分段进水SBR处理低C/N值含盐废水的脱氮效果

针对低C/N值含盐废水利用传统生物脱氮工艺处理时存在有机碳源不足、脱氮效率低的问题,提出以优先利用原水中的可生物降解有机物和减少外加碳源为目的的分段进水SBR工艺。对比分析了5种不同进水方式下的脱氮效率、N2O释放量及转化率,结果表明:在外碳源充足的条件下,5种进水方式均可实现较好的脱氮效果,但进水比例为1∶2∶3的三段式进水脱氮过程中N2O的转化率较一段进水方式减少了约46%。在二段进水方式中,进水比例为1∶1的N2O转化率最高,达到了5.1%,而进水比例为1∶2的仅有2.5%。对比最后一次硝化结束时系统内的NOx--N浓度,一、二、三段式的分别为41.5、23.3、19.7 mg/L,因此通过分段进水可节省后续反硝化时间和反硝化外碳源需求量。可见,当处理低C/N值含盐废水时,采用适当的分段进水方式和进水比例,可在实现高效脱氮、降低运行成本的同时防止N2O的大量释放。     

进水COD浓度及C/N值对脱氮效果的影响

进水COD浓度及C/N值是影响系统反硝化效果的两个重要参数,为此研究了不同进水COD浓度在不同C/N值条件下的脱氮效果。结果表明:进水COD为150mg/L和200mg/L左右时,脱氮率随C/N值的增加而增加,而进水COD为100mg/L左右时,系统的脱氮率随时间增加而降低;进水COD浓度<200mg/L时,反应条件相同、C/N值相同而进水COD浓度不同,系统的脱氮率也不相同,进水COD浓度高,则脱氮率也高;当进水有机碳源浓度较低时,需要以进水COD浓度及C/N值共同来表示系统的脱氮能力。     

连续流分段进水工艺的研究进展与展望

目前,面对低碳氮比值的生活污水,传统生物脱氮除磷工艺处理效果不佳,而分段进水工艺是采用在每段的缺氧区或厌氧区进水的多点进水方式,使得大部分有机物能够被用于反硝化脱氮反应与厌氧释磷反应,最大程度地利用原水碳源。因此,分段进水工艺在处理低碳氮比值生活污水时具有独特的优势。在总结已有的研究成果基础上,主要介绍了分段进水生物脱氮除磷的工艺原理及技术特性,深入探讨了工艺的分段段数、反应器的体积分配、流量分配比、溶解氧浓度、营养元素比、污泥回流比,以及其他相关因素对工艺运行操作的影响,并阐述了改良UCT工艺在除磷方面的应用与前景。     

遗传算法优化分段进水生物脱氮工艺的流量分配

以四级分段进水生物脱氮工艺为例，探讨了遗传算法在该工艺进水流量优化分配中的应用。在确定的工艺参数和进水水质条件下，以出水水质模拟值与控制出水水质间的最小误差为目标函数，得到各级进水流量分配比分别为37．2％、27．4％、23．2％和12．2％。将此结果应用于处理实际污水的中试试验，可获得较高的对污染物的去除率。     

分段进水对A2O/MBR组合工艺的影响机制研究

针对现有城市污水处理厂进水碳源不足的问题,根据厌氧释磷和反硝化脱氮对碳源的不同需求,采用分段进水A20/MBR组合工艺,研究分段进水对其影响机制.结果表明:分段进水优化了进水碳源在厌氧池和缺氧池中的分布,对TN的去除率随分配到缺氧池流量的增加而增大.当缺氧池分配流量增加到0.35Q时,对总氮的平均去除率达到56.8%,较单点进水工况提高了14.0%.分段进水对去除COD的影响不大,对COD的去除率稳定在82.3%～85.7%.由于进水中溶解性磷浓度较低,磷主要以胶体态和悬浮态形式存在,通过超滤膜的截留作用,组合工艺对TP的平均去除率稳定在90%以上;不过采用分段进水后,组合工艺对TP的平均去除率会略有下降.     

