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%。     

移动床生物膜反应器启动及污水处理效果研究

采用快速排泥法对小试规模的移动床生物膜反应器(MBBR)进行启动运行,并探究水力停留时间(HRT)和碳氮比(C/N)对污水处理效果的影响。结果表明,反应器启动后12 d污水处理效果基本达到要求,COD和NH_4~+-N去除率分别为82.9%±4.4%和69.4%±2.0%;COD与TP去除率随HRT延长先增大后减小,在HRT为10 h时去除效果为佳,分别达到86.4%±0.8%和75.6%±2.2%;随HRT的增加,出水中NH_4~+-N含量先减小后趋于稳定,去除率在HRT为10 h可达73.7%±3.5%。C/N对TP和NH_4~+-N的去除影响较为明显,高C/N下污水的处理效果较优,在进水COD/ρ(TN)=12时COD、TP及NH_4~+-N的去除率分别达到89.7%±1.6%、82.5%±1.5%和92.0%±2.0%。     

黄土基改性陶粒对雨水径流中污染物的去除效能研究

以黄土与煤矸石为原料,制得黄土基改性陶粒,将其作为渗滤系统的填料,对雨水径流进行污染物去除效能实验。主要监测系统对SS、COD、NH_4~+-N、TN及TP的去除效果。结果表明:反应器在进水流量为2.92mL/min,水力负荷为1.75m~3/(m~3滤料·d)时,对SS、COD、NH_4~+-N、TN及TP的去除率分别为98.81%、45.23%、54%、84.21%、67.12%;持续运行后得到反应器的运行稳定时间为10 h,此后出水水质趋于稳定,稳定后SS、COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、TN及TP的去除率分别为(97.5±0.5)%、(70.53±1.0)%、(73.47±2.0)%、(49.37±2.0)%、(96.45±2.0)%、(71.68±2.0)%、(69.2±2.0)%;黄土基改性陶粒可用于兰州地区初期雨水径流的处理。     

钴渣基陶粒脱除曝气生物滤池废水中氮磷研究

以自制钴渣基陶粒作为曝气生物滤池(BAF)的滤料,利用该种滤料的BAF对含氮磷模拟废水进行了处理,研究了BAF的挂膜与启动,BAF工艺参数变化对废水中NH_4~+-N、TN、TP去除效果的影响。结果表明,经过微生物复合接种21 d后,BAF可成功挂膜;在曝气量为1.25 L/min、气水体积比3/1的条件下,处理NH_4~+-N、TP的质量浓度分别为100、5 mg/L的模拟废水时,BAF的优化HRT为3.22 h、COD/ρ(TN)为4/1,反冲洗周期12 d。在此条件下,BAF对NH_4~+-N、TN和TP的去除率分别为98.0%、62.2%和97.6%。以该钴渣为原料制备的陶粒可用作BAF滤料,该滤料BAF可有效处理废水中氮磷。     

固定化藻菌共生生物膜反应器脱氮除磷效果评价

参照某城镇污水处理厂幅流式二沉池设计了固定化短带鞘藻-活性污泥共生生物膜反应器,在不同水力停留时间(HRT)、氧化还原电位(ORP)和水质条件运行反应器并评价其对总氮(TN)、氨氮(NH_4~+-N)、正磷酸盐(PO_4~(3-)-P)和COD的去除效果。结果表明,当模拟进水中TN、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和COD_(Cr)浓度分别为2.33、2、0.7mg/L和50mg/L时,在HRT=6 h、ORP=150mV和HRT=3 h、ORP=250 mV的条件下,出水中的TN、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和COD_(Cr)的平均浓度分别为1.27、0.96、0.48 mg/L和25.76 mg/L,以及1.57、1.25、0.46 mg/L和29.6 mg/L,均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准(GB 18918—2002),反应器在进水水质波动较大的情况下脱氮除磷效果保持良好,有望实际应用至城镇污水处理厂。     

