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。     

不同曝气条件对膜生物反应器（MBR）工艺脱氮性能的影响

为了改善膜生物反应器（MBR）的脱氮效果,考察了不同溶解氧浓度(DO)、曝气/停曝时间对MBR工艺实现短程硝化反硝化生物脱氮的可能性以及对膜污染的影响。第一阶段采用5 min/1 min的间歇曝气模式,改变DO,在2、3 mg•L^-1时出现了亚硝酸盐氮的积累,相应的总氮的去除率较1、4 mg•L^-1时高,但最高值仅接近40%。第二阶段DO控制在2 mg•L^-1左右,改变曝气/停曝时间,在10 min/5 min时,亚硝酸盐氮积累率最高,总氮去除率也最高,接近70%;同时发现亚硝酸盐氮的浓度过高（在6 mg•L^-1左右）会降低脱氮效果。说明改变DO与曝气/停曝时间均可实现短程硝化反硝化脱氮,但后者效果更为显著。另外,DO过低（1 mg•L^-1）、过高（4 mg•L^-1）时,膜污染均恶化;曝气率越低,停曝的时间越长,膜污染越严重。     

A/O摇动床石化废水生物脱氮

摇动床反应器是由日本NET株式会社研发的一种新型的附着生长污水处理工艺,本文将A/O法应用到摇动床反应器中,研究了A/O摇动床对石化废水的生物脱氮效果,考察了硝化液回流比和进水负荷对脱氮效果的影响.实验结果表明,A/O摇动床对石化废水具有较好的脱氮效果,在进水COD浓度、NH⁺₄-N浓度、硝化液回流比和水力停留时间分别为400～600 mg•L^-1、20～40 mg•L^-1、2.5和26.1 h时,出水COD、NH⁺₄-N和TN浓度小于40 mg•L^-1、1.0 mg•L^-1、7.0 mg•L^-1,COD去除率、硝化率和反硝化率分别达到90%、95%和70%.     

进水C/P比对A2/O工艺性能的影响

我国当前面临着严重的水体富营养化问题,A²/O工艺是一种有效的同步脱氮除磷工艺,但其中进水C/P比是其运行效果的重要影响因素,为深入考察不同进水C/P比对A²/O工艺运行性能的影响,试验设计了4种进水C/P比 (55、45、34、23),研究了A²/O工艺中COD、总氮、磷和污泥特性的变化.实验结果表明,当进水C/P比小于32时,磷的去除效果随C/P比的降低而线性降低;当进水C/P比高于32时,磷的去除效果稳定在90%～98%,出水磷浓度小于0.5 mg•L^-1.但是C/P比的变化,对COD和总氮的去除率影响较小,平均去除率分别高于90%和75%.而剩余污泥中磷含量则随C/P比的下降而增加.实验发现,不同C/P比系统均存在反硝化除磷现象,可以实现“一碳两用”,有利于氮磷去除效果的提高.     

高氮豆制品废水的亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮工艺

采用序批式活性污泥法,通过控制溶解氧浓度开发出处理高氮豆制品废水的新工艺.实验结果显示,当曝气阶段反应器内溶解氧浓度保持在0.5 mg•L^-1左右时,曝气过程中NO^-₂-N/NO^-_x-N的比率始终维持在93%以上,并且曝气结束时,有大约87.6%的氨氮是通过同步硝化反硝化途径去除的.因此,控制反应器内溶解氧浓度在0.5 mg•L^-1左右时,在一个反应器内同时实现了亚硝酸型硝化反硝化和同步硝化反硝化.经过理论计算和机理分析,在此溶解氧下,亚硝酸菌的比增殖速率近似为硝酸菌的2.22～2.43倍,并且低溶解氧容易在活性污泥颗粒内形成进行反硝化作用的缺氧区.因此,在常温下,只要采用溶解氧传感器控制SBR反应器内溶解氧浓度在0.5 mg•L^-1左右,就可以实现稳定的亚硝酸型同步硝化反硝化生物脱氮工艺.     

