垃圾渗滤液厌氧氨氧化脱氮技术的工程化应用探索

在两级AO工艺处理实际垃圾渗滤液工程应用程中,首先采用精准曝气控制溶解氧(Dissolve oxygen, DO)完成硝化池短程硝化反硝化启动,同时结合生物填料投加的控制策略,在60日内快速实现厌氧氨氧化功能菌群的高效自富集,其相对丰度高达4.04%。研究结果表明,当一级硝化池DO浓度由2.6 mg/L逐步降低至1.2 mg/L后,亚硝态氮积累达到70%以上。当生化池混合液中存在NH₃-N和NO^-₂-N时,在COD<1 650 mg/L且DO≈0.3 mg/L的控制条件下最有利于厌氧氨氧化菌生长增殖和发挥代谢作用。与传统运行方式相比,本研究构建的短程硝化反硝化脱氮技术可节约26.9%曝气能耗,单位水量运行电费可降低4.03元/m²。结合短程硝化反硝化启动控制策略和厌氧氨氧化菌生长的关键控制指标,提出了厌氧氨氧化脱氮技术工程应用的设计思路。     

好氧反硝化生物脱氮研究进展

好氧反硝化新型生物脱氮理论的诞生,克服了传统生物脱氮工艺存在的不足,简化了流程,节省了投资和运行费用,提高了脱氮效率.初步探讨了好氧反硝化机理,从不同角度做了理论分析;阐述了有关好氧反硝化脱氮的研究进展;并对好氧反硝化应用前景做了展望,提出了好氧反硝化今后的研究方向重点应放在对好氧反硝化菌的筛选和驯化上,对于好氧反硝化的发生条件、反应中间产物及其反应机理等方面需要进行深入研究.     

高效脱氮除磷工艺(NPR)中试研究

NPR工艺是将A2/O和BAF工艺经改进后有机结合形成的一种新型的更为高效的生物脱氮除磷技术.通过中试规模的试验,研究了该工艺处理生活污水时的脱氮除磷效果.结果表明,该工艺成功地解决了好氧段硝化菌与聚磷菌对泥龄的不同需求、厌氧段反硝化释氧与聚磷菌释磷之间矛盾的难题;NH3-N、TN和TP的去除率分别达到92.6%、68.3%和82.4%,同时CODCr和SS去除率分别达到93.4%、95.8%,且运行效果稳定.     

温度对强化混凝-悬浮填料床生物氧化工艺运行的影响

利用中试装置分别研究了冬季低温(7～15 ℃)、水温回升(14～22 ℃)和较高水温(27～32 ℃)等条件下的工艺运行效果.结果表明当生物段HRT为3.3～6 h、预处理PAC投加剂量30 mg/L、填料投配率30%的条件下,温度对CODCr、SS、TP的处理效果影响很小,对生物硝化和反硝化的影响较大.当水温为7～13 ℃时,出水NH3-N平均在7.84 mg/L,TN的去除率只有18.4%;而水温20 ℃以上,出水NH3-N浓度＜1 mg/L;TN的去除率达到50%.低温时污水经过组合工艺处理后,出水的氮、磷仍能达到＜城镇污水处理厂污染物排放标准＞(GB 18918-2002)一级B标准.     

溶解氧对低碳源污水一体化处理工艺脱氮除磷的影响

通过试验对比,研究了溶解氧对低碳源污水一体化工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明,平均溶解氧为0.18mg/L时,系统出水可以稳定达到GB 18918—2002一级A标准,溶解氧过高或过低都会降低系统脱氮除磷效果。在平均溶解氧为0.18mg/L的工况下,系统存在反硝化吸磷、同时硝化反硝化及全程反硝化3种脱氮方式,且反硝化吸磷和同时硝化反硝化脱氮量占氮总去除量的66.7%,可以较大程度降低脱氮除磷过程所需碳源量并节省耗氧量,提高低碳源污水脱氮除磷效果。     

不同电子受体的反硝化除磷效果对比研究

反硝化除磷作用可以明显节省脱氮除磷过程的碳源需求和能耗。为研究不同电子受体下的反硝化除磷效果,利用一体化活性污泥工艺中污泥经过厌氧释磷后在不同电子受体下进行反硝化除磷试验,结果表明NO3-—N和NO2-—N均能参与反硝化除磷过程,在NO2-—N初始浓度高达30mg/L的条件下,除磷率仍在93%以上,未对反硝化除磷过程产生毒害作用。在工程应用中应加强短程硝化反硝化与反硝化除磷作用的耦合,在提高脱氮除磷效率的同时,取得明显的节能效果。     

