有机负荷和溶解氧的变化对SBR污泥膨胀的影响及控制方法

本文研究SBR工艺处理汽车电泳废水在不同有机负荷、溶解氧条件下污泥膨胀的现象，分析膨胀发生机理，分别提出控制方法。实验结果表明，在低、中、高负荷时，只要溶解氧发生变化，均有可能发生膨胀。低负荷、正常溶解氧时发生的膨胀可以通过前联好氧生物选择器加以控制；中负荷、低溶解氧及高负荷、低溶解氧活性污泥发生膨胀时可以通过强化曝气得到控制。     

低溶解氧污泥微膨胀污染物去除性能的研究

为了研究低溶解氧微膨胀状态下污染物的去除效果，采用SBR反应器，平均DO浓度为0.5～0.9 mg/L，通过好氧/缺氧(O/A)的运行方式，对污染物处理效果进行研究。结果表明：低溶解氧丝状菌污泥微膨胀状态下，SVI可稳定控制在200 mL/g左右,出水SS含量很低，COD去除率在80%以上，氨氮去除率90%以上，除磷效率在90%之上，出水水质良好，同时可以节约曝气量约46.7%。低溶解氧微膨胀状态下，可保证出水处理效果，污泥沉降性能影响小，同时可以节约动力费用。     

反应沉淀一体式矩形环流反应器处理城市污水的影响因素研究

通过中试研究了不同溶解氧浓度、有机负荷、HRT条件下,反应沉淀一体式矩形环流反应器(RPIR)对深圳市南山污水处理厂低C/N城市污水的处理效果。结果表明,在控制溶解氧浓度为1 mg/L、COD容积负荷小于2.5 kg/m3.d、NH4+-N容积负荷不超过0.2 kg/(m3.d)、HRT为4 h时,COD平均去除率可达90%,NH4+-N平均去除率超过80%。RPIR在处理该城市污水过程中具有良好的抗冲击负荷能力,污染物去除效率高,运行稳定。     

EGSB反应器运行中的床层流态行为及其控制

生物量流失是EGSB反应器在高负荷状态下稳定运行面临的主要问题。利用实验室EGSB反应器在中温条件下处理高浓度葡萄糖废水,研究EGSB反应器在高负荷状态下的床层流态行为及其受影响因素。结果表明,在该反应器结构形式下,当有机负荷达到23-26 kg COD/（m3·d）,水力上升流速在约3.0 m/h,气体上升流速在约1.3 m/h状态下运行时,床层易发生剧烈流化现象,并导致颗粒污泥的解体和流失。降低反应器回流比、减小反应器内水力上升流速,控制床层在悬浮状态时可以有效降低高负荷状态下生物量的流失,并取得了有机负荷46 kg COD/（m3·d）,COD去除率97%以上的处理效果。     

污泥转移SBR工艺污泥膨胀及恢复过程中EPS的动态变化

采用新型脱氮除磷工艺-污泥转移SBR处理生活污水,主反应器因长时间处于低污泥负荷0.09~0.15 kg·(kg·d)~(-1),引起了丝状菌污泥膨胀;通过采取提高进水负荷及静态进水等方式,提高主反应器内的污泥负荷0.21~0.39kg·(kg·d)~(-1)使其污泥膨胀得以控制及恢复。考察在此过程中,EPS的变化对活性污泥沉降性能的影响。结果表明在污泥膨胀及恢复过程中PS/PN与SVI值呈明显正相关性,R~2分别为0.886 7、0.867 3;在污泥膨胀时EPS总量与SVI值呈正相关性;在恢复过程中,EPS总量与SVI值之间线性相关性不强。影响活性污泥沉降性能的关键因素是EPS中多糖与蛋白质的相对含量。     

溶解氧分区控制的一段式自养脱氮工艺的性能及其中微生物的特征

针对一段式自养脱氮工艺普遍存在脱氮性能较差或不稳定的问题,提出了溶解氧分区控制的策略,研发了一种内外分层、溶解氧分区的新型自养脱氮反应器.通过改变反应器的进水氮负荷和调控曝气量,考察其溶解氧分区效果和脱氮性能变化,并探究长期运行过程中微生物群落结构特征.结果表明:在为期250d的连续实验中,新型反应器能实现良好的溶解氧...     