厌氧段HRT对A2N工艺反硝化除磷脱氮效果的影响

为了考察厌氧段水力停留时间（HRT）对A2N工艺反硝化除磷脱氮效果的影响，采用连续流双污泥反硝化除磷脱氮装置以生活污水为处理对象，研究了厌氧段在不同HRT时系统的除磷脱氮效果，以及厌氧段不同HRT对系统处理过程的影响。结果表明，厌氧段是A2N工艺实现反硝化除磷脱氮的关键阶段。当厌氧段的HRT过长时，虽然溶解性PO4^3-的总释放量增加，但是后续的缺氧吸磷量和总氮的去除量并没有相应地增加。厌氧段的HRT时间过短，反硝化聚磷菌（DPB）在此对进水中易降解COD（CODRB）吸收不完全，导致后续缺氧吸磷量下降，同时影响了系统的除磷和脱氮效果。在处理实际生活污水水质时，厌氧段的HRT为2h即可满足除磷和脱氮要求。     

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%.     

序批式移动床生物膜反应器脱氮除磷影响因素及特性

考察了曝气量、进水C/N比（COD/TN）及进水氮、磷浓度对序批式移动床生物膜反应器（SBMBBR）脱氮除磷效果的影响,分析了该复合生物系统的污染物去除特性。实验结果表明,反应器脱氮主要是基于好氧段发生的同时硝化反硝化（SND）作用实现的,而除磷是基于常规生物除磷和反硝化除磷过程而完成;在保持载体良好流化状态的前提下,反应器硝化效果和TP去除受曝气量变化影响不大,反硝化效果随曝气量的减小而改善;采用厌氧/好氧序批式运行方式,能够使进水中的有机物被反硝化聚磷菌优先利用,实现一碳两用,节省了脱氮对外部碳源的需要,在进水C/N为2.8～4.0时能获得良好的硝化、反硝化和TP去除效果;随着进水氮、磷浓度的提高,反应器除磷效果相对稳定,脱氮效果变差,最大氮、磷去除负荷分别达到0.17 kg TN·m^-3·d^-1和0.06 kg TP·m^-3·d^-1。     

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。     

不同类型VFA对反硝化同步脱氮除磷的影响

为探究不同类型VFA(乙酸和丙酸)对反硝化同步脱氮除磷的影响,采用厌氧/缺氧富集驯化反硝化同步脱氮除磷微生物(DPAO),利用电子扫描显微镜(SEM)观察富集后微生物特征,并通过批次实验考察2种污泥的厌氧碳吸收、磷释放和缺氧硝酸盐消耗、磷吸收情况。结果表明:以乙酸和丙酸为VFA富集DPAO是可行的;乙酸系统中DPAO以短杆菌为主,而丙酸系统中DPAO以球菌为主,反映了DAPO的多样性特征;乙酸系统中,厌氧碳利用效率0.14 mg/mg(COD)和释磷速率3.5 mg/(g·h)(MLSS)、缺氧氮利用效率0.9 mg/mg(N)和吸磷速率2.3 mg/(g·h)(MLSS),明显高于丙酸系统中的相应参数值0.10 mg/mg(COD),2.7 mg/(g·h)(MLSS),0.7 mg/mg(N),1.7 mg/(g·h)(MLSS);乙酸系统呈现出典型的反硝化同步脱氮除磷特征,而丙酸系统除反硝化同步脱氮除磷外,还存在异氧菌的反硝化脱氮行为。     

强化生物除磷系统中聚磷菌菌群特性

为了研究强化除磷系统中聚磷菌(PAOs)菌群特性,通过批次试验分别考察了厌氧/好氧(A/O)污泥和厌氧/缺氧(A/A)污泥吸磷特性。试验结果表明:A/O污泥好氧吸磷速率(qPo)大于缺氧吸磷速率(qPa),而A/A污泥qPo却小于qPa。基于此试验结果可得出目前普遍应用qPa与qPo的比值表征反硝化聚磷菌(DPAOs)占PAOs的相对百分比的方法不合理。聚磷菌菌群构成与电子受体类型有关,根据电子受体类型可将PAOs分为三种,即:PON(既能以氧作为电子受体,也能以硝态氮作为电子受体)、PO(只能以氧作为电子受体)和PN(只能以硝态氮作为电子受体)。     

