改良型卡鲁塞尔氧化沟工艺在PTA废水处理中的工程应用研究

改良型卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟工艺是目前较常采用的废水生物处理工艺。本文以江苏省某新区污水处理厂实际运行的改良型Carrousel氧化沟工艺为案例,分别考察了溶解氧和污泥浓度对PTA废水的COD去除效果及脱氮效果,并对系统的沉降性能进行了分析。结果表明,采用以改良型卡鲁塞尔氧化沟为主体的二级生物处理工艺处理PTA废水时,当溶解氧值在1.8-2.85 mg/L范围内,COD去除率可达到80%以上,且在一定条件及污泥浓度范围内,MLSS值与COD去除率成正比关系。当DO值在1.7-2.9mg/L范围内,氨氮去除率可达到75%以上,且当污泥浓度在2100-2600 mg/L范围内,氨氮和总氮的去除率分别达到70%及60%以上。当控制DO值处于1.9-2.3mg/L范围内,污泥沉降性能较好,活性较高。SVI值保持在80-120mg/L范围内,SS去除效果良好,可维持在80-95%之间。     

悬浮填料与好氧颗粒污泥SND影响因素对比

对比研究了推流式反应器中,生物膜法同步硝化反硝化(SND)、好氧颗粒污泥同步硝化反硝化pH、溶解氧(DO)、C/N比最优值,以及对有机负荷、氨氮负荷变化的适应能力等.试验结果表明,生物膜法SND的最适pH应在7.5左右,好养颗粒污泥在pH 8～9的范围内TN有较好的去除效果.生物膜法SND与好氧颗粒污泥SND的最佳DO质量浓度均为3mg·L-1左右;生物膜法SND的最佳C/N比为12,好氧颗粒污泥SND的最佳C/N比为5.COD在某一范围内时,两者均不受COD影响,COD去除率分别可达到85%和95%左右;而当氨氮质量浓度不断升高时,两者氨氮去除率均降低,但生物膜法SND比好氧颗粒污泥SND的稳定性差.     

好氧颗粒污泥处理高氨氮废水的试验研究

采用好氧颗粒污泥SBR工艺（序列间歇式活性污泥法）处理高浓度氨氮废水,结果表明工艺具有良好的COD和氨氮去除效果。在进水COD质量浓度为800mg/L,氨氮质量浓度为50mg/L的条件下,COD与氨氮的去除率均随处理时间增加而上升,但COD的去除效率远高于氨氮,以反应4小时计,氨氮去除效率约为55%,而COD去除效率达到90%左右。平稳运行下亚硝酸盐与硝酸盐浓度随时间的变化始终稳定在较低的水平。     

双系统曝气生物滤池处理玉米青贮渗出液

采用双系统改性沸石曝气生物滤池(BAF)反应器对玉米青贮渗出液进行除碳脱氮处理,研究了对COD、氨氮、总氮(TN)的去除效果及其影响因素气水比(流量比)、水力停留时间、有机负荷和回流比。结果表明:挂膜成熟后,沸石生物膜反应器对COD和氨氮有较好的去除效果;挂膜23 d后,COD的去除率可以稳定在70%,氨氮去除率可以稳定在80%以上;当气水比为2∶1,水力停留时间为12 h,生物膜活性达到最高,COD去除率达到83.4%;有机负荷对氨氮去除效果影响较大,有机物质量浓度从160 mg/L提高到280 mg/L时,NH4+-N的去除率由88.6%降为32.7%;回流比对COD、氨氮去除率影响不大,但对TN的去除影响显著,回流比从50%提高到300%,TN去除率从42.3%上升到81.3%。双系统改性沸石BAF反应器明显地改善了玉米青贮渗出液的出水水质。     

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。     

温度和溶解氧对生物活性炭处理钢铁工业排水的影响

研究了温度和溶解氧对生物活性炭处理钢铁工业排水的影响。研究结果表明:生物活性炭对污染物的去除效果良好,在20～25℃时,对浊度、COD、氨氮、铁和锰的平均去除率分别为78.7%、38.3%、82.6%、70.1%和75.7%,但去除率随温度的降低而下降,特别是当水温低于15℃时,下降较明显。适当提高溶解氧可以提高生物炭对COD和氨氮的去除效果,但对铁锰去除的影响不大。适宜的进水溶解氧的质量浓度宜控制在5～6mg/L,小于理论需氧量7.68 mg/L。     

