低温下一体式膜生物反应器处理城市污水研究

采用一体式膜生物反应器处理城市污水,对不同温度下的运行特性进行了研究.结果表明,在低温(4～10 ℃)条件下,膜生物反应器在有效去除有机物的同时能达到较好的脱氮除磷效果.进水COD为198～288.3 mg/L,出水COD为16～34.2 mg/L,去除率为88.19%～96.89%;进水TN为27.85～52.62 mg/L,出水TN为18.45～34.46 mg/L,去除率为20.81%～48.04%;进水TP为3.08～5.56 mg/L,去除率为65.05%～79.07%.当温度15℃时,在进水COD为161.3～453.4 mg/L的条件下,出水COD为8.32～21.9 mg/L,对COD的去除率最高可达99.08%;进水TN为22.52～57.9 mg/L,出水TN为16.31～24.49 mg/L,去除率为30%～40%;进水TP平均为4.48 mg/L,出水TP大部分在1.0 mg/L以下,去除率为51.5%～93.22%.可见,在低温条件下出水水质仍基本上满足生活杂用水水质要求.     

水解酸化/MBR工艺处理混合污水的中试研究

将膜生物反应器与脱氮除磷工艺相结合,建立水解酸化/好氧MBR中试装置,针对以精细化工废水和造纸废水为主的市政混合污水进行处理,系统考察了工艺的运行情况和处理效果.结果表明,在进水COD为335～941 mg/L、NH3-N为11.1～28.7 mg/L、TN为31.2～38.6mg/L、TP为1.0～17.4 mg/L的条件下,当系统水力停留时间约为48 h时,对COD、NH3-N、TN和TP的平均去除率分别为87.1%、91.0%、61.2%和93.7%.其中,出水NH3-N、TN和TP浓度均可达到GB 18918-2002的一级B标准;由于污水中难降解有机物的含量较高,导致出水COD浓度不能稳定达标,对此可在系统后设物化处理单元加以解决.     

ABR/MBR复合反应器处理城市污水的启动研究

将厌氧折流板反应器(ABR)与膜生物反应器(MBR)组合后用于脱氮除磷,进行了处理城市污水的启动研究。试验期间进水温度和pH值分别为(25±1)℃和6.5～8.5,在HRT为10 h、混合液回流比为100%、溶解氧为2 mg/L的条件下,系统稳定运行后期,在ABR反应器和膜池内可分别观察到粒径约3 mm和2 mm的颗粒污泥;ABR各隔室的MLSS维持在28 g/L左右,好氧池和膜池的MLSS维持在6 g/L左右。系统出水水质稳定,对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为91%、92%、72%和70%,出水平均浓度分别为32、2.3、13.3、1.22 mg/L。     

化学除磷比值对低碳源污水脱氮除磷的影响

为解决低碳源城市污水高效脱氮除磷及磷回收问题,开发了侧流A2O工艺,通过抽取不同量的厌氧池末端富磷上清液至化学除磷池,来研究系统的脱氮除磷效果及磷回收情况。结果表明,在无需增加额外碳源,进水COD为136～168 mg/L、NH3-N为32～40 mg/L、TN为36～45mg/L、TP为6～8 mg/L的条件下,当化学除磷比(富磷上清液抽取量与进水量之比)为10%～20%时,对TN和TP的平均去除率分别可达到95.7%、84%,其中,当化学除磷比为15%时,出水TP浓度可降至0.5 mg/L以下,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(》GB 18918—2002)的一级A标准;同时,回收磷量可达进水磷量的23%～29%,既实现了磷的可持续发展,又增加了污水厂的经济效益。     

低碳源污水的强化反硝化除磷研究

针对低碳源生活污水(COD/TN值<5,COD<200 mg/L)脱氮除磷效果差的问题,设计并运行了一套具有强化反硝化除磷功能的反应器。该反应器结合污泥外循环侧流除磷、剩余污泥碱解技术,并强化反硝化吸磷功能,采用好氧/缺氧交替运行方式。结果表明:在进水COD、TN、NH3-N、TP平均浓度分别为151、31.37、24.80、5.72 mg/L,C/N、C/P平均值分别为4.81、26.99的情况下,系统具有稳定的脱氮除磷效果,出水COD、TN、NH3-N、TP平均浓度分别为20.63、13.25、0.68和0.10 mg/L,平均去除率分别为86.31%、57.80%、97.26%和98.18%。     

