滤料体积比对前置反硝化BAF处理效果的影响研究

在进水流量16.5 L/h,回流比200%,滤速2.8 m/h的工况下,考察了前置反硝化BAF工艺的处理效果。结果表明:在缺氧段与好氧段滤料体积比为1∶1、1∶2、1∶3条件下,出水COD、NH3-N和TN均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级标准;在滤料体积比为1∶4条件下,出水COD超出排放标准,而NH3-N和TN的出水效果仍满足一级排放标准。     

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。     

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。     

低温下组合生物滤池脱氮效能研究

通过中试探讨了在水温分别为10、12、18、23℃下3级组合生物滤池的脱氮效果,并确定优化工艺条件。结果表明,在进水体积流量为1.54 m3/h时,温度对系统TN去除效果的影响远大于对于系统COD去除效果的影响,水温由常温降低至10℃左右时,系统TN去除率降低了近15%,出水TN的质量浓度平均由12.06 mg/L升高至17.28mg/L;低温条件下第2级好氧滤柱气水体积比为4:1,回流体积比为100%时,反硝化脱氮能达最佳效果;通过在第3级缺氧柱前投加碳源进行强化脱氮,优化的COD/ρ(TN)为5:1,第3级对TN去除率为33.52%,出水TN的质量浓度平均为11.48 mg/L,能稳定达到GB 18918-2002一级A排放标准。     

A/O体积比对BAF前置反硝化工艺性能的影响

基于A/O法的BAF前置反硝化脱氮工艺同时具有A/O工艺和BAF工艺的优点,试验考察了4种A/O体积比(n)对生活污水中COD、氨氮及总氮去除效果的影响.研究结果表明,COD的去除率与n呈正相关;同时该工艺具有很强的硝化和脱氮性能,其出水氨氮和总氮均能达到域镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)的一级A标准;当n为2/3时,该工艺对氨氯和总氮的去除率均达到最佳,分别为92.7%和70.4%;此外,在回流比为150%,进水流量为16.5L·h~(-1),气水体积比为4:1～6:1,水温为19.5～26.5℃的条件下,O段对TN的去除率72%,发生同步硝化反硝化现象.     

膨胀床反硝化滤池用于污水深度处理中试研究

以珠三角流域某污水处理厂一、二期混合出水为研究对象,采用中试规模的膨胀床反硝化滤池工艺进行深度处理,并针对滤池特性优化反冲洗方式。结果表明,膨胀床反硝化滤池对污水中的TN、COD、TP均具有良好的去除效果,当进水TN的质量浓度在20～25 mg/L外加50 mg/L乙酸钠作碳源时,出水TN的质量浓度低于11 mg/L;在滤池中投加50 mg/L的聚合氯化铝微絮凝过滤除磷,出水TP的质量浓度低于0.4 mg/L,稳定达到GB 18918-2002的一级A标准,满足污水处理厂提标改造要求。     

前置反硝化-曝气生物滤池低温脱氮效能中试研究

当污水温度低于15℃时,对生物脱氮的硝化和反硝化环节都会产生显著的抑制作用。理论上,延长污泥龄有利于提高胁迫条件下生物脱氮效率。以采用沈阳仙女河污水处理厂初沉池出水为原水,构建了1.5 m~3/h前置反硝化-曝气生物滤池中试规模工艺体系,在越冬时节(进水温度11~20℃)运行了114 d。研究发现,当气水比为6:1,回流比为150%,乙酸钠投加量为50 mg/L时,前置反硝化-曝气生物滤池出水的化学需氧量(COD)、NH_4~+-N、总氮(TN)和悬浮物浓度(SS)能够达到我国现行的城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级A标准,并具有低耗运行的潜力。     

硝化液回流比对MBBR一体化设备脱氮除磷的影响研究

在HRT为9.4 h,MBBR填料填充率为30%,污泥回流比为100%的条件下,研究硝化液回流比分别为100%、150%、200%、250%、300%时MBBR一体化设备对污水污染物的去除效果。研究表明,硝化液回流比对COD、氨氮的影响不大,设备出水均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。硝化液回流比对TN和TP影响较大,均随着硝化液的增大呈先上升后下降的趋势,但最佳回流比不一样,TN去除效果最佳回流比为250%,TP去除效果最佳回流比为200%。考虑设备脱氮除磷效果和运行的经济性等方面,确定最佳的硝化液回流比为200%。     

前置+后置反硝化滤池强化脱氮效果研究

通过中试实验研究了三级组合生物滤池强化脱氮效果,考察了第二级好氧滤柱回流比对工艺前置反硝化的影响,第三级滤池外加碳氮比对后置反硝化强化脱氮效果的影响。结果表明,在进水流量为0.5 m~3/h,水温为18℃左右,第二级好氧滤柱气水比为3:1时,在回流比为100%时,前置反硝化脱氮能达最佳效果,TN去除率为54.07%,出水TN浓度平均值为19.94 mg/L,不同回流比下,COD、NH_4~+-N均有较高去除率。为进行强化脱氮,在第三级缺氧滤柱前投加碳源,碳氮比为7:1时,第三级对TN去除率为40.7%,出水TN平均值为11.84 mg/L。三级组合生物滤池结合前置和后置反硝化工艺对TN有很好的去除效果,稳定运行后,系统对TN平均去除率达到72.96%。     

