SBR法短程硝化及过程控制研究

考察采用SBR法处理氨氮浓度较高的化工废水时供氧方式对硝化过程中溶解氧(DO)质量浓度、氧化还原电位(ORP)和pH变化规律的影响.试验结果表明,在曝气流量恒定的条件下,可以硝化过程中DO质量浓度和pH升高速率的不同表征反应的进行程度,即当氨氮浓度接近零时,DO质量浓度和pH升高速率或变化幅度加大,二者可以作为SBR硝化反应时间的控制参数在DO质量浓度恒定的情况下,pH在整个硝化反应过程中都是缓慢下降或趋于稳定的,当硝化反应结束时突然升高,因此pH也可作为SBR硝化反应时间较好的控制参数.     

DO浓度对生活污水硝化过程中N2O产生量的影响

为确定污水脱氮过程中最优的DO浓度和曝气方式,以提高污水处理效率,降低N2O产生量,采用实际生活污水应用小试SBR反应器,重点考察了不同DO浓度条件下,硝化效率和硝化过程中N2O的产生量,结果表明,当DO浓度恒定为0．4mg／L时,虽然硝化过程所消耗的能量最低,但其氨氮氧化的速率较低。提高DO浓度,氨氮氧化速率可随之升高。低氨氮生活污水硝化过程中仍有N2O产生。DO浓度为0．4mg／L和0．9mg／L时,污水N2O产生量（以N计）分别为1．5mg／L和1．6mg／L;而DO浓度为1．5mg／L和2．0mg／L时,N2O产生量则分别降低至0．5mg／L和0．4mg／L。     

采用序列间歇式活性污泥法反应器实施短程硝化工艺

采用序列间歇式活性污泥法(SBR)反应器进行了短程硝化的氨氮降解工艺研究,探讨了在不同进水氨氮浓度、污泥负荷等因素对氨氮降解的影响。研究结果表明:采用序列间歇式活性污泥法(SBR)处理含氨氮1 000mg/L左右的废水,通过间歇曝气的运行方式,在(25±1)℃,pH值7.5~8.5,溶解氧(DO)0.5mg/L的条件下,可以成功实现短程硝化生物脱氮工艺,亚硝化率可达到98%以上。在生化反应临近结束时,溶解氧浓度跃周期内溶解氧的突跃2.0mg/L,可以作为判断反应结束与否的一个参数。     

限时曝气下pH对SBR亚硝化快速启动及其过程影响

限时曝气条件下,采用SBR反应器处理模拟氨氮废水,通过pH控制实现了SBR系统快速亚硝化启动,并对不同pH下氨氧化过程进行了研究,考察了pH对氨氧化过程中DO变化规律、游离氨及氨氧化速率的影响。结果表明,在pH为7.59~8.12时,可实现氨氧化菌和亚硝态氮快速富集和积累,亚硝态氮积累率可达95%以上;通过pH调节可控制进水游离氨(FA)浓度及氨氧化过程中DO需求,进而影响选择性亚硝化过程。     

A/A/O氧化沟中DO对SND脱氮的影响研究

采用A/A/O氧化沟反应器处理低碳源城市污水,考察了DO浓度对硝化及反硝化过程的影响,分析DO浓度与同步硝化反硝化(SND)脱氮反应速率的关联性。研究发现,较适宜的DO浓度范围为1.0~1.5 mg/L,DO浓度降低会影响氨氮降解,硝化效果急剧变坏的临界溶解氧浓度范围为0.8~1.5 mg/L,而DO浓度过高则不利于主反应区SND脱氮,同时较多的溶解氧内回流至缺氧区会破坏其脱氮环境。当DO<2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间线性关系较好;SND随着DO浓度的升高而受到抑制,当DO>2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间基本不呈线性关系,系统中基本不发生SND反应。     

