周期循环式活性污泥法工艺优化提升低碳氮比城镇污水脱氮效能研究

碳氮比(C/N)是制约污水净化过程脱氮效率的重要因素之一。以周期循环式活性污泥法(CASS)工艺为基础,分别考察了排水比、曝气时间以及进水模式对C/N=1.8的低碳源生活污水脱氮效果的影响。研究结果表明,在低C/N值进水下,排水比是影响CASS脱氮效果的最主要因素。当排水比分别为30%、40%和50%时,CASS工艺出水的TN平均质量浓度分别为17.8 mg·L^-1、9.5 mg·L^-1和6.6 mg·L^-1,TN去除效果随排水比增加而显著提升;因此,对于CASS工艺而言,排水比宜根据C/N进行适当调整,而不应该统一设置成30%。     

城镇污水改良A2/O工艺调试与脱氮除磷优化研究

考察了改良A/A/O工艺在城镇污水处理厂中各指标的运行情况。对该厂进行了工艺调试和优化,结果表明,设计进水水质指标COD、NH₄-N、TN、TP、SS分别为80～280 mg/L、14～26 mg/L、20～50 mg/L、1～2.5 mg/L、50～140 mg/L,设计出水水质指标分别为≤80 mg/L、≤4 mg/L、≤10 mg/L、≤0.4 mg/L、≤20 mg/L,去除率分别为≥85.7%、≥87.5%、≥57.1%、≥87.5%、≥94.4%,污水的出水水质能达到城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级A标准。     

江西省上饶市江北污水处理厂改扩建西迁工程设计

江西省上饶市江北污水处理厂一期常超负荷运行,出水时常不达标,而排放标准又显著提高,且周边已无增加征地的余地,进行综合考虑,须另选适宜厂址集中建设污水处理厂。经多方面技术经济比选和设计优化,污水处理采用简洁高效的“两点进水A²/O循环流式生物池+高效沉淀+纤维转盘过滤”组合工艺,出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准后就近排入信江。     

基于SASMBR的城镇污水PN/ANAMMOX研究

基于目前短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺处理城镇污水中反应器运行不稳定和氮去除负荷低的问题, 本文设计一种新型复合生物反应器: 序批式–折流板–分置膜生物反应器(sequencing batch-baffled-separate membrane bioreactor, SASMBR)。将该反应器应用于PN/A工艺处理城镇污水, 探究反应器的性能, 并对SASMBR运行PN/A工艺的运行成本进行分析。结果表明, 采用SASMBR 反应器运行PN/A工艺处理城镇污水, 能够实现高效稳定的脱氮效果, TN去除率达到80%~85%, 氮素去除负荷(nitrogen removal rate, NRR)达到0.20~0.22 kgN/(m^-3·d^-1), 出水TN浓度维持在8 mg/L以下。16S rRNA基因测序分析发现, 短程硝化SASMBR反应器内设置的折流板能够富集氨氧化细菌(ammonia oxidation bacteria, AOB), 确保短程硝化SASMBR反应器的良好性能; 厌氧氨氧化SASMBR内固定在折流板两侧的无纺布可以有效地持留厌氧氨氧化菌(ammonium oxidizing bacteria, AnAOB), 同时, 厌氧氨氧化SASMBR内丰度升高的AOB可以为AnAOB 提供生长的厌氧环境和 NO₂^--N 基质, 使厌氧氨氧化SASMBR反应器能够快速启动和高效稳定运行。SASMBR的运行成本为0.037 元/m³, 比传统城镇污水处理厂的运行成本大幅度降低。     

缺/厌氧段不同碳源投加比对倒置A~2/O工艺脱氮除磷性能的影响

采用缺/厌氧段不同碳源投加比的倒置A2/O工艺处理低C/N城市生活污水,重点研究缺/厌氧段不同碳源投加比对工艺脱氮除磷的影响,并探讨其机理.缺/厌氧段碳源投加比为100%∶0%(工况Ⅰ)、70%∶30%(工况Ⅱ)、50%∶50%(工况Ⅲ).结果表明:静态实验,碳源投加比对3个工况反硝化过程影响较大,对硝化过程影响较小,TP浓度在厌氧段变化明显,且与细胞内物质PHB、聚磷和糖原的代谢变化呈现良好的相关性;倒置A2/O小试试验,不投加碳源及3个工况条件下好氧段的MLVSS/MLSS分别为0.71、0.70、0.66和0.68,对COD和NH+4-N的去除效果影响较小,TN去除率分别为67.5%、83.8%、81.4%和74.1%,TP去除率分别为55.8%、66.4%、85.6%和73.4%;活性污泥中微生物群落变化与工况条件改变有关,COD物质流分析表明不同工况在碳源利用上没有明显差异.小试试验验证了静态实验,工况ⅡMLVSS/MLSS最低,TN和TP去除效果较好.合理分配倒置A2/O工艺中缺/厌氧段碳源投加量,是提高脱氮除磷效果的较理想方法之一,试验结果可为污水处理厂的升级改造和新建污水处理厂有关分段进水设计工艺提供依据.     

