关于采用间歇式曝气法脱氮的研究

一、前言在向湖泊与内海湾等封闭性水域排放前的污水处理厂,必须进行以脱氮、磷为目的的深度处理。就连滨松市位于滨名湖流域的三个小型污水处理厂,从1981年开始,也先后进行深度处理。作为城市污水的脱氮方法,现在广泛采用的是循环式硝化脱氮法。在该市,开始深度处理时,采用循环式硝化脱氮法进行脱氮。然而,1982年在瞳凯丘净化中心及湖东净化中心二个污水处理厂,改用硝化-内生脱氮法的处理方式脱氮。     

用生化法降低污水中的氮和磷

1.对氮、磷采取对策的重要性在海湾和湖泊等闭锁性水域中,由于以氮、磷为主要原因所造成的红潮,使水质受到二次污染,现已成为严重问题,因此日本对脱氮除磷的研究和治理于1972年以前就着手了。氮和磷的来源主要以工厂、企业为主,此外还来自污水处理厂、粪尿处理厂和居民区的排水等。但是其含量以城市下水道普及率高的地方为多,因为在排放的污水中,下水道水中的氮、磷含量比例很大,因此,关于氮、磷的降低变得更为重要起来。     

关于废水中氮和磷的去除研究

废水中存在的氮和磷一旦排入天然水体,就会造成藻类繁殖和水体的富营养化,因此将氮和磷从废水中有效去除是非常必需的.本文从污水处理厂提高脱氮除磷的工艺出发进行研究,对进一步强化仅通过生物作用去除氮、磷的二级污水处理厂的处理工艺,将深度处理单元加入到污水处理厂中,减少出水指标和对地表水的影响很有意义.     

环胶州湾污水处理厂排放口溶解有机氮生物可利用潜力研究

溶解有机氮(DON)是陆源输入近海总溶解氮(TDN)的重要组成部分,其生物可利用性对探讨近海氮污染和富营养化形成机制具有重要意义.本研究根据2012年7月、2012年11月、2013年3月和2013年5月在胶州湾海域4个污水处理厂进行的4次调查,分析了直排胶州湾污水处理厂水体中总溶解氮(TDN)及其中总溶解氨基酸(TDAA)的含量和季节分布特征,并以溶解有机碳n(DOC)/溶解有机氮n(DON)和氨基酸的构成和丰度为指标,评价了直排胶州湾各污水处理厂排放口DON的生物可利用性.结果表明,TDN的变化范围为413.10~3 580.65μmol·L~(-1),并基本呈现3月和11月高,5月和7月低的变化趋势,其中,DON在TDN中所占摩尔分数变化范围为2.14%~88.75%.各污水处理厂排放口不同季节DOC/DON值较低,介于0.2~26.2 mol·mol~(-1)之间,平均值为(5.05±6.39)mol·mol~(-1),而TDAA中所含碳在DOC中的摩尔分数即TDAA/DOC值较高,分布在0.33%~3.02%之间,平均值为1.54%±0.78%,基于TDAA/DOC估算排入胶州湾各污水处理厂排放口污水中具有生物可利用溶解有机质所占摩尔分数为0.44%~46.97%.上述结果表明,直排胶州湾污水处理厂排放口DON具有较高的生物可利用性,对该海域富营养化贡献不容忽视.     

低碳氮比进水AAO污水处理厂低碳运行

为探明低碳氮比进水条件下AAO污水处理厂的碳排放特征,提出可行的低碳运行策略,基于排放因子法对7座低碳氮比进水AAO污水处理厂(分为AAO组和AAO-MBR组)运行1a产生的碳排放进行核算与评价,对具有显著低碳表现的污水处理厂开展全流程分析剖析其碳减排途径。结果表明,电耗和N₂O排放是主要碳排放来源,分别贡献49.43%和25.75%的碳排放。AAO-MBR组以间接碳排放为主,电耗碳排放占至约60%,而AAO组生物作用导致的直接碳排放占主导。AAO组平均吨水比碳排放显著低于AAO-MBR组(0.47和0.79kgCO_2eq/m³),更具低碳运行潜力。7座污水处理厂中,WWTP7各项比碳排放评价指标均为最低,意味着其最具低碳运行能力。充分利用进水碳源,多路径协同脱氮除磷同时精准控制溶解氧浓度避免过曝气是其大幅削减能耗和物耗,实现碳减排的关键路径。     