基于DO和ORP的短程硝化SBR控制方法研究

对在污水处理过程中,短程硝化-反硝化面临着亚硝酸氧化菌(NOB)增殖导致系统运行问题,研究运行了一个短程硝化-反硝化序批式活性污泥反应器(SBR),以溶解氧(DO)含量和氧化还原电位(ORP)作为控制参数,利用控制系统调节好氧硝化和缺氧反硝化的反应时间,以实现氮的去除并抑制NOB的生长。结果表明,在实验条件下(温度29～30℃,pH为8～9,污泥停留时间14 d),处理的高NH4+-N含量(质量浓度500～750 mg/L)的废水经过2个月的运行,成功地抑制了NOB的生长,并启动了短程硝化-反硝化SBR。SBR出水中NH4+-N的质量浓度低于1 mg/L,NO2--N的积累率(NAR)维持在98%以上。     

游离亚硝酸对垃圾渗滤液NO2-还原过程的抑制影响

采用UASB-SBR组合工艺处理实际垃圾渗滤液,在获得稳定短程生物脱氮的前提下,以SBR系统内短程污泥为研究对象,通过设定不同的NO2-质量浓度和pH梯度考察NO2-质量浓度和pH与NO2-还原速率的相关性,并在此基础上进一步研究游离亚硝酸(FNA)质量浓度对反硝化菌的抑制影响.试验结果表明,当NO2-质量浓度和温度一定时,相同pH条件下,不控制pH时NO2-还原速率较恒定pH时NO2-还原速率高;且恒定pH在6.5～8.0范围内,NO2-还原速率随着pH的升高逐渐升高.当pH和温度一定时,NO2-还原速率随着NO2-质量浓度的增加呈现先升高后降低或不变的趋势.由此可知,pH和NO2-质量浓度对NO2-还原速率有较为重要的影响.FNA是NO2-质量浓度、pH和温度三者的函数,试验发现FNA质量浓度在0.005～0.01 mg ·L-1范围时对NO2-还原过程有明显的抑制作用.     

低浓度下短程硝化试验研究

在低氧曝气短程硝化过程中,氧气是反应的限制因子,氧气的浓度和反应时间直接决定了氨氮的去除率。DO浓度0．25—0．75mg／L这一范围内,亚硝酸氧化速率很小,受DO浓度变化的影响也小;氨氧化速率相对较高,DO浓度对氨氧化速率影响相对较大。     

啤酒废水同步脱氮除磷工艺影响因素研究

通过SBR短程硝化反硝化同步脱氮除磷工艺处理模拟啤酒生产综合废水,为达到稳定的COD、NH4+-N和TP的去除及NO2--N的积累,对该工艺的影响因素进行了研究.结果表明,工艺的稳定运行是由进水COD、pH、DO、温度和MLSS等因素共同作用的结果,其中控制较低的DO的质量浓度(＜0.5 mg·L-1)是实现NO2--N积累的关键因素之一;过低或过高的进水pH、COD均会影响该工艺的正常运行.温度及MLSS含量会影响氨氧化过程与反硝化过程的反应速率,但不是系统稳定运行的决定因素.当DO的质量浓度为0.3～0.5 mg·L-1、进水COD低于1 100 mg· L-1、pH为7.2～8.4,在12～25℃可获得稳定的NO2--N积累.     

短程硝化过程动力学及有机物影响试验研究

在SBR中对自养环境下短程硝化过程动力学和维持初始DO质量浓度不变的条件下有机物对短程硝化的影响进行研究.结果表明,自养环境下,短程硝化过程动力学可以用Monod模型表示,NH4+-N对污泥的最大比氧化速率vmax为13.05mg·g1·h-1,NH4+-N半饱和常数Ks为21.98 mg·L-1.DO充足的条件下,低浓度有机物对短程硝化作用影响不大,系统中主要反应为短程硝化;高浓度有机环境下,氨氮降解速率略有下降,亚硝氮积累率降幅较大,TN有损失,系统中除了短程硝化外,还发生了同步硝化反硝化作用.动力学参数vmax随着有机物浓度的增加先变大后减小,在C/N体积比为0.6左右时,vmax达到最大值58.72 mg·g-1·h-1.     