ASM2D模型的多模式AAO工艺模拟和优化

利用活性污泥2D模型(ASM2D)构建厌氧-缺氧-好氧(AAO)多模式工艺的模型,通过灵敏度分析,对模型的动力学参数进行校正.通过改变工艺运行模式,排泥量、内回流比和外回流比,优化多模式AAO工艺.结果表明:该污水处理厂的最优工艺运行模式为改良式AAO模式;当控制排泥量为2 000 m³·d^-1时,内回流比为100%,外回流比为50%,出水COD_Cr、氨氮和总氮质量浓度等指标均可达到GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准;经过模拟和比较,曝气能耗比原来节省28.7%,内回流能耗相比原来节省37.3%.     

水解酸化+A2/O+AO+芬顿氧化工艺处理工业园区污水

针对工业园区的污水排放企业种类较多、进水水量水质波动较大、污染物复杂且可生化性差、排放标准高的特征,以浙江省德清县某工业园区实际污水处理工程为对象,分析了水解酸化+A2/O+AO+芬顿氧化工艺处理以印染、食品制造、金属加工企业为主的废水排放的技术经济可行性.实践结果显示,出水水质的COD、NH₃-N、TN及TP能稳定达到《城镇污水处理厂主要染物排放标准》(DB33/2169—2018)中的限值,其余指标达到《城镇污水处理厂染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准;工程投资金额为8 200元/m³,实际直接运行成本为2.39元/m³.     

ABR-生物接触氧化工艺处理低碳氮比污水的碳源调配

低碳氮比生活污水由于碳源不足,采用传统A/O工艺处理难以出水达标.采用改进的ABR-生物接触氧化工艺对低碳氮比污水进行实验,通过优化运行参数,合理调配碳源,提高碳源利用率,确定了不同m(COD)/m(N)条件下该工艺对污水的处理效果.研究结果表明:改进的ABR-生物接触氧化工艺能有效提高碳源利用率和脱氮效率;在水力停留时间为10h,混合液回流比为2.5,温度为30℃时,系统碳源利用率和TN去除率达到最高;在不同m(COD)/m(N)条件下,TN去除率随着m(COD)/m(N)的减小而迅速降低.当进水m(COD)/m(N)为2～4时,TN去除率低于60％,处理效果不理想:当进水m(COD)/m(N)约为5时,TN去除率达到71.3％,出水TN质量浓度小于20 mg/L,满足排放标准要求;当m(COD)/m(N)为6～7时,TN去除率大于80％,出水TN质量浓度小于15 mg/L.     

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.     

哈尔滨群力污水处理厂工艺调试及优化调整

针对哈尔滨群力污水处理厂进水成分复杂,水质波动大等特点,通过调整曝气时间、污泥负荷、充水比、反硝化时间等,优化调整CASS工艺参数。试运行结果表明：该污水处理厂按进水0.5 h、曝气2.5 h、静沉1.5 h、滗水1.5 h的方式运行,MLSS控制在7 000 mg/L左右时,CASS工艺能稳定运行,且CODCr去除率达87.5%,BOD5去除率达80.4%,氨氮去除率达97.83%,TN去除率达86.21%,TP去除率达89.36%,SS去除率达97.14%。各项水质指标均能达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B的标准。     

不同C/N对活性炭颗粒填料厌氧同步消化反硝化的影响

构建以粒径3~6 mm活性炭颗粒为填料的厌氧污水处理系统,厌氧消化菌和反硝化菌在活性炭颗粒表面附着成膜,考察不同C/N对厌氧同步消化反硝化的影响。以葡萄糖为有机碳源,进水中葡萄糖质量浓度分别为300 mg·L^-1和400 mg·L^-1时,较高C/N对NO^-₃-N去除有利,最高去除率为95.21 %;较低C/N对COD和NH⁺₄-N的去除有利,最高去除率分别达到96.00 %和42.43 %以上。研究表明,以活性炭颗粒为填料的厌氧高效处理废水技术是可行的,不同C/N对厌氧同步消化反硝化处理含氮和有机物废水具有较明显的影响。     