硝化速率测定和硝化细菌计数考察脱氮效果的应用

通过对闵行污水处理厂、某石化厂污水处理厂生物脱氮系统硝化段活性污泥的硝化速率测定和硝化细菌计数，并结合其运行水质数据，分析了两污水处理的脱氮效果差异及其原因。结果表明，生物脱氮系统化段的硝化速经和硝化细菌数量是判断生物脱氮效果的重要依据。     

污水厂进水氮指标选取的讨论

氨氮污染物对水环境的综合影响较大,继化学需氧量之后,其有望在"十二五"纳入全国主要水污染物排放约束性控制指标.首先阐述了选取各种氮指标作为污水处理厂氨氮削减量考核指标的可行性.再通过列举苏州新区第一污水厂(改造前)进水中各种氮指标数据,对所做分析加以证明,最后给出结论并提出建议.     

污水处理厂尾水中不同形态氮、磷在景观河道和入湖口的衰减特征

水源补给不足是高原富营养化湖泊治理的难点,污水处理厂尾水补给可有效增加入湖水量。基于氮、磷形态的变化分析,对污水处理厂尾水进入景观河道和入湖口汇水区的变化特征开展实验。结果发现:污水处理厂尾水中氮、磷含量可达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,NO_3~--N含量占比超过93%。河道中氮、磷含量随河道延伸有波动但总体呈下降趋势。在汇水区,草海水倒灌对河道水体中的氮、磷起到稀释作用,ρ(TN)和ρ(TP)分别达到5. 74,0. 258 mg/L。河道中底泥的氮、磷含量均高于水体中的,说明经过长期累积底泥已吸附了大量的N、P,但汇水区因受到草海水体中悬浮颗粒物沉降的影响,底泥中的氮含量低于水体中。因此,建议在利用尾水补给草海水源时,应在河道中栽种一些沉水植物来吸收NO_3~--N。     

Orbal氧化沟工艺达标排放难点诊断及脱氮潜力分析

江苏省于2018年6月颁布了DB 32/1072—2018《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》,随后太湖流域城镇污水处理厂开展了新一轮的提标改造。以太湖流域某市政污水处理厂为研究对象,采用全流程分析方法作为评估诊断的手段,探讨奥贝尔（Orbal）氧化沟工艺在实际运行过程中存在的主要问题。结果表明:该厂活性污泥的反硝化潜力和速率分别为8.0,2.24 mg NO₃--N/（g VSS·h）,通过化学需氧量（COD）及总氮（TN）的全流程分析可知,碳源相对缺乏、内回流比低、氧化沟底部淤积等因素限制了脱氮效率的进一步提高,优化运行后尚有一定的脱氮潜力。这为该厂的实际运行管理及后续的提标改造方案设计提供依据,也为类似具有提标改造需求的城镇污水处理厂提供借鉴。     

城市污水脱氮除磷研讨会召开

为了总结和交流近年来中国城市污水脱氮除磷与污水处理厂工艺优化及过程控制技术的研究开发及工程应用成果，促进和提高技术水平，中国环境科学学会环境工程分会与青岛理工大学共同举办了“城市污水脱氮除磷与污水处理厂工艺优化及过程控制技术研讨会”。大会于2006年6月7—10日在山东省青岛市召开。     

