低碳源城市污水的低氧同步脱氮除磷研究

采用SBR工艺辅以污泥外循环厌氧释磷后排放富磷上清液的方法,对低碳源城市污水的脱氮除磷效果进行了研究.结果表明:降低曝气量、控制低DO状态可以减少碳源的有氧氧化程度,提高脱氮效果;回流至SBR反应器厌氧段的外循环释磷污泥,可以利用SBR系统的硝酸盐进行反硝化吸磷,保证了系统的除磷效果.对于COD<200 mg/L、COD/TN<5、COD/TP<25的低碳源污水,在SRT为60 d、曝气量为2.5 m3/(h·m3)、曝气段平均DO为0.2 mg/L的情况下,对氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别为82%、61%、95%,出水水质达到了<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)一级B标准的要求.     

关于布吉污水处理厂高污泥浓度对脱氮除磷的影响

通过布吉污水处理厂调试运行中发现在AA/O工艺中高污泥浓度有利于提高脱氮除磷效率。本文主要介绍了污泥浓度高脱氮除磷过程中的有利因素。具体从反应速率、回流溶解氧、有机碳源分配、同程反硝化等方面进行解释。从而得出在处理设施允许的条件下应尽量提高污泥浓度来提高系统的脱氮除磷效率的观点。     

芦村污水处理厂精细化管理技术措施研究

以芦村污水厂为例,结合生产运行实际,在分析运行问题的基础上,从优化碳源投加量、充分利用生物除磷和控制混合液内回流点DO浓度三个方面分别开展精细化管理技术措施研究。结果表明,去除1 mg/L的NO_3~--N需要4.93 mg/L碳源乙酸,在现状平均强化脱氮需求为5mg/L的TN去除量下,芦村污水厂老厂区乙酸理论投加量为24.65 mg/L,商业碳源冰醋酸理论用量为0.274 t/10~4m~3水;通过化学协同除磷药剂投加量优化控制(投加量由100 mg/L降至70 mg/L),使工艺系统具有生物除磷能力,回流污泥厌氧释磷量可达15 mg/L,并且在反硝化除磷与碳源投加点优化条件下,碳源得到高效利用;低温季节现状芦村污水厂三期的好氧池3池容并未利用,可将其调控为消氧池模式运行,以控制混合液内回流点的DO浓度,理论上可使现状工艺系统脱氮能力提高2.25 mg/L。     

污泥减量工艺:HA-A/A-MCO的好氧脱氮机制分析

针对污泥减量技术存在对氮、磷去除能力低的问题,开发了一种具有强化脱氮除磷功能并可实现污泥减量化的HA-A/A-MCO工艺。在该工艺取得同步脱氮除磷和污泥减量优异效果的条件下,采用其处理校园生活污水,当进水TN平均为47 mg/L时,出水TN为10.9 mg/L,系统的总脱氮率为76.8%,其中好氧脱氮量占总脱氮量的50%,缺氧脱氮量占26%;HA-A/A-MCO系统存在着在好氧条件下具有反硝化能力的菌属,对好氧脱氮有一定贡献,且DO浓度对其反硝化能力没有抑制作用;好氧池中的DO浓度梯度有利于在污泥絮体内形成缺氧环境,从而促进同步硝化反硝化(SND)的发生,但减小污泥絮体尺寸会削弱絮体内部缺氧区域比例、降低SND的脱氮效率。     

内回流混合液DO对缺氧池脱氮的影响及控制方法

城镇污水厂内回流混合液携带有2 mg/L以上的溶解氧,将与缺氧池内的NO-3-N竞争碳源,直接影响污水处理厂的脱氮效果。根据反硝化脱氮理论及模拟试验,每1 mg的DO值意味着不低于0.35 mg的NO-3-N去除损失量,而所携带DO总量与内回流混合液中DO浓度及回流比直接相关。据此提出了内回流混合液DO对反硝化脱氮影响预测模型,并对部分工程进行了预测。结果表明,内回流混合液DO导致形成2~5 mg/L甚至更高的TN去除量损失,对污水处理厂出水TN稳定达标具有重要影响。据此提出在不改变总池容的情况下,分割形成独立消氧区的建议。     