水力停留时间对氧化沟处理农村污水的影响

采用改进型氧化沟装置处理模拟农村生活污水,考察HRT对该系统脱氮除磷效果的影响。结果表明,随着HRT从14 h逐步缩短至8 h,COD和NH_4~+-N的去除率逐渐提高达到最大并维持稳定,TP的去除率显著提高但达到最大后有所下降。在进水COD为300 mg/L,NH_4~+-N、TP的质量浓度分别为40、3 mg/L时,采用HRT为10 h为优化运行条件时,系统对COD、NH_4~+-N和TP的去除率分别达到91%、96%和66%。出水COD和NH_4~+-N含量达到了GB18918-2002的一级A标准,表明装置针对农村污水处理具备可行性。     

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.     

2种生物膜挂膜方法对比分析及其影响因素研究

采用模拟生活废水对比分析了生物膜反应器的2种挂膜方法 (自然挂膜法和接种挂膜法),并探究了HRT和DO对生物膜反应器去除COD和NH_4~+-N的影响。结果表明:同等工况条件下,采用接种挂膜法和自然挂膜法的COD和NH_4~+-N去除率分别为85.3%、67.8%和84.6%、66.2%,采用自然挂膜法完全可以取得接种挂膜法的效果;HRT和DO对生物膜反应器去除COD和NH_4~+-N有着重要影响,当HRT为6 h,DO为4.0 mg/L时,COD和NH_4~+-N去除率分别为90.2%和85.5%。     

厌氧-兼氧-MBR组合工艺处理畜禽养殖场沼液研究

针对养殖场厌氧发酵处理能力不足造成沼液中污染物超标,这种沼液可生化性差、用活性污泥法处理难以达到国家排放标准的情况,将膜生物反应器(MBR)同厌氧和兼氧工艺耦合,得到厌氧-兼氧-MBR的组合工艺,处理养猪场沼液。结果表明,该组合工艺能有效去除沼液中的COD、NH_3-N,TP和SS。排水COD和NH_3-N、TP、SS的质量浓度分别可达到200 mg/L和10、5、20 mg/L,COD和NH_3-N的去除率可达85%和80%。排水中污染物含量远低于GB 18596-2001排放标准。     

多级潮汐流人工湿地对城市污水处理厂生产废水中典型污物的去除特征

采用多级潮汐流人工湿地处理城市污水处理厂生产废水(NH_4~+-N的质量浓度平均为817.6 mg/L),以豆石、砾石和建筑废砖作为人工湿地填料,平均水力负荷为0.618 m~3/(m~2·d)条件下,研究其对污染物的去除特征。结果表明,在系统运行阶段,进水NH_4~+-N、TN、PO_4~(3-)-P的质量浓度及COD的平均分别为817.6、819.0、17.86 mg/L及379.46mg/L,出水NH_4~+-N、TN、PO_4~(3-)-P的质量浓度及COD的平均分别为11.46、316.4、8.81 mg/L及43.99 mg/L,平均去除率分别为97.88%、61.37%、49.32%及88.41%;平均硝化速率为(20.79±2.26)g/(m~2·d),硝化进程良好;平均反硝化速率为(13.09±2.58)g/(m~3·d),出水中TN主要为NO_3~--N(平均质量浓度为277.3 mg/L)。尽管平均反硝化速率较高,但为进一步降低生产废水回流所引起的TN的循环累积量,需进一步强化反硝化进程。     

潮汐流人工湿地处理南方农村黑臭水体实验研究

农村黑臭水体水质差、污染负荷变化大,传统人工湿地难以实现对其中氨氮、总氮污染物高效率的去除。构建潮汐流人工湿地装置处理模拟农村黑臭水体,以期强化氨氮、总氮的去除效率。通过考察污染负荷和水力停留时间（HRT）变化对污染物去除效果的影响,探讨COD、TP以及氮素污染物在系统内沿程去除机理。结果表明：潮汐流人工湿地能高效去除农村黑臭水体中的污染物,HRT显著影响污染物去除效率,系统COD和TP去除效果随HRT延长都呈现先上升后下降的趋势,系统最佳HRT为6 h,此时在污染负荷下的综合处理效果最佳,对COD、NH4+-N、TN、TP去除率最高分别为87.7%、99%、97%、97%。COD、TP和NH4+-N处理效果受污染负荷影响较小,TN去除效果随污染负荷增加而逐渐升高。沿程污染物浓度变化显示,NH4+-N、TN沿水流方向明显降低,在基质层上层TP和COD大部分得到去除,氮素的去除过程主要发生在基质层中层。     

