N和TN分别为38、11和14 mg/L,总去除率分别为86%、82%和78%,与无排空闲置工况相比,去除率分别提高了15%、35%、32%。     

分段进水A/O工艺运行优化研究

基于Stella 9.0.1软件建立分段进水A/O工艺的ASM3水处理模型,并对模型进行简化,引入反映污泥中异养菌和自养菌活性的参数PXH和PXA。在HRT=10 h、VA/VO=2/6、R=75%及三级进水分配比N1∶N2∶N3=3∶4∶3的工艺状态下,由实测数据得出PXH和PXA的校正值分别为0.8 gCOD/gMLSS和0.05 gCOD/gMLSS。通过校正后的模型讨论了各种操作条件对出水COD、NH4+-N及NO3--N的影响。结果表明:HRT是影响出水COD浓度的最主要因素;增大污泥回流比R及缺、好氧池的容积比VA/VO都会减小出水NO3--N浓度;为保证出水的NH4+-N浓度较低,除提供充足的溶解氧和较长的水力停留时间外,第三段的进水分配比也不宜过大。综合考虑,较优的工艺参数值为HRT=14 h、R=50%、VA/VO=2/6及N1∶N2∶N3=1∶2∶1。将该参数运用于实际操作中,最终使系统对COD的去除率从77.6%提高到了94.1%,对TP的去除率也从30.2%提高到81.2%,实现了同步脱氮除磷。     

应用SBR实现有机废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究

采用SBR反应器,以硝化污泥和厌氧氨氧化(ANAMMOX)颗粒污泥的混合污泥为接种污泥,以有机模拟废水为研究对象,进行了厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究。结果表明,在控制温度为25℃,水力停留时间为12 d,pH值为7.2～8.5,进水NH4+-N为220 mg/L左右、NO2--N为138 mg/L左右、COD为294 mg/L的条件下成功启动了SBR反应器。在高氨氮、低有机物浓度的条件下,ANAMMOX菌和异养反硝化菌能够实现共存,且ANAMMOX菌仍能成为优势菌属,AN-AMMOX反应是反应器中的主导反应。镜检发现,优势菌尺寸约为1μm,呈圆形或椭圆形,成簇聚生,表面可观察到明显的漏斗状缺口,具有典型的厌氧氨氧化菌特征。污泥中形成了以厌氧氨氧化球状菌为主、其他杆状菌和丝状菌共存的微生物混培体。     

好氧颗粒污泥技术用于味精废水处理的研究

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,采用人工模拟废水在SBR反应器内培养好氧颗粒污泥,35 d后颗粒污泥成熟,反应器对COD和NH4+-N的去除率分别高于95%和99%。采用该反应器处理味精废水,当COD、NH4+-N的容积负荷分别为2.4、0.24 kg/(m3.d)时,对COD、NH4+-N和TN的去除率分别在90%、99%和85%左右,且颗粒污泥未出现解体的现象。以厌氧颗粒污泥为接种污泥、味精废水为进水,在与上述相同条件下培养好氧颗粒污泥,经过60 d的培养,反应器内的污泥以絮状污泥为主,该系统对COD、NH4+-N和TN的去除率分别为85%、99%和70%。     

低DO下曝气方式对分段进水脱氮工艺的影响

采用分段进水生物脱氮工艺处理小区生活污水,考察了在低DO条件下,不同曝气方式对硝化率及污泥沉降性能的影响。结果表明,在曝气量为0．27m^3／h、MLSS平均为2700mg／L左右、好氧区的DO为0．26～2．5mg／L的条件下,当进水氨氮为44～55mg／L时,对氨氮的去除率保持在95％以上,对COD的去除率〉90％;当控制好氧区第1、2格室的DO分别为0．5～0．7和1．0～1．2mg／L时,系统的硝化率维持在90％以上,出水中的氨氮〈2mg／L;在恒定曝气量下,向进水中投加有机碳源,当水质改变较快时,容易引起丝状菌污泥膨胀,但通过恒DO曝气控制,可使污泥的沉降性能得到改善。     

低碳源、低能耗型改良A2/O工艺的脱氮除磷研究

介绍了一种新型的脱氯除磷工艺及其运行情况。该工艺是对传统A^2／O工艺的改进（可称为改良型A^2／O工艺），它采用了后置反硝化系统以及厌氧池碳源分流技术和回流污泥预缺氧反硝化技术，以提高系统的脱氯除磷效果。研究结果表明：在进水COD≥300mg／L，TN为40．3mg／L，TP为3．82mg／L时，对TN、TP及COD的去除率分别可迭70％、86％和88％；当COD〈300mg／L时，对TP的去除效果较差，但对TN和COD的去除率仍分别可达60％和85％；试验期间，污泥沉降性能良好。