影响膜生物反应器同步硝化反硝化因素研究

通过控制膜生物反应器(MBR)中溶解氧(DO)浓度、碳氮比(C/N)、污泥浓度(MLSS)和水力停留时间(HRT)等摸索了实现同步硝化反硝化的工艺条件,同时对好氧反应器中实现同步硝化反硝化的机理进行了探讨.化学需氧量(COD)在250 mg/L左右,C/N为10～30∶1,MLSS为5 g/L,HRT为5.0 h,DO为0.6～0.8 mg/L时,总氮去除率达86.0%,取得了良好的总氮去除效果,表明由于好氧反应器中缺氧区的存在,控制好操作条件可以实现同步硝化反硝化.体系中氨氮、硝态氮浓度的变化与总氮去除的关系说明短程反硝化现象的存在,而且在实现同步硝化反硝化过程中发挥着重要的作用.     

体积比对分段进水改良A~2/O工艺脱氮除磷性能的影响

为了探究体积比对脱氮除磷性能的影响,采用分段进水改良厌氧-缺氧-好氧(A2/O)工艺处理高氨氮低碳氮比的生活污水。在污泥回流比为70%,水力停留时间(HRT)为10 h条件下,考察了体积比(V预缺氧∶V厌氧∶V缺氧∶V好氧)对系统去除有机物、硝化效果、反硝化效果、总氮(TN)和总磷(TP)的影响。试验结果表明:不同体积比对系统有机物的去除和硝化效率影响不显著,出水化学需氧量(COD)和氨氮浓度分别在50 mg/L、5 mg/L以下;系统TN和TP去除受体积比影响较大,体积比为18∶18∶36∶72时,缺氧体积所占比例较大,反硝化细菌获得充足反应时间,反硝化效果最好,TN去除率平均达83.24%;体积比为12∶24∶24∶84时,厌氧体积的增加,为聚磷菌厌氧释磷提供有利条件,TP去除效果最佳,平均去除率达93.63%。     

污泥回流比对双污泥BCR反硝化除磷效果的影响

以模拟华南地区的城镇污水研究对象,开展了污泥回流比对双污泥BCR反硝化除磷的影响研究. 结果表明:使超越污泥和回流污泥的回流比分别控制为0.6、0.4和0.2时, BCR工艺对COD去除率的均值分别为89.98%、89.48%和82.38%,出水COD平均质量浓度分别为20.94 、21.67 、37.66 mg/L;而总氮的去除率均值则分别为79.94%、80.58%和65.47%,出水总氮平均质量浓度分别为5.72 、5.75 、10.85mg/L;总磷去除率的均值分别为88.81%、91.64%和77.06%,出水总磷质量浓度均值为0.76 、0.59 、1.62mg/L,新工艺改善了传统双污泥连续流工艺出水NH4+-N质量浓度偏高的缺陷. 工艺在超越污泥回流比和回流污泥回流比均是0.4时处理效果最佳. 由于好氧硝化池与中沉池合建,好氧硝化池中的NO3--N与中沉池中的DPB接触而发生反硝化吸磷的反应而使部分总磷在好氧硝化池中被去除.     

容积分配比对A2/O-生物接触氧化工艺反硝化除磷特性的影响

提出了一种新型的A2/O-生物接触氧化(A2/O-BCO)双污泥系统.该工艺通过在A2/O反应器中充分利用原水碳源,以BCO反应器完成硝化的NO-x-N为电子受体,实现稳定高效的反硝化除磷.考察了实际生活污水在A2/O反应器中不同容积分配比(厌氧/缺氧/好氧)对A2/O-BCO系统反硝化除磷特性的影响.结果表明:系统对有机物的去除具有较好的稳定性,且容积比的变化对COD的去除率影响不大;当容积比为2∶4∶1时,系统达到了较高的脱氮除磷效果,出水的TN和PO3-4-P浓度分别为13.41和0.28 mg/L.通过氮平衡分析发现,BCO反应器存在同步硝化反硝化现象,同时厌氧氨氧化的发生也促进了氮损失.此外,A2/O反应器的好氧区对稳定出水PO3-4-P浓度发挥着重要作用,为了防止二次释磷,中间沉淀池的NO-x-N浓度应控制在1.95~2.75 mg/L.     

垃圾渗滤液与城市污水同步脱氮影响因素分析

采用倒置A2/O工艺同步处理垃圾渗滤液与城市污水脱氮.结果表明:水力停留时间对脱氮影响较为显著,试验条件下水力停留时间至少应维持9 h;好氧池溶解氧浓度增加对总氮去除不利;在60%～100%的范围内提高污泥回流比对有机物和总氮去除有利;混合液回流比对有机物和氨氮的去除基本不产生影响,在100%～200%范围内增加对反硝化有一定促进作用.     