应用STOAT软件对分段进水A2/O工艺脱氮除磷能力优化

为深入研究分段进水A~2/O工艺参数对脱氮除磷能力的影响,提高工艺脱氮除磷能力的效率,为后续研究氮、磷污染物在分段进水A~2/O工艺中降解效率提供数据支撑。通过STOAT软件模拟分段进水A~2/O工艺,分别模拟混合液回流比、污泥回流比对该工艺脱氮除磷能力的影响,模拟结果表明:这两种因素均对脱氮能力有着明显的影响,除磷能力仅与污泥回流比有着显著关系,混合液回流比100%、污泥回流比80%为分段进水A~2/O工艺的最优条件。     

多模式AAO工艺运行控制的模拟分析

多模式AAO工艺涉及池体组成和运行控制两个关键问题,采用正交模拟试验法可以将两个问题结合起来解决。通过不同池体HRT组合、进水比和回流比组合,研究进水C/N变化时,对出水水质及功能菌构成的影响。模拟发现,影响多模式AAO工艺生物脱氮除磷效率的主要因素是进水水质、少氧池HRT占比和运行参数,总HRT对其影响并不明显。当C/N=3左右时,调节池体HRT组合或者进水比及回流比,均可实现高效生物脱氮除磷;C/N过高或者过低均不利于生物脱氮,需要采取进一步措施。     

CAST工艺处理城市污水的强化脱氮研究

介绍了镇江征润州污水处理厂CAST工艺的运行情况，结合该厂实际运行状况开展了强化脱氮效果的生产性试验研究。结果表明，该工艺对COD、SS和TP的去除率均能维持在80％以上，但对氨氮的去除效果较差；在该厂运行模式下，控制进水／曝气前30min的DO〈0．5mg／L、进水／曝气后30min的DO浓度在1．0-3．0mg／L、纯曝气DO浓度在2．0-3．0mg／L，可以实现同步硝化反硝化和硝化／反硝化作用下的共同脱氮，使脱氮效率提高了57％左右；在控制进水／曝气后DO〈0．5mg／L、纯曝气DO浓度在1．0-3．0mg／L的条件下，可以实现同步硝化反硝化作用下的脱氮，但较难实现理想的脱氮效果。     

基于ATV标准的分段进水多级A/O工艺设计优化

分段进水多级A/O工艺具有投资省、脱氮效率高等特点,但由于我国现有规范中对脱氮除磷设计参数取值范围非常宽,工程设计时很难取值。而德国ATV标准计算方法中对设计参数的取值给出了比较明确的计算方法,具有较强的操作性。介绍了基于德国ATV标准的分段进水多级A/O工艺设计计算方法,结合工艺计算及不同进水C/N比值提出了不同优化设计方案。另外,考虑除磷脱氮要求,对工艺强化除磷方案提出了工艺改进建议及工程设计中需要注意的问题。     

基于碳源需求的A-A~2/O处理低C/N污水的中试研究

以实际生活污水处理为研究内容,考察了不同进水点对A-A~2/O系统生物脱氮除磷的效果,结果表明,进水流量分配对系统去除COD_(Cr)及NH_3-N影响不明显,对总氮和总磷去除则影响明显;缺氧区增加进水有利于为缺氧段的反硝化脱氮提供充足的碳源,进而提高反硝化速率和实现高效脱氮;分段进水有利于碳源的合理分配。     

优化分段进水生物脱氮工艺设计参数

结合实际处理工艺，采用模型探讨了分段进水生物脱氮工艺设计中需考虑的参数(如进水流量分配、回流污泥量、溶解氧控制、碳源和碱度的投加)对脱氮效果的影响。     

改善MSBR系统脱氮效果的试验研究

MSBR工艺是连续流与序操作 相结合的新型生物脱氮除磷技术,由于它的后置反硝化设计,碳源不足制约了系统的脱氮效果。为了改善这种状况,进行了将部分原水分流至缺氧区的试验。结果表明：引入原水后,缺氧区的反硝化速率常数提高了一倍,系统的反硝化速率和脱氮率相应提高。与此同时,分流造成了厌氧区的碳源不 足,加之厌氧区的回流增加,引入了较多的硝酸盐,使磷的释放和过量吸收受到影响,除磷效果下降。另外,针对中间沉淀区暴露出的运行和设计问题提出了一些改进措施。     

