剩余污泥发酵同步反硝化系统污泥减量及反硝化性能

引言城市污水生物处理系统反硝化的顺利进行通常需要足够的碳源保证[1],而我国大部分污水厂存在碳源不足的问题,许多工艺中外加碳源的投加[2-3]大大增加了运行成本及控制系统的复杂性。剩余污泥的处理处置是城市污水处理厂的另一重点和难点[4]。为了实现剩余污泥的减量化和资源化[5-6],     

同步硝化反硝化好氧颗粒污泥的快速培养研究

建立有1#(实验)SBR和2#(对照)SBR对同步硝化反硝化好氧颗粒污泥的快速培养情况进行研究。结果表明：投加了生物质炭的1#SBR内好氧颗粒污泥形成速度更快、结构致密稳定;生物质炭的加入对反应器性能及COD的去除率无明显影响;两个反应器内COD和总氮去除率均可达到95%和64.5%以上;在一个运行周期内未检测到NO₃^--N和NO₂^--N,反应器内发生了同步硝化反硝化。     

低温硝化活性污泥的富集及其生物强化效果

为解决冬季生物处理系统硝化功能差的问题,采用膜生物反应器(MBR)富集低温硝化污泥,分析富集前后微生物种群变化,考察在5、10、15、20℃下的氨氧化速率变化,探究低温硝化污泥(10℃)及中温硝化污泥(25℃)对受低温冲击的生物处理系统硝化功能的强化效果。结果表明:一般好氧池中的活性污泥在10℃和高氨氮负荷驯化后,可富集获得硝化活性为66 mg/(L·h)的低温硝化污泥;富集198 d后,其硝化杆菌属(Nitrobacter)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)的相对丰度提高了43倍和42倍;该硝化污泥在10～20℃的环境下,其硝化活性随温度的升高而升高,在5℃环境下,其氨氧化速率为10℃时的48%。对比低温和中温硝化污泥强化受7～8℃冲击的生物处理系统时,发现投加低温硝化污泥的生物处理系统5 d后,其氨氮去除率上升至99%以上;而投加中温硝化污泥的生物处理系统,则需20 d,且亚硝氮有明显积累,这说明采用与被强化体系温度差小的硝化污泥,能更快地恢复污水生物处理系统的硝化功能。     

同步硝化反硝化好氧颗粒污泥的快速培养

建立2个反应器(R0、R1)培养好氧颗粒污泥,并通过向R1投加生物质炭促进颗粒污泥的形成。结果表明:投加1.5 g/L的生物质炭可加速颗粒化进程,在第11天形成以生物质炭作为晶核的颗粒污泥;与R0相比,R1中的颗粒污泥结构更致密、表面更光滑。然而生物质炭的投加对反应器性能无明显影响:2个反应器的COD和总氮去除率都可达到95%和65%以上;在一个反应周期内反应器中均无NO_3~--N和NO_2~--N积累,表明2个反应器均实现了同步硝化反硝化脱氮。     

沼液短程硝化出水预处理强化剩余污泥发酵的研究

厌氧消化是剩余污泥减量化的一种重要方法,游离亚硝酸（FNA）预处理剩余污泥可改善其水解效果、增加产酸量和提高污泥减量化程度。采用污泥消化液（沼液）短程硝化出水作为FNA来源,考察沼液短程硝化出水预处理强化污泥解体和对剩余污泥发酵性能的影响。结果表明,沼液经过短程硝化处理后,亚硝态氮质量浓度可达1 224 mg/L,分别采用200、300、400、500、600 mg/L亚硝态氮（对应FNA质量浓度分别为4.88、7.35、9.62、11.9、14.35mg/L,以N计）处理剩余污泥,剩余污泥的SCOD、VS、厌氧发酵过程中产气量以及发酵气体中甲烷的含量均随着FNA浓度的增加呈先增加后减少趋势。FNA预处理可使剩余污泥发酵系统SCOD最高增加2.1倍,污泥中VS产量可提高11%,厌氧发酵产气量提高2.1～7.2倍,发酵气体甲烷含量也有显著提高,对于污水处理厂沼液资源化利用和剩余污泥的减量化处理具有指导意义。     

