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%。     

A/A/MBBR工艺处理混合污水的脱氮除磷中试研究

采用A/A/MBBR工艺处理由粪便液和生活污水组成的混合污水,试验条件:填料投配比为20%,好氧池1和好氧池2中的填料体积比为1:3,好氧池的水力停留时间为5 h,混合液回流比为120%,污泥回流比为60%,泥龄为6 d,好氧池的溶解氧为3.0 mg/L,温度为16～20℃.系统稳定运行一个月的结果表明:脱氮除磷效果及对有机物的去除效果均稳定而良好,出水氨氮、总氮、总磷和COD平均浓度分别为0.3、12.9、0.35和36.22 mg/L,均达到了国家一级A排放标准.     

A2/O与ALO工艺处理低C/N值城市污水的对比

为解决A2/O工艺处理低碳氮比值城市污水时存在的脱氮除磷效果差的问题,将中试规模A2/O工艺的缺氧区及好氧区80％的容积改为低氧区,而其厌氧区按缺氧区运行,该缺氧/低氧/好氧工艺称为ALO工艺.当水温为19 ～ 23℃、进水COD为148.4 mg/L、HRT为8h时,控制低氧区的DO为0.2～0.6 mg/L,在ALO工艺中实现了短程硝化反硝化.当进水C/N值为3.5左右时,ALO工艺对TN的去除率为73.8％,对TN和TP的去除率比A2/O工艺分别高出30％和20％以上,但其消耗的空气量仅为A2/O工艺的50％.ALO工艺的活性污泥存在轻微的非丝状菌膨胀.     

深水曝气式A2O与MBR组合工艺用于污水厂升级改造

西北某县城污水厂为提高处理能力(由2 000 m3/d提高到5 000 m3/d),亟需进行升级改造.由于受建设用地的限制,活性污泥处理工艺与MBR的组合工艺成为改造首选工艺.考虑到原水N、P浓度较高,活性污泥工艺采用A2O工艺.在有限的占地面积内,好氧池、厌氧池和缺氧池的有效水深均为10.5 m以保证充分的水力停留时间.实际应用效果表明,A2O与MBR组合工艺的各项出水指标均达到绿化和冲厕的回用水水质标准.在处理成本方面,该处理厂以其深水曝气对氧的高效利用而优于传统处理工艺.     

厌氧/缺氧/好氧体积比对分段进水A~2/O除磷的影响

采用三段式分段进水A2/O工艺处理低C/N值生活污水,重点研究了第1段的厌氧/缺氧/好氧体积比对系统除磷及反硝化除磷的影响。试验采用3种运行工况,其厌氧/缺氧/好氧体积比分别为(1∶3∶4)、(2∶2∶4)和(3∶2∶3)。结果表明,在好氧区体积能够保证硝化顺利完成的情况下,适当地提高厌氧/缺氧区体积,可改善脱氮除磷性能。随厌氧区体积的增大,系统对TP的去除率由工况1的38.75%提高到工况3的80.39%,对TN的去除率由76.29%提高到82.33%,且工况3发生了一定程度的反硝化除磷现象。基于试验所采用的3种运行工况,第1段较为优化的厌氧/缺氧/好氧体积比为3∶2∶3。     

A2/O2工艺处理氮肥废水的短程硝化反硝化

应用A2/O2工艺(缺氧-厌氧-微氧-好氧)中试装置处理氮肥废水,调节MLSS为3 000～3 500 mg/L,SRT为15 d,污泥回流比为80％,硝化液回流比为200％,亚硝化液回流比为150％,水温处于24 ～28℃.在全程硝化反硝化的基础上通过控制微氧区的DO实现了亚硝态氮的稳定积累,平均积累率达到89％.经过一段时间的稳定运行,在平均进水COD/TN值只有1.2的条件下,出水氨氮平均为10 mg/L,平均去除率达到90％;出水COD平均为28.7 mg/L,平均去除率达到86.4％;出水TN平均为59 mg/L,平均去除率达到68％.     