砾间接触氧化/水平潜流人工湿地净化微污染河道水

以微污染河道水为处理对象,研究了砾间接触氧化/水平潜流人工湿地复合工艺对水质的净化效果。经过26 d改变进水配比、曝气方式等的调控运行,成功启动复合工艺模拟装置,砾间接触氧化区(简称砾石区)的COD、NH4⁺-N去除率均稳定在75%左右,TN去除率在45%~60%。为进一步强化净化效果,探讨了砾石区水力停留时间(HRT)和砾石曝气区与非曝气区(O/A)分段进水配比对砾石区及后置潜流人工湿地出水水质的影响。当砾石区HRT为5 h时,砾石区对污染物的去除效果较好,COD、NH4⁺-N、TN平均去除率分别可达72%左右、75.28%、67.79%,人工湿地对三者的去除率分别为31%、43%、28%;当O/A区分段进水配比为1∶1时,对COD、NH4⁺-N的平均去除率较高,分别为77.39%和84.91%,分段进水配比为1∶2时,对TN的去除率最高,达到68.5%,人工湿地对TN的去除率为24.47%。因此,砾石区HRT为5 h为较佳参数,分段进水配比可根据进水污染状况灵活选择,研究结果可为实际工程应用提供理论支撑。     

应用工艺智能优化控制系统降低污水厂能耗

生物工艺智能优化系统（BIOS）是一个前馈优化系统，通过获得A／O工艺实时的在线数据（如氨氮、硝酸盐氮、进水流量、混合液悬浮物浓度），BIOS系统不断进行模拟计算，然后按照生物反应器进水的污染物负荷状况来提供最佳的DO设定值；同时为达到最佳的TN去除率，BIOS系统还对好氧区回流至缺氧区的内回流比（IRQ）进行了优化。BIOS系统在美国康涅狄格州En-field污水厂的实际应用情况表明，该系统能提高脱氮效率36％，同时降低曝气量19％。     

进水N/S值对同步脱硫反硝化特性的影响

研究了不同进水N/S值条件下,不同接种物的厌氧体系的同步脱硫反硝化特性。结果表明:在N/S为0.6或0.4的条件下,3个体系对硫化物的去除率均达到90%以上,其中以进水N/S为0.4时产生的悬浮态硫最多;硝态氮的去除特性与硫化物不同,3个体系对硝态氮的去除率均在进水N/S为1.0时达到100%,且此时N2的产量也最大。可见,尽管同步脱硫反硝化工艺具备同时脱氮及除硫的能力,但其进水N/S的控制值却不相同。对于脱硫而言,最佳的进水N/S为0.4;对于脱氮而言,最佳的进水N/S为1.0。此外,研究发现3个不同接种物的厌氧体系对硫化物及硝态氮的去除途径不同,进水N/S值的影响也有差异。对于接种了厌氧污泥的体系,存在自养反硝化和异养反硝化的竞争,改变进水N/S值可调节二者的竞争,高N/S值会抑制硫化物自养反硝化过程,降低对硫化物的去除率;对于接种脱氮硫杆菌的纯菌体系,多硫自催化反应会与硫化物自养反硝化反应竞争硫化物,降低对硝态氮的去除率,高N/S值会导致出水硝态氮浓度较高;对于添加脱氮硫杆菌的强化厌氧污泥体系,以硫化物自养反硝化过程为主,最佳的N/S为0.4。     

前置反硝化BAF工艺处理景观水体

为了提高曝气生物滤池(BAF)对景观水体的脱氮效果,开发了前置反硝化BAF工艺,考察了其对景观水体的处理效果及影响因素,并与传统BAF工艺作比较。结果表明,前置反硝化BAF工艺对TN和浊度的去除效果明显优于传统BAF工艺,前者对TN和浊度的平均去除率分别为45%和88%,而后者的分别为30%和47%;两种工艺对COD和氨氮的去除效果相近,但前置反硝化BAF工艺的出水水质更稳定;对于前置反硝化BAF工艺,当水力负荷为1.42~4.95 m/h时,对COD、氨氮和TN的去除率均随水力负荷的增加而降低;在水力负荷为2.12 m/h的条件下,回流比对COD和氨氮的去除效果影响不大,但对TN的去除率随回流比的增加呈先升高后降低的趋势,最佳回流比为1.5∶1;另外,对TN的去除率随进水C/N值的增加而升高,当C/N6时,系统的脱氮效果较好。     

白龙港污水厂出水达到一级A的优化运行中试研究

倒置A2/O工艺已广泛应用于新建城镇污水处理厂和老厂脱氮除磷工艺的改造,但在实际运行中常因进水碳源不足和工艺控制不合理,致使出水磷含量无法达到一级A标准.在白龙港污水厂进行中试,研究了混合液回流比、曝气量、进水分流对倒置A2/O工艺除磷效果的影响.试验结果表明,对碳源含量偏低的进水,在保证出水氮浓度达标的前提下适当降低混合液回流比和曝气量,并采用进水分流措施可有效提高除磷效果,出水水质可满足一级A标准的要求.     