盐度对活性污泥去除NH_3-N及COD的影响研究

利用序批式活性污泥法反应器对活性污泥进行盐度梯度驯化培养,研究不同盐度条件下活性污泥的处理效果。结果表明,实验过程中COD去除率保持在95%以上。氨氮去除率在盐度小于12 g/L的条件下经过驯化能够稳定80%左右,盐度为6 g/L时氨氮去除率最大达到89.99%;当盐度超过12 g/L时,系统对氨氮的去除受到明显抑制,氨氮去除率在盐度为18 g/L时仅为42.46%。盐度对氨氮去除率的影响较COD去除率的影响更大。经过50余天的培养,污泥的MLSS的质量浓度从3.12 g/L增大到了5.43 g/L,污泥容积指数从90.06 m L/g下降至38.31 m L/g,污泥沉降性能变好。     

关于MBR去除率影响因素的研究

溶解氧对MBR去除率的影响很大,把反应池中溶解氧值控制在0.8～1.2mg/L能达到最佳的去除效果.最合适的碳氮比介于10/1～20/1之间.进水氨氮浓度过大也会影响水中微生物的生化活性,使污泥浓度降低,从而造成系统去除率降低.     

SBR处理高浓度氨氮废水的研究

采用SBR法对高浓度氨氮废水进行研究,研究过程主要考察了溶解氧、污泥量、pH、SVI对高氨氮废水中COD和氨氮去除率的影响.实验结果表明:pH值为7.2±0.2,MLSS为4 700 mg/L,SVI=50～ 70,DO=4.5±0.5mg/L时废水运行效果最好.     

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。     

Operating Conditions Corresponding to Optimal Final Properties of Activated Sludge Using the DOE and RSM Techniques

Abstract

This paper presents the influence of four relevant factors on the flocculation behavior in the activated sludge process: organic loading rate (COD), solid retention time (SRT), dissolved oxygen (DO), and calcium ion concentration, and links them to a selected set of process responses: sludge volume index (SVI), turbidity, organic removal rate (COD), and suspended solids (SS) removal. The “Design of Experiments” (DOE) and the “Response Surface Methods” (RSM) approaches are used to establish the operating conditions corresponding to optimal final properties of the activated sludge. Using these techniques, the results show that it is indeed feasible to locate the operating conditions which optimize the flocculation process and the sludge settling properties. The study represents a first attempt to evaluate the flocculation process in activated sludge using the DOE/RSM approach.     

膜生物反应器处理印染废水的试验研究

通过对印染废水试验研究,使用一体式膜生物反应器(MBR)工艺处理该类废水,采用单因素试验优化工艺参数,并获得最佳工艺参数。试验结果表明,本MBR系统处理印染废水的最佳工艺条件是:污泥浓度5~10 g/L,溶解氧2~4 mg/L,污泥容积负荷0.7~0.8 kg COD/(m3·d),水力停留时间15~20 h,出水的COD去除率在90%上下。     

低溶解氧条件下活性污泥沉降性的研究

采用连续流A/O工艺处理实际生活污水,研究不同溶解氧(DO)浓度条件下的污泥沉降性,同时考察了系统除磷脱氮功能对于污泥沉降性能的影响.结果表明,随着DO从2 mg/L逐渐降低至1、0.5、0.4 mg/L的过程中,系统的硝化效果逐渐恶化,氨氮去除率从100%降低到15%左右,长期低DO条件运行导致系统基本丧失脱氮功能,逐渐转化为单纯去除有机物的系统.期间污泥容积指数(SVI)有小幅波动,维持在145 mL/g以下,污泥沉降性良好.将DO继续降至0.2～0.3 mg/L,在缺氧段和好氧段分别有了一定的放磷和吸磷效果,SVI从130 mL/g降低到99 mL/g.说明系统除磷功能的增强有利于改善污泥沉降性能.对比实验中,将DO从2 mg/L直接降低到0.5 mg/L,氨氮去除率下降到54%,脱氮良好,总氮去除率稳定在50%左右;SVI从110 mL/g上升至160 mL/g左右,显微镜检发现丝状菌增殖.分析认为,脱氮系统比单纯去除有机物的系统容易发生丝状菌污泥膨胀.     

SBR工艺处理肉类加工废水脱氮最佳运行条件的选择

采用SBR工艺对肉类加工废水厌氧氨化出水进行后续脱氮处理,通过模拟试验确定了脱氮目标下其最佳运行模式、运行工况及运行参数,最终获得了进一步提高肉类加工废水脱氮效率的措施途径.本试验氨氮平均去除率为99.7%,氨氮最终出水控制在2mg/L以下,COD平均去除率为84%,远远低于国家一级排放标准.     

