连续流双污泥系统反硝化除磷脱氮特性

以生活污水为处理对象 ,对基于缺氧吸磷理论开发出的连续流厌氧 /缺氧 -硝化 (A2 N)双污泥新工艺反硝化除磷脱氮的性能进行了考察 .试验结果表明 :A2 N双泥系统能使硝化菌和反硝化聚磷菌分别在各自最佳的环境中生长 ,利于系统脱氮除磷的稳定和高效 ,可控制性也得到了提高 .研究发现 ,当进水 ρ(C) / ρ(N)为 3.97时 ,ρ(总氧 ,TN) / ρ(总磷 ,TP)和化学耗氧量 (COD)去除率分别为 80 .99% ,92 .87%和 91% ;而当提高进水 ρ(C) / ρ(N)至 6 .4 9时 ,可进一步提高脱氮除磷效果 ,ρ(TN) ,ρ(TP)和COD去除率分别达到 92 .7% ,97.95 %和 95 % .可见 ,该工艺较适合进水COD/ ρ(TN) 偏低的城市污水脱氮除磷处理 .     

碳氮比对新型反硝化除磷工艺运行效能与微生物菌群结构的影响

针对反硝化除磷双污泥工艺存在的问题,提出了一种新型单污泥反硝化除磷工艺,研究了不同碳氮(C/N)比对系统运行效果及系统菌群特征的影响.结果表明:该工艺对低C/N城市污水具有较好的处理效果.C/N在4.5～7.7范围内,提高C/N比有利于提高系统脱氮除磷效果,对COD与氨氮去除效果无显著影响.C/N比为5.5,系统表现出较好的处理效果,出水COD、氨氮、硝酸盐氮与总磷浓度分别为36 mg/L、0.215 mg/L、8.61 mg/L、0.40 mg/L.适当提高进水C/N比有利于提高系统反硝化除磷能力,但进一步提高C/N比主要是提高系统的脱氮能力,对除磷能力不再有显著改善.另外,随着C/N的增加,污泥微生物菌群多样性增加,聚磷菌比例略有下降.     

EBPR的快速启动及其与同步硝化反硝化耦合实现污水的脱氮除磷

为了解处理生活污水的强化生物除磷(EBPR)系统的除磷和脱氮特性,采用SBR接种普通活性污泥,通过逐步提高进水COD浓度的方式,结合短污泥龄控制,实现了EBPR系统的快速启动,并对启动后系统的脱氮除磷特性进行了研究.试验结果表明:当进水COD浓度由200 mg/L左右逐步提高至500 mg/L左右时,29 d可实现EBPR系统的启动,此后30 d内出水磷浓度稳定维持在0.5 mg/L以下,磷去除率平均达99.4%.该系统还可长期高效稳定地用于高磷污水(含磷40mg/L)的处理.成功启动后的EBPR系统内聚磷菌(PAOs)为优势菌,占全菌总数的34%±3%,但也存在硝化反硝化菌和聚糖菌.在EBPR系统稳定运行时的好氧段,PAOs吸磷的同时伴随着脱氮菌群的同步硝化反硝化(SND)作用,使得平均总无机氮(TIN)损失达7.6 mg/L,系统总氮(TN)去除率在70%左右.EBPR系统内除磷耦合同步硝化反硝化,可实现污水的脱氮除磷.     

进水碳磷比对连续流反硝化除磷工艺脱氮除磷效果的影响

针对连续流双污泥反硝化除磷工艺,考察进水碳磷质量比(m(C)/m(P))对化学需氧量(COD)、氨氮和总磷(TP)去除效果的影响.系统进水COD和氨氮分别保持在250和45 mg/L左右,通过改变进水TP浓度来调整m(C)/m(P).实验结果表明:在m(C)/m(P)比分别为64.1,42.0,33.0和17.8的情况下,TP去除率分别为93.2％,92.0％,78.3％和65.8％,除磷效率明显降低.在m(C)/m(P)＞42.0的情况下,出水TP低于0.5 mg/L.随着m(C)/m(P)的降低,反硝化聚磷污泥释磷量和净聚磷量增加,净聚磷量分别为3.63,5.33,6.26和10.3mg/L.m(C)/m(P)减小有利于提高生物除磷系统的稳定性,但出水磷浓度会有所增加,可通过适当延长后置曝气池停留时间来降低出水磷浓度.m(C)/m(P)对COD的去除和脱氮的效果影响不大,COD去除率保持在85.6％～93.1％,氨氮的去除率大于93％.     