A~2O-BAF与A~2O工艺处理较高C/N比生活污水时的污泥沉降性对比分析

考察2种工艺处理较高ρ(COD)/ρ(TN)(简写为C/N)生活污水时的污泥沉降性,系统在污水C/N比为7.1左右的情况下,稳定运行30d。实验结果表明:A2O-BAF工艺的沉降性远远好于普通A2O工艺,前者无污泥膨胀之虞,而后者比较严重,主要原因为:A2O-BAF工艺缺氧段长,好氧段短,能有效抑制丝状菌性膨胀;A2O-BAF工艺污泥含磷量是普通A2O工艺的2倍多,前者为6%左右,而后者为3%左右,前者污泥密度高;A2O-BAF工艺面临的污泥上浮问题远不如普通A2O工艺严重,絮体更实,凝聚性更强。     

脉冲水解酸化-A/O生物反应器处理石化废水的中试研究及微生物群落结构解析

 采用自行设计的脉冲布水器,建造脉冲水解酸化-A/O（厌氧好氧工艺法）中试装置处理实际石化废水。水解酸化池和A/O的容积分别2.6 m³和3.9 m³;脉冲布水器的频次为10次/h;A/O池污泥龄25 d,污泥回流比100%,温度15~32℃。反应器稳定运行近7个月的结果表明：尽管进水化学需氧量（COD）和氨氮波动较大,但出水COD和氨氮的去除率保持稳定。在进水COD质量浓度为（458±107）mg·L^-1,系统COD去除率为80%,其中脉冲水解酸化池（PHA）的COD去除率为29%。进水氨氮质量浓度为（35.9±11.3）mg·L^-1,系统氨氮的去除率为86%。UV₂₅₄和TN的平均去除率约为58%,TP去除率可达86%。PHA泥水混合良好,出水挥发性脂肪酸（VFA）浓度比进水提高近1倍,BOD₅（5天生化需氧量）/COD值比进水提高35%,显示其良好的水解酸化效果,并可提高进水的可生化性。Ilumina Miseq测序结果表明：变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）是主要的优势菌群,所占的比例在50%以上。在属的水平上,Anaerolineaceae和Clostridiales在水解酸化池中丰度较高;A/O池中丰度较高的菌属为Flexibacter,Thiobacillu,Nitrosomonadaceae和Nitrospira。通过反应器各段不同微生物种群的共同作用,石化废水中复杂的有机污染物得以有效降解。结果表明,脉冲布水水解酸化-A/O工艺是一种很有前途的石化废水处理技术,并可应用于其他工业废水的处理。     

集成式反应器SND对低碳氮比生活污水的深度脱氮效能及其动力学

以由实际生活污水配制的低C/N比生活污水为研究对象,在集成式反应器主反应区实现了同步硝化反硝化(SND)脱氮.考察了集成式反应器对低C/N比污水的脱氮效能.结果表明:DO=1.4~1.7mg/L,总HRT=18h(主反应区HRT=7.2h),C/N=5时,NH+4-N可从15±2mg/L平均降至2.5mg/L,总氮可以从20±2mg/L平均降至3.4mg/L,TN处理负荷可达0.13kg TN/(m3·d),较同类低C/N比污水脱氮系统高;相同条件下连续运行时,出水NH+4-N和TN浓度稳定在0.8~3.0mg/L和1.4~4.7mg/L,去除率在80.2%~94.9%和76.5%~93.2%.以Monod方程为基础通过物料衡算求解出SND动力学方程并求得硝化过程氨氮饱和常数KNH4-N+=1.34mg/L,氨氮降解反应级数n=0.622 4,反硝化过程硝酸盐氮饱和常数KNO3-N-=0.71mg/L.分析表明:该SND系统内生物量充足、活性高,生物降解效率受底物浓度限制小,集成式反应器结构合理,可实现小水量低C/N比生活污水深度脱氮,为我国中小城镇生活污水深度处理提供技术支持和理论依据.     