饮用水中摇蚊幼虫的臭氧灭活及其臭氧-活性炭工艺协同去除

进行了臭氧、二氧化氯和液氯灭活低龄期摇蚊幼虫的对比试验,对影响臭氧灭活效果的主要因素进行了考察,在此基础上,探讨了臭氧-活性炭工艺去除水中摇蚊幼虫的可行性.研究表明：与其他两种化学氧化剂相比,臭氧对滤后水中的低龄期摇蚊幼虫具有更显著的灭活作用,臭氧投加量1.0 mg•L^-1,接触25 min可以达到100%的灭活率;增加臭氧反应器水深有利于提高灭活率,在水质中性条件,COD_Mn对灭活效果影响较大.动态试验中,臭氧投加量1.0 mg•L^-1,接触11 min,臭氧对滤后水中的低龄期摇蚊幼虫可以达到100%灭活率;投加量0.8 mg•L^-1,臭氧-活性炭工艺的协同作用可以完全去除水中生物活性减低的摇蚊幼虫.     

The effect of substrate on the composition of polyhydroxyalkanoates in enhanced biological phosphorus removal

This paper primarily evaluates the effect of external substrate type on the composition of polyhydroxyalkanoates in enhanced biological phosphorus removal (EBPR). Two sets of sequencing batch reactors (SBRs) are operated for this purpose, one with acetate and the other with propionate as the sole carbon source at different influent COD/phosphate ratios in the range 6.7–20 mgCOD mg^?1P. Results indicate that propionate is a more efficient substrate for EBPR, enabling total phosphate removal regardless of the change in COD/phosphate ratio. Total polyhydroxyalkanoates formation of 267–291 mgCOD L^?1 with a slight increase at higher influent phosphorus levels is observed for acetate experiments, and a slightly lower level of 250–280 mgCOD L^?1, with a similar trend for propionate experiments. The volatile fatty acid type and composition in the influent induces a significant difference in the polyhydroxyalkanoates composition of the two sets of activated sludge sustained in corresponding SBR systems. Propionate is mostly stored as 3‐hydroxy‐2‐methylvalerate and polyhydroxyvalerate, while acetate is stored as polyhydroxybutyrate. The P uptake rate in SBRs fed with propionate is considerably higher than that in the acetate reactors. Parallel batch experiments yield different results, especially for systems fed with acetate, indicating that the enzymatic system to metabolize propionate is not rapidly established, always yielding a dominant polyhydroxybutyrate fraction in the generated polyhydroxyalkanoates regardless of the level of propionate in the feed. Copyright © 2007 Society of Chemical Industry     

含盐污水SBR法生物脱氮模糊控制参数

为考察含盐污水SBR法生物脱氮实现模糊控制的可行性和有效性,以实际含盐生活污水作为研究对象,考察了脱氮过程DO、pH变化规律以及盐度冲击下pH的变化规律。结果表明含盐污水SBR法脱氮过程DO曲线变化不规律,应采用pH值为模糊控制参数。不同盐度下pH曲线有相似规律,曲线上出现的反映生物脱氮进程特征点：跃升点a（break point）、氨氮谷点b (ammonia valley)、硝酸盐峰c（nitrate apex）与有机物降解结束、硝化完成和反硝化完成有很好的对应关系;盐度升高后a、b推后出现;10 g•L^-1系统受盐度冲击时pH曲线依然遵从变化规律,但随着冲击盐度的升高特征点出现位置有所变化。冲击盐度高于30 g•L^-1,pH曲线逐渐趋于平缓,特征点a、b不明显但延长曝气时间时能够出现, c点受影响较小。     

微波场中两种吸波材料氧化处理p-硝基酚溶液

考察了活性炭和炭化硅两种材料的吸波能力和微波辅助氧化处理p-硝基酚(PNP)溶液的情况.对活性炭固定床而言,1618 mg•L^-1 PNP溶液的微波去除率和矿化率分别为96%和91%,而炭化硅固定床上的去除率和矿化率则最高为73%和24%.3种高浓度(3540、6858 mg•L^-1和11095 mg•L^-1)PNP溶液在活性炭固定床上的微波降解率均大于98%,矿化率均高于96%.活性炭和炭化硅微波辅助氧化降解PNP的中间产物同为o-硝基酚、苯酚和苯醌.活性炭固定床微波降解PNP溶液后出水的可生化性得到明显提高.     

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。