C/N值对短时曝气SBR高标准脱氮除磷效能的影响

针对现有城镇污水脱氮除磷效率低、碳源对深度脱氮除磷制约等突出问题,提出了基于短时曝气SBR的城镇污水高标准脱氮除磷技术,考察了进水C/N值对短时曝气SBR脱氮除磷效能的影响。结果表明,进水C/N值对短时曝气SBR的脱氮除磷效能影响显著。当温度为25℃,SRT为40 d,进水C/N值分别为4、5、6、7时,系统对NH4+-N的平均去除率分别为83.3%、99.3%、99.4%、99.5%,对TN的平均去除率分别为58.8%、82.6%、88.1%、93.8%,对TP的平均去除率分别为14.6%、54.5%、76.6%、97.5%。当进水C/N值为7时,系统出水COD、NH4+-N、TN、TP平均浓度分别为18、0.20、2.46、0.13 mg/L,COD、NH4+-N与TP指标满足地表水Ⅳ类水质标准,TN指标接近地表水Ⅴ类水质标准。     

双循环两相生物处理工艺的除污效能研究

对新型生物脱氮除磷工艺--双循环两相（BICT）生物处理工艺进行了处理生活污水的中试研究.该工艺通过在序批式活性污泥法的基础上增设独立的生物膜反应器,实现了微生物的分相培养,为优化运行工况、提高脱氮除磷效率以及增强系统运行的稳定性和可靠性创造了条件.考察了对有机物、氮、磷的总体去除性能以及影响除污效果的因素.试验结果表明,系统去除COD的能力强而稳定,硝化液的回流比是控制脱氮效果的重要因素;在适宜的负荷和运行条件下,对TN的去除率＞70%,对TP的去除率最高可达90%,出水TN和TP浓度可分别控制在15 mg/L和1.0 mg/L以下.     

DO浓度对An-(O/A)n-MBR工艺运行效果的影响

自行开发出分段进水厌氧-多级好氧/缺氧-膜生物反应器[An-(O/A)n-MBR]复合工艺并用于处理生活污水,考察了在多级O/A区好氧室的不同DO浓度下系统的运行特性.结果表明,DO浓度对系统去除COD无明显影响,对COD的去除率均在94%以上.但DO浓度对氮、磷的去除效果有较大影响,当DO为0.8-2.4 mg/L时可取得较好的硝化效果,对氨氮的去除率可达99%以上;而当DO为0.8～1.2 mg,/L时对TN和TP的去除效果较好,去除率分别可达74.81%和71.41%,在此DO浓度下,系统不仅可获得较好的脱氮除磷效果,同时也有利于节能降耗.     

环流式活性污泥/生物膜组合工艺的脱氮除磷性能

针对小城镇生活污水水质、水量波动大的特性,在融合侧流除磷技术的基础上,开发了一种新型环流式活性污泥/生物膜组合工艺(简称CASBS).采用该工艺处理校园生活污水,在进水COD为111～606 mg/L,NH3-N为14.9～63.9 mg/L、TN为17.4～75.2 mg/L、TP为1.23～15.81 mg/L的情况下,出水COD、NH3-N、TN和TP的平均浓度分别为22.5、1.07、10.1和0.39mg/L.研究发现,CASBS特有的生物膜和交错布设的曝气系统,在环流反应器中形成了相对稳定的膜好氧区和非膜缺氧区,CASBS系统特殊的运行方式使之具备了排放剩余污泥除磷、排放厌氧富磷污水侧流除磷以及反硝化除磷等多种除磷方式,缓解了生物脱氮除磷效果对进水水质的依赖,从工艺技术优化的角度使CASBS系统具有了较强的抗冲击负荷能力.     