连续流式反应器培养亚硝化颗粒污泥的研究

利用连续流式反应器,以普通活性污泥为种泥,通过逐步缩短沉降时间和提升进水负荷培养亚硝化颗粒污泥,并对该过程进行考察。结果表明:系统运行125 d后,获得成熟的亚硝化颗粒污泥,颗粒污泥颜色为黄色,平均沉降速率达26.8 m/h,其中粒径大于0.58 mm的约占总数的99%;出水中亚硝酸盐累积率稳定在90%以上,亚硝酸盐累积速率达4.8 kg/(m3·d);高浓度游离氨(FA)与游离亚硝酸(FNA)是研究亚硝化成功实现的主要原因。     

反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统深度脱氮对比研究

对比分析了反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统在不同进水条件和不同水力停留时间（HRT）下的脱氮效果。结果表明,当进水COD较高即外部碳源较为充足时,反硝化颗粒污泥系统和反硝化生物膜系统脱氮效果接近;而当进水总氮浓度较高即外部碳源受限时,生物膜系统的脱氮效果优于颗粒污泥系统。在不同的HRT条件下（3～6 h）,反硝化生物膜系统的深度脱氮效果均优于反硝化颗粒污泥系统,且当HRT=5 h时,两系统的脱氮性能均达到最高。实验结果表明反硝化生物膜系统在脱氮性能方面略胜一筹。但是,结合经济性和去除性能进一步分析可知,与生物膜系统相比,颗粒污泥系统具有占地面积小、无载体成本等低成本的显著优势,在既有工艺出水深度脱氮的工程实践中,可优先选择反硝化颗粒污泥工艺,并可通过控制颗粒粒径和系统运行参数等措施强化脱氮性能。     

污泥龄及pH对同步硝化反硝化影响的试验研究

在序批式活性污泥反应器(SBR)内,以模拟的广州城市污水为处理对象,研究污泥龄和pH对同步硝化反硝化(SND)的影响。试验结果表明:适宜的污泥龄是产生SND脱氮的关键,最佳污泥龄为17~25天,平均总氮去除率可达80%以上;污泥龄低于12天,硝化反应难以有效进行;污泥龄高于50天,反应器内由于溶解氧浓度不足导致处理效果恶化。进水pH的大小影响反应结束后系统内的DO浓度,进而影响SND的脱氮效果。在试验范围内,随着进水pH的升高,出水总氮去除率亦相应提高,当进水pH控制在7.5~8.0之间,总氮去除率可达92%。     

悬浮污泥法硝化和反硝化系统的控制与设计

由于氨氮对水体污染的危害性已被人们逐渐认识国外在生产上,于七十年代兴起了污水硝化和反硝化系统的新工艺。本文介绍了硝化和反硝化的基本原理,并对影响硝化和反硝化的重要因素及悬浮污泥系统的流程选择作了较详细的叙述。同时,还着重对该系统的设计基本要点也作了举例说明。     

硝化菌添加强化硝化实验研究

考察了硝化菌添加A2/O系统的脱氮除磷效果及其特性。稳定运行时,系统对TCOD、SCOD、NH4+-N和PO43--P的平均去除率分别为77.58%、77%、95%和90.3%。实验结果表明,硝化菌添加对中试A2/O系统的硝化具有明显的强化效果,并且在短污泥龄和较小好氧池HRT条件下,生物添加A2/O系统实现了良好的硝化性能。     

同步硝化反硝化强化黑水处理系统脱氮性能研究

在生产规模的活性污泥法(AS)+膜生物反应器(MBR)系统中,进行了黑水处理研究。结果表明,当DO的质量浓度为3.5~4.0 mg/L时,系统TN去除率仅为76.1%,好氧区无SND现象;而当DO的质量浓度降低至0.6~0.75 mg/L时,系统TN去除率升高至90.6%,好氧区同步硝化反硝化TN去除率(η(SNDTN))可达56.1%。当内回流体积比由3降低至2时,TN去除率从90.2%降低至83.7%,SND效果变化不大;而当内回流体积比增加至5时,TN去除率进一步降低至82.8%。随着好氧区MLSS的质量浓度从(9.0±0.3)g/L降低至(6.0±0.3)g/L,SND效率显著降低的同时系统脱氮性能变差,η(SNDTN)由58.8%降低至8.1%,而TN去除率从88.8%下降至76.0%。     

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%.     