低溶解氧控制状态下污泥减量系统除磷脱氮特性

通过控制曝气量的方式研究了溶解氧对污泥减量系统除磷脱氮过程的影响。发现在低剂量2,4,5三氯苯酚（TCP）作用下,活性污泥的内源SOUR值增加,SBR系统的低DO状态持续时间增长,周期平均DO降低,形成了有利于同时硝化反硝化SND脱氮的低DO环境。综合考虑TCP浓度对污泥减量、除磷脱氮和污泥性能的影响,TCP浓度建议为2 mg/L,SBR周期平均DO值控制为2 mg/L。与对照系统相比,2 mg/LTCP污泥减量系统的曝气量增加了23%,剩余污泥排放量减少34.6%,出水水质与对照系统相当,实现了达标排放。表明低DO控制状态下、辅以排富磷污水除磷方式,TCP系统可以同时获得优异的除磷脱氮和污泥减量效果。     

改良UCT分段进水脱氮除磷工艺的性能分析

结合北京某污水处理厂升级改造工程,以实际生活污水为处理对象,研究新型改良UCT分段进水深度脱氮除磷工艺降解有机物、深度脱氮和除磷机理,并在此基础上探讨了工艺特点及设计和操作运行要点.长达2年的中试结果表明,出水总氮平均为8.51 mg/L,总磷为0.44mg/L,COD为44 mg/L,达到国家一级A排放标准;系统深度脱氮途径主要包括传统硝化反硝化和好氧同步硝化反硝化两个过程;缺氧吸磷量占总吸磷量的比例为32.6％ ～ 39.5％,强化了系统的除磷性能;55.9％的原水COD为厌氧释磷和反硝化过程提供能源或碳源,系统对碳源的利用率高;该工艺仅在传统A/O、A2/O工艺基础上取消了硝化液内回流设施,调整了进水管路,用于已建污水处理厂的升级改造简单易行,应用前景广阔.     

A/A/O污水处理工艺脱氮效果模拟及优化

针对武汉某污水处理厂因进水总氮浓度高、碳氮比值低而导致脱氮效果不稳定的问题,基于ASDM模型建立了该污水处理厂A/A/O工艺模型,并利用历史数据对脱氮效果进行了优化模拟。分别对硝化液回流比(0~600%)、好氧段DO(1~6 mg/L)、缺氧段DO(0.005~0.2 mg/L)、温度(16~29℃)等工艺运行参数进行了模拟分析,通过模型模拟筛选出的最优运行参数如下:硝化液回流比为100%,好氧段DO为1 mg/L,污泥回流比为65%,排泥量为550 m3/d,且缺氧段DO浓度越低越有利于脱氮。根据以上结论并结合该污水处理厂实际情况,确定如下优化实施方案:硝化液回流比为300%,好氧段DO为3 mg/L以下,同时关闭硝化液回流点前的曝气头以降低缺氧段DO,并按90kg/d投加碳源(以COD计)。该污水处理厂按照上述方案实际运行2个月,脱氮效果明显提高,出水总氮达标率达到100%。     

SRT对初沉污泥水解酸化影响的试验研究

采用城市污水处理厂的初沉污泥进行碳源开发试验.在水解酸化池的HRT为32h、温度为35℃、污泥回流比为1的条件下,考察了SRT对水解酸化效果的影响.结果表明,当SRT=4d时系统的产酸效果最佳,出水SCOD稳定在1178.19mg/L左右,TOC保持在517.34mg/L左右,水解酸化池的碱度维持在约854.3mgCaCO3/L;当SRT为10d时,系统的产酸效果恶化并进入产甲烷阶段.碱度能够反映初沉污泥水解酸化系统的产酸效果,当碱度维持在854.3-1029.3mgCaCO3/L时,水解酸化系统能够保持良好的产酸效果,这对于提高碳源受限型污水的脱氮除磷效率及降低城市污水处理厂的运行成本具有重要意义.     

A~2O工艺的局限性及其改进

在城市污水处理众多的脱氮除磷工艺中,A2O工艺由于具有工艺简单,不易产生污泥膨胀,总水力停留时间较短且运行费用低等优点,被城市污水处理厂广泛使用。但该工艺由于硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在污泥停留时间、溶解氧以及碳源等方面存在冲突,因此难以同时获得好的脱氮除磷效果。因此通过对上述制约因素的分析研究,在传统A2O工艺的基础上,开发出了Biowin工艺、UCT工艺、Phostrip工艺以及PAST工艺,这些工艺改进都是围绕SRT、DO以及碳源等因素进行的,都是为了给硝化菌、反硝化菌和聚磷菌创造最佳的生存环境。由于没有一种工艺是绝对可行的,因此应根据实际情况确定合适的工艺。随着短程硝化-反硝化理论、反硝化除磷等理论研究的不断深入,还会有更多的新工艺出现。     