短程硝化反硝化A/O膜反应器处理矿区废水的研究

利用短程硝化反硝化A/O膜反应器来处理煤矿矿区生活污水和生产废水的混合污水,主要研究短程工艺的实现和脱氮效果。最佳工艺条件为曝气池DO为1.8 mg/L时,亚硝酸盐氮得到充分积累并且总氮去除率达到91.8%。     

多级生物滤池工艺脱氮效能研究

为实现BAF工艺的高效稳定脱氮,采用了外加碳源的后置反硝化三级BAF工艺(C+N+DN).研究了水温、污染物负荷、硝化液回流等条件下低碳氮比生活污水的脱氮效果.结果表明,在无硝化液回流的条件下,水温高于23℃时,系统具有高效稳定的脱氮效果,出水NH3-N稳定低于5 mg/L;水温低于23℃时,系统出水NH3-N明显升高.当水温为12～23℃时,采取50%硝化液回流并降低负荷后,硝化和反硝化效果明显提高,C柱和N柱对NH3-N和TN的去除率分别提高了19%和22%,最终出水中NH3-N与TN稳定达到<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB18918-2002)一级A标准.     

硫自养反硝化滤池对二级出水脱氮效果研究

国内各省市相继颁布城镇污水处理厂出水污染物排放标准，大幅降低了污水处理厂总氮排放限值。有效去除污水处理厂二级出水中的总氮，成为污水处理工艺的技术难点。研究了硫自养反硝化滤池对二级出水的脱氮效果，选用高效硫自养滤料，在某污水处理厂进行近一年的中试。试验结果表明：滤柱3天可成功挂膜；在滤料和水的空床接触时间40 min时，硝酸盐氮去除率稳定在95%以上；硫自养反硝化滤池滤料消耗成本相比于异养反硝化滤池投加乙酸钠成本低35%～72%。     

异养硝化菌的脱氮研究

采用多种选择性培养基进行了异养硝化菌株的筛选,对其生长特性和培养条件进行了研究.随后,又对异养硝化菌强化活性污泥对城市生活污水的处理效果进行了中试研究.试验证明,异养硝化菌能够提高传统污水生物处理的脱氮效率,并有较好的生物絮凝效果,出水氨氮基本监测不出,总氮去除率达80%以上,大大提高了出水水质.     

DO对短程同步硝化反硝化除磷工艺的影响

针对碳源偏低的城市污水,采用序批式活性污泥法研究D0对短程同步硝化反硝化除磷工艺的影响,同时对短程同步硝化反硝化和反硝化除磷的机理进行探讨。试验表明：控制DO浓度可在同一个反应器内既实现短程同步硝化反硝化反应又达到反硝化除磷的效果。综合考虑COD、NHg—N、TN、TP的出水浓度达到一级A排放标准,得出最佳的D0控制范围。当D0浓度在0．5～1．0mg／LU时．COD的去除率达到93％～94％,Nil,＋一N的去除率为97％～98％,TN的去除率达到85％一96％,TP的去除率为91％～93％。     

潜流湿地短程硝化反硝化强化脱氮研究

为探索人工湿地系统短程硝化反硝化脱氮作用对微污染水体脱氮性能的提升效果及影响因素,构建两级垂直流潜流湿地系统,对比分析了间歇进水、同步回流、预曝气等运行方式下的净水效果及含氮污染物的转化规律,结果表明:进水低碳氮比条件下,系统对COD_Cr和NH■-N的去除率稳定在60.5%～64.3%和90%以上;通过水位/水量调节方式强化湿地内部自然富氧作用,实现TN去除效果增长8%～10%,亚硝化率呈升高趋势,NO■-N的累积现象有所改善;氨氧化细菌（AOB）和氨氧化古菌（AOA）群落分布一致性和优势群菌丰度显著提升,反硝化细菌（nirS）优势种群分布同时得到改善,水位/水量调控的运行方式可以提升短程硝化效率,为反硝化反应提供更充足的底质和溶解氧条件,强化湿地系统对微污染水体的短程硝化反硝化脱氮作用。     

一体化生物膜脱氮反应器介绍

根据传统好氧硝化和缺氧反硝化生物脱氮的工艺原理,开发了一体化生物膜反应器,用于生活污水的脱碳和脱氮处理。反应器分为好氧区、缓冲区和缺氧区,分别设置了不同密度的弹性纤维填料。反应器对CODCr和TN的去除率分别达96%和80%。     

