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。     

序批式反应器中反硝化除磷脱氮的研究

为了提高污水脱氮除磷的效率,研究采用序批式反应器(SBR工艺)厌氧、好氧和缺氧(AOA)的运行方式富集反硝化聚磷菌(DPB),实现同步脱氮除磷。结果表明:在好氧段投加甲醇作为碳源(25—40 mg/L)可有效抑制好氧吸磷,对硝化反应影响较小,能够在缺氧段实现同时反硝化脱氮除磷。SBR反应器稳定运行10个月,当进水NH4+-N、PO43--P分别为30,15 mg/L时,总氮(TN)和PO43--P的平均去除率分别为82.5%和92.1%。聚磷菌能够利用硝酸盐作为电子受体,DPB占总聚磷菌的比例达到44.8%。与A2O运行方式相比,AOA运行方式更有利于实现DPB的富集。     

A2ON工艺反硝化除磷机理及影响因素

活性污泥法与生物膜法相结合,基于反硝化除磷原理,开发出双污泥序批式脱氮除磷处理工艺A2ON.作者重点研究了生活污水COD/TN比值变化对其除磷脱氮性能的影响.试验结果表明,稳定运行的反应器具有良好的强化生物除磷和反硝化脱氮性能,缺氧结束时体系中磷＜1 ms/L,氮＜5 mg/L.该工艺处理效果稳定,对水质的适应能力强,可以降低好氧需求,较大程度地减少除磷和反硝化对碳源的竞争,同时保证了世代时间长的硝化菌的稳定生长.     

连续流双污泥系统反硝化除磷实验研究

通过实验室小试,以生活污水为研究对象考察了厌氧/缺氧与淹没式好氧生物膜滤床相结合的连续流双污泥系统的除磷脱氮效果.长期试验结果表明,该工艺解决了传统脱氮除磷工艺中反硝化菌与聚磷菌竞争碳源这一主要矛盾,并可以分别控制硝化污泥与反硝化聚磷污泥的污泥龄,而且该系统适合处理C/N较低的生活污水,与传统除磷脱氮工艺相比,不用额外投加碳源,剩余污泥含磷量高,节省曝气量.系统对COD、总磷、总氮和氨氮的平均去除率分别为81.78%、92.51%、75.75%和84.47%.     

改良型倒置A~2/O生物膜工艺的脱氮除磷性能研究

通过在倒置A2/O工艺中增设填料,并对其污泥及硝化液回流方式进行变化后,得到兼具脱氮除磷功能与生物膜特点的改良型倒置A2/O生物膜工艺,并以实际生活污水为处理对象考察了工艺的脱氮除磷性能。结果表明,系统采用硝化液回流与污泥回流分离的方式,并增设组合填料与火山岩后,有助于提升系统的脱氮除磷性能,增强系统的稳定性。当DO质量浓度维持在2.0 mg/L和硝化液体积回流比为200%的条件下,系统对COD、NH4+-N、TN及TP的去除率分别可达84.9%、92.8%、70.9%和75.3%。DO质量浓度及硝化液回流比对系统的脱氮除磷性能有较大影响。     

污泥比对反硝化除磷产电系统影响研究

以模拟城市生活污水为处理对象,采用反硝化除磷产电工艺,研究了不同的超越污泥比和含磷污泥回流比对系统脱氮除磷及产电的影响。当超越污泥比和含磷污泥回流比相等且分别为0.30、 0.35和0.40时,反硝化除磷产电系统出水COD平均质量浓度分别为11.16、 8.78和12.08 mg/L,出水氨氮平均质量浓度分别为1.95、4.74和5.85 mg/L;出水PO43--P平均质量浓度分别为1.38、 0.67和1.93 mg/L,反硝化除磷产电系统的开路电压和最大功率密度分别为0.601 V和62.42 mW/m2、 0.624 V和53.01 mW/m2、 0.608 V和51.12 mW/m2。当超越污泥比和含磷污泥回流比为0.35时,反硝化除磷产电系统去除污染物和产电的效果最好。     

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。     

双污泥反硝化脱氮除磷工艺的影响因素及分析

介绍了双污泥反硝化脱氮除磷工艺的反应机理,从C/N、超越污泥回流比、pH、DO、HRT及MLSS等方面分析了对双污泥反硝化脱氮除磷工艺在运行过程中的影响及目前国内外双污泥反硝化脱氮除磷工艺的研究现状,提出了今后在双污泥反硝化脱氮除磷工艺的研究中应当解决的问题.     