膜生物反应器中污泥膨胀和腐败研究

针对聚醚砜膜生物反应器处理豆制品废水时发生的丝状菌污泥膨胀和污泥腐败问题,进行了实验研究。试验结果表明:污泥膨胀是由pH过低和有机负荷过高引起的,通过投加无水Na2CO3调节碱度和降低有机负荷,污泥沉降性能很快得到了改善;污泥腐败则是因废水厌氧降解过程所释放的NH3,CO2,H2S等气体所致。     

膜生物反应器中污泥膨胀和腐败研究

针对聚醚砜膜生物反应器处理豆制品废水时发生的丝状菌污泥膨胀和污泥腐败问题，进行了实验研究。试验结果表明：污泥膨胀是由pH过低和有机负荷过高引起的，通过投加无水Na2CO3调节碱度和降低有机负荷，污泥沉降性能很快得到了改善；污泥腐败则是因废水厌氧降解过程所释放的NH3，CO2，H2S等气体所致。     

溶解氧对晚期垃圾渗滤液短程硝化及微生物群落结构变化的影响

以上海老港垃圾填埋场配套污水处理设施中的污泥为菌种源,在序批式活性污泥反应器(SBR)中对晚期垃圾渗滤液进行短程硝化处理,调节SBR中溶解氧浓度,考察溶解氧对渗滤液短程硝化的影响,分析不同溶解氧条件下污泥微生物群落结构的变化.结果表明,低溶解氧(0.2～0.5 mg/L)条件下,SBR可以获得较高的短程硝化效率,反应17h后,SBR内亚硝态氮/氨氮(质量比)为1.05,氨氮负荷可达到1.5 kg/(kg·d)(以每千克污泥悬浮固体每天承担的氨氮计),出水可以满足后续厌氧氨氧化处理的要求.从污泥变形梯度凝胶电泳(DGGE)图谱中可以看出,SBR微生物群落结构中主要优势种有uncultured Bacteroidetes bacterium、uncultured bacterium、uncultured Candidatus Amoebophilus sp.等.随着溶解氧含量的升高,SBR内微生物群落结构的多样性有所升高,但溶解氧对微生物群落结构影响有限.     

低COD/N-NH_4比废水的同时硝化反硝化生物处理策略

从生化反应计量学出发 ,提出了对低 COD/ N- NH4比废水可以通过控制营养配比、调控溶解氧浓度和控制生物硝化及生物反硝化 ,经过 NO- 2 途径进行同时硝化反硝化的生物处理策略。对香港低 COD/ N- NH4比的垃圾渗漏水用同时硝化反硝化处理的成功实例进行了讨论     

SBR工艺活性污泥比耗氧速率与控制参数的关系

活性污泥的比耗氧速率(SOUR)是表征污泥生物活性的重要参数之一,从微生物呼吸速率角度反映了活性污泥生理状态和基质代谢状况.通过监测SBR工艺活性污泥的SOUR,考察了SBR工艺中活性污泥SOUR的变化规律,研究了活性污泥的SOUR与各项控制参数之间的相关关系.试验结果表明,活性污泥的SOUR可以有效地表征SBR工艺的生化反应进程,并与DO、氧化还原电位(ORP)和pH之间存在良好的相关关系.     

进水水质成分改变引发的污泥粘性膨胀及控制

在研究强化SBR工艺除污性能时，由于可溶性淀粉投加导致进水水质成分发生改变，污泥沉降性能在短时间内迅速恶化，污泥出现大量的粘液。镜检发现，大量指状菌胶团异常增殖且丝状菌的数量也逐渐减少。实验结果表明，系统膨胀属于污泥粘性膨胀。停止可溶性淀粉和提高主反应池的DO浓度，污泥粘性膨胀并未得到恢复，但污泥粘液逐渐消失。粘液消失后，通过模拟前期进水水质成分和缩短泥龄，污泥粘性膨胀得以控制，污泥沉降性能在短时间内恢复。实验还研究了污泥粘性膨胀对污染物去除性能的影响。     