A/A/O微曝氧化沟工艺在城市污水处理厂的应用

马鞍山经济开发区污水处理厂应用A/A/O微曝氧化沟工艺技术优化和改良工艺设施。该工艺的节能效率高,较一般氧化沟工艺相比综合能耗下降30%,运行费用亦可节约20%。     

旁路化学除磷对A2 / O 工艺的影响研究

为考察旁路化学除磷对常规A2/O工艺系统脱氮除磷效果的影响,试验在常规A2/O工艺厌氧池末端接入旁路化学除磷池,并调节化学除磷池的pH值以达到除磷的目的。实验结果表明:改进后的A2/O工艺,当进水TN为40～50 mg·L-1、出水TN为11.8～15.5 mg·L-1时,TN平均去除效率为69.21%;当进水TP为4.2～8.9 mg·L-1、出水TP为0.50～0.75 mg·L-1时,TP平均去除效率为90.57%,较传统A2/O工艺,TN、TP去除率分别提高了4.04%、2.37%,说明旁路化学除磷对常规A2/O工艺系统脱氮除磷效果具有一定的改善作用。     

纤维填料型A~2/O工艺处理生活污水的碳源补充

纤维式组合填料A~2/O工艺体系中当采用甲醇、葡萄糖和乙醇作为系统碳源时,得到甲醇作为外加碳源时,系统运行效果最佳,出水TN、NH_3—N、TP和COD质量浓度分别为14.99、18、1.04、64mg/L,TN、NH_3—N、TP和COD的去除率分别为85.81%、81.43%、86.21%和84.58%.研究三种碳源对反硝化的响应时间得到,甲醇的反硝化响应速度最快,硝酸盐氮被完全去除的时间为20 min.对A~2/O工艺的碳源补充分析研究得到,当外加碳源(甲醇)投加比例为1∶2∶0,投加量为400 mg/L时,A~2/O工艺运行效能最佳,得到TP、TN、NH_3—N和COD的去除率分别是86.64%、87.84%、94.87%和89.18%,出水质量浓度分别为0.46、15.21、7.18、42 mg/L.     

固体碳源投加量强化低C/N污水脱氮的研究

以经碱处理过的玉米芯作为固体碳源处理低C/N比污水,考察玉米芯为0,2.5,5.0和7.5g时系统中氨氮、硝态氮、亚硝态氮和总氮的去除率﹒实验结果表明:当玉米芯投加量为5.0 g/200 ml时,系统中亚硝态氮的浓度低于0.02mg/L且没有亚硝态氮的积累;出水NH3-N,NO3-N和TN去除率分别为93%～95%,92%～96%和93%-97%﹒通过考察不同玉米芯投加量对出水COD浓度的影响,可以看出玉米芯投加量过多会造成二次污染的现象﹒因此,在强化低C/N污水的技术中,应将固体碳源投加量控制在合适范围内,对于C/N比为1.5的污水,固体碳源的最佳投加量为5.0 g/200 ml﹒     

污水生物处理工艺对重金属离子的去除特性分析

以福州市A、B两座污水处理厂为研究对象,Mn、Fe、Ni、As、Cr为检测项目,对各重金属元素的去除特性与去除机制进行分析讨论.研究结果表明:1两座污水处理厂进水重金属离子污染情况不严重,仅Mn、Fe含量略高,可能与福州地区环境背景有关;2以A/O工艺作为生物单元的A污水处理厂对重金属离子的去除率在49.3%(Mn)至93.1%(Fe)之间,以CASS工艺为主的B污水处理厂去除率整体上劣于A污水处理厂,各重金属离子的去除率在28.5%(Mn)至88.2%(Fe)之间;3在城市污水生物处理过程中,重金属去除主要依赖于生物单元,物理单元的去除作用不显著;4预测两座污水处理厂对各重金属离子的去除能力为0.03~18.10 kg·d-1.     

粪便污水与城市污水合并处理脱氮特性

采用广州市D污水厂倒置A2/O工艺的模拟反应器,通过单因素试验和正交试验发现,HRT是影响脱氮的最关键因素,为实现高效脱氮,水力停留时间至少应维持8 h;在水温28～35 ℃、粪便污水与城市污水混合比1∶300时,最优运行参数如下:泥龄20 d、水力停留时间8 h、DO质量浓度2.0 mg/L、污泥回流比80%、混合液回流比150%.在此工况下运行,NH3-N去除率为97.0%～99.4%,TN去除率为61.4%～68.7%,且出水浓度均可满足<城镇污水处理厂污染物排放标准>一级A标准.