蚯蚓生态滤池-人工湿地组合装置低温下处理畜禽废水

采用蚯蚓生态滤池/人工湿地的组合装置对畜禽废水进行处理,考察在冬季低温条件下,装置对畜禽废水中的COD、TN、TP、NH_4~+-N的去除效果。结果表明,在蚯蚓生态滤池蚯蚓密度为7.45 g/L,人工湿地基质为活性炭的条件下出水水质为佳,组合装置对TP、TN、COD、NH_4~+-N的平均去除率分别为87.07%、43.06%、72.12%、87.43%,部分出水TN含量和COD达到GB 18918-2002一级排放B类标准,TP、NH_4~+-N含量部分达到GB 18918-2002二级排放标准。进水NH_4~+-N、TP含量与去除量之间线性关系较强,进水COD和TN含量与去除量之间有一定相关的线性关系。组合装置具有对畜禽废水处理效果良好、工艺简单、维护方便等特点。     

常温低基质厌氧氨氧化ASBR反应器的快速启动

采用低基质模拟废水〔NH_4~+-N、NO_2~--N分别为(25±0.4)、(33±0.6)mg/L〕,在温度为(23±0.5)℃的条件下,研究了厌氧氨氧化ASBR反应器的快速启动。第Ⅰ阶段HRT为24 h,pH不控制,菌体自溶期出水NH_4~+-N为69 mg/L,活性停滞期出水NH_4~+-N与进水几乎相等;第Ⅱ~Ⅲ阶段,菌体处于活性提高期,HRT分别为12、8 h,pH控制为8.0~8.2,出水NH_4~+-N降低到1.6 mg/L,NO_2~--N均先升高后降低;第Ⅳ阶段HRT为4 h,pH控制为8.0~8.2,出水NH_4~+-N和NO_2~--N均低于1 mg/L,TN去除负荷为352.3 mg/(L·d),△m(NH_4~+-N)∶△m(NO_2~--N)∶△m(NO_3~--N)=1∶(1.33±0.02)∶(0.26±0.02),反应器启动成功。     

垂直流填料床逐级增氧池一体化生物膜反应器性能应用研究

采用旁路回流逐级曝气的增氧工艺,设计了一种垂直流填料床逐级增氧池一体化生物膜反应器,维持了高密度生物膜,对污染物进行多级好氧深度处理。填料床分别以不同粒径阳离子改性陶粒、凹凸棒土烧结粒、海绵钢渣为填料,在好氧条件下,实现高效生物脱氮、化学除磷,有效避免了脱氮与除磷过程中不同微生物对碳源的竞争,反应器在第10天启动成功,具有挂膜速度快、体积小、生物量大、曝气效率高且脱氮除磷效果良好的特点。模拟低C/N污水COD为90~100 mg/L,TN、NH_4~+-N、TP进水质量浓度分别为20~24、18~20、5~8 mg/L。经过60 d稳定运行结果表明,HRT为6 h时,出水COD为1.8 mg/L,TN、NH_4~+-N、TP出水质量浓度分别为1.5、1.2、0.2 mg/L,对模拟污水COD、TN、NH_4~+-N、TP的去除率分别可达98.2%、92.1%、93.2%、97.8%。出水水质均达到城镇污水处理厂污染物排放标准的一级A排放标准,同时达到地表水环境质量标准的Ⅳ类水质标准。     