经济溶解氧在氧化沟节能运行中的应用研究

从曝气系统节能的角度出发,分析污水处理活性污泥法中曝气系统溶氧速率与耗氧速率之间的关系,提出了经济溶解氧浓度的概念,并通过理论分析及实际分析论证了其存在的可能性。通过实验,验证了经济溶解氧在曝气系统中的存在,并且对反应器处于经济溶解氧下的运行效果进行了分析。研究表明,在经济DO浓度下,出水水质符合标准要求,系统运行稳定,跟实测的DO浓度比较,平均DO浓度下降0.7mg/L,节能效果显著。     

污泥龄对LSP & PNR污泥减量新工艺运行效能的影响

通过研究分析污泥龄（SRT）对富磷污水除磷的LSP&PNR污泥减量新工艺运行效果的影响，结果发现，延长污泥龄有利于提高系统的厌氧释磷能力，但不影响其总的除磷率，同时磷的回收比例增大，当SRT=50 d时，磷回收率取得最大值70.4％；LSP&PNR系统污泥龄增加，还有利于污泥产率的降低。试验还发现，排富磷污水除磷的长污泥龄LSP&PNR系统的除磷效率与污泥产率之间不存在制约关系，即系统可以同时获得优异的污泥减量与生物除磷效果，当SRT=50 d时，每降解1 kg COD仅产生0.143 kg污泥，而除磷率达最高值928％；LSP&PNR系统中SRT、DO与SVI之间存在一定的相关性，在供氧充足（DO＝0.8～1.5 mg/L）条件下，SRT增加，SVI越高，但对于SRT为50 d的LSP&PNR系统，稳定运行时没有污泥膨胀之虞。     

氯化钙控制污泥膨胀

污泥膨胀是活性污泥工艺运行中经常遇到的最棘手的问题之一。本实验以人工合成污水为底物,采用序机式活性污泥法（SBR）;研究投加无机混凝剂氯化钙控制污泥膨胀的情况,同时研究丝状菌和菌胶团的变化。研究发现,投加氯化钙后,丝状菌数量明显减少;形成较多大而密实规则的菌胶团,污泥膨胀得到控制。污泥容积指数（SVI）由最初的309.5 mL/g降到67.1 mL/g,污泥沉降性能改善。停止投加氯化钙后又运行了18周期,活性污泥没有发生再次膨胀。投加氯化钙对COD去除率没有明显影响。研究结果表明,投加氯化钙是一种有效的污泥膨胀应急控制措施。     

SBR处理模拟氯苯废水

在SBR中利用光合细菌球形红细菌污泥颗粒进行模拟氯苯废水处理的初步研究,结果表明,采用球形红细菌污泥颗粒处理模拟氯苯废水的SBR系统是可行的,其降解氯苯过程符合Monod一级反应动力学方程。当进水氯苯浓度在125～187.5 mg/L变化时,处理效率都能稳定在90.5%～95.6%之间;其最佳工艺条件为反应时间6 h、DO 4.75～5.0 mg/L、沉淀时间1.5 h、污泥颗粒浓度4 000～6 000 mg/L。在污泥颗粒浓度4 000 mg/L、DO 5.0 mg/L、反应时间6 h的最佳条件下,当进水COD为748.1 mg/L、氯苯浓度100 mg/L时,COD的去除率达90.9%,处理后出水COD满足国家一级排放标准要求。     

Aerobic sludge digestion under low dissolved oxygen concentrations.

Low dissolved oxygen (DO) concentrations occur commonly in aerobic digesters treating thickened sludge, with benefits of smaller digester size, much reduced aeration cost, and higher digestion temperature (especially important for plants in colder areas). The effects of low DO concentrations on digestion kinetics were studied using the sludge from municipal wastewater treatment plants in Akron, Ohio, and Los Lunas, New Mexico. The experiments were conducted in both batch digestion and a mixed mode of continuous, fed-batch, and batch operations. The low DO condition was clearly advantageous in eliminating the need for pH control because of the simultaneous occurrence of nitrification and denitrification. However, when compared with fully aerobic (high DO) systems under constant pH control (rare in full-scale plants), low DO concentrations and a higher solids loading had a negative effect on the specific volatile solids (VS) digestion kinetics. Nonetheless, the overall (volumetric) digestion performance depends not only on the specific digestion kinetics, but also the solids concentration, pH, and digester temperature. All of the latter factors favor the low DO digestion of thickened sludge. The significant effect of temperature on low DO digestion was confirmed in the mixed-mode study with the Akron sludge. When compared with the well-known empirical correlation between VS reduction and the product (temperature x solids retention time), the experimental data followed the same trend, but were lower than the correlation predictions. The latter was attributed to the lower digestible VS in the Akron sludge, the slower digestion at low DO concentrations, or both. Through model simulation, the first-order decay constant (kd) was estimated as 0.004 h(-1) in the mixed-mode operations, much lower than those (0.011 to 0.029 h(-1)) obtained in batch digestion. The findings suggested that the interactions among sludges with different treatment ages may have a substantially negative effect on digestion kinetics. The use of multistage digesters, especially with small front-end reactors, may be advantageous in both "process" kinetics and "biological reaction" kinetics for sludge digestion.     

