基于BP神经网络的A/O脱氮系统外加碳源的仿真研究

对连续流缺氧/好氧（A/O）脱氮工艺处理低碳氮比（C/N）生活污水的外加碳源系统进行了仿真研究.由于处理系统的外加碳源量、总回流比和出水总氮（TN）之间存在的复杂非线性关系,很难用常规的参数型模型进行描述,给处理系统控制策略的实现带来较大的困难.针对该问题,引入了BP神经网络,通过神经网络对试验数据的学习建立系统的非参数型模型,通过该模型对系统进行仿真研究,可以达到优化碳源投加量的目的.研究结果表明,经过训练的BP神经网络模型可以很好地模拟处理系统,根据仿真分析结果可以实现碳源投加量的优化控制,这为污水处理系统在线最优控制的实现提供了一条可行的途径.     

进水C/P比对A2/O工艺性能的影响

我国当前面临着严重的水体富营养化问题,A²/O工艺是一种有效的同步脱氮除磷工艺,但其中进水C/P比是其运行效果的重要影响因素,为深入考察不同进水C/P比对A²/O工艺运行性能的影响,试验设计了4种进水C/P比 (55、45、34、23),研究了A²/O工艺中COD、总氮、磷和污泥特性的变化.实验结果表明,当进水C/P比小于32时,磷的去除效果随C/P比的降低而线性降低;当进水C/P比高于32时,磷的去除效果稳定在90%～98%,出水磷浓度小于0.5 mg•L^-1.但是C/P比的变化,对COD和总氮的去除率影响较小,平均去除率分别高于90%和75%.而剩余污泥中磷含量则随C/P比的下降而增加.实验发现,不同C/P比系统均存在反硝化除磷现象,可以实现“一碳两用”,有利于氮磷去除效果的提高.     

SBR法处理工业废水中pH值引起的活性污泥上浮

用SBR法处理啤酒废水和化工废水时,进水pH值在5.0-10.0范围内,污泥活性基本正常,不出现污泥上浮;当进水pH值为2.5-5.0和10.0-12.0时,pH值越低（或越高）,污泥活性受抑制越严重,上浮污泥量越多,出水的COD也越高。低pH值（3.5-7.0）的反应周期内控制pH值不变,两种废水的活性污泥在pH值≤5.5时就开始出现污泥上浮,上浮污泥量增多,且化工废水较啤酒废水污泥活性抑制和污泥上浮程度更加严重。在试验的pH值变化范围内（2.5-12.0),两种废水处理系统中的污泥指数SVI≤150mL/g,镜检未见真菌和其它过量丝状菌。可见,用SBR法处理工业废水,过低或过高的pH值不一定引起污泥膨胀,而主要发生活性污泥的活性抑制和污泥上浮。     

小流量生活污水腐化/土壤吸附处理系统

生活污水通过腐化池处理后,再流入土壤进行吸附和生物过滤作用,能使污水得到理想的净化,腐化/土壤吸附系统结构简单、无须运行动力、实现现场处理,对于分散的、无法接入集中污水处理系统的小流量生活污水采用腐化/土壤吸附处理系统是经济有效的。     

AOA与多段AO工艺生物脱氮除磷性能的比较

在深圳市福田水质净化厂构建了规模为100 m³/d的AOA工艺中试系统,详细分析了运行约6个月的生物脱氮除磷效果,并与采用多段AO工艺的该厂一期工程进行对比。结果显示,中试系统出水总氮浓度可稳定低于2 mg/L,硝酸盐氮几乎被完全脱除。相对于福田水质净化厂一期工程出水硝酸盐氮浓度约为6～8 mg/L,在总氮中的占比达80%～90%,该工艺显示出了极限脱氮能力。另外,中试在未投加除磷药剂和未配置深度处理设施的情况下,还实现了较好的生物除磷效果,出水总磷浓度稳定在0.3 mg/L以下。相对于多段AO工艺,在相同进水水质和温度条件下AOA工艺实现了优异的同步脱氮除磷效果。该中试为AOA工艺的工程化应用提供了坚实的数据支撑。     

模糊控制强化生物除磷SBR系统的除磷过程

采用在线ORP和pH仪对两个平行的强化生物除磷(EBPR)SBR反应系统的厌氧放磷、缺氧吸磷和好氧吸磷过程进行监测。针对聚糖菌(GAO)和聚磷菌(PAO)的竞争和影响PAO和反硝化聚磷菌(DPAO)的各种因素,验证了以氧化还原电位(ORP)和pH作为除磷过程模糊控制参数的可行性和有效性。在此基础上,确立了厌氧／好氧(A／O)SBR系统和厌氧／缺氧(A2)SBR系统除磷过程的模糊控制策略。对ORP和pH的在线检测不仅可以模糊控制厌氧放磷、缺氧吸磷和好氧吸磷过程所需时间,节约能源优化处理效果,而且可以指示系统运行效果和功能微生物种群的竞争行为。     