前置反硝化-高负荷地下渗滤系统深度脱氮研究

针对高负荷地下渗滤系统TN去除率低的问题,研究将渗滤出水回流与原污水混合,进入前置反硝化单元。结果表明,当回流体积比分别为0.5:1、1:1和2:1时,系统对NH_4~+-N的去除率高于92%,且出水NH_4~+-N的质量浓度低于0.5 mg/L;前置反硝化单元对NO_3~--N去除率分别为91.0%、83.0%和64.2%,而系统对TN去除率仅为18.6%、31.2%和30.8%。在回流体积比为2:1时,将原污水COD/ρ(TN)调为6,以与常规生活污水C/N相同,此时反硝化单元的NO_3~--N去除率升至95.2%,而系统TN去除率升至57.1%,且出水TN的质量浓度低于15 mg/L。因此,如果采用该组合工艺处理常规生活污水(COD/ρ(TN)大于6),可使其最终出水TN和NH_4~+-N含量达到更严格的排放标准。     

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。     

臭氧催化氧化处理制膜污水厂二级生化出水

某制膜企业污水处理厂二级生化出水的可生化性极低,难以达标排放。以其为原水,采用连续流动固定床反应器进行多相催化臭氧氧化试验,分别考察了吸附及催化性能、臭氧投加量、进气臭氧浓度、水力停留时间、床层高度对二级生化出水处理效果的影响。结果表明,采用多相催化臭氧氧化具有明显的处理效果,在臭氧质量浓度为30 g/m3、水力停留时间2 h、催化床层高度1 m的条件下,出水COD_(Cr)500 mg/L,可以达到北京市排入城镇污水处理厂标准要求。试验发现采用中间及底部分段进气时,可有效提高臭氧催化氧化效果。     

耦合生物阴极SND的MLMB -MFC的构建与运行

为有效提高脱氮效率、降低微生物燃料电池运行成本，设计了一种新型多通道折流板无膜微生物燃料电池（MLMB -MFC）。该系统耦合生物阴极同步硝化反硝化（SND），实现产电的同时脱氮除碳。分别考察了系统的启动和运行情况，研究了不同阴极溶解氧（DO）和不同进水碳氮比（C/N）对MLMB-MFC的产电性能和SND效果的影响。经5 d启动运行后，平均功率密度达42.65 mW·m^-3，稳定运行后的最大功率密度（P_M）为94.22 mW·m^-3，有机物去除率为96.6%。阴极DO浓度为4.90~5.23 mg·L^-1、阳极基质C/N比为4时，总氮（TN）的去除率为27.9%，SND率为48.7%，表明该系统的生物阴极能较好地耦合硝化反应、异养反硝化反应和自养反硝化反应于一体，从而达到脱氮目的。     

改进型人工快渗系统处理生活污水中试

通过改进人工快渗系统的滤料组成并进行了处理生活污水的中试。结果表明,在水力负荷1．5m/d和滤料中添加5％的大理石、15％的海绵铁条件下,该系统对废水COD、NH3-N、TP的去除率分别达到82．5％、96．1％和98．7％,出水浓度均达到了污水综合排放一级标准和中水回用标准。改进后的系统对磷的去除效果较传统快渗系统提高30％以上,磷的去除主要是海绵铁的吸附和化学固定作用,海绵铁静态吸附试验显示,其符合Langmuir吸附等温线模式。     

碳氮比与氨氮负荷对序批式活性污泥法同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮的效率,研究采用序批式活性污泥法(SBR工艺)考察碳氮质量比w(C/N)与氨氮负荷对同步硝化反硝化的影响。结果表明:当w(C/N)为5.6,氨氮负荷为0.024 g/(g.d),碳源快速消耗,SBR工艺较难实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率只能够达到0.76%。当w(C/N)为10.5,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,SBR系统能够实现同步硝化反硝化,同步硝化反硝化率达到97.6%,NH4+-N和COD去除率均接近100%;当w(C/N)为16.3,氨氮负荷为0.024 g/(g.d)时,同步硝化反硝化率为94.5%,增加外加碳源的成本。同步硝化反硝化可以取代二段独立的硝化和反硝化过程,节省运行费用。     