生物接触氧化法的同步硝化反硝化影响因素研究

研究了生物接触氧化法同步硝化反硝化系统中HRT、DO、COD及生物膜厚度对脱氮效率的影响.结果表明:在DO=2.0 mg/L的条件下,出水COD、TN、NH+4-N值随HRT的增加呈下降趋势,在HRT达到8 h时,出水COD、TN、NH+4-N值趋于稳定,去除率分别为94%、55.9%和73.3%;5-DO为2.0～4.0 mg/L范围内,对TN的去除率随着反应器内DO浓度的降低呈上升趋势,保持较好脱氮率的溶解氧为2.5～3.0 mg/L;进水COD为400 mg/L时,系统对TN、NH+4-N的去除率及容积去除率都处在较高水平,对TN的平均去除率达到60%;生物膜厚度对同步硝化反硝化有较大影响,增加生物膜厚度有利于同步硝化反硝化的进行.     

新型一体化生物反应器的同步脱氮除磷影响因素研究

为了提高对污水的处理效能,设计了一种新型一体化生物反应器并采用其处理生活污水,研究了DO和HRT对同步脱氮除磷效果的影响,并探讨了其实现机理。试验结果表明：在进水COD为290～510mg／L、MLSS为2500mg／L、污泥龄为15d以及好氧区和缺氧区的溶解氧分别为2mg／L和0．2mg／L时,系统的脱氮除磷效果较好,对TN、TP的去除率分别可达80％和90％,DO过高或过低都会影响同步脱氮除磷的效果。控制DO为最优值,并保持其他操作条件相同,当HRT为12h时对总氮和总磷的去除率均在80％以上,随着HRT的延长,同步脱氮除磷效果反而下降。该一体化反应器集厌氧、缺氧和好氧区为一体,在一定的运行条件下能够实现同步脱氮除磷,是处理生活污水的有效方法。     

低碳源、低能耗型改良A2/O工艺的脱氮除磷研究

介绍了一种新型的脱氯除磷工艺及其运行情况。该工艺是对传统A^2／O工艺的改进（可称为改良型A^2／O工艺），它采用了后置反硝化系统以及厌氧池碳源分流技术和回流污泥预缺氧反硝化技术，以提高系统的脱氯除磷效果。研究结果表明：在进水COD≥300mg／L，TN为40．3mg／L，TP为3．82mg／L时，对TN、TP及COD的去除率分别可迭70％、86％和88％；当COD〈300mg／L时，对TP的去除效果较差，但对TN和COD的去除率仍分别可达60％和85％；试验期间，污泥沉降性能良好。     

序批式生物膜法的脱氮除磷功效研究

采用序批式生物膜工艺进行了处理广州地区城市污水的脱氮除磷试验研究，结果表明：在碳、氮、磷比例失调（碳量偏低）的情况下，达到了既去除有机物又能脱氮除磷的效果，出水BOD5、COD分别为6．0～9．8、12．7～35．5mg／L，而TN、NH3-N、TP分别在14．8、4．0、0．5mg／L以下；磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提；DO浓度会影响好氧段的磷吸收速率，但不影响磷的去除量；在好氧运行初期发生了同步硝化反硝化，其去除的总氮约为15％。     

Limited filamentous bulking in order to enhance integrated nutrient removal and effluent quality

Limited filamentous bulking has been proposed as a means to enhance floc size and make conditions more favorable for simultaneous nitrification/Denitrification (SND). Moreover a slightly heightened SVI is supposed to increase the removal of small particulates in the clarifier. Integrated nitrogen, phosphorus and COD removal performance under limited filamentous bulking was investigated using a bench-scale plug-flow enhanced biological phosphorus removal (EBPR) reactor fed with raw domestic wastewater. Limited filamentous bulking in this study was mainly induced by low DO levels, while other influencing factors associated with filamentous bulking (F/M, nutrients, and wastewater characteristics) were not selective for filamentous bacteria. The optimum scenario for integrated nitrogen, phosphorus and COD removal was achieved under limited filamentous bulking with an SVI level of 170-200 (associated with a DO of 1.0-1.5 mg/L). The removal efficiencies of COD, TP and NH₄⁺-N were 90%, 97% and 92%, respectively. Under these conditions, the solid-liquid separation was practically not affected and sludge loss was never observed. A well-clarified effluent with marginal suspended solids was obtained. The results of this study indicated the feasibility of limited filamentous bulking under low DO as a stimulation of simultaneous nitrification/denitrification for enhancing nutrient removal and effluent quality in an EBPR process.     

