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%。     

连续曝气生物膜反应器同步脱氮除磷实验研究

为进一步提高生物处理工艺脱氮除磷效果,采用连续曝气生物膜反应器对生活污水进行了实验研究,分析了污染物去除效果和主要影响因素。结果表明,在HRT=3 h的条件下,将DO的质量浓度控制在2 mg/L可取得较好的同步脱氮除磷效果,出水NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度和COD分别为2.83、11.9、0.56 mg/L和24.7 mg/L。在HRT=3 h、ρ(DO)=(2±0.2) mg/L的条件下,提高进水碳氮比可进一步优化同步脱氮除磷效果,COD/ρ(TN)=8时,NH_4~+-N、TN、TP去除率分别为92%、77.6%、85.4%。     

一体化污水处理装置中DO及回流比对处理效果的影响

利用一体化污水处理小试装置考察了溶解氧(DO)及回流比对装置处理效果的影响,试验结果表明,DO和回流比对COD和NH_4~+-N的去除影响较大,DO为4.0~4.5 mg/L时,COD、NH_4~+-N的去除率最高分别为92.9%、93.5%;回流比为300%时COD去除率最高达到96.4%。DO和回流比增加对TN、TP的去除率呈现先上升后下降的趋势,在DO为3.5~4.0 mg/L时,TN、TP去除率最高至54.8%、70.6%;回流比为200%时,TN、TP去除率最高分别为68.6%、75.5%,而DO和回流比的进一步增加抑制了反硝化细菌脱氮以及聚磷菌厌氧释磷的过程,从而使得TN、TP去除率下降。     

低温下碳源对同步硝化反硝化的影响

为了提高生物脱氮效率,采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟废水。在pH=7.0—8.5、温度10—15℃、溶解氧(DO)为3—5 mg/L、污泥浓度(MLSS)为(3 500±200)mg/L、ρ(NH4+-N)为50—70 mg/L条件下,分别考察蔗糖、醋酸钠和乙醇作为碳源对SBR工艺同步硝化反硝化(SND)脱氮效果和胞外聚合物(EPS)的影响。结果表明,蔗糖作为碳源时,当进水COD为370 mg/L时,COD去除率达到86%,SND率为88.3%,ρ(EPS)为659 mg/L;当醋酸钠作为碳源时,COD去除率达83.9%,SND率为68.8%,ρ(EPS)为742 mg/L;当乙醇作为碳源时,COD去除率仅为72.8%,SND率为58%,ρ(EPS)为736 mg/L。与醋酸钠和乙醇相比,蔗糖更适合作为低温下SBR工艺同步硝化反硝化的碳源。     

可回流式生物膜组合反应器脱氮的影响因素

利用生物膜组合反应器处理实际生活污水,探讨了水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)和回流比(R)对系统脱氮性能的影响. 结果表明,在无回流时,HRT和DO仅对氨氮(NH4+-N)去除影响较大,而对总氮(TN)去除影响不大,硝化液回流后,系统TN去除率明显提高. 在水温为19~28℃、进水COD浓度为208~496 mg/L及NH4+-N浓度为29.5~89.5 mg/L的条件下,当HRT为3 h,O和B段DO分别为3~4和6~7 mg/L、系统回流比为150%时,该生物膜组合反应器对NH4+-N和TN的去除效果达到最佳,其平均去除率分别为98.97%和76.27%,此时系统出水NH4+-N和TN分别为0.43和11.2 mg/L,达到GB18918-2002规定的一级A标准.     

A~2O/A-MBR工艺在污水处理厂中的应用

介绍了污水处理厂A~2O/A-MBR工艺的概况、工艺流程、主要工艺设计参数,确定了主要控制指标为TN、TP含量和COD。分析了工艺技术特点和运行数据,生化池采用两点式方式进水,并增加后缺氧段,保证了COD去除效果和脱氮除磷效果,出水COD年均27.6 mg/L,去除率91%。提出了回流控制和DO含量控制的脱氮优化策略,当硝化回流体积比控制在150%~200%,膜池污泥回流体积比控制在250%~320%,曝气池末段DO的质量浓度控制在1.5~2.5 mg/L时,系统有较好的TN去除效果,出水TN、NH3-N的质量浓度年均分别为9.98、0.780 mg/L,去除率分别为66.8%、96.1%。通过改变除磷药剂投加位置来优化除磷,实际投加量为1~1.5 t/d,出水TP的质量浓度平均低于0.20 mg/L,去除率96.8%。     