曝气方式对SBR法去除效果和能耗影响的研究

研究进水与曝气方式对SBR法去除效果和能耗的影响。采用传统SBR法和两次进水两次曝气运行方式的SBR法处理生活污水,分析去除有机物、硝化和反硝化过程中DO、ORP和p H的变化规律,以及相对应的出水水质变化规律。实验结果表明传统SBR法的COD去除率为91.82%,NH_3-N去除率为97.34%,采用两次进水两次曝气的SBR法,总曝气时间减少了210 min,COD和NH_3-N的去除率仍分别达到92.15%和96.46%。两种运行方式处理效果都较好,但采用两次曝气运行周期曝气时间减少了210 min,具有很好的节能效果。     

SBR反应器中有机物去除与硝化反硝化过程 TTC-ETS活性变化

引言目前,有关SBR工艺运行过程中的控制参数及控制方法的研究已比较成熟,但是对采用电子传递体系(ETS)活性表征SBR工艺运行过程中生物活性变化规律的认识仍十分有限。通过ETS活性分析,既可从生物学角度反映处理系统微生物降解有机物的能力,又可从生物活性的高低衡量有机     

炼油催化剂废水冲击下短程硝化SBBR工艺性能研究

炼油催化剂废水因NH_3-N含量高、含盐量高并且水质波动大,导致常规水处理工艺出水不稳定。采用短程硝化SBBR工艺,分别研究NH_3-N、高盐和高pH冲击下SBBR和SBR的性能差别。结果表明,曝气时间为8 h,进水NH_3-N质量浓度为150 mg/L时,SBBR耐NH_3-N冲击极限在300 mg/L左右,比SBR抗NH_3-N冲击能力提升50%;当含盐量在5~50 g/L之间变化时,SBBR和SBR的耐盐冲击极限都在25 g/L左右,含盐量继续升高时,短程硝化反应依然存在,但受到抑制;pH值在8.0~11.5之间变化时,SBBR耐pH冲击极限为10.5,此时SBR耐pH冲击极限为10.0。     

Control and nitrogen load estimation of aerobic stage in full-scale sequencing batch reactor to treat strong nitrogen swine wastewater

Three different control methods based on oxidation reduction potential (ORP) and dissolved oxygen (DO) for determining aeration time were evaluated for swine wastewater treatment at full-scale SBR. For determining theEnding Point of Ammonia Oxidation (EPAO), the plateau in ORP profile, the derivative of DO, and absolute DO were tested. Below 0.5 kg NH ₄ ⁺ -N/m³·day of influent loading rate, three control methods produced good results; however, above this loading rate, only absolute DO method was feasible. The volumetric ammonia nitrogen load at the sub-cycle (Kg NH ₄ ⁺ -N/m³/sub-cycle) had an effect on the period of aeration. To put it more concretely, the higher loading rate required a longer ammonia nitrogen oxidation period. To estimate nitrogen load, the length of low DO period, which was defined as the required time to reach 3 mg DO/l from the start of aeration, was the most proper parameter.     

O1/A1/O2/A2工艺处理焦化废水试验研究

通过对短程硝化反硝化工艺的研究,开发了好氧/厌氧/好氧/缺氧(O1/A1/O2/A2)生物脱氮新工艺并用于焦化废水的处理。考察了NH4+-N、COD、TN对反应器运行效果影响。结果表明,当进水COD平均为3 012.9 mg/L,NH4+-N、TN、挥发酚、总氰平均质量浓度分别为590.5、608.4、361.8、34.5 mg/L;出水COD平均为81.7 mg/L,出水NH4+-N、TN、挥发酚、总氰的平均质量浓度分别为0.1、9.9、0.1、0.1 mg/L,出水指标达到国家污水综合排放一级标准,A/O工艺处理这种焦化废水TN偏高,而用O1/A1/O2/A2工艺可以解决这一问题,实现了TN脱除。考察了温度、DO、pH对短程硝化影响。结果表明,在DO质量浓度为1.0～1.5 mg/L、温度在30～35℃、pH 7.5～8.0,系统能够进行稳定短程硝化反硝化。     

SBR法好氧曝气时间的模糊控制

采用SBR工艺处理化工废水,原水COD浓度变化和控制不同的曝气量水平都将引起有机物降解时间的改变。当有机物达到难降解浓度时,DO和ORP迅速大幅度升高。根据DO、ORP的这一变化特征可有效控制不同条件下有机物降解所需的曝气时间。结合模糊控制理论,将DO,ORP的特征变化用模糊语言变量描述,选择DO误差的大小(EDo)和误差变化的快慢(CEDo)、ORP随时间的变化率CEoRp作为模糊控制器的三个输入变量,给出SBR曝气时间的模糊控制规则,从而实现SBR反应时间的实时控制,在保证出水水质的前提下节约能耗,提高处理效率。     