基于氮稳定同位素分馏原理的活性污泥脱氮性能评价

基于氮稳定同位素分馏原理,运用瑞利分馏方程,论文构建了活性污泥脱氮性能评价模型,以分析城市污水的微生物脱氮效率与活性.实验通过对城市污水处理厂的长期监测,确定了模型的主要参数.为验证模型在不同出水无机氮组成情况下的适用性,本研究监测了反硝化限制作用、硝化限制作用、氨化限制作用3种情况下的脱氮效能.结果表明,这3种情况下的脱氮效能均可以通过测定活性污泥的δ15N值,利用该评价模型预测.为验证该模型在不同脱氮能力下的适应性,本研究设置了3种典型工况,测得的3种工况下活性污泥的δ15N值分别为13.97‰、8.33‰和4.47‰,利用评价模型得出的脱氮效率分别为96%、71%和22%,与实际脱氮效率吻合度高,污泥脱氮活性也呈现递减趋势.说明该模型对于具有不同脱氮能力的水处理系统均适用.该模型可避免复杂的布点监测等过程,仅通过污泥的δ15N值即可了解整个系统的脱氮能力及污泥脱氮活性,对污水处理厂的强化脱氮具有指导意义;为评价污水处理过程中氮的去除效果提供了更为便捷、准确的途径.     

城市污水氮污染排放特征及来源探讨——以北京市海淀区为例

污水处理厂是城市重要的氮移除系统,同时也是潜在的氮污染源.研究城市污水处理过程中的点源氮污染物排放特征及其潜在可能性来源,有助于理解城市化过程中污染性氮素的循环过程.本文选择北京市城市化程度较高的海淀区,对服务此区域的污水处理厂进行为期1年的定点采样,分析区域污水处理过程中氮污染排放规律,并探讨其可能来源.研究结果表明,研究区城市污水中氮浓度具有显著的月变化特征,城市污水TN浓度呈现缓慢增长后递减趋势,变化范围在34.975~59.987 mg·L-1之间;从四季整体来看,TN在中午11:00—13:00和傍晚18:00—21:00浓度值较高.城市污水氮污染物主要以NH+4-N形态存在,而排河尾水中以NO-3-N形态为主.月均每人导致的污水氮污染排放量为0.95kg,峰值出现在12月;污水处理过程中氮污染排放率在寒冷季较高;更为先进的污水处理技术有助于减少处理过程中产生的氮污染排放.寒冷季是1年中控制污水氮污染排放的重要时期.稳定氮同位素溯源方法初步表明,城市污水氮来源呈现季节差异,春、夏、冬季潜在来源包括生活黑水及大气降雨,而当年秋季主要来源是生活黑水.从源头上提高生活黑水的资源化率,有助于城市污水氮污染排放的实际削减.     

一种改性生物填料强化生活污水脱氮效果研究

生物强化脱氮技术是城镇污水处理厂的重点关注之一.大量研究表明改性填料可以增强污水生物脱氮效果.本文制备了负载纳米MnO2的改性聚氨酯棉填料(聚氨酯/MnO2),构建分别以聚氨酯/MnO2和聚氨酯为填料的生物滤池对比系统(R1和R2);并进一步探究两个系统对生活废水的脱氮效果差异以及主要运行参数的影响作用.结果 表明,整...     

藻类生物膜技术脱氮除磷效果研究

利用藻类生物膜去除水体氮磷为富营养化的防治提供了1种新途径,实验室条件下研究了以巨颤藻（Oscillatoria princeps）占优势的藻类生物膜对人工合成污水、污水处理厂二级污水和富营养化湖水氮（N）、磷（P）的去除效果.结果表明,通过5 d的处理,藻类生物膜对人工合成污水、污水处理厂二级污水和富营养化湖水总氮（TN）去除率分别为57.1%、94.5%和93.8%,对总磷（TP）去除率分别为93%、73%和79%.藻类产量达到3.7～7.2　g·(m²·d)^-1;收获藻体总凯氏氮（TKN）达5.7%～7.2%,TP达0.78%～2.44%,对污水N、P的回收率分别达20%～39%和65%～82%.     