A2N反硝化除磷脱氮系统处理生活污水研究

研究了生活污水COD／TN比值变化对A2N反硝化除磷脱氮新工艺去除氮、磷的影响情况。同时利用间歇试验着重探讨了DNPAOs污泥在不同硝态氮浓度、不同电子受体时的摄磷和放磷状况。A2N连续流工艺长期的运行结果表明：双泥系统的建立(生物膜硝化池独立于除磷污泥)可以降低碳源的好氧消耗,较大程度地减少聚磷菌和反硝化菌之间对碳源的竞争,同时保证了生长速率较小的硝化菌可以在稳定状态中生长,利于增强系统脱氮除磷的稳定性。     

Sustainable nitrogen elimination biotechnologies: a review

为了精确并深入了解溶解氧对活性污泥中硝化微生物菌群结构的影响,以在不同溶解氧条件下富集的硝化活性污泥为研究对象,利用高通量测序分析方法考察不同溶解氧富集硝化活性污泥微生物菌群结构的特性及差异. 研究结果表明:对于包含氨氧化菌和亚硝酸氧化菌的硝化活性污泥,低溶解氧可以引起较高的生物多样性,而高溶解氧则更利于硝化功能菌(Proteobacteria菌门的\t\t\t\t\tNitrosomonas菌属、Nitrospirae菌门的\t\t\t\t\tNitrospira菌属)的富集;对于仅包含亚硝酸氧化菌的硝化活性污泥,溶解氧对活性污泥生物多样性影响不大,其中Nitrospirae菌门的\t\t\t\t\tNitrospira菌属更适合低溶解氧条件. 另外,不同溶解氧条件同样引起了硝化活性污泥中非硝化功能微生物(Bacteriodetes菌门、Chloroflexi菌门、Acidobacteria菌门、\t\t\t\t\tAnerolineaceae菌属、\t\t\t\t\tDokdonella菌属、\t\t\t\t\tFerruinibacter菌属等)的菌群结构差异.\t\t\t\t

     

污水复合式厌氧水解酸化预处理试验研究

针对现有污水水解酸化预处理工艺运行效率低等问题,提出了一种复合式污水水解酸化处理工艺.自下至上依次经过悬浮污泥区、泥水分离区、生物膜强化出水区.通过处理配制啤酒废水试验表明,进水ρ(COD)在0.6~1.0 g/L时,ρ(COD)去除率大于50%,ρ(SS)去除率大于70%,ρ(BOD₅)/ρ(COD)升高0.25.试验还研究了悬浮污泥段污泥浓度、水力停留时间、进水有机物负荷对水解酸化效果的影响以及污泥减量化特性.该工艺耐有机负荷冲击能力强、对有机物去除率高、剩余污泥产量小、水解酸化效率高、占地面积小、便于一体化施工管理.     

改进型分段进水厌氧/缺氧/好氧工艺强化营养物去除

In order to enhance phosphorus removal in traditional step-feed anoxic/oxic nitrogen removal process,a modified pilot-scale step-feed anaerobic/anoxic/oxic (SFA²/O) system was developed,which combined a reactor similar to UCT-type configuration and two-stage anoxic/oxic process.The simultaneous nitrogen and phosphorus removal capacities and the potential of denitrifying phosphorus removal,in particular,were investigated with four different feeding patterns using real municipal wastewater.The results showed that the feeding ratios(Q₁)in the first stage determined the nutrient removal performance in the SFA²/O system.The average phosphorus removal efficiency increased from 19.17% to 96.25% as Q₁ was gradually increased from run 1 to run 4,but the nitrogen removal efficiency exhibited a different tendency,which attained a maximum 73.61% in run 3 and then decreased to 59.62% in run 4.As a compromise between nitrogen and phosphorus removal,run 3 (Q₁=0.45Q_total) was identified as the optimal and stable case with the maximum anoxic phosphorus uptake rate of 1.58mg·(g MLSS)^-1·h^-1.The results of batch tests showed that ratio of the anoxic phosphate uptake capacity to the aerobic phosphate uptake capacity increased from 11.96% to 36.85% with the optimal influent feeding ratio to the system in run 3,which demonstrated that the denitrifying polyP accumulating organisms could be accumulated and contributed more to the total phosphorus removal by optimizing the inflow ratio distribution.However,the nitrate recirculation to anoxic zone and influent feeding ratios should be carefully controlled for carbon source saving.