Phosphorus release in aerobic sludge digestion.

The objectives of this study are to examine the phosphorus release in aerobic sludge digestion and to better understand its governing mechanisms. In this study, phosphorus release was examined using the secondary sludge from both conventional and biological nutrient removal processes. The experiments were carried out at room temperature (22 +/- 2 degrees C), with or without automatic control of pH (4.5 to 7.8), and under three aeration schemes: fully aerobic (dissolved oxygen [DO] at 3 to 4 mg/L), low DO (0.2 to 0.8 mg/L), and cyclic (with alternate on/off aeration). The released phosphorus concentrations were 20 to 80 mg/L for the conventional sludge and 60 to 130 mg/L for the biophosphorus sludge. Higher phosphorus release also occurred at low pH (<6.0). As for the effect of DO, fully aerobic digestion caused higher phosphorus release than the low-DO and cyclic operations. For better understanding, the solid phosphorus in sludge was conceptually categorized into three forms: inorganic phosphorus precipitates, organic cellular phosphorus, and polyphosphate (poly-P) in polyphosphate-accumulating organisms. Dissolution of inorganic phosphorus precipitates is controlled by physical and chemical conditions, with pH being the most important in this study. Lowering the pH to 4 to 6 clearly promoted the release of inorganic phosphorus. Polyphosphate hydrolysis, on the other hand, was found to be regulated biologically (sensitive to occurrence of anaerobic conditions) and was insignificant in the glutaraldehyde-fixed sludge. Phosphorus release from organic phosphorus should correlate with the volatile solid (VS) digestion, which lyses the cells and frees the phosphorus covalently bonded with the organic matters. The amounts of phosphorus released per unit VS digested (deltaP/deltaVS) were therefore calculated for experiments with long periods of constant pH (to minimize interferences from dissolution/precipitation of inorganic phosphorus). The results suggested that some poly-P was hydrolyzed and released accompanying the aerobic VS digestion, but at rates far lower than those under anaerobic conditions.     

变频控制DO下SBR硝化反应控制参数及节能的中试研究

根据微生物好氧反应的需氧量调节曝气量在当今能源紧缺的形势下具有十分重要的意义.为了研究曝气量大小对SBR实时控制参数pH、DO的影响,采用变频器调节曝气量以控制系统不同的DO浓度,以60 m3中试SBR反应器处理北京市北小河污水处理厂城市污水,考察了硝化过程中pH值、DO与有机物去除及硝化过程的相关性,并引入了新的控制参数--变频频率f.试验结果表明,控制溶解氧浓度较低时,pH值不能作为硝化结束的控制参数,但可根据变频频率f的特征点判断硝化反应的结束;控制溶解氧为3.0 mg/L和4.0 mg/L时,DO、pH值、变频频率f都可作为硝化结束的控制参数,同时,变频控制可有效降低单位时间内风机的能耗.     

活性污泥硝化过程的动态响应信号

把pH值在线监测与药品自动投加系统与已开发的混合呼吸测量仪集成,组成自动呼吸-滴定测量仪,同时测得废水生物处理过程溶解氧（DO）、pH、氧气利用速率（OUR）和质子变化速率（HVR）。分别监测了只投加NH4＋-N底物的活性污泥硝化过程和实验室脱氮除碳SBR曝气阶段的DO/pH响应,结果显示,两信号呈一定规律变化,在反应...