一体化IFAS工艺处理农村生活污水

采用一体化IFAS工艺对某城镇农村生活污水进行处理,考察其对污水中的有机物及含氮污染物的去除能力。结果表明,当进水COD、NH_4~+-N和TN质量浓度分别为160~280 mg/L、21~48 mg/L和30~50 mg/L时,一体化IFAS工艺出水COD、NH_4~+-N和TN浓度均可满足城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。因此,一体化IFAS工艺用于农村生活污水处理,对污染物具有较高的去除能力。     

水解酸化+水力增氧床+人工湿地组合工艺处理生活污水的试验研究

研究了水解酸化-水力增氧床-人工湿地组合工艺对实际生活污水中COD、NH_4~+-N、TN、TP和浊度的去除效果。结果表明,组合工艺对污水中COD、NH_4~+-N、TN、TP和浊度的去除效果显著,平均去除率分别为94.3%、92.0%、60.3%、83.6%、93.4%,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准,可用于中水回用。     

连续流间歇曝气工艺处理生活污水规律探究

采用连续流间歇曝气工艺处理生活污水,探究不同间歇曝气方式对连续流反应器中COD、NH_4~+-N、TN、TP去除效果的影响。结果表明,间歇曝气的运行方式有利于抑制污泥膨胀问题;所有工况COD去除率均高于82%,且随着曝气时间的增加而增加,最高可达到92%;出水TP的质量浓度在1.8~5.5 mg/L,平均去除率约为30%,缺氧阶段NO_x~--N(x=2、3)、好氧缺氧交替频率、温度均是影响TP去除效果的因素;进水TN主要以NH_4~+-N的形式存在,出水TN的质量浓度浓度在51~53 mg/L,去除率23.2%~55.8%,反硝化阶段碳源不足是造成TN去除率低的主要因素;NH_4~+-N平均去除率在78%左右,间歇曝气NH_4~+-N的去除效率均高于连续曝气工况。     

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。     

人工湿地-塘组合处理村镇严重污染河水效果

构建潜流人工湿地-塘组合中试系统,探讨系统对村镇严重污染河水中氮磷等污染物的处理效果。采用实验模拟的方法,获得不同水力停留时间HRT及不同塘水深条件下系统对氮磷净化效果的数据,并进行分析。结果表明,组合系统HRT对COD、TN、NH3-N的影响显著,随HRT的增大去除效果明显提高。对TP的影响呈现先提高后降低且总体变化不大的现象,除磷的最佳区间是HRT 2.5~3.0 d。当HRT2.1 d,COD、TN、NH3-N和TP的去除率大于54.0%、57.8%、67.7%和80.6%,出水COD优于Ⅳ类水体标准,TN、NH3-N均优于城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准,TP优于Ⅲ类水体标准。COD、TN、NH3-N和TP的去除率随塘水深变化不大,均出现一个先高后低的现象,当塘水深为0.5 m时,去除率最高,COD、TN、NH3-N和TP的去除率分别达到48.9%、55.3%、63.7%和83.9%,出水水质最好,分别为20.49、9.51、4.59、0.19 mg/L,COD优于Ⅳ类水体标准,TN、NH3-N优于一级A标准,TP优于Ⅲ类水体标准。     

不同水处理工艺在污水处理厂中的应用

介绍了无锡某城市污水处理厂正在运行的CAST工艺、倒置A~2/O工艺、一体化MBR工艺的基本情况,工艺流程及核心单元的设计。总结了3种工艺的技术特点,通过对历史运行情况的总结,针对性地提出了不同工艺的优化运行方案。通过对近2年的水质化验数据的分析,比较了3种工艺对COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除效果。结果表明,倒置A~2/O工艺和一体化MBR工艺对污染物的去除效果优于CAST工艺,且前2种工艺处理污水均能100%达标排放,出水COD平均低于26.1 mg/L,NH_4~+-N、TN、TP的质量浓度分别低于0.445、7.69、0.194 mg/L,优于设计标准,且具有更好的脱氮除磷功能。而在日常运行过程中,CAST工艺出水NH_4~+-N、TN和TP存在超标风险。