复合型微生物絮凝剂的开发

首次提出了复合型微生物絮凝剂这一概念，即采用廉价底物经过多株菌混合发酵后制得的微生物絮凝剂。发酵过程中采用的菌种取自活性污泥和土壤，分离筛选出的4株絮凝率较高的菌株经鉴定均为芽孢杆菌属。把其中任意两株混合培养之后，发现F2和F6发酵液的絮凝率较原来的单株菌均有提高，因此这两株菌成为后续发酵的主要菌种。通过摇床试验确定了制取该絮凝剂的发酵条件，并就其对源水的处理效果作了测定。     

间歇循环延时曝气活性污泥法处理城市污水的试验

对间歇循环延时曝气(ICEAS)工艺处理模拟城市污水进行了研究,结果表明,在运行周期为4.5h,污泥负荷在0.07~0.09kg[BOD5]/(kg[MLSS]·d)的条件下,出水COD的质量浓度为15.2~42.2mg/L,COD去除率达80%~88%;BOD5的质量浓度为5.12～16.9mg/L,去除率可达85%～93%;氨氮的质量浓度为4.5～7.5mg/L,去除率为60%～70%,磷的去除率为60%～75%。说明ICEAS工艺处理南方地区城市污水是可行的。     

常温下SBBR反应器中短程同步硝化反硝化的实现

采用自主设计的序批式生物膜反应器(SBBR)处理城市污水,在常温(25～27℃),pH值7.2～7.6条件下,通过恒定低曝气量实现了稳定的短程同步硝化反硝化。试验还考察了碳氮比对SBBR系统短程同步硝化反硝化的影响。结果表明:在SBBR中处理城市污水实现短程同步硝化反硝化较为适合的碳氮质量比在5～8之间,亚硝酸盐氮积累率在85%以上,TN去除率可以达到80%以上。     

短程硝化厌氧氨氧化联合处理实际垃圾渗滤液

以实际垃圾渗滤液为研究对象,研究了短程硝化SBR+厌氧氨氧化ASBR组合工艺的脱氮特性。SBR采用逐步增加进水中渗滤液比例的方式进行培养,常温条件下,进水NH_4~+-N从91.5 mg/L提高到1 053 mg/L,出水NO_2~--N高达930 mg/L,NO_2~--N积累率达到了96.7%以上。ASBR进水由渗滤液、SBR出水和自来水按比例配制,从试验的第20天开始,ASBR进水中的NO_2~--N全部由SBR的出水提供,NH_4~+-N、NO_2~--N去除率均维持在98%以上,实现了系统对氮的深度处理。     

ICEAS反应器处理城市污水最优工况

对ICEAS工艺的最优工况的确定进行了研究，结果表明，ICEAS采用连续进水时，最优工况为曝气2.5h，沉淀1h，排水1h;曝气过程中保持DO在3mg/L左右，沉淀30 min后开始排泥，排泥0.5h结束，一周期为4.5h.在此运行工况下，ICEAS反应器既能去除有机物，又能达到脱氮除磷的效果.     

SBBR系统短程硝化处理低碳城市污水研究

采用序批式生物膜反应器(SBBR),应用短程硝化技术处理南方地区的低碳城市污水。在进水TN为25.6～32.1 mg/L、COD为50～100 mg/L、pH值为7.1～7.6、温度为24～29℃的条件下,进行曝气量对氨氧化速率及短程硝化效果的影响研究,同时考察了SBBR反应器的生物膜特性。结果表明:在曝气量为100～200 L/h范围内,氨氧化速率随着曝气量的增加而增大;在曝气量为100～120 L/h条件下能够实现NO2--N的稳定积累和高效短程硝化,且有较明显的同步硝化反硝化(SND)过程,对TN的去除率在48.1%～60.1%之间。同时,由于生物膜复杂的食物链结构,还实现了系统的污泥减量。     

Cd2+胁迫对短程反硝化的影响与微生物群落变化

接种城市污水厂二沉池污泥,以乙酸钠为碳源,通过合理控制NO₃^--N浓度和COD/NO₃^--N启动短程反硝化(PD),并考察了长期投加不同Cd²⁺浓度的PD性能、胞外聚合物EPS和微生物群落变化。经过84 d的驯化成功启动PD,出水NO₂^--N浓度和亚硝酸盐积累率(NAR)均处于较高水平,其最高值分别为33.94 mg/L和81.24%,系统平均NAR为71.99%。Cd²⁺胁迫试验表明,与空白对照组S1相比,S2(2.5 mg/L)、S3(5 mg/L)和S4(10 mg/L)均呈现不同程度的短程反硝化性能恶化趋势,到第36天S2、S3和S4平均NAR分别下降了12.48%、14.59%和19.00%,但在高浓度Cd²⁺(5、10 mg/L)条件下,系统仍具有较高的NAR。重金属对微生物活性的毒性抑制导致S2的EPS含量高于S3和S4的EPS含量,EPS含量显著增加说明微生物通过分泌大量EPS来吸附Cd²⁺。微生物高通量测序表明,变形菌门、拟杆菌门和绿弯菌门居PD系统主导地位,反应器NO2^--N积累菌属Thauera的丰度表现为S2(2.13%)>S3(0.28%)>S1(0.2%)>S4(0.1%),表明10 mg/L的Cd²⁺不利于Thauera菌属生长,Cd²⁺浓度低于5 mg/L时Thauera菌属有生长的趋势。     

模块化活性污泥工艺模拟系统的构建及应用

在监测手段或者监测点设置不足,且大多数商业软件只提供模拟计算出水结果的情况下,根据污水处理工艺流程中污染物的变化来优化工艺设计和运行是非常困难的。因此,设计基于污染物流程变化的模拟系统对于工艺优化显得十分必要。依据参数类别进行了模块化设计,以便于快速建模和运算。以西南某旅游省会城市已有的MBR工艺改造为例,利用模拟系统建模,通过增加进水点、调整回流比,探究出水总氮由10 mg/L左右降低至5 mg/L左右的运行条件。结果表明,出水总氮下降了45. 80%,回流比总和降低了37. 00%。将该系统用于该市其他新建污水厂的设计和运行中,证明了系统的有效性。     

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。