长泥龄改良A2/O工艺的短程硝化反硝化除磷

为解决传统A²/O工艺硝化与除磷泥龄(SRT)之间的矛盾,进一步提高低C/N(P)比生活污水同步脱氮除磷效率,采用一种改良A²/O工艺在长SRT条件下处理生活污水.试验结果表明,该工艺可有效筛选和强化反应器内活性污泥,并大量富集长SRT的反硝化除磷菌(DPAO).通过亚硝酸盐氧化菌(NOB)淘洗阶段后,反应器在SRT=19.6d、A²O段污泥浓度(MLSS)=5.5 g·L^-1、水力停留时间(HRT)=8.2 h、污泥回流比(R)=90%、硝化液回流比(r)=250%、溶解氧(DO)=1.5～0.3 mg·L^-1,间歇曝气段HRT=4 h、曝气周期1 h曝气1 min(DO=0.3～0.5 mg·L^-1)、沉淀59 min条件下长期运行,COD、NH₄⁺-N、TP和TN的平均去除率分别为88.71%、99.2%、93.77%和89.52%,出水亚硝化率(NO₂^--N/NO_x^--N)可达97.2%,DPAO占聚磷菌(PAO)比为95.5%.污水中约72.96%的COD被DPAO合成PHA除磷,15.75%的COD由异养反硝化消耗,约41.96%和31.31%的N分别通过反硝化除磷和异养反硝化去除.剩余污泥主要由DPAO和反硝化菌增殖产生,分别占82.74%和17.24%,较传统脱氮除磷途径减少了58.76%的碳源消耗和44.6%的污泥排放.     

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。     

分段进水脱氮除磷工艺中反硝化除磷的实现与维持

以实际城市生活污水为处理对象,应用改良UCT分段进水工艺研究反硝化除磷的实现途径与维持方法,探讨工艺运行参数对反硝化除磷性能的影响,并分析了强化缺氧吸磷对提高系统脱氮除磷效率的作用和稳定维持反硝化除磷的控制策略。结果表明,通过A/O分段进水工艺向改良UCT分段进水工艺运行方式的转变,可以成功富集反硝化聚磷菌,最高比例达39.2%,污泥缺氧吸磷速率为3.19～4.48 mg P·（g VSS）^-1·h^-1。缺氧/好氧吸磷速率和磷去除率随厌氧池体积的增加而增加,最佳体积分配为34/102/204 L（1/3/6）。控制污泥回流和内循环分别为100%相似文献   

双污泥耦合振动缺氧MBR工艺强化污水反硝化脱氮除磷

针对双污泥(A₂N)反硝化除磷工艺存在工艺冗长、氨氮出水浓度过高的固有缺陷，提出了一种双污泥耦合振动缺氧MBR反硝化脱氮除磷(A₂N-VMBR)工艺。通过菌群培养，工艺启动与工艺参数优化，考察了A₂N-VMBR工艺启动过程中的污染物去除特性、微生物菌群变化以及缺氧MBR(AxMBR)的运行特性。结果表明，连续运行58 d后，完成了菌群的培养和工艺启动。经工艺参数优化调控，设置超越污泥比35%～40%，回流污泥比60～70%，污泥停留时间15 d，水力停留时间16 h,AxMBR污泥浓度6 000～6 500 mg/L时，COD、NH₄⁺-N、PO₄^3--P的出水浓度分别为20.02 mg/L,3.2 mg/L,0.46 mg/L，相应的去除率为90.11%、90.96%、93.38%。AxMBR平均污染周期为79 d，具有较好的耐污染特性。16S rRNA高通量测序表明，脱氯单胞菌(Dechloromonas)、陶厄氏菌属(Thaue...     

双污泥-诱导结晶工艺除磷脱氮试验研究

针对传统污水处理脱氮除磷工艺碳源不足、聚磷菌与硝化菌泥龄矛盾、磷资源无法有效回收利用等问题,开发出"双污泥-诱导结晶"新型工艺,对其去除有机物和脱氮除磷性能进行了考察和分析。结果表明:当进水COD为152～237mg.L-1,TP为3.92～7.68mg.L-1,TN为31.3～50.5mg.L-1,C/N比约为3.91～5.21时,COD、TN和TP平均去除率分别为93.2%、71.2%和95.7%。厌氧段COD去除量约占系统COD去除总量的85.9%。TN的去除主要由缺氧池承担,厌氧池、硝化池、缺氧池、后置曝气池TN去除量约占系统TN去除总量的31.7%、11.4%、54.9%和2.0%。结晶在除磷过程中起着主要作用,结晶除磷量平均约占总除磷量的81.5%。双污泥工艺在系统中的主要作用为辅助化学除磷和脱氮。侧流比是保证系统稳定运行的关键参数。后置曝气池对超越污泥中COD和氨氮的去除有重要作用。     

外加碳源对AOA-SBR工艺脱氮除磷效果的影响

采用厌氧/好氧/缺氧模式运行的SBR工艺处理模拟城市污水,考察外加碳源乙酸钠和污泥水解酸化上清液对其脱氮除磷效果的影响。模拟城市污水,进水水质COD为400 mg/L、氨氮为60 mg/L、磷酸盐为7 mg/L。结果表明:不投加碳源时,系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为90%、91%、82%;乙酸钠投加量为60 mg/L的条件下,外加乙酸钠系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为93%、100%、100%,磷的去除主要是通过好氧聚磷作用;上清液投加量折合进水COD为30 mg/L时,外加污泥水解酸化上清液系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为97%、99%、95%,系统中出现明显的反硝化除磷现象,反硝化除磷占24%。     