复合生物反应器亚硝酸型同步硝化反硝化脱氮

Sequence hybrid biological reactor （SHBR） was proposed, and some key control parameters were investigated for nitrogen removal from wastewater by simultaneous nitrification and denitrification （SND） via nitrite. SND via nitrite was achieved in SHBR by controlling demand oxygen （DO） concentration. There was a programmed decrease of the DO from 2.50 mg·L^-1 to 0.30 mg·L^-1, and the average nitrite accumulation rate （NAR） was increased from 16.5% to 95.5% in 3 weeks. Subsequently, further increase in DO concentration to 1.50 mg·L^-1 did not destroy the partial nitrification to nitrite. The results showed that limited air flow rate to cause oxygen deficiency in the reactor would eventually induce only nitrification to nitrite and not further to nitrate. Nitrogen removal efficiency was increased with the increase in NAR, that is, NAR was increased from 60% to 90%, and total nitrogen removal efficiency was increased from 68% to 85%. The SHBR could tolerate high organic loading rate （OLR）, COD and ammonia-nitrogen removal efficiency were greater than 92% and 93.5%, respectively,, and it even operated under low DO concentration （0.5 mg·L^-1） and maintained high OLR （4.0 kg COD·m^-3·d^-1）. The presence of biofilm positively affected the activated sludge settling capability, and sludge volume index （SVI） of activated sludge in SHBR never hit more than 90 ml·L^-1 throughout the experiments.     

碳管膜曝气膜生物反应器处理高浓度氨氮污水的研究

对以煤基微孔碳管为组件的碳膜曝气膜生物反应器(MABR)处理高浓度氨氮污水进行了实验研究。碳膜同时起到生物膜载体和无泡曝气的双重作用。氧气和营养物分别从生物膜的两侧进入膜内。本实验进行150d,分阶段对不同溶解氧(DO)条件,不同进水浓度和不同水力停留时间(HRT)下,MABR的硝化、反硝化同时去除COD的性能进行研究。研究表明,在溶解氧为0.8 mg/L的条件下,TN有最佳去除效果,NH3-N、TN和COD去除率分别为87.88%、86.5%和87.64%。NH3-N的去除率随DO的升高而增大,去除率可达99.7%,但更高的溶解氧(>1.6 mg/L)对去除率影响甚微。高进水负荷实验于16d内,进水NH3-N浓度增大4倍,至214.25 mg/L,去除率仍保持92%以上。HRT由20h逐渐降低至8h时,去除率略有降低,但去除负荷增长2倍以上。说明该MABR装置有良好的脱氮能力和较高负荷下的污水处理能力。     

Simultaneous organic carbon and nitrogen removal in an SBR controlled at low dissolved oxygen concentration

Simultaneous organic carbon and nitrogen removal was studied in a sequencing batch reactor (SBR) fed with synthetic municipal wastewater and controlled at a low dissolved oxygen (DO) level (0.8 mg dm^?3). Experimental results over a long time (120 days) showed that the reactor achieved high treatment capacities (organic and nitrogen loading rates reached as high as 2.4 kg COD m^?3 d^?1 and 0.24 kg NH₃‐N m³ d^?1) and efficiencies (COD, NH₃‐N and total nitrogen removal efficiencies were 95%, 99% and 75%). No filamentous bacteria were found in the sludge even though the reactor had been seeded with filamentous bulking sludge. Instead, granular sludge, which possessed high activity and good settleability, was formed. Furthermore, the sludge production rate under low DO was less than that under high DO. Significant benefits, such as low investment and less operating cost, will be obtained from the new process. © 2001 Society of Chemical Industry     

粉煤灰复合滤料曝气生物滤池处理污水试验研究

采用粉煤灰复合滤料曝气生物滤池(BAF)装置处理污水,研究了气水体积比、水力负荷、进水污染物负荷对COD和NH3-N去除效果的影响。结果表明,在进水COD和NH3-N的质量浓度分别为200mg/L和25mg/L时,适宜的气水体积比为10:1,COD和NH3-N的去除率能够分别达到77.93%和84.78%;适宜的水力负荷为1.01 m3/(m.2h),COD和NH3-N的去除率能够分别达到87.88%和90.01%。反应器具有较强的抗污染物冲击负荷的能力,有机负荷在1.03～3.68kg/(m.3d)时,COD去除率均保持在75%以上;当氨氮负荷在0.22～0.44kg/(m.3d)化时,NH3-N去除率均保持在85%以上。