悬浮好氧生物膜A2O工艺处理城市污水的试验研究

为了解决A2O工艺生物脱氮除磷不稳定、出水氮磷难以达标的问题,在A2O工艺好氧段添加悬浮式生物填料以保证高质量浓度的硝化细菌及高硝化率.考察不同COD与总氮质量浓度比x、旁流比对工艺脱氮和除磷的影响.此外,在COD与总氮质量浓度比较低条件下对装置进行了改装,即在厌氧段前添加了一段预缺氧段,使其达到深度脱氮除磷的效果.试验结果表明:当进水x=3.6～8.1,COD,TN和TP去除率根据硝化液回流比的不同而不同,x和硝化液回流比越高,出水硝态氮越低;当x为8.1,硝化液回流比为300％时,脱氮除磷效果最好,其出水硝态氮质量浓度仅为4.23 mg/L.当COD与总氮质量浓度比较低时,TP的去除率较低,当x＞4.5时,磷的去除率几乎为100％.A2O系统中生物膜硝化作用占总硝化作用的81.6％,而活性污泥硝化作用只占18.4％.这说明生物膜具有良好的硝化作用.     

单一反应体系曝气量与污泥质量浓度对同步硝化反硝化的影响

利用自培养硝化污泥与实验室筛选的1株反硝化细茵共培养形成共生污泥,构建膜生物反应器(MBR)单一反应体系同步硝化反硝化系统,得到系统良好同步硝化反硝化曝气量和污泥浓度的最优条件.由试验结果可知:在混合污泥质量浓度(MLSS)6.0～10.0g/L时,调节曝气量,可以使单污泥同步硝化反硝化总氮(TN)去除率达到85%以上.不同MLSS下,达到最高TN去除率的最佳曝气量随着MLSS增高而向高曝气量偏移.随着MLSS增高,响应因子F变小,由曝气量的变化而引起的TN去除率变化明显变缓,表示MLSS对O2传递的缓冲能力越强.在MLSS为8g/L条件下,低负荷比较容易达到较高的TN去除率,而高负荷下需要更高的曝气量以获得高的TN去除率,系统适合的NH4+-N负荷范围0～0.30 kg/(m3·d).MLSS≥3.0g/L,出水化学需氧量(COD)低于50 mg/L,COD大部分贡献于反硝化所需C源.单一反应体系同步硝化反硝化系统能对负荷的改变作出及时的回应,整体上运行比较稳定.     

低温环境下聚磷微生物的富集驯化研究

针对低温环境下生物强化除磷工艺的启动与运行,研究了厌氧/好氧和厌氧/缺氧两种模式富集驯化好氧聚磷菌和反硝化聚磷菌的效果.研究表明,以城市污水处理厂活性污泥为接种污泥,在8~11℃的低温环境下能有效完成好氧和反硝化聚磷菌的富集驯化,厌氧/好氧和厌氧/缺氧反应器分别在第40d和第80d达到稳定状态.厌氧/好氧反应器内污泥释磷和吸磷能力强于厌氧/缺氧反应器内污泥,分别为27.7 mg P/g MLVSS,35.2mg P/g MLVSS,17.4mg P/g MLVSS,23.1mg P/g MLVSS.反硝化聚磷菌可以在好氧条件下以氧为电子受体快速吸收磷,而好氧聚磷菌在缺氧环境中以硝酸盐为电子受体立即吸收磷的能力较弱,仅为6.9mgP/gMLVSS,占好氧吸磷的19.6%.厌氧/好氧和厌氧/缺氧两个反应器富集前后聚磷菌(Accumulibacter)的丰度分别由9.3%(接种污泥)增加到79.3%(好氧聚磷菌)和61.6%(反硝化聚磷菌),同样表明了在该低温环境下两个生物强化除磷工艺均实现了Accumulibacter的有效富集.     

曝气生物滤池前置反硝化去除COD、NH4+-N和总氮研究

为了满足出水总氮的要求,采用前置反硝化工艺完成脱氮过程。本文对曝气生物滤池前置反硝化工艺脱氮、去除COD的工艺性能进行研究,结果表明,系统对COD的去除主要发生在好氧柱,好氧柱出水基本比较稳定,系统出水COD浓度始终保持在50mg/L以下,COD去除率在83%以上;系统对氨氮有较高的去除效果,出水氨氮浓度低于4mg/L,去除率在80%以上;系统对总氮的去除率在40～50%之间。系统对总氮的去除率不高。     

