改良多级A/O对低C/N生活污水强化除磷效果研究

针对传统多级A/O工艺处理低碳氮比生活污水除磷效果差的问题，通过增设前置厌氧段改良多级A/O工艺，重点研究了除磷效果的可行性。结果表明：在温度为17℃±3℃、流量分配比为100%∶0∶0、水力停留时间为10h、污泥回流比为50%、污泥龄为14天的条件下，系统总体除磷效果较好。其中COD、TP平均去除率分别为89.81%、90.35%，出水平均浓度分别为32.65mg/L、0.49mg/L，均优于GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准。由于受到硝化反硝化的综合影响，对污水中含有的氮素去除效果一般，其中NH₃-N、TN去除率均为50%左右，出水平均浓度为30.32mg/L、30.41mg/L，可通过外加碳源的方式增强反硝化能力，进一步提高系统脱氮效果，出水有望达到一级B标准。改良工艺在保证有机物去除效果的基础上基本实现了脱氮除磷，可为实际生活中处理低C/N生活污水提供参考。     

改良型多级A/O-MBR组合工艺对低C/N比生活污水的强化除磷

采用多级厌氧/耗氧膜生物反应器（A/O-MBR）组合工艺对低C/N比生活污水进行处理时,存在总磷（TP）处理不达标的问题。通过改变污泥回流位置并增加内回流的改良型多级A/O-MBR组合工艺强化除磷,探究该工艺对低C/N比生活污水中TP的去除效果,并通过污泥静态分析研究其污泥反硝化除磷机理。结果表明,改良型多级A/O-MBR组合工艺对TP去除效果良好,平均去除率达到了86.36%,同时对化学需氧量（COD）、总氮（TN）及氨氮去除效果良好,均达到一级A排放标准。该工艺提高了聚磷菌及反硝化聚磷菌的比例,有效强化了对TP的去除。     

多级SMBBR工艺处理低C/N比城市污水中试研究

通过中试试验研究多级SMBBR工艺(S/A/SMBBR)处理包头市某污水处理厂的低碳氮比生活污水的效能,考察SDC-03生物填料的挂膜启动及硝化液回流比、DO浓度和温度对脱氮效果的影响。结果表明,在15℃时,SDC-03填料在30 d左右完成挂膜,出水的COD和氨氮去除率70%左右;随硝化液回流比增加,NH_4~+-N平均去除率增加,TN去除率呈现先升高后下降趋势;回流比150%时,TN、NH_4~+-N的去除效果最佳;溶解氧(DO)浓度3 mg/L时,SMBBR工艺通过同步硝化反硝化(SND)实现最佳的脱氮效果。温度由15℃增加到30℃,脱氮效能增加,但效果不明显,多级SMBBR工艺对温度变化有良好的适应性。     

海绵铁与火山岩填料A/O生物滴滤池脱氮除磷的中试研究

以火山岩矿物为填料,进行了A/O生物滴滤池脱氮除磷的中试现场试验。通过内部设置缺氧段,采用海绵铁强化除磷的方法,提高了滴滤池的脱氮除磷能力。结果表明,A/O生物滴滤池对TN、NH3-N、TP、COD均有较理想的去除效果,特别是TN和TP;当进水TN、TP质量浓度分别为51.0～56.8 mg/L和4.99～5.32 mg/L时,去除率平均可达79%和84%,比普通生物滴滤池分别高约35%和50%;出水质量浓度分别为12 mg/L和1.0 mg/L左右。出水TN可达城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中一级A排放标准,TP接近一级B排放标准。     

多级SMBBR工艺处理低C/N比城市污水中试研究

通过中试试验研究多级SMBBR工艺(S/A/SMBBR)处理包头市某污水处理厂的低碳氮比生活污水的效能,考察SDC-03生物填料的挂膜启动及硝化液回流比、DO浓度和温度对脱氮效果的影响。结果表明,在15℃时,SDC-03填料在30 d左右完成挂膜,出水的COD和氨氮去除率70%左右;随硝化液回流比增加,NH_4⁺-N平均去除率增加,TN去除率呈现先升高后下降趋势;回流比150%时,TN、NH_4+-N平均去除率增加,TN去除率呈现先升高后下降趋势;回流比150%时,TN、NH_4⁺-N的去除效果最佳;溶解氧(DO)浓度3 mg/L时,SMBBR工艺通过同步硝化反硝化(SND)实现最佳的脱氮效果。温度由15℃增加到30℃,脱氮效能增加,但效果不明显,多级SMBBR工艺对温度变化有良好的适应性。     

