铁-碳缓释碳源基质强化尾水脱氮除磷

投加缓释碳源是降低低碳氮比废水总氮(TN)的有效途径。使用聚己内酯(PCL)、玉米芯(CC)和二价铁盐(FeSO₄、FeCl₂)为电子供体，以聚乙烯醇和海藻酸钠为骨架，经过化学交联制备了PCL-CC基质(PC)、PCL-CC-FeSO₄基质(PCF-S)和PCL-CC-FeCl₂基质(PCF-C) 3种固体缓释碳源，构建了铁-碳协同脱氮除磷的反硝化滤池，并将其用于处理模拟废水，比较了PC、PCF-S和PCF-C在连续流反硝化滤池中的有机物释放特性与其强化脱氮除磷的性能。结果表明：PC、PCF-S和PCF-C 3种基质均可长期稳定释碳达48 d以上；在PCF-C与PCF-S缓释碳源滤池中，铁自养反硝化和异养反硝化之间存在明显的协同作用，2种反硝化作用的结合可显著增强滤池对氮磷的去除效果，3种碳源基质中PC反硝化潜能最好；相较于中低浓度阶段，高浓度进水阶段3种碳源滤池对氮素的去除率均有所下降，脱氮效果变差，这是由于高浓度进水阶段2种PCF基质出现铁壳积累现象，其积累程度由有机物释放速率和脱氮负荷共同决定...     

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%。     

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。     

不同缓释碳源对低碳氮比污水反硝化的影响

分别采用稻壳、玉米芯和陈米作为外加碳源,研究不同碳源对低碳氮比污水反硝化的影响。结果表明:稻壳和玉米芯对NH3-N的去除效果显著,去除率分别为0~93.33%和6.9%~91.75%;投加陈米后,出水NH3-N比原水有所增加。投加稻壳和玉米蕊时,反应体系对TN的去除效果不稳定,去除率为-28.36%~42.79%和-14.93%~58%;而投加陈米后,对TN的去除效果显著,出水TN范围为0.69~10.8 mg/L,去除率为33.43%~93.37%。从反硝化效率和成本方面看,陈米更适于作为反硝化脱氮的碳源。     

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。     

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。     

二价铁耦合有机碳源强化低碳源污水脱氮除磷处理

针对我国南方城市低碳源污水处理过程投加外碳源脱氮、生化池后投加化学药剂除磷经济成本高、污泥量大的弱点,本研究以强化反硝化生物活性协同化学除磷为手段,以BOD/NO_x-N为2.5的模拟反硝化过程污水作为研究对象,向半序批式SBR缺氧反应器中投加Fe(Ⅱ)作为有机碳源的耦合剂,在兼顾处理效果和使用经济因素方面分别对Fe(Ⅱ)和有机碳源的种类及其投加量进行了比较和筛选,确定了最佳的耦合体为FeSO_4·7H_2O加CH_3OH。试验结果表明,耦合体的脱氮效率比单独投加CH_3OH平均提高2.83%,这可能是因为铁元素促进了反硝化细菌的酶活性。进一步通过正交试验优化脱氮除磷效果,结果表明:当外加碳源CH_3OH维持m(CH_3OH)/m(NO_x-N)=5,Fe/P=2.4、温度控制在33℃、pH值=7为最适条件,此条件下的N、P出水可达到地表水Ⅲ类标准。     