不同碳源对低温投加氧化还原介体污水生物反硝化脱氮过程的影响

低温污水生物反硝化脱氮效果差,投加氧化还原介体有利于反硝化过程,不同碳源对反硝化脱氮过程有不同影响。本文考察了不同碳源（丙酸钠、甲醇、乙醇及乙酸钠）对低温投加氧化还原介体1,2-萘醌-4-磺酸盐（NQS）污水生物反硝化脱氮过程的影响。以硝态氮、总氮、亚硝态氮浓度、去除率和脱氮速率、化学需氧量（COD）、氧化还原电位（ORP）的变化对不同碳源的影响进行了表征,发现丙酸钠为碳源时的反硝化速率最高,最高为7mgNO_x^--N/（gVSS·h）,分别是甲醇[0.88mgNO_x^--N/（gVSS·h）]、乙醇[2.72mgNO_x^--N/（gVSS·h）]和乙酸钠[1.97mgNO_x^--N/（gVSS·h）]为碳源时的8倍、2.6倍和3.6倍;硝态氮的最大去除率为61.5%,分别是甲醇（8.9%）、乙醇（6.6%）和乙酸钠（15.3%）为碳源时的6.9倍、9.3倍和4倍;总氮的最大去除率为47.4%,分别是甲醇（9.1%）、乙醇（10.3%）和乙酸钠（10.3%）为碳源时的5.2倍、4.6倍和4.6倍。     

单一反应体系曝气量与污泥质量浓度对同步硝化反硝化的影响

利用自培养硝化污泥与实验室筛选的1株反硝化细菌共培养形成共生污泥,构建膜生物反应器(MBR)单一反应体系同步硝化反硝化系统,得到系统良好同步硝化反硝化曝气量和污泥浓度的最优条件。由试验结果可知:在混合污泥质量浓度(MLSS)6.0~10.0 g/L时,调节曝气量,可以使单污泥同步硝化反硝化总氮(TN)去除率达到85%以上。不同MLSS下,达到最高TN去除率的最佳曝气量随着MLSS增高而向高曝气量偏移。随着MLSS增高,响应因子F变小,由曝气量的变化而引起的TN去除率变化明显变缓,表示MLSS对O2传递的缓冲能力越强。在MLSS为8 g/L条件下,低负荷比较容易达到较高的TN去除率,而高负荷下需要更高的曝气量以获得高的TN去除率,系统适合的NH4+-N负荷范围0~0.30 kg/(m3.d)。MLSS≥3.0 g/L,出水化学需氧量(COD)低于50 mg/L,COD大部分贡献于反硝化所需C源。单一反应体系同步硝化反硝化系统能对负荷的改变作出及时的回应,整体上运行比较稳定。     

温度对序批式生物反应器工艺同步硝化反硝化的影响

为了考察不同温度下碳氮质量比w(C/N)和污泥龄(SRT)对同步硝化反硝化(SND)的影响,研究采用序批式生物反应器(SBR)对模拟废水进行了长期连续实验.结果表明:在pH值为7.5-8的条件下,温度为(5±1)℃,当w(C/N)为8、污泥龄为20 d时,总氮反应速率为1.25 ms/(L·h),COD去除率达到60%...     

Bioelectrochemical sulfate reduction enhanced nitrogen removal from industrial wastewater containing ammonia and sulfate

Low organic carbon-to-nitrogen ratio and existing sulfate (SO₄²⁻) in industrial wastewater limited nitrogen removal. Coupling SO₄²⁻ reduction with sulfide autotrophic denitrification provides a novel strategy. Herein, bioelectrochemical sulfate reduction was coupled with heterotrophic sulfate reduction to drive sulfide autotrophic denitrification. In this coupled system, total nitrogen (TN) removal efficiency was increased from ~25% to ~85% by inputting −45 mA electricity. With the help of supplying electrons to denitrification through SO₄²⁻ reduction, coulomb efficiency was improved to 61.5%. Also, bioelectrochemical sulfate reduction could improve sulfur recovery and thus increase TN removal efficiency. Furthermore, through tuning turnover numbers of SO₄²⁻, high TN removal efficiency can be obtained at various concentrations of SO₄²⁻. Moreover, main functional bacteria in this system were identified. Finally, ~75% TN removal efficiency was achieved with real wastewater in this system. Overall, this work offered a new approach for efficient nitrogen removal from industrial wastewater containing SO₄²⁻.     

垃圾渗滤液短程硝化反硝化脱氮工艺的研究

采用A/O-MBR工艺对填埋场垃圾渗滤液进行了短程硝化反硝化脱氮研究。实验结果表明:系统驯化后稳定运行,COD去除率达到80%以上,NH4+-N、TN的平均去除率分别达到99.2%、92.2%;OⅠ与OⅡ池中NO2--N平均积累率分别达到91.7%、95.6%,表明系统主要的脱氮方式为短程硝化反硝化;过高或过低的DO都会影响NO2--N积累,硝化过程中的最佳DO为0.7~0.9 mg/L。PCR技术分析表明,A池中的优势菌种是反硝化细菌,占有率为70%;OⅡ池中的优势菌种是AOB,占有率为67%。