臭氧-BAF组合工艺对石化行业废水深度处理的中试研究

采用臭氧-曝气生物滤池（BAF）组合工艺对中石化九江分公司二级生化出水进行深度处理中试实验。探讨了臭氧投加量、进水水质冲击负荷等因素对该组合工艺出水COD、NH₄⁺-N的影响。中试结果表明，在该水质条件下，臭氧最佳投加量为20~25 mg/L；组合工艺处理后出水COD低于40 mg/L，NH₄⁺-N低于5 mg/L，达到中水回用设计标准；该组合工艺能够经受一定冲击负荷。     

污泥回流分离工艺（RSSP）除磷脱氮试验研究

介绍了一种新型的脱氮除磷工艺——回流污泥分离工艺（return sludge separate process），及其运行情况。该工艺在传统的厌氧缺氧好氧（A²/O）的模式下，针对硝酸盐对厌氧释磷的抑制问题进行改进，提出回流污泥的气浮浓缩分离方案，以提高系统的脱氮除磷效果。研究结果表明，在进水COD为250～400 mg/L，NH⁺₄-N为30～45 mg/L，PO^3-₄-P为8～10 mg/L左右时，该工艺对NH⁺₄-N和PO^3-₄-P的去除率分别可达79.3%和95%。该系统与A²/O的平行比较数据表明，该系统能够提高氮磷综合处理效率，解决A²/O处理工艺中存在无效释磷和硝酸根抑制问题。     

低温条件下BAF+SPD组合工艺对滇池入湖河水的脱氮效果

为缓解湖泊富营养化问题，需进一步降低入湖河流氮的含量。针对滇池流域新运粮河的低C/N水质特征，研究了冬季低温条件下的微曝气生物滤池（BAF）及固相反硝化（SPD）组合异位脱氮工艺。结果表明，BAF+SPD组合工艺启动挂膜阶段，约3周后，NH₄⁺-N的去除率达80%以上，而反硝化细菌增殖相对缓慢，约5周后，NO₃^--N的去除率达80%以上；稳定运行的低温阶段，除降雨时间外，NH₄⁺-N平均去除率达80%，出水NH₄⁺-N浓度<1 mg/L；NO₃^--N平均去除率达到85%以上，出水NO₃^--N浓度<1 mg/L；TN平均去除率达80%以上，出水TN浓度<2 mg/L，主要水质指标达到国家地表水Ⅴ类标准。     

不同填充率对移动床生物膜反应器的产泥性能影响研究

研究了不同填充率下（10%～70%）移动床生物膜反应器的生物膜特征和处理效果，以及填充率与污泥产率的关系。结果表明：随着填充率的增加，填料上生物膜厚度逐渐减少，反应器中附着微生物浓度逐渐增加；污泥产率因填充率不同而有很大差异,同一个反应器内污泥产率随填充率的增加而减少；在进水COD为400 mg/L、NH⁺₄-N为40 mg/L、水力停留时间为12 h条件下，不同填充率下COD去除率均可达到94%以上，NH⁺₄-N去除率达到97%以上。     

温度对复合厌氧折流板膜生物反应器处理生活污水效能的影响简

将新型CAMBR反应器（厌氧折流板反应器（ABR）与膜生物反应器（MBR）优化组合）用于处理生活污水，研究温度对该反应器处理效能的影响。实验水力停留时间7.5 h，混合液回流比设置为200%，pH值为6.5~8.5，溶解氧3 mg/L左右。控制3个温度梯度：高温（32~37℃），中温（20~25℃），低温（5~10℃），每个温度运行35 d。结果表明，在高温条件下，系统出水COD、NH₄⁺-N、TN和TP平均浓度分别为25、0.5、12.5和0.7 mg/L。在中温条件下，系统出水COD、NH₄⁺-N、TN和TP浓度分别30、1.2、12.5和0.4 mg/L。在低温条件下，COD和TP分别经过15 d和20 d调整适应，出水可恢复至35 mg/L和1 mg/L。由于低温（10℃以下）对硝化细菌产生强烈抑制，出水NH₄⁺-N去除率最终稳定在35%，TN去除率为40%。低温条件下，该反应器应用于污水处理中需注意适当保温，以保证出水水质。     

UASB反应器厌氧氨氧化菌的脱氮特性研究

研究UASB厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应器运行情况，采用普通城市污水厂活性污泥接种，人工合成废水，pH值在7.4～7.8之间，温度控制在(32±1)℃。在反应器稳定运行270～450 d之间的180 d中，对NH⁺₄-N和NO^-₂-N去除率均达到99.9％以上，总氮去除率保持在90％以上，NO^-₃-N产生量在20～30 mg/L之间波动。研究表明,UASB厌氧氨氧化反应器处理废水效果明显，对NH⁺₄-N、NO^-₂-N和TN去除率高，NO^-₂-N和NH⁺₄-N比值可以指示厌氧氨氧化反应器性能的演变。UASB反应器稳定运行阶段容积负荷的影响较小，ANAMMOX菌对合成废水适应性强，反应器抗冲击能力较强，受冲击后恢复迅速。出水pH值稳定在8.5附近，pH值变化情况可作为反应器运行状况的指示。关键词硝化厌氧氨氧化上流式厌氧污泥床生物脱氮     