A2O工艺处理低C/N比生活污水的试验研究

采用52.5 L的A²O试验装置处理实际生活污水,研究了A²O工艺在处理低C/N比生活污水时的脱氮除磷特性,并探讨了如何通过强化缺氧吸磷来提高系统的脱氮除磷效率。试验结果表明：在厌氧/缺氧/好氧体积比为1/1/2、HRT为8 h、污泥回流比为70%、内回流比为300%的工况下处理C/N为7.89的生活污水,TN和SOP去除率分别能够达到85.4%和93.3%,系统中存在反硝化除磷,缺氧吸磷占总吸磷量的25.3%。同样的运行条件下处理C/N为4.20的生活污水时,SOP去除几乎不受影响,但TN去除率降低至62.2%,平均出水TN浓度也超过20 mg•L^-1。维持厌氧区体积不变,增大缺氧区体积,使得缺氧/好氧体积比为5/8时,TN去除率可上升到70.7%,缺氧吸磷占总吸磷量的55.2%。同时改变内回流比的试验表明250%的内回流比能最大程度地强化反硝化除磷的作用,此时TN去除率可提高至77.3%。强化A²O工艺中的反硝化除磷,能克服碳源不足对脱氮除磷的影响,显著提高低C/N比污水的脱氮除磷效率。     

多级AO生物膜反应器的优化设计与实验研究

为确保脱氮效果并减少剩余污泥产量,构建多级AO生物膜反应器,在多级AO反应器内投加球形多孔微生物载体,缺氧段与好氧段体积比为1:2,填料装填体积比为50%,实验进水为生活污水。结果表明,在多级AO生物膜反应器中,系统出水TN的质量浓度为5~13 mg/L,与常规多级AO工艺相比,对TN的去除率提高了12%;污泥表观产率为24 mg/g,污泥产量比传统活性污泥法降低了90%。系统出水COD≤29.8 mg/L,NH_3-N、TN的质量浓度分别≤4.3、≤13.2 mg/L,去除率分别为93.2%、84.1%、75.4%,出水水质达到了GB 18918-2002的一级A标准,并实现了污泥减量的目的。     

A~2O/A-MBR工艺在污水处理厂中的应用

介绍了污水处理厂A~2O/A-MBR工艺的概况、工艺流程、主要工艺设计参数,确定了主要控制指标为TN、TP含量和COD。分析了工艺技术特点和运行数据,生化池采用两点式方式进水,并增加后缺氧段,保证了COD去除效果和脱氮除磷效果,出水COD年均27.6 mg/L,去除率91%。提出了回流控制和DO含量控制的脱氮优化策略,当硝化回流体积比控制在150%~200%,膜池污泥回流体积比控制在250%~320%,曝气池末段DO的质量浓度控制在1.5~2.5 mg/L时,系统有较好的TN去除效果,出水TN、NH3-N的质量浓度年均分别为9.98、0.780 mg/L,去除率分别为66.8%、96.1%。通过改变除磷药剂投加位置来优化除磷,实际投加量为1~1.5 t/d,出水TP的质量浓度平均低于0.20 mg/L,去除率96.8%。     

高效脱氮除磷系统除磷效果优化分析

针对南方城市污水C\N较低的特点以及现有脱氮除磷工艺脱氮除磷效率不高的缺点,设计了一套高效脱氮除磷工艺来强化脱氮除磷的中试装置。本工艺以广州市石井污水处理厂细格栅出水作为处理对象,针对不同工艺参数的除磷效果进行研究,并对各种因素进行组合实验。实验研究结果表明,当好氧池末端的溶解氧质量浓度为1.5mg/L,水力停留时间(HRT)为8h,硝化液回流比为200%,缺氧混合液回流比为150%,体积比为1:2.6:6.4时,高效脱氮除磷工艺对有机物和总磷的处理效果最佳,出水平均COD为32.04 mg/L,TP的平均质量浓度为0.35mg/L,去除率分别为81.32%和85.60%,达到城镇污水处理厂污染物排放标准1级A标准,取得了较好的除磷效果,并且系统抗冲击负荷能力强,装置运行稳定。     