基于模拟的多段A/O工艺除磷能力强化措施研究

多段A/O工艺在处理高氮低碳污水时,对TP的去除率较低,优化系统的污泥回流比和污泥龄虽然可在一定程度上改善除磷效果,但不能使出水TP浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。对传统多段A/O工艺进行改良,即在传统工艺的基础上设置独立的厌氧区,使聚磷菌优先利用碳源并充分释磷,厌氧区出水再分配到各缺氧区,并用ASM2d数学模型对该优化措施进行仿真模拟分析与评估。结果表明,改良多段A/O工艺具有良好的除磷能力,在进水碳氮比较低的情况下出水TP浓度达到了一级B标准,这为多段A/O工艺的设计与升级改造提供了依据。     

A/O一体化生物接触氧化工艺的除污特性分析

将传统生物接触氧化工艺与缺氧/好氧工艺相结合,构建了A/O一体化生物接触氧化反应器。采用其处理生活污水,研究不同回流比、气水比等条件下该工艺对污染物尤其是氮、磷的去除效果,以期获得较佳的运行参数。在进水量为165 L/h、水力停留时间为5.2～5.7 h、水温为26～32℃、pH值为7.2～7.6、气水比为7∶1、回流比为100%的条件下,该工艺具有较好的除污效果,出水COD、NH4+-N、TN、TP浓度均能达到一级B标准,去除率分别为85.7%、98.1%、54.7%、83.9%。     

复合式A/O工艺好氧段动力学模型研究

以复合式A/O工艺缺氧段动力学模型为基础,根据物料平衡理论、反应一扩散理论和Fick定律建立了复合式A/O工艺好氧段的底物降解和微生物增殖动力学模型,并进行了验证.结果表明,模型对好氧段出水的COD浓度和微生物增殖浓度拟合良好,偏差率始终低于20%;在进水底物充足的情况下,模型能够较好地模拟氨氮的硝化反应过程.     

临沂污水处理厂升级改造工程工艺优化分析

临沂污水厂原设计规模为15×10~4m~3/d,一期工程(8×10~4m~3/d)采用底曝氧化沟工艺,二期工程(7×10~4m~3/d)采用A/A/O工艺,总排口出水水质基本达到一级B标准.此次升级改造,将原一期工程的底曝氧化沟改造成复合式好氧池,并配套前置缺氧池,对原二期工程的厌氧段、缺氧段进行水力优化,增加转盘式过滤器,使出水水质达到一级A排放标准,不需另外征地,可为类似污水处理厂升级改造提供参考.     

倒置A~2/O工艺的原理与特点研究

通过短时厌氧环境的生化特性、厌氧 /缺氧环境倒置效应和小型系统平行对比试验 ,较系统地研究了倒置A2 /O工艺的原理和工艺特点。指出 :①聚磷菌厌氧有效释磷水平的充分与否 ,并不是决定其在后续曝气条件下过度吸磷能力的充分必要条件。推进聚磷菌过度吸磷的本质动力与厌氧区HRT和厌氧环境的厌氧程度有关。在一定范围内 ,厌氧环境的HRT越长 ,厌氧程度越充分 ,聚磷菌的吸磷动力越强。②把常规生物脱氮除磷系统的厌氧、缺氧环境倒置过来 ,可以得到更好的脱氮除磷效果。小型系统平行对比试验表明 ,倒置A2 /O工艺的氮磷脱除功能明显优于常规A2 /O工艺 ,其COD去除能力则与常规A2 /O工艺相当。     

缺氧区、好氧区容积比对A2/O工艺反硝化除磷的影响

反硝化除磷菌可以在碳源不足的条件下,通过"一碳两用"的方式同时实现反硝化脱氮和吸磷过程,有研究表明,A2/O工艺中存在反硝化除磷现象.为此以啤酒废水为处理对象,研究了缺氧区与好氧区容积比对A2/O工艺反硝化除磷的影响.试验结果表明,在缺氧区与好氧区容积比分别为0.33、0.48、0.60的条件下,A2/O系统对总氮的平均去除率分别为68.04%、79.64%和85.70%,对总磷的平均去除率分别为85.38%、90.80%和96.84%,对COD的去除率均在90%以上.此外,如果继续增大缺氧区与好氧区容积比,应适当调整内循环比,否则会由于缺氧区硝酸盐浓度不够而发生二次释磷现象.     

短好氧泥龄下A2/O和BAF联合工艺的脱氮除磷特性

采用小试装置,研究了短好氧污泥龄下A2/O和BAF联合工艺处理低C/N和C/P污水时的脱氮除磷特性.结果表明,通过提高A2/O工艺段的厌氧区有机负荷和缺氧区硝酸盐负荷对反硝化聚磷菌（DPAOs）进行选择和强化后,其在聚磷菌（PAOs）中的比例维持在28%左右,工艺具有部分反硝化除磷能力,能够减少脱氮除磷过程中对碳源的总需求量.但在联合工艺中,好氧除磷仍是主要的除磷方式.在A2/O工艺段内,好氧污泥龄在满足好氧PAOs存活的同时,还必须满足抑制硝化细菌生长的要求,且为了保证工艺对磷的整体去除效果,混合液在好氧区的接触时间须大于30 min.此外,以保证缺氧区出水中含有1～4 mg/L的硝态氮为原则来控制BAF出水的回流量,可达到较好的脱氮除磷效果.该联合工艺结合了活性污泥工艺和生物膜工艺的优点,运行稳定,出水水质优良,不仅适合于新建污水处理厂,也特别适合于不能脱氮除磷污水处理厂的技术改造.     