反硝化聚磷菌的富集及其特性研究

为全面探究反硝化脱氮除磷菌(DPB)的脱氮除磷特性,实验采用SBR反应装置对DPB进行富集筛选,分析碳源浓度及内外碳源对其特性的影响。实验结果显示:污泥经过富集筛选后反硝化聚磷菌比例大增,占传统聚磷菌的比例为80.68%;同时,以乙酸钠作为碳源,在进水COD浓度为250mg/L条件下,反硝化脱氮除磷效果达到最佳;在无外碳源的缺氧条件下,DPB的脱氮除磷效率很低,需添加适量的外碳源,才能保证脱氮除磷特性的正常发挥,过大或过小的外碳源浓度都会对DPB形成抑制作用。     

混合液回流比对A/A/O工艺反硝化除磷的影响

以生活污水培养驯化污泥的小试规模A/A/O工艺为研究对象，进行了混合液回流比为100%、200%和300%时对反硝化除磷的影响研究，并利用厌氧/缺氧批式试验方法对污泥特性进行单独考察。结果表明，随着混合液回流比的增大，缺氧除磷在系统除磷所起的作用、反硝化聚磷菌缺氧利用单位聚羟基链烷酸（PHAs）的吸磷量和反硝化数量出现先升高后下降，厌氧合成单位PHAs的释磷量和好氧利用单位PHAs的吸磷量并没有受到影响，以200%时反硝化除磷和系统脱氮除磷效果为最好，过高或过低NO₃-N浓度均会影响反硝化聚磷菌的缺氧吸磷速率和PHAs降解速率，但并没有影响其本身所固有的特性。     

SUFR脱氮除磷系统中反硝化聚磷菌的性能研究

对螺旋升流式反应器(SUFR)脱氮除磷系统中高PHB及低PHB含量的污泥在有无外碳源及硝酸盐条件下的反硝化吸磷／释磷性能进行了试验研究。结果表明：(1)反硝化聚磷菌约占全部聚磷菌总量的72．4％，同时加入碳源和磷酸盐的反硝化速率高于只加入碳源的反硝化速率，约有37％～39％的脱氮作用是由反硝化聚磷菌完成的；(2)当有外碳源存在时，反硝化速率是无外碳源时的1.6倍左右，PHB含量高的污泥表现出反硝化吸磷现象，PHB含量低的污泥表现出反硝化释磷现象；(3)在缺氧条件下，吸磷量与消耗PHB的比值为0．71～0．86，低于在好氧条件下的1．08。     

不同污泥龄条件下多级AO工艺强化生物脱氮性能研究

在高污泥龄(169 d)和常规污泥龄(9 d)条件下运行多级缺氧好氧(AO)工艺,研究相关强化脱氮性能,为其稳定运行和优化提供参考。长期稳定运行结果表明两种污泥龄条件下,多级AO工艺中出水水质较好,TN去除率分别为63.2%和64.9%。对于硝化菌,污泥龄对氨氧化菌活性影响较小,而主要影响亚硝酸盐氧化菌活性,其中低污泥龄条件下驯化的亚硝酸盐氧化菌活性较低。不同碳源类型反硝化活性研究结果表明,在多级AO工艺中,反硝化主要利用外源碳源和内源碳源,而内源呼吸反硝化在工艺脱氮过程中贡献较小。     

兼具脱氮和除磷性能菌株的优选

通过L9(34)正交试验和单因素实验优化培养条件,从七株不同菌属的异养硝化-好氧反硝化菌中优选兼具除磷性能菌株。结果表明:优选出的两株异养硝化-好氧反硝化菌分别为丛毛单胞菌WXZ-17和芽孢杆菌WXZ2-4,二者均具有厌氧除磷性能,磷化氢为重要除磷产物。优选的两株菌培养条件均为:T=32.0℃、pH=6.50、氮源为蛋白胨+氯化铵+硝酸钠、总磷浓度为20.0 mg/L,相应的除磷率分别为25.6%和36.0%。在早期脱氮实验中已证实该两株菌脱氮效率分别为:89.7%和96.4%。筛选出的兼具脱氮和除磷性能的菌株使实现废水同步脱氮除磷成为可能。     

A_2SBR工艺反硝化除磷系统的快速启动与稳定运行

为了实现废水同时脱氮除磷的目的,采用A2SBR工艺进行了长期的实验室实验,考察反硝化除磷系统的启动与运行效果。结果表明:在进水COD质量浓度200 mg/L,磷酸盐质量浓度4—11 mg/L,缺氧段硝酸盐质量浓度从25 mg/L提高到55 mg/L的条件下,采用"厌氧(2.5 h)-沉淀排水(1 h)-缺氧(3.5 h)-沉淀排水(1 h)"的周期性运行方式,可在31 d内成功启动A2SBR反硝化除磷系统,厌氧段COD、硝态氮和磷酸盐去除效率分别为77%,90%和84.96%。稳定运行后硝态氮和磷酸盐去除效率分别达到92%和91%,COD去除率高于80%,其出水磷酸盐质量浓度接近于0,表现出良好的反硝化脱氮和除磷性能。