常低温下EGSB处理生活污水的影响因素研究

在15～26℃的常低温条件下,采用EGSB处理生活污水,考察了进水流量、回流比、液体上升流速(Vup)、温度等因素对运行效果的影响。结果表明,当温度为26℃左右时,对于9～11 L/h的低进水流量,宜采用高回流比(1.6～2.5),对COD的去除率最高可达90%;对于15～24L/h的高进水流量,宜采用低回流比(0～0.6),对COD的去除率最高可达84%;当进水流量提高至30 L/h时,不宜回流,对COD的去除率降至77%;当进水流量分别为9、11、15、24、30 L/h时,最佳Vup分别为4.0、(3.1～3.6)、(2.7～3.4)、3.0和3.8 m/h,此时对COD的去除率分别高达90%、(87%～89%)、(83%～84%)、83%和77%;在无回流的条件下,适宜的进水流量为15～24 L/h,相应的HRT为0.5～0.8 h。当温度为15～26℃时,EGSB适宜的运行条件是高进水流量(15～24L/h)、高Vup(3.0 m/h)和低回流比(0～0.6),此时对COD的去除率高达81.9%以上。     

ME/Fenton/AF/BAF工艺处理炼油废水研究

采用微电解/芬顿/厌氧/好氧生物滤池工艺(ME/Fenton/AF/BAF)处理炼油废水,探讨了各工段的工艺参数及工艺整体运行效果。试验得到最佳工艺参数如下:微电解单元的初始pH值为3,Na2SO4投加量为0.05 mol/L;双氧水的投加量为1.5 m L/L;AF/BAF工段的水力停留时间为(2+2)h。在上述工艺条件下,ME/Fenton/AF/BAF工艺连续运行处理炼油废水时对COD、氨氮、油的平均去除率分别为85.2%、85.0%、90.1%。     

Enhanced ammonia nitrogen removal using consistent biological regeneration and ammonium exchange of zeolite in modified SBR process

The modified zeo-SBR is recommended for a new nitrogen removal process that has a special function of consistent ammonium exchange and bioregeneration of zeolite-floc. Three sets of sequencing batch reactors, control, zeo-SBR, and modified zeo-SBR were tested to assess nitrogen removal efficiency. The control reactor consisted of anoxic-fill, aeration-mixing, settling, and decanting/idle phases, meaning that nitrogen removal efficiency was dependent on the decanting volume in a cycle. The zeo-SBR reactor was operated in the same way as the control reactor, except for daily addition of powdered zeolite in the SBR reactor. The operating order sequences in the zeo-SBR were changed in the modified zeo-SBR. Anoxic-fill phase was followed by aeration-mixing phase in the zeo-SBR, while aeration-mixing phase was followed by anoxic-fill phase in the modified zeo-SBR to carry NH4(+)-N over to the next operational cycle and to reduce total nitrogen concentration in the effluent. In the modified zeo-SBR, nitrification and biological regeneration occurred during the initial aeration-mixing phase, while denitrification and ammonium adsorption occurred in the following anoxic-fill phase. The changed operational sequence in the modified zeo-SBR to adapt the ammonium adsorption and biological regeneration of the zeolite-floc could enhance nitrogen removal efficiency. As a result of the continuous operation, the nitrogen removal efficiencies of the control and zeo-SBR were in 68.5-70.9%, based on the 33% of decanting volume for a cycle. The zeo-SBR showed a consistent ammonium exchange and bio-regeneration in the anoxic-fill and aeration-mixing phases, respectively. Meanwhile, the effluent total nitrogen of the modified zeo-SBR showed 50-60 mg N/L through ammonium adsorption of the zeolite-floc when the influent ammonium concentration was 315 mg N/L, indicating the T-N removal efficiency was enhanced over 10% in the same HRT and SRT conditions as those of control and zeo-SBR reactors. The ammonium adsorption capacity was found to be 6-7 mg NH4(+)-N/g FSS that is equivalent to 40 mg NH4(+)-N/L of ammonium nitrogen removal.