A/O-MBR处理低浓度生活污水的试验研究

针对传统活性污泥法处理低浓度生活污水难度大的问题,采用缺氧-好氧膜生物反应器(A/O-MBR)处理该类污水,并考察了其处理效果.结果表明,在污泥浓度为4 000～6 000mg/L、HRT为19.2 h、好氧段溶解氧浓度为1.5～2.5 mg/L、污泥回流比为200%～300%的条件下,A/O-MBR对COD和氨氮的去除效果良好,平均去除率分别为92.2%和95.9%.在无排泥的情况下,系统连续运行近100d,出水水质稳定.     

分段进水A/O工艺运行优化研究

基于Stella 9.0.1软件建立分段进水A/O工艺的ASM3水处理模型,并对模型进行简化,引入反映污泥中异养菌和自养菌活性的参数PXH和PXA。在HRT=10 h、VA/VO=2/6、R=75%及三级进水分配比N1∶N2∶N3=3∶4∶3的工艺状态下,由实测数据得出PXH和PXA的校正值分别为0.8 gCOD/gMLSS和0.05 gCOD/gMLSS。通过校正后的模型讨论了各种操作条件对出水COD、NH4+-N及NO3--N的影响。结果表明:HRT是影响出水COD浓度的最主要因素;增大污泥回流比R及缺、好氧池的容积比VA/VO都会减小出水NO3--N浓度;为保证出水的NH4+-N浓度较低,除提供充足的溶解氧和较长的水力停留时间外,第三段的进水分配比也不宜过大。综合考虑,较优的工艺参数值为HRT=14 h、R=50%、VA/VO=2/6及N1∶N2∶N3=1∶2∶1。将该参数运用于实际操作中,最终使系统对COD的去除率从77.6%提高到了94.1%,对TP的去除率也从30.2%提高到81.2%,实现了同步脱氮除磷。     

溶解氧浓度对A~2/O工艺运行的影响

以城市污水厂中最常采用的A2/O工艺为研究对象,开展了处理实际生活污水的研究,系统探讨了DO浓度对该工艺运行的影响。结果表明,当好氧区的DO平均浓度从4.0 mg/L降低至1.0 mg/L时,对COD的去除基本不受影响;而系统的硝化效果逐渐降低,但是低DO浓度引发的SND等作用,使得对TN的去除率反而逐渐升高。单纯从生物脱氮的角度考虑,A2/O工艺可以在DO为1.0～2.0 mg/L之间运行。不过低DO浓度运行对生物除磷效果的影响很大,在DO为1.0 mg/L时,除磷效率逐渐下降,这是由于供氧不足引发了生物除磷性能的恶性循环。另外,低DO浓度运行还引发系统中的污泥发生了微膨胀现象,在污泥微膨胀期间出水SS<5 mg/L。就总体的运行情况而言,不同于A/O等单纯脱氮工艺,A2/O工艺不宜在DO<2.0 mg/L的条件下运行,否则需要引入化学除磷。     

废轮胎媒介-A2/O工艺的脱氮性能研究

将废轮胎切碎后与乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)及沸石按一定比例混合制成一种辅助媒介,并添加至A2/O工艺的好氧段,考察了对脱氮效果的影响.试验结果表明,投加该媒介后可在好氧段内产生大量的微缺氧区,当维持污泥浓度为3～4 g/L、DO为1.6～2.4 mg/L以及进水C/N值为9～11、pH值为7.7～8.1的条件下,取得了较好的同步硝化反硝化效果,使脱氮能力提高了约13%.     

A~2/O系统中强化ANAMMOX反应的可行性研究

通过采用限制DO的运行方式,在A2/O系统中富集NO2--N,从而强化厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应,提高系统的脱氮性能.结果表明,当好氧池中的DO为0.5～1.0 mg/L时,可使NO2--N的浓度提高约500%,形成有效积累,从而在缺氧池中强化ANAMMOX反应;强化AN-AMMOX反应后的缺氧池对NH4-N和TN的去除率分别提高了15%和9%,系统对TN的去除率提高了约7%;通过SPSS13.0软件分析可知,强化ANAMMOX反应的A2/O系统脱氮效果显著;但采用限制DO的运行方式对A2/O系统去除COD和TP有一定影响,其中对COD的去除率下降了5%,对TP的去除率下降了1.4%.