接触氧化过滤一体化生物反应器处理城市污水研究

针对一种采用组合填料的接触氧化过滤一体化生物反应器(CFBR),进行了处理城市污水的效能及其影响因素的研究.结果表明,CFBR能在一个反应器内同时实现对COD、NH_4~+-N、浊度的有效去除,同时还去除了大部分的TN和TP.CFBR处理城市污水的最佳工艺参数:曝气时间为60 min,DO为2～3 mg/L,水温为22～25℃,下部滤层的初始滤速为5 m/h.在一定的进水容积负荷下,高底物负荷可产生高有机物去除率;DO为1～4 mg/L时,增加DO会提高对COD和NH_4~+-N的去除率,但对TN、TP和浊度的去除率会减小;水温在13～25℃变化时,水温的升高有利于对NH4+-N的去除;当滤速<8 m/h时,增大滤速会使对COD的去除率下降.     

低DO浓度下A/O型SBR工艺除污性能研究

为了研究低DO浓度下对污染物的去除效果,采用SBR反应器,通过缺氧/好氧(A/O)的运行方式,考察了好氧段DO的平均值为1 mg/L时系统的除污效果,同时与好氧段DO平均值为2mg/L时系统的除污效果进行了对比.结果表明:在低DO浓度下,SBR工艺出水COD < 40mg/L,系统对COD的去除率在90%左右,对COD的去除效果略高于正常DO值条件下的;低DO浓度下,系统对氨氮的去除率在90%左右,对氨氮的去除效果低于正常DO值条件下的,但出水氛氮仍可保持在5 mg/L左右;系统的硝化反应速度较慢,反应结束时亚硝酸盐氮积累率为37%;NO--N生成速率与NH+-N氧化速率之比与DO浓度呈较好的线性关系;DO浓度对正磷酸盐的去除效果影响较小,系统对正磷酸盐的去除率＞90%,出水正磷酸盐浓度＜0.5mg/L;出水非常清澈,镜检可见丝状菌.     

CASS工艺处理高校生活污水的试验研究

为了优化CASS工艺的运行参数,通过正交试验重点研究了污泥负荷、污泥沉降比(SV)、DO浓度、曝气时间等对COD、氨氮和TP去除效果的影响。结果表明,CASS工艺对有机物的去除效果较好,且抗冲击负荷能力较强;污泥负荷和SV值对COD、氨氮和TP去除效果的影响较大,而曝气时间和DO浓度的影响相对较小;试验条件下,CASS工艺的最佳运行参数如下:污泥负荷为0.50 kgCOD/(kgMLSS·d)、SV值为32%、曝气时间为2.5～3.0 h、DO为2.0～2.5 mg/L。     

MBR中DO对同步硝化反硝化的影响

膜生物反应器（MBR）中,在DO为1mg/L左右,MLSS为8000-9000mg/L,温度为24℃,进水pH值为7.2,COD、NH3-N分别为523-700mg/L和17.24-24mg/L的相对稳定条件下,对COD、NH3-N、TN的去除率分别为96%、95%、92%。详细分析了在控制DO的条件下,MBR发生同步硝化、反硝化的原因,并提出了在单级好氧反应器中控制DO可发生短程硝化一反硝化生物脱氮的机制。     

FeSO_4应用于SBBF强化除磷

序批式生物膜滤池(SBBF)是基于序批式生物膜法的改进污水处理新型工艺,针对SBBF处理城市污水的除磷的效果较差的弊端,通过直接投加FeSO_47H_2O到反应体系实现协同除磷,使得该工艺能够较好地应用于污水脱氮除磷。Fe(Ⅱ)的投加量从0.03~0.3mM进行协同除磷试验,结果表明0.2mM的Fe(Ⅱ)投加可为有效投加量。进一步将0.2mM的Fe(Ⅱ)在进水阶段后投加到反应体系,稳定运行1个月,发现出水的TP稳定保持在0.5mg/L以下,而COD和氮的去除基本不受影响。COD、NH_4~+-N、TN和TP的平均去除率分别为84.9%、83.2%、46.3%和88.2%。反应器出水的各项指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A排放标准。