AOA工艺内源反硝化强化深度脱氮除磷

以实际低C/N生活污水为处理对象,考察了AOA（厌氧/好氧/缺氧）工艺内源反硝化脱氮除磷性能。实验重点研究了生物填料的快速挂膜情况、微生物种群结构变化和系统脱氮除磷效率。结果表明,接种污泥后系统污染物去除性能迅速提高,阶段Ⅲ出水COD、NH₄+^-N、TIN、TP平均浓度分别为33.36 mg/L、1.80 mg/L、5.27 mg/L和0.23 mg/L,相应的去除率分别77.4%、94.6%、84.3%和94.2%。FISH实验结果表明,活性污泥中功能菌聚糖菌GAOs占比13.5%,聚磷菌PAOs占比11.1%,生物膜上硝化菌AOB占比18.3%,NOB占比9.2%。在无外加碳源条件下,系统利用原水内碳源通过后置内源反硝化和反硝化除磷实现深度脱氮除磷,同时AOA工艺只有污泥回流,较传统A²O工艺节省了硝化液回流能耗,运维管理方便。     

流量分配比对改良A/O分段进水脱氮除磷特性的影响

采用改良A/O分段进水工艺处理我国南方低浓度、低碳氮比城市生活污水。在进水COD/TN为5.16,HRT为8.7 h,SRT为15 d,MLSS为5.66 g·L^-1,污泥回流比为75%,厌氧/缺氧/好氧体积比为4∶8∶10条件下,通过设置6种不同进水流量分配比,控制各好氧段DO为1～1.5 mg·L^-1,经过150 d的连续运行,得到系统最佳流量分配比为20%∶35%∶35%∶10%;在此工况下COD、氨氮、总氮、总磷出水水质分别为33.05 mg·L-1、0.58 mg·L^-1、9.26 mg·L^-1、0.46 mg·L^-1,出水优于国家GB 18918-2002一级A排放标准。原水COD绝大部分作为厌氧释磷和反硝化脱氮所需碳源,系统对碳源有效利用率达74%;DO和ORP 的协同控制可以作为系统厌氧放磷段的控制参数;同时亦可作为缺氧段反硝化完成和好氧段硝化完成的指示性参数。     

多点进水改良型复合A2/O处理低C/N污水

以低C/N比城市生活污水为研究对象,重点考查了改良A²/O工艺的脱氮除磷性能。原水按一定比例分配给厌氧池和缺氧池,以合理分配厌氧释磷和缺氧反硝化所需的碳源;在好氧池和缺氧池中分别投加填料,以稳定系统的硝化和反硝化效果,提高系统的脱氮性能;厌氧池和缺氧池出水都直接进入好氧池。在进水COD/TN平均为5.54,HRT为11 h,SRT为15 d,MLSS为3000～4000 mg·L^-1,污泥回流比为50%条件下,通过三种不同进水分配比以及三种混合液回流比的对比试验研究,得到系统最佳进水分配比5:5,对分配脱氮和除磷所需碳源更加合理;而混合液回流比为200%,过高会破坏缺氧池的溶解氧环境,过低又会导致缺氧池反硝化作用不能充分发挥。在最优工况下COD、NH₃-N、TN和TP出水水质分别为29.7、0.1、11.8和0.42 mg·L^-1,平均去除率分别达到87.8%、99.7%、72.4%和91.3%,出水优于国家GB 18918-2002一级A排放标准,并且在缺氧池中发生了明显的反硝化除磷现象。     

改良型A~2/O工艺对低碳源城市污水的脱氮除磷效果

以城市污水为原水,考察了一种分点进水的改良型A2/O工艺的脱氮除磷效果。试验结果表明,原水按照6∶4的体积比分别进入厌氧池和缺氧池后,增加了缺氧池的碳源浓度,提高了该系统的脱氮效果。当进水中碳氮质量比平均为6.84、硝化液回流比为200%,CODCr、TN、NH3-N和TP的平均质量浓度分别为237.02、36.39、22.99和4.98mg/L时,出水CODCr、TN、NH3-N和TP的平均质量浓度分别为34.29、10.70、0.18和0.46mg/L,去除率分别为85.53%、70.60%、99.22%和90.76%。     

