新型气化炉煤气洗涤废水生物脱氮的研究

在实验室,采用SBR生化反应器,分别研究了经空气吹脱预处理和未经预处理的新型气化炉煤气洗涤废水经驯化建立的生态系统脱除氨态氮和COD以及脱氮模式的区别,得出以下结论:新型气化炉煤气洗涤废水可采用短程亚硝化型硝化形式直接进行生化处理。     

充水比对UniFed SBR 工艺脱氮的影响

为了考察充水比对新型UniFed SBR工艺脱氮的影响,试验采用充水比分别为25%和42%的2个并行的UniFed SBR反应器,并以实际生活污水为处理对象,通过比较在6组相同的进水ρ(C)/ρ(N)比,TN在2个充水比条件下1个完整周期中的降解规律及出水TN质量浓度,分析了充水比对进水/排水阶段和曝气阶段TN去除的影响.试验结果表明,UniFed SBR工艺在任意一个充水比下运行时,都存在一个与之相对应的进水/排水阶段最大脱氮率η_(1max),η_(1max)只与充水比有关,而与进水ρ(C)/ρ(N)比无关,且在进水碳源充足时,充水比越大,η_(1max)越低;在相同进水ρ(C)/ρ(N)比时,充水比越大,曝气阶段由SND产生的脱氮率η_2越高.由于进水/排水阶段对UniFed SBR工艺TN的去除贡献更大,因此采用较小的充水比,更有利于工艺整体对TN的去除.     

缺氧/好氧和协同控制DO/HRT工艺对亚硝化的影响比较

为比较协同控制DO/HRT和缺氧/好氧两种运行方式对亚硝化的影响,在常温(18~22℃)下,采用两组2级连续搅拌反应器(CSTR),1#采取协同控制DO/HRT的启动和运行方式,2#采取缺氧/好氧的方式,分别比较两种方式在亚硝化的启动时间、稳定运行效果、曝气能耗、对进水NH4+-N质量浓度下降的适应性以及污泥沉降性能上的差异.结果表明:1#、2#分别用了26和41 d实现了亚硝化;在以原水经AO除磷出水为进水时(NH4+-N质量浓度35~43 mg/L),两种运行方式亚硝化效果均较好,但缺氧/好氧的运行方式节省了约20%的曝气能耗.当进水NH4+-N质量浓度由43 mg/L下降到27 mg/L时,1#亚硝化失稳,最终亚硝化率下降到67.39%,而2#亚硝化较稳定,亚硝化率保持在88%以上;1#和2#在整个过程中污泥沉降性能良好.利用协同控制DO/HRT的方式启动亚硝化,随后转变为缺氧/好氧运行,有助于亚硝化的快速启动和稳定运行,并能节省曝气能耗.     

不同厌氧方式对连续流亚硝化恢复的影响

为探究不同厌氧运行方式对亚硝化恢复的影响,在常温(20±2)℃下,采用两组两级连续搅拌反应器(CSTR)1#和2#,实验分为S1、S2和S3三个阶段.在S1阶段1#采用厌氧/厌氧运行(两级DO均为0~0.1 mg/L),2#采用厌氧/好氧运行(两级DO分别为0~0.1和0.6~0.8 mg/L);在S2阶段1#转变为好氧/好氧运行(两级DO分别为0.2~0.4和0.6~0.8 mg/L),2#保持厌氧/好氧不变(两级DO分别为0~0.1和0.6~0.8 mg/L);在S3阶段,研究恢复后亚硝化的稳定性,此时1#、2#两级DO均为1.0~1.2 mg/L.分别对此过程中亚硝化的恢复时间以及恢复后稳定性进行比较.结果表明,1#的恢复时间比2#缩短了12 d,但当溶解氧增加到1.0~1.2 mg/L时,2#恢复后的亚硝化更稳定.先厌氧/厌氧(两级DO均为0~0.1 mg/L)后好氧/好氧运行(两级DO分别为0.2~0.4和0.6~0.8 mg/L),有利于亚硝化的快速恢复,恢复后转变为厌氧/好氧运行(两级DO分别为0~0.1和0.6~0.8 mg/L)有助于亚硝化的长期稳定运行.     

