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.     

缺氧-好氧系统(A/0系统)处理废水的基础研究

缺氧-好氧系统(Anoxic/Oxic system简称A/O系统)是一项同时去碳与脱氮的废水处理新工艺.应用和推广A/O工艺处理含氮有机废水对水体氮污染的防治具有重要的现实意义. 在人工合成废水的模型试验中,A/O系统污泥负荷以0.1～0.2公斤BOD_5/公斤MLSS天;进水BOD_5∶TN>3∶1为宜.在上述条件下,A/O系统总氮去除率可达60%以上.本文还提出了一些改善污泥沉降性能的方法.     

缺氧-好氧系统(A/O系统)处理废水的基础研究

缺氧-好氧系统(Anoxic/Oxic system简称A/O系统)是一项同时去碳与脱氮的废水处理新工艺。应用和推广A/O工艺处理含氮有机废水对水体氮污染的防治具有重要的现实意义。在人工合成废水的模型试验中,A/O系统污泥负荷以0.1～0.2公斤BOD_5/公斤MLSS天;进水BOD_5:TN>3:1为宜。在上述条件下,A/O系统总氮去除率可达60％以上。本文还提出了一些改善污泥沉降性能的方法。     

SBR工艺处理含盐有机废水的试验研究

采用SBR工艺分别研究了不同盐度、不同有机负荷驯化下的活性污泥的生物相、污泥的沉降性能、COD去除率和出水浊度,结果表明,SBR工艺处理含盐有机废水有机负荷在0.15 kgCODCr/kg MLSS.d,盐度在25 g/L NaCl下运行,CODCr的去除率达到86%,而在高负荷和高盐度环境下容易诱发污泥膨胀.     

多点交替进水五箱一体式活性污泥工艺阶段转换实时控制基础

介绍了研发的多点交替进水五箱一体式活性污泥工艺,在工艺脱氮除磷效能试验的基础上,对通过反应器内氮磷物质的监测实现工艺阶段转换的实时控制进行了基础研究.试验结果表明,工艺具有良好的脱氮除磷效能.主体阶段1时各反应池的氮磷曲线显示,当进水端缺氧池的硝态氮降至0.5mg/L,厌氧池中的TP上升速率低于0.15mg/(L·h),好氧池的TP下降速率低于0.15 mg/(L·h)时,认为反应器完成了本阶段的设计功能,应转入下一阶段.     

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥的特性及其反应过程

以普通絮状活性污泥为种泥.采用人工配制的模拟生活污水,在序批式反应器(SBR)中成功地培养出了同步脱氮除磷好氧颗粒污泥.污泥颗粒粒径大多在0.5～1.0mm,SVI为27.0mL/g,MLVSS/MLSS为86.8%,具有良好的沉降性能和较高的生物量.采用好氧颗粒污泥进行脱氮除磷过程研究,结果表明颗粒污泥具有良好的同步脱氮除磷和去除有机物的功能.反应周期结束时氨氮、PO4-3-P去除率接近100%,COD去除率达到90%以上.     

F/M对活性污泥胞内贮存物及脱氮除磷性能的影响

为研究污泥负荷(F/M)和碳源类型对活性污泥胞内贮存物的形成、转化及反应器脱氮、除磷性能的影响，在碳源分别为乙酸钠、葡萄糖和模拟生活污水条件下通过间歇试验研究F/M分别为0.46g/(g·d)和0.36g/(g·d)(以单位质量污泥计)时，胞内贮存物聚羟基烷酸酯(PHA)和糖原的含量变化以及反应器系统的脱氮、除磷性能。试验结果表明:不同碳源反应器中胞内贮存物含量的变化以及系统的脱氮、除磷性能存在较大差异，以乙酸钠和模拟生活污水为碳源时，活性污泥胞内最高PHA质量比分别为90.5mg/g和47.3mg/g(以单位质量挥发性污泥计)，高于葡萄糖为碳源时的含量；F/M为0.46g/(g·d)时，胞内贮存物的含量高于F/M为0.36g/(g·d)时的含量，且系统的脱氮、除磷效果较好。     