复合式SBR工艺同步硝化反硝化的研究

复合式SBR工艺是在SBR工艺基础上改进,反应器内布置填料而成。试验研究了不同的DO、C／N和MESS对COD、总氮、氨氮和同步硝化反硝化的影响。实验证明：在DO=1mg／L时,系统的同步硝化反硝化效果最好;氨氮和总氮的去除率随着C／N的增而增大,当C／N=15时,同步硝化反硝化效果最好;MLSS越大,总氮的去除率越大,同步硝化反硝化效果越好。在反应器内应保持适当的DO浓度,对于碳源不足的水质,不宜采用同步硝化反硝化,通过控制适宜的MLSS和缩短曝气时间,可能达到降低运行成本的目的。     

碳管膜曝气膜生物反应器处理高浓度氨氮污水的研究

对以煤基微孔碳管为组件的碳膜曝气膜生物反应器(MABR)处理高浓度氨氮污水进行了实验研究。碳膜同时起到生物膜载体和无泡曝气的双重作用。氧气和营养物分别从生物膜的两侧进入膜内。本实验进行150d,分阶段对不同溶解氧(DO)条件,不同进水浓度和不同水力停留时间(HRT)下,MABR的硝化、反硝化同时去除COD的性能进行研究。研究表明,在溶解氧为0.8 mg/L的条件下,TN有最佳去除效果,NH3-N、TN和COD去除率分别为87.88%、86.5%和87.64%。NH3-N的去除率随DO的升高而增大,去除率可达99.7%,但更高的溶解氧(>1.6 mg/L)对去除率影响甚微。高进水负荷实验于16d内,进水NH3-N浓度增大4倍,至214.25 mg/L,去除率仍保持92%以上。HRT由20h逐渐降低至8h时,去除率略有降低,但去除负荷增长2倍以上。说明该MABR装置有良好的脱氮能力和较高负荷下的污水处理能力。     

高氨氮垃圾渗滤液SBR法短程深度生物脱氮

以实际垃圾填埋场渗滤液为研究对象,应用SBR系统对该类废水短程生物脱氮的可行性进行研究,重点考察了短程生物脱氮实现、稳定及系统的脱氮性能.结果表明,经过95天的运行,SBR系统成功实现并维持了稳定短程生物脱氮,平均亚硝积累率在92.5%以上.获得了稳定的脱氮性能,NH4+-N,TN平均去除率分别在97.2%和91.7%以上.DO、ORP和pH曲线的特征点能够准确判断硝化和反硝化终点,可作为SBR处理垃圾渗滤液短程生物脱氮过程的控制参数.相对于氨氧化菌,亚硝酸盐氧化菌对FA、FNA更敏感,因此两者协同作用抑制亚硝酸盐氧化菌活性,再辅以过程控制,能够准确判断硝化终点,实现NOB从系统硝化菌群中逐渐被淘洗,AOB成为优势菌种的目标,这是系统长期维持稳定短程生物脱氮的决定因素,FISH检测结果证明了这一点.     

自养脱氮工艺有机物去除段与硝化段精确分离的实现与实时控制

为了实现城市污水处理过程中的节能降耗,提出了三段式城市污水自养脱氮工艺,阐述了除有机物SBR在整套工艺中的重要地位,探讨了不同曝气量与污泥浓度条件下,除有机物SBR中有机物的去除特征与规律。结果表明,在不同的曝气量及污泥浓度条件下,COD降解结束前NO₂^--N与NO₃^--N的浓度均低于0.1 mg·L^-1,反应器进入COD难降解阶段后,NO₂^--N与NO₃^--N的浓度快速提高,可以认为在除有机物SBR内有机物的去除和硝化过程是分步进行的,即先进行有机物的去除,而后进行硝化过程。DO曲线与pH曲线的突越点与除有机物过程的终点始终保持一致,可将其作为实时控制参数监测有机物的去除终点,对好氧曝气过程进行实时控制。