A~2/O工艺强化反硝化除磷控制策略研究

在传统A2/O工艺的基础上,通过设立预缺氧区(即建立A-A2/O工艺)、外加碳源等手段,强化A2/O工艺处理低C/N生活污水的脱氮除磷能力。试验结果表明,经过强化后的A2/O反应器对COD、TN及TP去除效果良好,COD、TN及TP的去除率分别为92%、98%、85%。系统表现出明显的反硝化除磷现象,缺氧区除磷量占总除磷量的17.18%。反硝化除磷现象的产生降低了碳源缺乏对A2/O工艺脱氮除磷性能的影响,提高碳源的利用效率。为采用A2/O工艺处理低C/N生活污水的污水处理厂提供理论依据。     

新型生物脱氮工艺中N_2O产生及释放研究进展

N_2O是重要的温室气体之一,微生物作用是大气中N_2O的主要产生源.大量污水脱氮工艺的研究及应用表明,生物脱氮过程中N_2O主要产生于微生物的硝化和反硝化代谢过程.近年来,许多新型生物脱氮工艺已逐步应用到实际污水处理中.本文阐述了硝化、反硝化阶段N_2O的产生机理,并分析了传统生物脱氮工艺及同步硝化反硝化、 短程硝化-反硝化、厌氧氨氧化、反硝化除磷等新型工艺中N_2O的产生量及其影响因素,提出在追求高脱氮效率的同时,优化系统运行条件及种群结构,可在一定程度上降低系统N_2O的产量及危害,为新型生物脱氮工艺实际运行过程中降低N_2O的产量提供参考.     

A2/O工艺的改进

自20世纪70年代以来逐渐成为废水脱氮除磷主流工艺的A2/O工艺,因其构成复杂,受污泥龄、碳源、硝酸盐等因素的影响,造成脱氮与除磷的功能之间相互制约。而在A2/O工艺的基础上改良与优化的PASF、UCT和VIP等技术,克服了A2/O工艺部分固有缺陷,优化和提高了其处理能力。此外,随着废水脱氮除磷理论的深化研究,同步反硝化除磷、短程硝化/反硝化、厌氧氨氧化技术和同步硝化与反硝化等新技术也取得了较大进展,这些新理论与新技术为A2/O工艺高效、低耗和安全稳定的运行奠定了坚实基础。     

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   

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。     

强化生物除磷系统主要微生物研究进展

介绍了强化生物除磷系统中聚磷菌与反硝化聚磷菌,聚糖菌与反硝化聚糖菌,聚磷菌和聚糖菌之间的关系.如何弄清这些微生物之间的关系,对改善EBPR(强化生物除磷)工艺污水厂的除磷效果和提高工艺运行的稳定性有很大的促进作用.     

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。     

HRT对一体化污水处理装置脱氮除磷效果的影响

基于改良Bardenpho生物脱氮除磷工艺而设计的小型一体化污水处理装置,用于农村生活污水的处理,以达到高效低耗的目的。实验研究了HRT(水力停留时间)对该装置脱氮除磷效果的影响,并通过研究装置内微生物种群结构对脱氮过程进行分析。结果表明HRT为11.3 h时为最优条件,COD、TN、TP去除率分别达到91.5%、46.7%、72.3%。通过对装置中的生物多样性的分析,表明好氧池内形成硝化反应系统并存在一定程度的同步硝化反硝化和好氧反硝化过程。     

两种脱氮除磷工艺在实践中的比较

对生态优势硝化反硝化(Ecologically dominant nitrification and denitrification,ECOSUNIDE)工艺和A2/O工艺在某污水处理厂进行对比试验,结果表明,与A2/O工艺相比,ECOSUNIDE工艺更加高效、经济,特别是在增加脱氮除磷功能的升级改造中具有很好的推广价值.     

污水生物脱氮除磷新技术

首先简单阐述了生物脱氮除磷机理,然后重点介绍了目前几种污水生物处理新技术:厌氧/缺氧/好氧MBR工艺、短程硝化反硝化工艺和倒置A2/O工艺等,最后对污水生物脱氮除磷技术的发展进行了展望,并提出了一些建议。     

Performance and microbial population variation in a plug‐flow A2O process treating domestic wastewater with low C/N ratio

BACKGROUND: In this study, a plug‐flow A²O (anaerobic/anoxic/oxic) reactor, with a working volume of 52.5 L, was employed to investigate the performance of biological nutrients removal and microbial population variations when treating low C/N ratio domestic wastewater. RESULTS: Results showed that TN removal was significantly affected by the shortage of carbon source while phosphorus removal was only slightly affected. The effluent soluble orthophosphate‐phosphorus (SOP) concentration was lower than 0.50 mg L^?1 but the TN concentration was over 20 mg L^?1 when the C/N ratio was 4.43. There was denitrifying phosphorus removal in the anoxic reactor and this was enhanced by increasing the volume ratio of anoxic reactor and maintaining appropriate mixed liquor recycle rate. More than 60% of the SOP were removed in anoxic reactors by denitrifying phosphorus removal when the volume ratio of anaerobic/anoxic/oxic was 1/1.4/1.6 and the mixed liquor recycle rate was 250%. The TN concentration of effluent decreased to 11.34 mg L^?1 and SOP concentration was still lower than 0.5 mg L^?1 in this condition. The main microorganisms found in the process by polymerase chain reaction‐denaturing gradient gel electrophoresis (PCR‐DGGE) and the functional biodiversity are discussed. CONCLUSION: Traditional design and operating parameters of A²O are not appropriate for treating low C/N wastewater. Enhancing the denitrifying phosphorus removal ratio in an A²O process is an effective way to increase the removal rate of N and P from low C/N wastewater. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