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。     

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥的特性及其反应过秸

以普通絮状活性污泥为种泥,采用人工配制的模拟生活污水,在序批式反应器（SBR）中成功地培养出了同步脱氮除磷好氧颗粒污泥。污泥颗粒粒径大多在0．5～1．0mm,SVI为27．0mL/g,MLVSS／MLSS为86．8％,具有良好的沉降性能和较高的生物量。采用好氧颗粒污泥进行脱氮除磷过程研究,结果表明颗粒污泥具有良好的同步脱氮除磷和去除有机物的功能,反应周期结束时氮氮、PO4^3-P去除率接近100％,COD去除率达到90％以上。     

低基质条件下厌氧氨氧化生物膜和颗粒污泥脱氮性能对比研究

在低基质质量浓度条件下,对海绵填料生物膜反应器和颗粒污泥反应器进行厌氧氨氧化的脱氮性能进行对比研究。研究结果表明:当进水NH4+-N和NO2--N质量浓度分别为(17.03±2.16)mg/L和(19.17±2.33)mg/L时,颗粒污泥厌氧氨氧化反应器的脱氮性能明显优于海绵填料生物膜反应器的脱氮性能;保持对NH4+-N和NO2--N的平均去除率为90%以上时,通过缩短水力停留时间,颗粒污泥反应器容积氮去除速率可达3.55 kg.N/(m3·d),而海绵填料生物膜反应器仅为0.94 kg·N/(m3·d);进水中NO2--N与NH4+-N的质量浓度比能影响反应器的化学计量关系。     

A2O—MBR工艺反硝化脱氮除磷研究

以自行设计的双反应器A2O-MBR为研究对象.对模拟生活废水的脱氮除磷进行了研究.结果表明:当N、P负荷为0.14和0.3 kg·m-3·d-1时,COD、N、P去除率分别为90.5%、80.6%和67.7%,系统不必外投硝酸盐即可实现反硝化除磷.具有很强的反硝化脱氪除磷能力,反硝化聚磷菌(DPAOs)占总聚磷菌(PAO)的比例和反硝化除磷量占总除磷量的比率分别达70.00%和69.81%;污泥回漉中硝酸盐量超过一定范围会发生对厌氧释磷的抑制.本系统中当进水ρ(COD):ρ(TP)为30:1时,进水COD与回流污泥硝酸盐的比例应高于30:1.采用问歇抽吸出水有助于延缓膜污染,膜出水不受污泥沉降性的影响.     

分点进水高效除磷脱氮工艺理论及其应用

在分点进水高效除磷脱氮工艺(ECOSUNIDE)中,以统一动力学为理论基础,对动力学方程进行了分析,并对分点进水高效除磷脱氮工艺进行了工程性试验.研究表明,分点进水高效除磷脱氮系统比另一组未改造的A2/O系统可多处理水量4 500 m3/d,具有明显的水量优势。在低温、低碳源条件下,分点进水高效除磷脱氮系统出水BOD,COD和氨氮质量浓度分别稳定在6,25和1.9 mg/L左右,满足国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918—2002)一级A出水标准,其他指标稳定达到一级B出水标准。通过对分点进水高效除磷脱氮与A2/O系统内的活性污泥进行镜检分析比较,发现分点进水高效除磷脱氮系统内的活性污泥性状较好,生物相更丰富,污泥菌胶团颜色较深,较紧密,絮体边缘较清晰,丝状菌明显.     

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.     