外加碳源类型对A2/O-BCO系统脱氮除磷性能的影响

反硝化除磷系统可实现氮、磷的同步去除,但在处理实际低C/N污水时,常需补充碳源以解决碳源不足的问题。采用A²/O-BCO（anaerobic anoxic oxic-biological contact oxidation）反硝化除磷系统,通过投加两种常用的外碳源控制进水C/N在4.3左右,考察碳源类型（丙酸钠、乙酸钠）对A²/O-BCO系统长期运行效果的影响,并采用批次试验进一步探究不同外加碳源条件下活性污泥的内碳源贮存和利用特性。结果表明：碳源种类的变化会改变微生物的底物贮存和利用特性,进而影响系统的脱氮除磷效果。当采用丙酸钠为外加碳源时,PO₄^3--P去除效果稳定在94%左右,实现了磷的高效去除,但TIN的去除率仅为70.82%;而以乙酸钠为外加碳源时,系统TIN的平均去除率可以达到74%,但磷的出水浓度出现波动现象,平均去除率仅为89.90%。碳源转化分析表明,厌氧条件下,进水丙酸钠含量增多,PHV的合成比例增加,相反,乙酸钠含量增多,PHB合成比例增多;缺氧条件下,DPAOs对PHB和PHV的降解效果与其含量相关,丙酸钠作为外碳源时,PHV的降解速率高且微生物产能效率高,因此PO₄^3--P吸收速率较快。此外,本文提出了不同外加碳源条件下系统的优化运行策略。     

低碳源污水的脱氮除磷技术研究进展

总结了低碳源污水的主要脱氮策略(外加碳源、优化进水策略、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等),除磷策略(外加碳源、分段进水、生物强化除磷等)以及同步脱氮除磷对策(反硝化除磷、分段进水等)。指出改进现有工艺充分利用进水碳源、外加其他富含有机碳的废物资源、开发寻求碳源需求低的新型脱氮除磷工艺、结合实时在线控制优化系统运行是提高低碳源污水的脱氮除磷效率的较佳途径。     

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%.     

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。     

基于原位碳源补充强化污水处理深度脱氮技术的中试

针对某污水处理厂出水TN无法稳定达标问题,拟采用反硝化生物滤池工艺,同时利用污水厂原水水解酸化池产生的挥发性脂肪酸和乙酸钠溶液联用作为反硝化外加碳源,强化对二级出水深度脱氮处理。中试试验结果表明,在挂膜成功后,采用水解酸化VFAs与乙酸钠混合作为外加碳源,按照COD/NO_3~-N=5:1(COD_(乙酸钠):COD_(酸化液)=3:2)投加,反硝化滤池出水TN浓度稳定,低于5 mg/L,且出水COD、氨氮达到一级A标准。研究表明,污水处理厂进水中低品质碳源经过水解酸化后产生的VFAs可作为反硝化碳源的补充,实现良好的反硝化处理效果,同时能有效地减少人工碳源的投加使用,削减反硝化滤池工艺运行成本。     

外加碳源类型对A~2/O-BCO系统脱氮除磷性能的影响

反硝化除磷系统可实现氮、磷的同步去除,但在处理实际低C/N污水时,常需补充碳源以解决碳源不足的问题。采用A~2/O-BCO(anaerobic anoxic oxic-biological contact oxidation)反硝化除磷系统,通过投加两种常用的外碳源控制进水C/N在4.3左右,考察碳源类型(丙酸钠、乙酸钠)对A~2/O-BCO系统长期运行效果的影响,并采用批次试验进一步探究不同外加碳源条件下活性污泥的内碳源贮存和利用特性。结果表明:碳源种类的变化会改变微生物的底物贮存和利用特性,进而影响系统的脱氮除磷效果。当采用丙酸钠为外加碳源时,PO43--P去除效果稳定在94%左右,实现了磷的高效去除,但TIN的去除率仅为70.82%;而以乙酸钠为外加碳源时,系统TIN的平均去除率可以达到74%,但磷的出水浓度出现波动现象,平均去除率仅为89.90%。碳源转化分析表明,厌氧条件下,进水丙酸钠含量增多,PHV的合成比例增加,相反,乙酸钠含量增多,PHB合成比例增多;缺氧条件下,DPAOs对PHB和PHV的降解效果与其含量相关,丙酸钠作为外碳源时,PHV的降解速率高且微生物产能效率高,因此PO43--P吸收速率较快。此外,本文提出了不同外加碳源条件下系统的优化运行策略。     