A2SBR 反硝化除磷系统的启动和脱氮除磷性能

采用厌氧-缺氧SBR(A2SBR)系统,研究了反硝化除磷单污泥系统的启动条件,并考查了该工艺的脱氮除磷效能。结果表明,以城市生活污水处理厂活性污泥为种泥,在厌氧相进水COD浓度250mg·L-1,缺氧相进水NO-3-N浓度30mg·L-1左右时,通过"厌氧-沉淀排水-缺氧-沉淀排水"的周期性运行,可在29d内成功启动A2SBR反硝化除磷系统;运行方式改为"厌氧-缺氧-沉淀排水"后,A2SBR系统很快达到了稳定,在厌氧相和缺氧相HRT分别为3h和4.5h的条件下,其脱氮和除磷效率可分别达到90%和95%,COD去除率大于88%,最终出水的COD,NO-3-N和PO3-4-P浓度可分别降至28,3.35,0.57mg·L-1,表现出良好的反硝化脱氮和除磷性能。     

脱氮除磷膜-生物反应器的除磷效果及特性

为了研究在脱氮除磷膜-生物反应器中的除磷效果及特性,主要考察了反应器处理生活污水过程对总磷的稳定去除效果,以及生物生长除磷、反硝化聚磷、好氧聚磷、膜截留除磷等不同除磷途径对除磷的贡献.试验结果表明,该工艺取得了较好且稳定的除磷效果,总磷的平均去除率为92.0%.在脱氮除磷膜-生物反应器中,缺氧区发生的反硝化聚磷占到了生物聚磷总量的34.0%～38.6%,反硝化聚磷得到了强化.此外,膜本身对胶体形态磷有一定的截留作用,对进一步降低出水磷浓度起到了一定作用.     

A_2N-SBR双污泥反硝化生物除磷系统效能分析

采用生活污水和A2N-SBR工艺对反硝化除磷过程进行了研究.在进水COD浓度为325mg/L,磷浓度为9.1mg/L,氨氮浓度为65mg/L的条件下,出水氨氮浓度和磷浓度分别为3.3mg/L和0.17mg/L,氮和磷的去除率分别为95%和98%.进水C/N比对A2N-SBR反硝化除磷体系的除磷和脱氮效率都有重要影响,在进水C/N比为5时获得了最佳的脱氮和除磷效率;当C/N比小于5时,氮和磷的去除率都有大幅度的下降;当C/N比大于5时,氮的去除率未受到影响,而磷的去除率却有所下降.     

有机碳源浓度对反硝化除磷的影向研究

广州地区城市污水碳量严重偏低、碳氮磷比例失调,其同步脱氮除磷一直是个难题,为此以SBR法就有机碳源浓度对反硝化除磷的影响进行研究.试验表明:在进水COD为180 mg·L-1的低碳运行下,反硝化除磷系统能够长期稳定运行,除磷效率达到99.2%;随着进水COD浓度从80 mg·L-1提高到240 mg·L-1,厌氧释磷量增加,缺氧反硝化速率与吸磷速率增加;缺氧段存在的COD浓度越高,对缺氧吸磷的抑制作用越大,随着缺氧段有机物浓度的增加,反硝化速率变大,吸磷速率变小,说明缺氧段存在外碳源会优先支持反硝化作用,抑制PHB作为内碳源的使用.     

曝气强度与回流比对UCT-MBR工艺运行效能与膜污染的影响

采用UCT-MBR工艺处理合成市政污水,考查不同曝气强度与回流比的运行条件对该工艺在营养物去除效能及膜污染方面的影响。研究结果表明:曝气强度与回流比的变化对该工艺在COD(chemical oxygen demand,COD)及NH4+-N去除效能影响不大,平均去除率分别保持在89.4%和99.7%,出水质量浓度维持在31.8和0.2 mg/L左右;在进水ρ(COD)/ρ(N)/ρ(P)为49.1/8.3/1.0的条件下,回流比的增加(r1由200%提高到400%)强化了反硝化除磷的效果,其中在低曝气强度条件(100~125 L/h,ρ(DO)=1~2 mg/L),回流比为400%的条件下,反硝化除磷菌(denitrifying poly-phosphate accumulating organisms,DPAOs)占聚磷菌(poly-phosphate accumulating organisms,PAOs)的数量比例达到最大值,稳定在50.7%左右;曝气强度的增加(250~300 L/h,ρ(DO)=2~3 mg/L),对缺氧除磷率(Rano-p),总磷(total phosphorus,TP)及总氮(total nitrogen,TN)的去除效能均具有一定的抑制作用,分别由93.0%,92.6%和79.6%降至78.0%,77.0%及70.0%,且发现出水中TN与TP的含量及TN与TP的去除率具有一定的正相关性(21R=0.636 0;22R=0.678 6)。此外,曝气强度的增加虽然使得结合型胞外聚合物(bound extracellular polymeric substances,Bound-EPSs)的含量增加,但气水两相流的刮刷作用明显地降低了滤饼层的污染阻力;增大回流比(r1由200%提高到400%)可增加对污泥的剪切作用,导致污泥粒径的减小及溶解性微生物代谢产物(soluble microbial productions,SMPs)的增加,是导致膜孔内部阻力增加的主要原因;红外光谱对膜表面污染物质的分析表明曝气强度与回流比的变化并没有造成其组成成分的变化。     