催化还原法深度处理污水中硝态氮的研究

为有效降低城市污水处理厂出水硝态氮的含量,减轻氮素污染,依次进行了基础性试验和验证性试验.基础性试验以Fe0为还原剂,以配置的KNO3溶液为试验用水对分别添加H+、Fe2+、Cu2+、Pd/Al2O3等后的脱氮效果进行了对比研究.试验结果表明,系统pH值为2.1,Fe2+、Cu2+投加量分别为1000mg/L时,系统均可获得较好的脱氮效果,分别为92%、41%、61%,产物均以氨氮为主;当投加10g/L催化剂Pd/Al2O3,调节系统pH值为3.02时,系统脱氮率可达48%,且其产物以氮气为主,副产物较少.在此基础上,验证性试验以北京市某污水处理厂出水为试验用水,对上述各方法的脱氮效果进行了试验验证,并对其可行性进行了分析.结果表明,在一定条件下,各方法均可达到理想的脱氮效果,其去除率分别可达到87%、36%、50%、46%.但综合脱氮效果、产物分析、出水水质等考虑,相比较而言,添加催化剂的化学催化还原法在去除污水中的硝态氮时具有更好的可行性.     

氧化沟脱氮除磷改造工程实例分析

结合城镇污水处理厂脱氮除磷技术改造工程实例,对老氧化沟进行功能区划分,确定明显的缺氧区和好氧区,采取措施增加好氧区溶解氧浓度,降低缺氧区溶解氧浓度.运行结果表明,系统出水主要指标稳定达到GB 18918-2002<城镇污水处理厂污染物排放标准>一级A标准.     

污泥中碱性氮杂环化合物的分析鉴定

氮杂环化合物是近年来发现的具有较强致癌性和致变性的有机污染物。国外在分析鉴定环境样品,如海洋沉积物、淡水湖沉积物、大气飘尘以及香烟烟气冷凝物中的氮杂环化合物方面作了大量的工作,但对于污水处理厂污泥中该类化合物的分析尚未见公开报道。本研究结合国家“六五”科技攻关项目“北京市高碑店污水系统污染综合防治研究”的要求,应用GC/MS/DS方法对高碑店污水处理厂污泥中碱性氮杂环化合物进行     

太湖流域污水处理厂低温生物脱氮运行模式研究

以苏州工业园区第二污水厂在冬季低温下的实际运行为例,重点分析了低温生物脱氮的影响因子,并探讨影响低温生物脱氮的因素.根据污水处理厂冬季水温特征和低温脱氮影响规律,结合污水厂运行经验和数据分析提出太湖流域污水厂低温生物脱氮的适合措施,以达到低温下保证运行效果使出水达标,并结合冬季低温下太湖流域污水厂的特点,为保证总氮出水达标提出来了相应的解决方案和措施.     

吸附-全程自养脱氮(A-CANON)工艺处理实际市政污水

以上海某污水处理厂市政污水为研究对象,考察市政污水在常温（25℃）条件下先经吸附段（A段）去除回收部分碳源后利用全程自养脱氮（CANON）工艺处理的脱氮效果.A-CANON工艺稳定运行175个周期,A段水力停留时间（HRT）=20min,DO=2mg/L,COD去除率始终高于60%,出水C/N降至1.5左右;CANON段出水中COD及TN浓度分别低于50mg/L和15mg/L,NH₄⁺-N浓度一般低于5mg/L,基本满足城市污水厂一级A排放标准.16S rDNA高通量测序结果显示,采用A-CANON工艺后,CANON系统中的优势厌氧氨氧化菌属为Candidatus_Jettenia和Candidatus_Brocadia.其中,Candidatus_Jettenia的丰度由第85周期的1.79%增加到第175周期的13.51%,较同期丰度降低1.4%的Candidatus_Brocadia表现出更强的环境适应能力.研究结果表明采用A-CANON工艺可有效处理市政污水并回收其中碳源.为该工艺在市政污水处理中的应用提供了理论依据和技术支持,有望实现市政污水碳、氮处理的可持续性.     

鲁岗污水处理厂脱氮效果及氮素污染物转化特征分析

以鲁岗污水处理厂为例,分析了城镇污水处理厂主要处理单元的脱氮效果及氮素污染物转化特征。结果表明:在A~2/O工艺中,厌氧段、缺氧段的总氮去除率分别为21%和38%,好氧段对氨氮的平均去除率为92%,厌氧段对硝酸盐氮的平均去除率为63%; A~2/O工艺出水总氮、氨氮、硝酸盐氮浓度可分别降至13.6 mg/L、0.4 mg/L和12.6 mg/L,氨氮和总氮去除率高达99%和82%。