水环境敏感地区大型微电子园区废水处理工程实例

位于太湖流域的江苏某大型微电子产业园区排放的废水主要含有胺类、有机溶剂、氟化物、重金属等特征污染物。针对这些污染物，采用了高密度沉淀、生物滤池辅以碳源投加强化脱氮、臭氧-生物活性炭联用及膜处理的组合工艺流程。污水处理厂投产运营后，通过对聚合氯化铝(PAC)和碳源投加的良好控制，高密度沉淀池除磷(去除率84.4%)、除氟(去除率57.6%)以及硝化反硝化滤池脱氮(氨氮去除率96.4%、总氮去除率88.8%)均取得了理想的效果。根据当地水环境容量要求，出水主要污染物COD_Cr、BOD₅、NH₃-N、F^-执行《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅲ类水限值要求并稳定达标，TN及TP排放标准按TN≤5mg/L,TP≤0.15mg/L执行并稳定达标。工程总投资45 600万元，每日运维成本约1.22元/t，其中电费约0.30元/t，药剂费约0.87元/t，污泥外运处置费约0.05元/t。     

单级好氧脉冲式SBR处理垃圾渗滤液深度脱氮

为了考察单级好氧工艺处理垃圾渗滤液的可行性和脱氮性能,采用脉冲进水式SBR工艺处理高氨氮实际垃圾渗滤液。脉冲SBR运行周期共分为4个缺氧段和3个好氧段,采用3次等量进水模式。缺氧₄(An₄)不投加外碳源,利用微生物内碳源将NO₂^--N 还原为N₂。结果表明,经过4个不同进水TN阶段(118 d)的连续运行,获得了稳定和高效的脱氮性能。在进水COD为733~3971 mg·L^-1的条件下,出水COD稳定在298 ~888.15 mg·L^-1;在进水TN为299.78~1100.34 mg·L^-1的条件下,出水TN稳定在13.89~36.27 mg·L^-1。An₄的平均理论内源反硝化速率(TDNR_m)达到1.53 mg N·h^-1·(g MLVSS)^-1。运行阶段的单个周期内,An₄内源反硝化速率(DNR)分为快(DNR₁)和慢(DNR₂)两部分。其中阶段2(Ph₂)中的一个周期内DNR₁可达2.80 mg N·h^-1·(g MLVSS)^-1。在没有物化预处理和不投加外加碳源的情况下,实现单级好氧系统对垃圾渗滤液的深度脱氮。     

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。     

不同碳源条件生物滤池深度脱氮效能及其经济性

通过构建外加碳源+反硝化生物滤池(DNBF)、O_3+DNBF和二级出水掺入原污水+间歇曝气生物滤池(IBAF)3种运行方案,进行了不同碳源条件下反硝化、间歇曝气生物滤池对污水厂二级出水深度脱氮研究,并考察了可行性与经济性。结果表明,方案1和2分别在外加乙酸钠和臭氧投加量为20 mg/L时,出水TN的质量浓度平均分别为13.47 mg/L和13.76 mg/L,TN去除率为32.52%和27.88%;方案3在原污水与二级出水的体积比为1:2时,出水TN的质量浓度平均为13.45 mg/L,TN去除率为39.22%。出水水质均达到GB18918-2002中的一级A标准。方案1的脱氮效能及运行费用最优;方案3可获得定量处理水深度脱氮和原污水协同处置耦合的效果,适用于生物处理扩容及出水提标工程。     

污染水体脱氮工艺中外加碳源的研究进展

碳源是传统生物脱氮过程中的一个重要因素,当水体中碳氮质量比过低时,往往需要投加外加碳源作为电子供体,以保证反硝化反应的顺利进行.作者主要对污水脱氮过程中添加不同外加碳源后,对氮的去除率、工艺的优缺点及成本等方面进行了总结.     

倒置A~2/O-MBR工艺处理低碳源污水脱氮除磷效果研究

采用倒置A2/O-MBR工艺,对北方某污水处理厂的合流制城镇生活污水进行脱氮除磷试验研究。试验结果表明,该工艺对COD、NH3-N、SS的去除效果良好,可达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)一级A标准;对于氮磷的去除,出水TN<25 mg/L,TP<2.2 mg/L。造成这种结果的主要原因是进水碳源不足。为了提高脱氮除磷效果,采取了投加碳源醋酸钠等手段来辅助脱氮除磷,最终各指标均达标排放。     

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&#8226;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。