剩余污泥机械破碎碳源快速释放与回收技术

基于我国城市污水处理厂进水碳氮比低影响生物系统脱氮除磷效果的现状,针对传统污泥厌氧发酵产酸工艺周期长、效率低的问题,开展了剩余污泥机械破碎碳源快速释放与回收技术研究,考察了机械破碎强度与作用时间对污泥絮体结构与碳源释放的影响。结果表明,随着机械破碎强度的增加,溶解性COD的产量逐渐升高;而随着机械破碎作用时间的延长,溶解性COD的产量呈现先升高再缓慢降低的趋势,作用时间为8 min时,溶解性COD的产量达到最大,约910mg/L。激光粒度仪与环境扫描电镜分析结果显示,随着破碎强度与作用时间的增加,污泥絮体粒径逐渐变小,结构松散直至破碎,达到污泥破碎碳源释放的效果。当以产生的溶解性COD为碳源时活性污泥反硝化速率为2. 553 mgNO_3~--N/(gMLSS·h),略高于以葡萄糖为碳源时的脱氮速率。而经过机械作用后剩余污泥絮体破碎,脱氮性能基本丧失,其反硝化速率仅为0. 680 mgNO_3~--N/(gMLSS·h)。机械破碎作用可实现剩余污泥碳源的快速释放,为解决污水处理厂碳源不足与剩余污泥处置困难的问题提供了新的思路与途径。     

氧化沟型A2/O工艺脱氮除磷性能评价

通过测定沿程氮磷去除效果、污泥的硝化活性以及聚磷和释磷活性,并利用荧光原位杂交技术分析了西安市某城市污水处理厂氧化沟型A²/O工艺和典型A²/O工艺的脱氮除磷性能。结果表明,氧化沟型A²/O工艺中污泥的硝化活性较高,好氧池存在显著的同步硝化反硝化现象,具有更高的脱氮性能;污泥中聚磷菌的含量、活性和除磷能力与典型A²/O工艺相近,其作为一种新型的城市污水脱氮除磷工艺具有推广应用价值。     

Orbal氧化沟生物脱氮的中试研究

采用有效容积为330L的中试Orbal氧化沟模型处理城市污水,研究了Orbal氧化沟的同时硝化反硝化生物脱氮现象。结果表明,Orbal氧化沟具有良好的降解有机物和硝化性能;在不投加外碳源和不设硝化液内回流的条件下,通过控制DO浓度分布,可以实现氧化沟内的同时硝化反硝化,对总氮去除率平均为61%,出水总氮平均为14mg/L。经分析认为,DO浓度分布是氧化沟内同时硝化反硝化的决定因素,进水中的COD/TN是影响总氮去除率的重要因素;通过控制外沟低DO运行,可以稳定实现Orbal氧化沟的低能耗高效脱氮;多沟道串联的反应器布置方式有效防止了低DO运行带来的亚硝酸盐积累和污泥膨胀的发生。     

小型污水处理厂单污泥系统反硝化除磷工艺的应用

综述了北京昌平小沙河污水处理厂应用CWSBR反硝化除磷工艺的原理和实现反硝化脱氮除磷的主要方法。该工艺是结合反硝化聚磷菌(DPB)的摄磷特点而开发出的一种新型生物脱氮除磷工艺,以其特有的"一碳两用"和"单泥系统",有效解决了常规生物脱氮除磷工艺的碳源供求矛盾和泥龄控制问题,可同时获得较高的除磷和脱氮效率。     

某高排放标准污水处理厂运行问题与对策措施研究

以海河流域采用改良Bardenpho工艺的某高排放标准污水处理厂提标改造工程为例,结合生产运行实际,对工艺诊断的主要运行问题进行了分析,并对其精细化对策措施进行了研究。结果表明,针对内回流混合液与后缺氧池入流DO过高导致外碳源无效损耗及后缺氧池无内源反硝化问题,通过利用池容未利用的好氧段4与好氧段5设置强化消氧区(设计HRT为3.5 h),外碳源损耗控制量(以COD计)可达15.97 mg/L,后缺氧池内源反硝化强化脱氮量可达2.8 mg/L(相当于利用污泥内碳源COD为11.2 mg/L),碳源投加量(以COD计)可降低27.17 mg/L,降幅达54.34%,碳源投加成本可节约5.2万元/d;针对部分时段缺氧池碳源过量投加导致部分好氧池池容(约24%)被占用问题,结合缺氧池设计特征,提出"碳源投加点由缺氧池1后移至缺氧池4并在缺氧池3配置在线硝氮仪"的精细化碳源投加系统及其具体运行控制方法;针对化学协同除磷药剂过量投加导致无生物除磷功能问题,通过采取"化学除磷药剂投加点由二沉池配水井改至磁混凝单元恢复生物除磷功能"的对策措施,生物除磷功能恢复良好,厌氧池磷酸盐由优化前的0.75 mg/L增至7.5 mg/L,好氧池出水磷酸盐低至0.04 mg/L,缺氧池反硝化除磷作用显著(磷酸盐下降2.77 mg/L),并且除磷药剂用量降低70%,投加成本节约0.7万元/d。     