氮缺乏对活性污泥系统的影响

为了考察氮缺乏对活性污泥系统的影响,采用5个序批式间歇反应器(SBR),按照缺氧/好氧的方式平行运行,通过调节不同的进水COD∶N比,考察了氮缺乏状态下活性污泥污泥系统的污泥沉降性,脱氮除磷性能,以及出水水质等方面的表现.结果表明在氮缺乏时,活性污泥仍具有较好的沉降性能,并且没有发生污泥膨胀现象.当进水COD∶N比为100∶2时,活性污泥系统仍具有一定的脱氮除磷能力,比释磷量约为14 mg-PO43-—P/g-MLSS,硝化速率约为1.26 mg-O2/g-VSS h-1.当进水COD∶N比高于100/0.75时,活性污泥系统的脱氮除磷性能严重恶化,活性污泥质量浓度在逐渐的下降,MLSS由约2 200 mg/L下降至1 800 mg/L以下,微生物通过自食的方式缓解氮元素的缺乏.     

MB(A2/O)反应器处理城市污水

研制了将MBR和A2/O工艺相结合的新型MB(A2/O)反应器,研究了MB(A2/O)反应器对城市污水的处理效果,并分析了其性能和机理.结果表明:出水COD小于20mg/L,平均去除率达93.80%;NH3-N质量浓度小于8mg/L,去除率可达88.42%;TN质量浓度小于30mg/L,去除率达46.05%;TP质量浓度小于0.3mg/L,去除率达94.70%.试验表明,MB(A2/O)反应器在保留对其他污染物良好去除效果的同时,对TP有极高的去除率,处理后水质满足<城市污水再生利用城市杂用水水质>(GB/T 18920-2002)的要求.     

生物带-膜生物反应器脱氮除磷效果

在传统的一体式膜生物反应器（SMBR）中安装生物带将其改造成生物带-膜生物反应器（BMBR），BMBR所需启动时间较短，在运行5d后出水水质基本稳定．生物带上丰富的生物相、较强的吸附能力及所形成的厌氧-好氧交替微环境，导致出水水质较SMBR有所提高，COD、NH3-N、TN的去除效率分别由SMBR的81％、81％、30．1％提高至95％、88％、76％．但是由于剩余污泥零排放的运行方式，导致BMBR对TP的去除效果较差，在33％～37．5％之间．     

化学沉积-陶瓷膜微滤去除城市污水二级出水中的磷

针对城市污水深度处理除磷,研制了通量大、强度符合使用要求的无机陶瓷膜。过滤压差为0.08 MPa时,该膜的纯水通量为15.793 m^3/（m^2.h）,使用时该膜易反冲再生。以Ca（OH）2为钙源和pH值调整剂,以聚合氯化铝为混凝剂,在pH值为10,聚合氯化铝剂量为0.10 mmol/L,反应时间为2 h,通过化学沉积-膜过滤工艺深度处理城市污水二级处理的出水,磷含量可从10.00 mg/L降至0.10 mg/L,浊度从1.5 NTU降至0.10 NTU。对城市污水二级处理的出水进行处理时,钙磷沉积的适宜pH值高于10。试验结果显示,陶瓷膜可以降低混凝剂用量、减小出水中的磷含量,沉积-膜过滤工艺是城市污水深度处理除磷的有效技术。     

不同运行模式序批式膜生物反应器中污泥特性研究

比较了不同运行模式(AO、AOA及A 2O)对序批式膜生物反应器(SBMBR)污泥特性的影响.结果表明:运行模式对污泥粒径存在明显的影响,曝气时间较长的AO MBR及厌氧末引入缺氧段的A 2O MBR,有助于形成紧密而细小的颗粒.而粒径大且结构松散的污泥耗氧速率较高;充分的好氧时间则有利于耗氧速率的提高.好氧吸磷速率受运行方式影响,且与耗氧速率呈正相关性.适宜的厌氧阶段时长有助于提高污泥厌氧释磷能力;缺氧段及其位置的设置对反硝化除磷菌的选择与富集影响较大.本试验中A 2O MBR中反硝化聚磷菌(DPAOs)比例为40.6%,分别比AO及AOA MBR中提高了0.57和0.34倍.膜反应器中膜污染主要由膜表面滤饼层导致.曝气时间只是控制膜污染的因素之一,膜污染随污泥平均粒径的减小而加重,运行方式对膜污染也起着不可忽视的作用.     