低碳源下序列间歇式活性污泥法中反硝化除磷菌培养及驯化研究

采集某城市污水处理厂的A/O工艺回流活性污泥作为污泥样品,利用SBR反应器,以硝酸盐为电子受体,在低碳源下,培养和驯化反硝化除磷菌。第一阶段采用厌氧/好氧/沉淀/排水的运行方式10周期,第二阶段采用厌氧/好氧/缺氧/好氧/沉淀/排水运行方式40周期。反硝化脱氮除磷性能的测试结果表明,经培养驯化得到的反硝化除磷菌处理低碳源废水,PO43--P的去除率达96%,出水浓度稳定在0.4 mg/L以下;NH4+-N去除率达78%,出水浓度稳定在3 mg/L以下;COD的去除率达86%,出水浓度稳定在20 mg/L以下;表明采用SBR反应器进行反硝化菌的培养驯化是可行的。     

流化填料型A~2O工艺处理城市污水中试研究

目的研究厌氧-缺氧-好氧(A2O)工艺对城市污水的去除特性.为已建污水处理厂的提标改造工程提供便于实施的工艺.方法将A2O工艺与生物膜法结合,通过向反应器好氧池中投加聚氨酯流化填料强化脱氮除磷效率.结果经A2O工艺处理的系统出水COD质量浓度为33.1 mg/L,NH+4-N质量浓度为4.56 mg/L,TN质量浓度为14 mg/L,TP质量浓度为0.43mg/L,好氧区对于TN的去除最高可达系统TN去除率的14.2%,好氧区内TN的流失说明系统中出现了明显的同步硝化反硝化现象.城市污水出水水质达到《城镇污水处理厂综合排放标准》一级A标准.结论 A2O工艺对于水质水量的变化具有较强的抗冲击负荷能力,投加填料后,即使在进水水质波动很大的情况下,系统对于水中污染物仍能保持很高的去除率,出水水质稳定.     

活性污泥-生物膜法系统的脱氮除磷效果研究

在中试试验条件下,考察了较高的有机负荷对活性污泥-悬浮载体生物膜法系统脱氮除磷效果的影响.试验表明,水温为20~33℃时,在系统污泥龄为4~9 d,污泥负荷(单位污泥单位时间内处理的生物化学需氧量BOD5的量)达到0.18~0.55 kg.kg-1.d-1条件下,对磷的去除效果稳定在90%左右,氨氮的去除率达到80%以上,出水总氮平均质量浓度为11 mg.L-1.同时,试验过程中也发现了联合系统的好氧池中存在明显的同步硝化反硝化现象.经分析认为,这与好氧池内合理的溶解氧值和较高的污泥质量浓度有关.     

城市污水部分亚硝化的实现与稳定运行

在常温(16.4～25.5℃)限氧(溶解氧DO质量浓度为0～0.60 mg/L)条件下,以A/O除磷工艺二级出水为原水,采用中试规模(容积1.14m3)的推流式反应器进行部分亚硝化试验研究.试验结果表明:较低的DO质量浓度(＜0.60mg/L)、沿程交替好氧缺氧的运行模式及较恒定的氨氮污泥去除负荷是实现部分亚硝化的关键因素;通过调整反应器4个格室的曝气量分别为4～8,3～4,0和3～5 L/min,沿程形成好氧、好氧、缺氧、好氧的环境,DO质量浓度分别为0.40～0.60,0.25～0.45,0.05～0.10和0.40～0.60 mg/L,水力停留时间(HRT)为7～9h,污泥回流比为40％～60％,氨氧化率控制在55％左右,出水m(NO2-N)/m(NH4+-N)平均为1.11,部分亚硝化效果稳定,亚硝化率超过95％,达到后续厌氧氨氧化(ANAMMOX)生物滤池进水要求;整个运行阶段污泥沉降性能良好,污泥容积指数(SVI)为60～100 mL/g,未出现污泥膨胀现象.     

改进SBR处理垃圾渗滤液深度脱氮的启动与实现

为了在去除渗滤液中有机物的同时实现深度脱氮,利用SBR法灵活多变的反应过程,采用交替曝气和搅拌至硝化结束,然后在不添加任何外碳源的条件下以充分缺氧搅拌至内源反硝化结束的方式运行SBR系统.系统通过交替硝化反硝化、同步硝化反硝化和内源反硝化的协同作用,可以在不添加任何有机碳源的条件下,使系统出水的总氮含量小于40 mg/L,去除率达到95%以上,达到中国最新颁布的渗滤液总氮的排放标准.同时,由于50%左右的总氮是利用原水碳源在内源反硝化的作用下脱除的,试验期间的污泥浓度在没有排泥的条件下始终稳定在6 g/L左右,污泥产量大幅度减少.不同操作模式下的对比试验表明:污泥中PHA的含量是决定系统脱氮效率的重要因素;硝化前的厌氧搅拌以及短间隔曝气有利于增加污泥的储碳量,提高了系统的脱氮效率;传统的持续曝气后搅拌无法通过内源反硝化实现深度脱氮.     