内循环回流比对A~3/O-MBR工艺脱氮除磷的影响

以模拟生活污水为处理对象,重点研究了在硝化液回流比(α)为100%,内循环回流比(R)分别为100%、150%、200%条件下A~3/O-MBR工艺脱氮除磷特性。结果表明,内循环回流比对COD、NH4_+~-N和TN去除影响较小,COD、NH_4+~-N和TN平均出水分别小于50、2和20 mg/L,去除率分别保持在95%、97%和70%以上。TP去除率随回流比增大而增大,在进水平均TP质量浓度为4.26、7.68和7.70 mg/L条件下,平均TP出水质量浓度分别为1.67、1.31、0.99 mg/L,去除率分别为60.80%、82.94%和87.14%。同时增大内循环回流比有利于厌氧区磷的释放及缺氧Ⅱ区磷的吸收,释磷量由0.252 g/d增加至1.864 g/d,吸磷量由0.108 g/d增加至2.160 g/d。     

MID系统在校舍污水处理中的应用

基于厌氧发酵-生物接触氧化法设计的微型一体化装置(MID)处理校舍污水,探究温度和DO对系统性能的影响,同时分析生物膜胞外聚合物(EPS)对以上参数的响应。结果表明:MID系统对COD、NH3-N、TP和浊度的平均去除率分别达到92.68%、99.28%、93.27%和94.10%,出水水质达到行业排放标准。最佳温度和DO分别为(25.6±0.3)℃、2.8 mg/L。3D-EEM分析表明,温度和DO接近最适范围时,EPS的种类和含量增加。FT-IR分析显示,温度和DO质量浓度分别为24℃和2.0 mg/L,EPS官能团(-OH、-NH_2、C=O、C-O-C)的红外吸收峰强度增加。系统用电量仅为0.48 kWh/m~3。为校舍污水处理中温度和DO对EPS的化学组成和功能基团的响应提供理论依据,该系统具备在大多数校园推广的潜力。     

蚯蚓生物滤池处理生活污水的中试研究

采用蚯蚓生物滤池(VBF)对城市生活污水进行中试研究。结果表明,当VBF水力负荷为1.3～1.5m3/(m2·d)时,出水有机物和氮、磷等污染物指标基本上满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准;出水CODCr和BOD5平均浓度分别为55.44mg/L和11.5mg/L,平均去除率分别为80.37%和90.66%;并具有较好的脱氮除磷效果,NH3-N,TN和TP的平均去除率分别为42.91%,30.23%和19.96%;且VBF出水DO浓度接近饱和,最高达11.7mg/L,有利于受纳水体中的生物生长。     

海绵铁与火山岩填料A/O生物滴滤池脱氮除磷的中试研究

以火山岩矿物为填料,进行了A/O生物滴滤池脱氮除磷的中试现场试验。通过内部设置缺氧段,采用海绵铁强化除磷的方法,提高了滴滤池的脱氮除磷能力。结果表明,A/O生物滴滤池对TN、NH3-N、TP、COD均有较理想的去除效果,特别是TN和TP;当进水TN、TP质量浓度分别为51.0～56.8 mg/L和4.99～5.32 mg/L时,去除率平均可达79%和84%,比普通生物滴滤池分别高约35%和50%;出水质量浓度分别为12 mg/L和1.0 mg/L左右。出水TN可达城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中一级A排放标准,TP接近一级B排放标准。     

改进AB工艺对城市污水的处理

针对传统AB工艺在生物脱氮除磷方面的碳源相对不足问题，本试验采用改进AB工艺处理城市污水，以强化传统AB工艺的生物脱氮除磷功能。平行对比试验结果表明：改进AB工艺可以显著提高传统AB工艺的生物脱氮除磷功能，在进水COD浓度250～620mg／L，NH3-N45～70mg／L，TN60～90mg／L，TP7～12mg／L的条件下，改进AB工艺对COD、NH3-N、TN和TP的平均去除效率分别达到82．1％、90．3％、79．8％、90．61％，出水COD、NH3-N和TP等各项污染指标均能实现达标排放。     

DO值对CASS工艺处理效果的影响研究

对重庆市大渡口污水处理厂,在DO值分别为3．0、2．5、2．0、1．5、1．0mg／L的情况下,选取进水参数差别不是很大的10个周期进行生产性试验研究。结果表明：考察范围内,不同DO值条件下CASS工艺对COD均有良好的去除效果,无论采用何种DO值,均可保证出水CODCr浓度低于60mg／L,达标排放;不同DO值对NH4^＋-N和TN的去除影响是巨大的,在DO=1．5mg／L和1．0mg／L时出水NH4^＋-N和TN都曾出现过不达标的现象,并且考虑节能方面因素,宜将DO控制在2．5mg／L;各种DO值下,TP的去除率稳定且较高,始终保持在94．7％以上,出水也一直稳定在0．1～0．4mg／L。     

AO-MBR工艺中溶解氧对除碳脱氮效果的影响

采用A/O-MBR工艺对经过混凝沉淀+UASB处理后的垃圾渗滤液进行后续除碳脱氮处理,并通过改变好氧段曝气量,研究了不同浓度DO条件下工艺的出水水质。结果表明:当DO维持在3.5~4.2mg/L条件下,对CODcr和NH3-N有较好的去除效果,分别达到82.3%、91.5%。另外,此条件下硝化反应进行完全,好氧池中NO3-N积累,TN的去除率也达到最好值58.3%;DO浓度提高至5.2mg/L,处理效率提高不明显,继续提高DO除碳脱氮效果降低。     