混凝滤布过滤-缺氧滤池／生物滴滤工艺处理生活污水

为实现小城镇污水高效、节能、低耗处理,建立混凝滤布过滤-缺氧滤池／生物滴滤污水处理组合工艺．在优选实验装置及材料的基础上,探究各部分工艺最优运行参数. 在研究系统对常规污染物去除的同时,重点分析生物滤池启动过程对氨氮和总氮的去除能力．结果表明:当粉煤灰基混凝剂投加量为1 mL／L时,混凝-滤布过滤对COD_cr的去除率可达54％,对TP的去除率达81％,且具有工作周期长、耗能少等特点;生物滤池在水力负荷为15 L／d、硝化液回流比为150％时运行效果最好,可保证系统出水氨氮、COD_cr、TP、TN均达到GB18918—2002的一级A标准．     

低温SBR系统活性污泥硝化效能的pH调控

为进一步提高低温(15 ℃)SBR系统的硝化效能,通过间歇培养实验探讨pH对系统活性污泥硝化效能的调控与影响．结果表明,将初始pH控制为8.0～9.0,低温SBR系统的活性污泥(以MLSS计)具有最佳的氨氮氧化能力,在NO₂--N积累阶段对NH₄+-N的比去除速率可达25.49 g·kg-1·d-1,NO₂--N的比生成速率达22 g·kg-1·d-1;初始pH为7.5～8.0时,NO₂--N氧化效果最佳,NO₃--N的比生成速率可达35.6 g·kg-1·d-1;将反应系统的pH维持在8.0,可使亚硝酸菌和硝酸菌代谢活性均保持在较高水平,达到良好的硝化效果．     

复合SBR系统中同步硝化反硝化现象及其脱氮效果

研究了复合SBR系统对有机物和氮的去除过程及其效果。结果表明:在有氧条件下,存在着反硝化现象,即同步硝化反硝化作用。在试验条件下,当溶解氧为3～5mg/L时,总氮去除率可达80%,同时CODCr的去除率达95%。     

聚氨酯填料型曝气生物滤池(BAF)同步硝化反硝化

采用前置反硝化曝气生物滤池和聚氨酯填料进行高质量浓度生活污水的试验,控制进水在水力负荷0.64m3/(m2.h)、回流比1∶1的条件下,研究了不同气水比下的处理效果.结果表明,该装置处理效果好且稳定,当好氧段的气水比为20∶1时,去除效果最佳,具有明显的同步硝化反硝化特征,脱氮效果明显,去除率82.96%,出水质量浓度在10 mg/L以下.对好氧段沿层取样,结果表明总氮的去除主要发生在反应器底部0～0.6 m,表明此期间也就是溶解氧在1.5～2 mg/L下同步硝化反硝化作用明显,总氮去除率保持在80%以上.通过同时监测沿层氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP)的变化,确定出ORP在同步硝化反硝化过程可给出控制信号且反应灵敏稳定.可根据ORP的变化情况,优化调节曝气量,以达到高效节能的效果.     

氯、亚氯酸盐控制氯胺消毒管网硝化作用效果

采用2台串联环状生物膜培养反应器(biofilm annular reactor,BAR)模拟氯胺消毒给水管网系统,通过对余氯、NH4+-N、NO2--N、NO3--N、DO、异养菌(heterotropic,HPC)及亚硝化菌(amnoniu-oxidizing bacteria,AOB)等指标进行检测,共同评价氯和亚氯酸盐2种消毒剂对氯胺消毒管网中硝化作用的控制效果.试验结果表明,出厂水再投氯消毒可造成NH4+-N降解,使得NO2--N和NO3--N产生积累;再投亚氯酸盐更易提高管网中余氯和DO的质量浓度,使得NO2--N和NO3--N质量浓度降低,可有效地控制硝化作用;与投加氯消毒时相比,投加0.6 mg/L亚氯酸盐时,第1台BAR中悬浮和生物膜中HPC分别平均降低了2.58 log和2.86 log,悬浮及生物膜中AOB降低约1 log,亚氯酸盐能对AOB起到控制灭活效果而等量氯对其几乎没有灭活效果.因此,在控制管网硝化作用方面,亚氯酸盐与氯胺联用的消毒效果优于氯与氯胺.     

氯、二氧化氯对氯胺消毒管网硝化作用控制效果对比

采用2台串联BAR模拟给水管网系统,通过对余氯、NH4+-N、N02-N、NO3--N、DO、HPC及AOB等指标检测,评价氯和二氧化氯2种消毒剂对氯胺消毒管网中硝化作用的控制效果.研究结果表明:二氧化氯比等量氯更易提高管网中余氯质量浓度和DO质量浓度;氯消毒阶段NH4+-N降解,NO2--N和NO3--N积累,而投加二氧化氯后可有效控制硝化作用;与投加氯消毒相比,投加等质量浓度(0.6 mg/L)二氧化氯时,第1台BAR中悬浮和生物膜中HPC分别降低了2.54 log和1.63 log,悬浮及生物膜中AOB降低约1 log;二氧化氯能对AOB起到控制灭活效果而等量氯对其几乎没有灭活效果,在控制供水管网硝化作用方面,二氧化氯与氯胺联用的消毒效果优于氯与氯胺.