缺氧段碳源浓度对反硝化聚磷的影响

为了提高反硝化除磷工艺的脱氮除磷效率,以反硝化除磷污泥为研究对象,采用静态试验进行对比研究,考察碳源浓度对缺氧反硝化聚磷的影响.结果表明:当缺氧段初始碳源浓度为10.0 mg/L时,亚硝酸盐积累严重,反硝化聚磷受到抑制;当缺氧段初始碳源浓度由24.6 mg/L上升至176.8 mg/L时,随着碳源浓度的增加,反硝化速率...     

高氮废水分段进水A/O工艺脱氮效果研究

为探讨分段进水A/O工艺在处理高氮废水时的脱氮效果,进行了小试试验研究,试验时采用自配的高氮废水作为进水原料,采用5段进水A/O工艺,分析了每段进、出水氨氮、硝氮和总氮的含量及去除率,在此基础上继而分析了该工艺脱氮的机理。结果表明:1)Ⅰ、Ⅱ工况下由于进水中有机物含量较高,该工况下反硝化反应不完全,造成出水中氨氮及硝氮含量较高,后续工况随着污水有机物含量的降低,出水中氨氮及硝氮去除效果愈加明显;2)该工艺中氨氮的去除主要是通过硝化细菌的硝化作用完成,且污泥有机负荷越小,氨氮去除效果越明显。研究结果可为国内外广泛推广生物脱氮除磷技术提供理论基础。     

影响AAO工艺处理生活污水反硝化效率的原因分析

针对我国南方的污水处理厂进水碳源较低,导致反硝化效率不高的问题,在不外加碳源的条件下,通过调整内回流量、好氧末段溶解氧浓度、进水量,分析各变量对反硝化效率的影响。结果表明,低浓度碳源条件下,增大内回流量至150%,控制好氧末段出水溶解氧为1.0 mg/L,可有效的提高本工艺的反硝化效率,而由于进水量变化引致污泥负荷增大也可提高反硝化反应速率。     

溶解氧对短程同步硝化/反硝化耦合除磷工艺的影响

采用人工模拟的高氨氮城市污水,对厌氧/好氧/缺氧(A/O/A)序批式活性污泥法反应器内短程同步硝化/反硝化耦合除磷过程的实现及稳定性进行研究.对一个典型周期内水质变化情况进行测定和分析,系统对化学需氧量(COD)、氨氮(NH⁺₄-N)、总氮(TN)、总磷(TP)去除率分别为94.8%,97.6%,89.4%,93.1%.调节曝气量以改变溶解氧质量浓度,结果表明:随着溶解氧质量浓度升高,亚硝化率由97%下降至20%;溶解氧质量浓度过低,会抑制好氧阶段的吸磷过程;溶解氧质量浓度过高,会影响好氧、缺氧阶段磷的有效吸收.     

交替式A~2/O系统碳源量对去除氮磷途径的影响

采用市政污水研究进水碳源含量不同时交替式A2/O工艺去除氮磷的途径以及效果.调控进水COD浓度分别在150、200、300、400 mg.L-1左右,氮磷浓度不变,跟踪厌氧池与缺氧池内NO3--N与总磷(TP)的变化规律.实验结果显示,几种进水水质下,系统都具有优良的除磷脱氮性能;进水COD在300、400 mg.L-1时,缺氧池内NO3--N浓度始终低于1 mg.L-1,而TP浓度由于推流作用逐渐上升,系统主要通过反硝化异养菌利用外碳源进行反硝化作用去除NO3--N;进水COD在150、200 mg.L-1时,缺氧池内TP浓度一直较低,有反硝化聚磷现象,表明交替式A2/O系统内存在专性好氧聚磷菌与反硝化聚磷菌.     

温度和污泥质量浓度对反硝化除磷的影响

以实验室运行的连续流双污泥同步除磷脱氮系统中沉池污泥为研究对象,分别考察了温度及污泥质量浓度,对反硝化除磷的影响.结果表明,反硝化聚磷菌属于低温耐冷菌,低温冲击对缺氧吸磷的影响并不大,10 ℃、20 ℃、30 ℃的最终吸磷量都很接近,3 ℃时吸磷也并没有停止,仍有9.12 mg/L的吸磷量.污泥质量浓度的变化对反硝化除磷效率的影响并不大,增大污泥系统的MLSS,可以提高缺氧初期的反硝化吸磷速度,和最终的吸磷总量,但单位污泥的吸磷量没有提高反而减小.