DO对井式厌氧-兼氧-好氧工艺处理城镇污水沿程影响研究

本文为了研究平均溶解氧(DO)浓度分别为3.5mg/L、2.5mg/L、1.5mg/L、0.5mg/L时,对一体化井式厌氧、兼氧、好氧(SAFO)工艺在处理城镇污水沿程去除特性的影响。通过对工艺沿程及进出水的TOC、TN、NH4+-N、NO2--N、PO43--P等指标分析,结合同步硝化反硝化脱氮(SND)及反硝化除磷等原理,分析研究不同DO时工艺处理效果。研究结果表明,当溶解氧DO维持在1.5mg/L时,可以满足运行所需的混合液回流比,有利于硝化、反硝化、释磷吸磷反应、及SND和反硝化除磷的正常运行,出水TOC、TN、NH4+-N、PO43--P浓度分别为11.4、8.9、3.5、0.4 mg/L,达到了节能强化脱氮除磷及处理低碳氮比城镇污水的目的。     

常州城市污水处理厂提标改造与优化运行成套技术研究与应用

针对我国城镇污水处理厂普遍存在的进水碳源不足,影响出水氮磷稳定达标的技术瓶颈问题,结合常州排水管理处下辖的清潭污水处理厂提标改造工程和江边污水处理厂运行优化工程实施,创新研发并提出了预处理单元跌水复氧及工艺控制技术、回流污泥内源反硝化技术、内回流混合液溶解氧控制技术、化学除磷对生物除磷的潜在影响及侧流辅助化学除磷技术、反硝化除磷工程强化技术等污水处理全流程碳源高效利用工艺技术路线,构建了基于碳源高效利用和氮磷稳定达标的城市污水处理厂提标改造与优化运行成套技术。     

新型缓释碳源耦合海绵铁同步脱氮除磷的研究

为探讨低碳氮比污水厂尾水的深度脱氮除磷技术,以自制新型缓释碳源、海绵铁和活性炭作为反硝化生物滤池的复合填料,在不同HRT和进水硝态氮浓度条件下,探究反硝化系统的深度脱氮除磷效果。结果表明,复合填料反硝化系统具有较高的同步脱氮除磷效率。当HRT为3.65 h时,对TN和TP的平均去除率分别可达到85.7%和93.37%,出水COD平均浓度为29.2mg/L;在3个月的连续运行期间未出现明显的填料层堵塞及亚硝态氮和氨氮积累的现象;系统具有稳定p H值的能力,出水p H值无显著升高且趋于中性。该新型缓释碳源耦合海绵铁复合填料作为反硝化滤池的生物载体时,具有脱氮除磷效果好、无需连续投加碳源、出水p H值稳定等特点。     

颗粒污泥的反硝化除磷研究

借助SBR反应器,采用厌氧/好氧/缺氧的运行方式,对富集的以反硝化聚磷菌（DNPAOs）为优势菌的活性污泥进行颗粒化培养,约35 d后得到了较成熟的颗粒污泥.考察了该颗粒污泥的脱氮除磷性能,结果表明：当以厌氧/缺氧方式运行时系统具有良好的反硝化除磷性能,缺氧结束时除磷率＞96%,对氨氮的去除率为95%左右;外加NO3^- -N的浓度对缺氧段的反硝化吸磷速率有一定影响;颗粒污泥中的DNPAOs可以利用内碳源进行反硝化吸磷,从而实现了同步脱氮除磷.     

A/A/O氧化沟中DO对SND脱氮的影响研究

采用A/A/O氧化沟反应器处理低碳源城市污水,考察了DO浓度对硝化及反硝化过程的影响,分析DO浓度与同步硝化反硝化(SND)脱氮反应速率的关联性。研究发现,较适宜的DO浓度范围为1.0~1.5 mg/L,DO浓度降低会影响氨氮降解,硝化效果急剧变坏的临界溶解氧浓度范围为0.8~1.5 mg/L,而DO浓度过高则不利于主反应区SND脱氮,同时较多的溶解氧内回流至缺氧区会破坏其脱氮环境。当DO2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间线性关系较好;SND随着DO浓度的升高而受到抑制,当DO2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间基本不呈线性关系,系统中基本不发生SND反应。