外加常规碳源污水反硝化脱氮研究进展

针对外加碳源强化反硝化脱氮,论述了反硝化相关机理与动力学的研究进展,包括反硝化碳源投加量、反硝化动力学、污泥产率和亚硝酸盐积累问题。生物反硝化过程是多级反应过程,需要从电子供体多级传递、碳源生物代谢途径和微生物种群结构等角度综合分析研究。不同碳源条件下,反硝化动力学研究需从微生物结构和工艺运行条件等各个角度开展。在实现有效反硝化脱氮的同时,应注重二次污染的控制,如亚硝酸盐积累。     

同步硝化反硝化脱氮研究

在控制SBR反应器保持良好的好氧状态条件下 ,考察进水COD/NH3比值对同步硝化反硝化脱氮效率的影响。同时也对同步硝化反硝化机理进行了初步的探讨。研究表明 ,进水COD/NH3比值越高 ,总氮去除率越高 ,同步硝化反硝化现象越明显。由该试验可以推断活性污泥菌胶团中异养硝化菌和好氧反硝化菌的存在。     

不同固态碳源用于反硝化去除污水处理厂尾水中硝态氮的研究

针对污水处理厂尾水氮素高度硝化的现状,研究了不同固体碳源在不同条件下的反硝化速率及对硝态氮的去除率。结果表明:麦秆、PBS和PHAs较其他固态碳源具有更好的脱氮效果,25℃为最适宜反应温度;进水硝态氮浓度与硝态氮去除率之间有很好的相关性;随着反应时间的延长,各碳源脱氮效率也在不断加速,至24 h时,PBS、PHAs和麦秆对应的去除率分别为98.53%、93.41%和73.26%。对三种碳源反应前后的表面进行扫描电镜分析,证实了三种碳源作为反硝化固体碳源的可行性。COD反弹和硝态氮积累试验表明,麦秆更适用于污水处理厂尾水的生态净化工艺。     

Biostyr(R)曝气生物滤池中试研究

为了确认Biostyr(R)曝气生物滤池工艺在中国的适应性,在高碑店污水处理厂进行了中试.记录和总结了2002年1月至2003年10月间的试验结果.取高碑店污水处理厂3系列初沉池出水为试验用水,试验期间水温在9～29℃.试验经历经典硝化/反硝化和同时硝化/反硝化的运行模式.以GB 18918-2002为准,Biostyr(R)滤池出水中化学耗氧量、总悬浮固体、氨基态氮、总氮等污染物均可达到其一级B标准.     

数学模型在污水处理厂优化控制过程中的应用

通过小试结合模拟计算,分析了某污水处理厂现有运行存在的不足.试验表明,内回流比对提高脱氮率的作用是有限制条件的;对于溶解氧的控制,要根据系统硝化反应的需要来确定;缺氧区/总体积的比例是影响脱氮效果的一个关键因素,在保证硝化不受影响的前提下,增大缺氧区使反硝化进行得更充分,有助于提高系统的脱氮能力.通过模拟计算,对其工艺参数进行了优化组合,在不改变池容、不增加其他处理设施的情况下提出了优化方案,确定其最佳工艺控制参数为:缺氧区/总体积的比例为0.45,混合液内回流比为200%,好氧区溶解氧2 mg/L.调整后的出水总氮为21.77 mg/L,去除率较改造前提高了4%,出水氨氮浓度为1.16 mg/L,去除率提高了7.2 %.     

DO对短程同步硝化反硝化除磷工艺的影响

针对碳源偏低的城市污水,采用序批式活性污泥法研究DO对短程同步硝化反硝化除磷工艺的影响,同时对短程同步硝化反硝化和反硝化除磷的机理进行探讨.试验表明:控制DO浓度可在同一个反应器内既实现短程同步硝化反硝化反应又达到反硝化除磷的效果.综合考虑COD、NH4+-N、TN、TP的出水浓度达到一级A排放标准,得出最佳的DO控制...     

氨氮废水处理过程中的好氧反硝化研究

采用序批式反应器处理氨氮废水 ,试验结果验证了好氧反硝化的存在 ,好氧反硝化脱氮能力随混合液溶解氧浓度的提高而降低 ,当溶解氧浓度为 0 5mg/L时 ,总氮去除率可达到 6 6 0 %。并结合理论分析 ,对好氧反硝化的机理进行了探讨