倒置A2/O脱氮除磷工艺对传统活性污泥法污水厂的改造

为了解决传统活性污泥法处理生活污水存在氮、磷去除率低的问题，本文介绍了倒置A^2／O脱氮除磷新工艺的原理及其特点，并采用该工艺对某小型传统活性污泥法污水处理站进行了工艺改造。结果表明，该新工艺对传统活性污泥法污水处理厂进行的改造，可以充分利用原工艺的场地、构筑物及设备，只需少量的改建投资即可达到污水站在保持较高的COD、BOD去除率的同时，出水氮、磷的含量也达到规定的排放要求。     

污泥双回流-厌氧/好氧/缺氧强化内源反硝化深度脱氮

目前,如何经济有效地实现低C/N生活污水深度脱氮仍是污水处理厂面临的一个重大挑战。理论上后置反硝化可以实现深度脱氮效果,但往往由于缺乏外碳源难以同时满足经济高效脱氮。本研究建立的新型污泥双回流-厌氧/好氧/缺氧(AOA)工艺有利于富集培养以Candidatus Competibacter为主的反硝化聚糖菌(DGAOs),能够开发与利用内碳源脱氮。该系统长期处理低C/N (3.2)实际城市生活污水,TIN去除率达91.81%,出水TIN浓度为4.36 mg·L^-1。此外,提高第二污泥回流量增加了缺氧区的MLSS同时提升了比内源反硝化速率,是深度氮去除的主要原因。随着去除效果的提升,充分的厌氧环境使得内碳源贮存量升高,脱氮效果呈现正向循环。二沉池底部产生的额外碳源随第二回流引入系统进一步强化脱氮。本研究阐明了污泥双回流-AOA系统节碳脱氮的原理与关键,为低C/N城市污水的脱氮效率提供了一种可行性。     

水解反硝化工艺强化脱氮处理

碳源对脱氮除磷都具有重要的作用,碳源不足会导致脱氮效果降低,出水TN水质不达标。为解决碳源不足造成的脱氮能力差的问题,本试验采用水解反硝化脱氮工艺,将水解酸化与反硝化脱氮过程相结合,取代缺氧反硝化,有效地解决了碳源不足所导致的脱氮效果差的问题。利用水解反硝化脱氮工艺处理城市污水,出水NH₄⁺-N、TN和COD都满足一级A标准,去除率分别为98.0%、69.4%和82.7%,比同期污水处理厂AAO工艺的TN去除率高出17.5%。在BOD₅/TN为3～5的条件下,水解池中污泥的比反硝化速率为缺氧池污泥的1.2～1.7倍,并且去除相同的N所需要的碳源较少,在碳氮比为3:1、3.5:1、4:1和5:1时去除单位N水解池可分别节省59.5%、52.2%、19.9%和23.1%的COD,有效地解决了脱氮过程中碳源不足问题。     

改变缺氧池容积强化A^2/O工艺脱氮除磷效率

采用实验室规模连续流厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)工艺处理人工模拟生活污水,考察了不同碳氮比(C/N)和溶解氧(DO)工况下改变缺氧池容积对A^2/O工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明,在低C/N和好氧阶段DO含量较低时,增大缺氧池容积有利于提高TN的去除率和除磷效率,在COD/ρ(TN)(ρ(TN)≈40 mg/L)约为7,DO的质量浓度在0.9~1.2 mg/L的条件下,缺氧池容积增加1倍,TN去除率可达71.1%,PO4^3--P去除率可达94.0%;在高C/N和好氧阶段DO含量较高时,增大缺氧池容积在提高TN去除率和改善出水水质方面效果不显著。     

多段式序批式活性污泥法(SBR)工艺对污染物的去除效果

分段式SBR是将传统SBR的曝气和沉淀过程在时间上进行分段,在不同段数厌氧/好氧/缺氧状态下交替运行。该试验以模拟生活污水为处理对象,在有效容积为12 L的SBR反应器中进行了分段进水试验研究,结果表明:在15~30℃的温度范围内,当系统的水力停留时间为8 h,污泥龄为15 d时,COD,NH3-N,TN和TP的去除率分别可达88.9%,99.61%,78.9%和94.21%,出水水质良好,无需另加碳源。