气升式一体化A/O生物膜反应器脱氮研究

构建了新型气升式一体化A/O生物膜反应器用于生活污水的脱氮处理,考察了进水碳氮比和曝气速率对反应器硝化和反硝化的影响.试验结果表明,一定曝气速率条件下,反应器硝化效果随着进水碳氮比的提高而下降;提高曝气速率可以增加反应器好氧区和缓冲区的DO浓度,降低有机物氧化对硝化作用的影响;低进水碳氮比条件下,进水中的有机碳源能在缺氧区作为反硝化反应的电子供体被有效利用;在进水TN负荷为0.01 kg/(m3.d)、有机物负荷为0.26~0.76 kg/(m3.d)、进水碳氮比为2.7~5.3条件下,反应器COD和TN去除率分别达到96.0%和80.0%.     

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.     

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.     

低温条件下SBR活性污泥沉降性能的影响因素

对低温条件下SBR活性污泥沉降性能的影响因素问题进行了试验研究.研究表明,进水中的SS对活性污泥沉降性能有改善作用,而腐化的污水对活性污泥沉降性能有不利的影响;当SBR系统在中有机负荷(Ns=0.18 kgCOD/(kgMLSS.d)情况下运行时,活性污泥沉降性能良好;低DO质量浓度(DO≤1.0mg/L)会导致SBR系统的活性污泥沉降性能恶化.     

序批式反应器脱氮除磷工艺的实验研究

为提高污水脱氮除磷的效率,降低运行成本,对SBR脱氮除磷工艺进行了研究.采用"进水-搅拌-曝气-沉淀-排泥-闲置"的SBR运行模式,在运行工况下通过对COD、氨氮、总磷去除效果的考察来探讨污泥质量浓度、缺氧/好氧时间、p H、溶解氧与脱氮除磷和有机物去除之间的关系,并确定最佳运行条件.实验结果表明,当污泥质量浓度为3 255 mg/L,脱氮除磷效果最好,COD、总磷、氨氮的去除率分别为73.33%、98.90%、85.90%;缺氧阶段p H先快速下降后缓慢下降,聚磷菌大量释磷,在厌氧2.5 h释磷效果达到最佳;在好氧阶段,溶解氧控制在1.05~1.09 mg/L,结合实际情况确定最佳好氧时间为4.0 h.     

污泥负荷对好氧颗粒污泥运行稳定性的影响

为实现好氧颗粒污泥的工业化应用,以絮状活性污泥为接种污泥,在气升式间歇反应器(SBAR)中培养好氧颗粒污泥,探讨在颗粒污泥成熟后,不同的污泥负荷对好氧颗粒污泥运行稳定性的影响。结果表明:污泥负荷过高或过低都会对好氧颗粒污泥的稳定性有所影响。在SBAR中,污泥负荷为1 kg/(kg.d)时,好氧颗粒污泥的沉降性能和降解效果均好于污泥负荷为0.6和1.4 kg/(kg.d)时,其SVI平均为28.04 mL/g,COD、氨氮的去除率分别为91.37%和86.04%。当反应器运行77 d时粒径大于0.6 mm的颗粒仍占6.13%。     

温度对UASB厌氧氨氧化反应器运行性能的影响及其过程动力学特性

本研究通过阶梯降温方式考察了温度对上流式厌氧污泥床(UASB)厌氧氨氧化反应器脱氮性能的影响。试验结果表明,23℃是UASB反应器脱氮效能的转折点,温度大于23℃时UASB反应器可稳定高效运行,容积氮去除率(NRE)维持在87%左右;温度小于23℃时,NRE大幅度下降,但适当延长污泥驯化时间及降低容积氮负荷(NLR),NRE均缓慢回升且大致保持稳定在85%.温度由8℃提高至13℃时,逐渐提高系统进水NLR(由3.55 kg/(m~3·d)提高至5.16 kg/(m~3·d)),系统可实现良好的脱氮性能(NRE大致为84.19%).动力学分析表明,长期降温过程中的容积氮去除负荷(NRR)与温度之间的关系较好地符合改进的Stover-Kincannon模型,且活化能(E_a)随温度的降低而增加。但长期处于最适温度条件下的厌氧氨氧化菌受温度变化的影响更大,而低温驯化有助于提高厌氧氨氧化菌对温度的适应性。