改变缺氧池容积强化A^2/O工艺脱氮除磷效率

采用实验室规模连续流厌氧-缺氧-好氧(A/A/O)工艺处理人工模拟生活污水,考察了不同碳氮比(C/N)和溶解氧(DO)工况下改变缺氧池容积对A^2/O工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明,在低C/N和好氧阶段DO含量较低时,增大缺氧池容积有利于提高TN的去除率和除磷效率,在COD/ρ(TN)(ρ(TN)≈40 mg/L)约为7,DO的质量浓度在0.9~1.2 mg/L的条件下,缺氧池容积增加1倍,TN去除率可达71.1%,PO4^3--P去除率可达94.0%;在高C/N和好氧阶段DO含量较高时,增大缺氧池容积在提高TN去除率和改善出水水质方面效果不显著。     

Fe3+在A2O工艺缺氧区的转化规律及其对污泥絮凝性的影响

为了研究铁元素对A²O工艺污泥絮凝性的影响,考察Fe³⁺在污泥上清液、胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）与底泥（Pellet）中的分布和迁移转化规律,结合三维荧光光谱（3D-EEM）、原子吸收和X射线衍射仪（XRD）分析Fe的存在形态和结构特征,揭示Fe³⁺与微生物代谢产物的作用机制,探索Fe³⁺对脱氮除磷效率的影响。结果表明：低浓度Fe³⁺（<10 mg·L^-1）能够提高COD和TN去除率,促进微生物活性,增强污泥生物絮凝性;高浓度Fe³⁺（10~40 mg·L^-1）则抑制微生物活性,使EPS总量升高,污泥絮体脱稳,LB、TB层PN/PS是影响污泥絮凝性的关键因素;Fe³⁺的投加强化生物除磷效率,当Fe³⁺浓度为40 mg·L^-1时,TP去除率为93%。Fe³⁺在污泥混合液中的分布规律为TB>上清液>LB>SMP,Fe³⁺在生物体内富集累积,能够改变EPS各层的组分。     

潜流人工湿地对农村生活污水处理特性试验研究

采用潜流人工湿地处理农村生活污水,考察了该工艺对COD、BOD5、NH3-N、TN和TP的去除效果。结果表明,湿地对COD、BOD5、NH3-N、TN和TP的去除效果较好,平均去除率分别达到87.4%、83.5%、63.8%、57.9%和90.1%,出水COD为11.2～23.3 mg.L-1,出水BOD5为6.7～11.3 mg.L-1,出水NH3-N、TN、TP的质量浓度分别为10.3～16.1、18.8～23.2、小于1.0 mg.L-1,出水水质优于GB 5084-2005要求。植物种植状况、温度变化及进水污染物含量等因素对湿地处理效率有较大影响,总体上来讲,温度大于20℃、植物种植密度越大、进水污染物含量越低处理效果越好。     

一体化SBR反应器在小型泵站污水处理工程中的应用

针对小型泵站污水处理工程水流连续、水量变化幅度大等特点,采用一体化SBR反应器进行处理,介绍了该反应器的主要配置参数及运行效果。实际运行结果表明,处理后出水COD质量浓度为20~40 mg/L, NH3-N质量浓度低于0.2 mg/L, TP质量浓度低于0.2 mg/L, TN质量浓度低于10.5 mg/L, SS质量浓度低于10 mg/L,达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,出水NH3-N、 TN、 TP、 COD、 SS去除率稳定在99%、 71%、 95%、 85%、 95%以上;该反应器具有良好的去除效果,运行稳定可靠,自动化程度高。     

两种膜生物反应器工艺在养殖废水处理中的运行效果

采用动态膜生物反应器（dynamic membrane bioreactor,DMBR）和膜生物反应器（membrane bioreactor,MBR）两种处理工艺,研究在相同条件下对养殖废水的处理效果和运行条件。结果表明,不同溶解氧（dissolve oxygen,DO）条件下,DMBR和MBR对CODMn的去除率可达95%以上。DO为0～1 mg/L条件下,DMBR和MBR的总氮平均去除率分别达到71.4%、75.8%;在DO为2～3 mg/L条件下,DMBR和MBR的总氮平均去除率分别为46.3%、44.1%。DMBR和MBR两种工艺均能达到较好的污染物去除效果。MBR的过滤压差明显高于DMBR,低DO条件下（0～1 mg/L）的运行周期约为5天,DMBR采用重力流出水,运行周期约为10天,过滤压差最高时仅为3.97 kPa,在一定程度上克服MBR成本高、易污染等缺点。