一种新型复合纳滤膜对污水的深度处理研究

考察了一种新型荷负电羧甲基甲壳素/聚丙烯腈复合纳滤膜对污水（中水）的处理效果。结果表明：在1.0MPa、30L/h、室温下,经纳滤膜处理后,溶解态总磷、硝态和亚硝态总氮及COD_Cr的平均截留率分别可达70%、83%和94%以上,而色度几乎可完全去除。纳滤膜出水COD_Cr为3.0~10.2mg/L,达到GB3838—2002地面水Ⅰ类水质标准;硝态和亚硝态总氮（以氮计）质量浓度为2.7~3.5mg/L,达到GB5749—85生活饮用水标准;溶解态总磷（以磷计）质量浓度为1.0~1.7mg/L,已接近1mg/L的污水GB8978—1996Ⅱ级排放标准。提出,由于PO₄ ^3-与水体中H⁺ 、Ca ²⁺、Mg ²⁺等阳离子较易形成缔合离子或络合离子,减弱了与荷负电的纳滤膜的库仑排斥作用,从而使其截留率小于NO ^3-或NO ^2- ;该纳滤膜适于油田采出污水处理、污水（中水）脱磷、氮和COD_Cr的深度处理及含磷废水的脱磷处理。     

序批式膜生物反应器脱氮除磷性能研究

采用平行试验的方式对比序批式膜生物反应器与传统膜生物反应器在不同进水碳氮比条件下对污染物质的去除效果.试验结果表明,序批式膜生物反应器强化了传统膜生物反应器的脱氮除磷性能.进水碳氮比在(7.8～32.2)∶1范围内,序批式膜生物反应器TP平均去除率为93.9%,TN平均去除率由传统膜生物反应器的31.8%提高至87.4%,且保持稳定,无需外加碳源.序批式膜生物反应器混合液EPS含量高于传统膜生物反应器.     

A2N-IC新工艺与A2N工艺脱氮除磷性能对比研究

为了实现污水中磷的高效去除和磷资源回收,将化学除磷技术与双污泥反硝化聚磷工艺(Anaerobic/Anoxic/Nitration,A2N)结合,开发了新型双污泥反硝化聚磷诱导结晶磷回收工艺(Anaerobic/Anoxic/Nitration-Induced Crystallization process,A2N-IC),并比较了A2N-IC工艺和A2N工艺的脱氮除磷性能.结果表明:在进水总磷(Total Phos-phorus,TP)浓度为5.22～8.31mg/L的情况下,A2N,A2N-IC工艺TP去除率分别为87.4%,99.6%,A2N-IC除磷效率和稳定性明显优于A2N工艺.2种工艺对氨氮的去除效果基本相同,分别为84.8%,84.4%.A2N-IC工艺中化学除磷对生物除磷的辅助是保证该工艺稳定高效运行的主要原因.A2N-IC工艺结晶柱中的主要产物为羟基磷酸钙,鸟粪石在结晶柱中难以形成.     

太原市北郊污水净化厂深度除磷研究

着重研究了聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝(PAC)和氯化钙3种不同类型混凝剂的除磷效果,分析了相同条件下投加不同含量的聚合氯化铝(PAC)时污水的除磷性能,为北郊污水净化厂深度除磷提供了科学依据.     

膨胀蛭石用于人工湿地去除氮磷的研究

采用实验室模拟上向流人工湿地的方法研究了系统运行参数对膨胀蛭石去除氮、磷效果的影响.结果表明:膨胀蛭石的吸附作用在运行前期对氮、磷的去除起主要作用,在运行后期,氮、磷去除主要依靠微生物的作用;挂膜膨胀蛭石较未挂膜膨胀蛭石对氮、磷的去除率分别提高了9.8%,9.5%;膨胀蛭石人工湿地中TN,TP的进水质量浓度在0~100 mg/L,0~8 mg/L范围内时,其去除率随进水质量浓度的增大而增大,当进水质量浓度超过这个范围时,填料的吸附作用降低,生物膜的降解作用增强.膨胀蛭石是一种性能优异的人工湿地填料,对其进行人工挂膜可有效增强其去除氮、磷的能力.     

化学磷回收促进生物除磷效果的试验研究

污水中碳源不足严重影响生物脱氮除磷效果,利用化学除磷宏量效果显著,生物除磷微量作用明显的特点,本试验对少量上清液进行磷沉淀可以相对提高m(C)/m(P)、m(C)/m(N),以达到磷回收和改善处理水质的目的;试验结果表明,在m(COD)/m(P)≤25时,抽取10%进水量的厌氧上清液并调节pH=9,利用进水中业已存在的钙、镁等离子沉淀磷,在m(COD)/m(P)≥20时,出水磷体积质量可恢复至0.5~1 m g/L;通过计算表明,化学除磷后约增加了30%的碳源,同时又可回收20%的磷。