SBR系统中好氧颗粒污泥同步硝化反硝化的研究进展

结合好氧颗粒污泥和同步硝化反硝化的优点,文章综合国内外对好氧颗粒污泥同步硝化反硝化的研究成果,阐述了同步硝化反硝化技术的原理、特点、实现条件及影响因素.另外,结合国内外最新研究成果,介绍了同步硝化反硝化技术的最新应用情况,对该技术需要解决的问题及应用前景作了探讨.     

好氧及厌氧系统污泥培养驯化的研究

通过对好氧及厌氧系统的工艺进行了调试,介绍了好氧与厌氧系统污泥培养驯化的过程,根据过程操作的注意事项得出期间的控制要点:负荷率、温度、PH、去除率。     

悬浮填料强化活性污泥系统硝化功能的试验研究

针对现有活性污泥系统存在运行稳定性差与低温对生物硝化功能的影响问题,利用悬浮填料进行了强化活性污泥系统硝化功能的试验研究.研究结果表明,在常温条件下,当系统HRT由16 h缩短到8 h,悬浮填料复合系统氨氮硝化率由98.3%仅下降到93.1%,而对比系统硝化率由97.9%下降到87.3%,复合系统具有较高的负荷能力;在低温条件下(反应温度为7～10℃),复合系统较对比系统氨氮硝化率提高16.6%.悬浮填料与活性污泥结合的生物处理系统不仅提高了系统运行的稳定性,而且解决了低温对系统硝化功能的影响问题.     

碱热联合处理用于污泥强化脱水

研究了城市污水厂脱水泥饼采用碱热联合预处理时,不同处理时间、温度、投碱量条件下的强化脱水效果,探讨了脱出液的资源利用方式。结果表明:碱的加入可以降低污泥热处理温度,达到相同含水率67%时投加NaOH可以降低40℃,投加Ca(OH)2可以降低80℃。在相同的热处理温度和处理时间下,加碱后脱水污泥最终的含水率可以降低6%～11%。在140℃、60min、Ca(OH)2投加量与污泥固体(TS)比为0.35的碱热处理条件下,含水率可达到60%,质量减少率为63.8%,每吨脱水污泥需要增加药剂费用10元,经济性较好。该条件下污泥脱出液的腐殖酸含量为6.79g·L-1,浓缩5倍后可以用于制取含腐殖酸叶面肥料。     

污泥比对反硝化除磷产电系统影响研究

以模拟城市生活污水为处理对象,采用反硝化除磷产电工艺,研究了不同的超越污泥比和含磷污泥回流比对系统脱氮除磷及产电的影响。当超越污泥比和含磷污泥回流比相等且分别为0.30、 0.35和0.40时,反硝化除磷产电系统出水COD平均质量浓度分别为11.16、 8.78和12.08 mg/L,出水氨氮平均质量浓度分别为1.95、4.74和5.85 mg/L;出水PO43--P平均质量浓度分别为1.38、 0.67和1.93 mg/L,反硝化除磷产电系统的开路电压和最大功率密度分别为0.601 V和62.42 mW/m2、 0.624 V和53.01 mW/m2、 0.608 V和51.12 mW/m2。当超越污泥比和含磷污泥回流比为0.35时,反硝化除磷产电系统去除污染物和产电的效果最好。     

反硝化除磷污泥系统驯化及其性能影响因素研究综述

传统生物脱氮除磷工艺存在碳源竞争、溶解氧需求大和菌群结构竞争等诸多问题,反硝化同步脱氮除磷能够在缺氧条件下以硝酸盐为电子受体,在脱氮的同时进行超量聚磷,实现氮磷同步去除,具有节约碳源、能源、污泥产量低等优点,符合污水处理工艺节能减排的绿色发展理念.反硝化聚磷污泥的驯化是运行反硝化同步脱氮除磷工艺的前提,文中综述了一步法...     

铁离子对厌氧氨氧化污泥富集培养的影响

通过对照试验考察了铁离子对厌氧氨氧化污泥富集培养的影响,并采用定量PCR及16S rRNA高通量测序技术分析其机理。结果表明,进水添加铁离子显著提高了反应器容积氮负荷及运行效能。定量PCR结果表明,富集培养过程中反硝化功能基因丰度显著降低,厌氧氨氧化菌16S rRNA及联胺合成酶编码基因hzsB丰度提高,且试验组显著高于对照组。16S rRNA高通量测序技术表明,进水添加铁离子可有效促进厌氧氨氧化菌Candidate Brocadia的富集培养。