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。     

缺氧-厌氧-好氧工艺处理城市污水

以缺氧、厌氧及好氧工段单元试验研究为基础,以城市污水为研究对象,将传统A2/O工艺厌氧/缺氧工段倒置,取消内回流,进行生物脱氮除磷的研究。考察了最佳工艺条件下,本工艺对城市污水中氮、磷及COD等污染物的去除状况。相对于A2/O工艺,本工艺的运行费用大大降低。从系统运行状况来看,经处理后的城市污水,其出水氮、磷及COD指标达到国家城市污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级标准,为更大规模的试验提供了基本的试验数据。     

基于MABR的市政污水处理强化脱氮中试研究

建立了A²/O-MABR耦合的中试系统，在不改变污水处理厂原有A²/O工艺以及不外加碳源的条件下，利用MABR丰富的微生物群落强化碳和氮的去除。该系统在最适宜参数下运行，COD、NH₄⁺-N和TN的出水水质满足市政污水处理厂一级A排放标准。微生物分析表明MABR生物膜上富集了丰富的脱氮功能菌群，例如Proteobacteria和Bacteroidetes等常规反硝化菌群，以及Thauera和Paracoccus等好氧反硝化菌群。MABR生物膜上丰富的脱氮功能菌群强化了系统对TN的去除。实验结果表明MABR在市政污水处理厂提标改造和强化脱氮方面拥有很大的应用潜力。     

交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺

采用某污水处理厂A²/O工艺中的活性污泥为种泥,以模拟生活污水为对象,考察了交替式厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺的启动与运行特性,并采用高通量测试技术分析系统除磷污泥的菌群结构。通过60天的启动试验,系统内反硝化聚磷菌占聚磷菌总数的比例由21.3%提高到94.4%,出水磷在0.6mg/L左右。通过逐步增加进水氨氮的方法运行2个月,系统的脱氮除磷效果稳定。在进水P浓度为6.4mg/L,保持进水N/P比为8.8,交替厌/缺氧-好氧双膜反硝化除磷工艺效能最优,可达0.12kgN/(m³?d)和0.018kgP/(m³?d),出水总磷(TP)0.8mg/L,总氮(TN)12mg/L,出水COD、NH₃-N和TN达到国家综合排放标准GB18918-2002一级A排放标准。周期试验中,pH值、氧化还原电位(oxidation-reduction potential,ORP值)均可作为厌氧释磷的控制参数,ORP也可指示缺氧吸磷的终点。典型周期内硝酸盐、亚硝酸盐的消耗量与磷的吸收量基本呈线性关系。系统内污泥多样性约为种泥的0.5倍,在“门”、“属”分类级别上分别以Proteobacteria、Xanthomonadales-nobank为主。     

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。     

复合式膜生物反应器强化脱氮除磷的实验研究

在传统好氧膜生物反应器(MBR)的基础上,结合厌氧/缺氧/好氧(A2/O)工艺开发了复合式A2/O膜生物反应器,并对其处理小区生活污水中的氮、磷等污染物的特性进行了研究。实验表明:在各自合适的条件下复合式A2/O膜生物反应器可保证化学需氧量(COD)的平均去除率达到90.17%,NH4+-N的去除率可达到92.32%,总氮(TN)平均去除率可达到72%,而总磷(TP)的平均去除率达到71.23%。     

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。     

改进型分段进水厌氧/缺氧/好氧工艺强化营养物去除

In order to enhance phosphorus removal in traditional step-feed anoxic/oxic nitrogen removal process,a modified pilot-scale step-feed anaerobic/anoxic/oxic (SFA²/O) system was developed,which combined a reactor similar to UCT-type configuration and two-stage anoxic/oxic process.The simultaneous nitrogen and phosphorus removal capacities and the potential of denitrifying phosphorus removal,in particular,were investigated with four different feeding patterns using real municipal wastewater.The results showed that the feeding ratios(Q₁)in the first stage determined the nutrient removal performance in the SFA²/O system.The average phosphorus removal efficiency increased from 19.17% to 96.25% as Q₁ was gradually increased from run 1 to run 4,but the nitrogen removal efficiency exhibited a different tendency,which attained a maximum 73.61% in run 3 and then decreased to 59.62% in run 4.As a compromise between nitrogen and phosphorus removal,run 3 (Q₁=0.45Q_total) was identified as the optimal and stable case with the maximum anoxic phosphorus uptake rate of 1.58mg·(g MLSS)^-1·h^-1.The results of batch tests showed that ratio of the anoxic phosphate uptake capacity to the aerobic phosphate uptake capacity increased from 11.96% to 36.85% with the optimal influent feeding ratio to the system in run 3,which demonstrated that the denitrifying polyP accumulating organisms could be accumulated and contributed more to the total phosphorus removal by optimizing the inflow ratio distribution.However,the nitrate recirculation to anoxic zone and influent feeding ratios should be carefully controlled for carbon source saving.