流量波动下新型一体化农村污水设备的处理效果

针对农村地区生活污水的排放特点,开发了一种以MSBR工艺为基础的新型一体化农村污水处理装置,并考察了该装置在不同进水流量及进水方式下的处理性能。在模拟农村生活污水的进水条件下,该一体化装置可稳定有效地去除COD、NH~+_4-N、TN、TP,相应去除率分别为95%、94%、84%和89%。调研发现,农村生活污水在早、中、晚会出现水力负荷冲击,因此分析了连续和间歇两种进水方式下该设备处理污水的效果。结果表明,在两种进水方式下,出水COD、NH~+_4-N及TN均可稳定达到一级A标准,TP可稳定达到一级B标准;而且在间歇进水模式下,对TN的去除率更高。为优化装置的处理性能,采取预缺氧池、厌氧池分点进水的措施,其最佳工况为Q_(预缺氧)∶Q_(厌氧)=0.2∶0.8,在此试验条件下,系统对COD、TN和TP的去除率分别为94%、74%、92%,相应的出水浓度分别为25.24、10.91和0.60 mg/L。     

基于污水排放特性的陕南村镇污水处理厂优化运行与节能降耗研究

针对我国农村污水处理厂(站)污染物去除效率低、经济效益差等问题,对陕南地区60余座镇、村级污水处理厂(站)进行为期1年的水质水量调研,并在此基础上以典型镇级AAO污水处理厂为研究对象,开展间歇曝气优化运行试验。结果表明,厂区24 h进水量波动规律性强,普遍存在夜间断流的情况,且多数设施水量处理负荷不足设计值的50%;通过4种工况下优化运行结果表明,系统污染物去除效率随曝停比例变化波动较大,在断流时段内控制曝停比例为T_曝∶T_停=5∶5时,出水可稳定满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A排放标准限值,系统中以Nitrospira菌为主的硝化细菌与部分能在缺氧条件下进行反硝化作用的Acidovorax和Hydrogenophaga菌属相对丰度也得到了一定程度的富集。通过优化运行的调整,免除了外加碳源的需求,风机运行时间整体下降,增效降耗效果显著。     

AAO工艺活性污泥-生物膜复合系统脱氮增效机制研究

采用AAO中试反应器处理低C/N(5)城市污水,在已成功启动短程硝化反硝化(PND)的工况下,向好氧区投加鲍尔环改性生物填料,以研究活性污泥-生物膜复合系统在AAO工艺中的脱氮增效机制。结果表明,活性污泥-生物膜复合系统可在40 d左右稳定成型,膜上负载生物量最终稳定在39.51 mg/g(以VSS/填料计);系统好氧区亚硝氮积累率(NAR)和同步硝化反硝化效率(SND)由挂膜初期的61.57%和21.57%增至活性污泥-生物膜复合系统稳定成型期的67.48%和46.28%,生物膜通过促进PND和SND这两种脱氮途径,使系统出水NH_3-N和TN浓度分别降至0.67和6.48 mg/L,对系统脱氮增效作用显著;通过16S rRNA扩增测序分析发现第60d生物膜中微生物的优势菌门为Proteobacteria,其相对丰度为75.28%,主要的氨氧化菌(AOB)菌属为Nitrosomanas(1.28%)和Nitrosococcus(1.54%),同时典型反硝化作用的微生物菌属占比显著(33.71%),并且在生物膜中存在少量Anammox菌群(Anammoxoglobus,0.57%),测序结果与反应器宏观表现吻合。     

农村户内生态渗井的除污特性及微生物种群结构

针对农村生活灰水分布分散、不易集中处理的现状,设计了一种可有效去除灰水中碳、氮、磷的无动力户内生态渗井,以模拟生活灰水为处理对象,探究该系统对污染物的去除特性及其微生物种群结构。充氧效果试验结果表明,内均布管通气模式运行后期充氧效果变差,而外部双立管通气模式对各污染物的平均去除率均可稳定维持在较高水平,证明后者更利于硝化菌和反硝化菌分区生长;外部双立管生态渗井通气层位置与布水周期交互影响试验结果表明,通气层在第5层、布水周期为进3 min停9 min时,生态渗井对污染物的去除效果最好,COD、NH₄⁺-N、TN和TP的平均出水浓度分别为14.85、0.14、4.67和0.47 mg/L,去除率分别为94.11%、97.91%、70.45%和73.92%;16S rRNA基因测序结果表明,运行稳定的生态渗井内部微生物群落分布从上到下有明显差异,反硝化菌群与硝化菌群分别集中在生态渗井的中上部与下部,聚磷菌的相对丰度在生态渗井中上部较高,呈现出高效脱氮除磷的分布状态。