降低负荷以提高反硝化颗粒污泥的稳定性

在上流式污泥床反应器（USB）内，接种好氧活性污泥，以甲醇为碳源，NO-3为电子受体，经过40多d培养，得到良好的反硝化颗粒污泥，粒径2～3 mm，MLSS为36 g/L，氮去除速率和COD去除速率分别在0.15 g NO₃-N/(g VSS·d)和0.8 g COD/(g VSS·d)。当负荷提高至6.44 g NO₃-N/(L·d)继续运行1周后，观察到反应器内颗粒污泥出现上浮，浓度降低，颗粒粒径多数在3～5 mm，外观呈乳白色。为恢复反应器稳定运行，当负荷降至3.86 g NO₃-N/(L·d)时，上浮现象减轻，当负荷降至2.57 g NO₃-N/(L·d)时，上浮现象消失，颗粒污泥密度由不稳定时的1.0018 g/cm³提高到1.0126 g/cm³，颗粒粘连现象基本消失，污泥氮去除速率在0.19 g NO₃-N/(g VSS·d)，连续运行30 d，系统保持稳定。分析认为，颗粒污泥表面微生物生长速度过快是导致不稳定的主要因素，较长的泥龄有利于系统稳定。     

酸度对好氧颗粒污泥生物吸附含铅废水影响的研究

为了有效地控制铅污染，利用序批式反应器（sequencing batch reactor,SBR）培养的以醋酸钠为碳源的好氧颗粒污泥作为吸附剂，进行生物吸附含铅废水的效能和机理的研究。通过考察酸度、接触时间和Pb²⁺初始浓度等因素的影响，验证好氧颗粒污泥吸附模型，并利用不同的脱附剂，进一步解析其生物吸附的Pb²⁺。实验结果表明, 酸度是影响好氧颗粒污泥生物吸附Pb²⁺的关键因素，当初始pH为5时，好氧颗粒污泥对含铅废水生物吸附效果最好。对低浓度（0～20 mg/L）含铅废水， 10 min后可快速达到吸附平衡。好氧颗粒污泥对Pb²⁺的实测饱和吸附量为101.97±9.00 mg/g，符合朗缪尔（Langmuir）模型。好氧颗粒污泥生物吸附Pb²⁺的过程，伴随着pH值的升高和K⁺、 Ca²⁺、 Mg²⁺的释放，此现象揭示离子交换作用是好氧颗粒污泥生物吸附Pb²⁺的机理之一。此外，脱附剂HNO₃、EDTA和CaCl₂能实现Pb²⁺的回收和好氧颗粒污泥的重复利用。     

Fenton氧化破解污水处理厂污泥

研究了Fenton氧化反应的影响因素pH值、H₂O₂/Fe²⁺投加比、反应温度和反应时间对污泥破解效果的影响，并以污泥上清液中蛋白质、糖类、SCOD及污泥TSS、VSS的变化来表征污泥破解的程度。结果表明，最佳破解条件为：pH=5，最佳H₂O₂/Fe²⁺投加比为24：1，反应温度为70℃，反应时间为90 min，在该条件下，SCOD、溶解性蛋白质和多糖分别由88.76、19.70和14.95 mg/L增加到3 714.64、2 039.90和289.70 mg/L；TSS及VSS分别由34.60 g/L、19.76 g/L降为26.60 g/L、14.22 g/L，去除率分别为23.12%和 28.14%。Fenton氧化破解污泥，能够有效促进污泥絮体分解，有利于进行后续的厌氧消化处理。     

市政污泥与生活垃圾混烧技术验证简

对市政污泥与生活垃圾混烧进行了验证研究。结果表明，与生活垃圾单独焚烧相比，污泥与生活垃圾混烧后烟气中NO_x、CO和HCl的浓度没有出现明显变化，而SO₂浓度出现了下降（从82~93 mg/m³下降至41~70 mg/m³）；Hg、Pb、Sn、Cr和Zn的浓度均表现为不同程度的上升，但仍然符合GB18485；二恶英从0.0087 ng TEQ/m³降至0.0047 ng TEQ/m³。掺烧半干污泥比例为10%、12%和15%时，吨物质的发电量分别为311.8 kWh/t、306.7 kWh/t和296.1 kWh/t。混烧污泥在一定程度上降低了系统的发电量，因此建议混烧污泥的比例不应大于15%。测算的污泥混烧成本约209元/t（80%含水率）。     

不同滤料及挂膜方式对养殖污水处理效果的研究

实验研究了填装不同滤料的4种生物滤池在3种挂膜方式下生物功能启动的情况。结果表明,相同挂膜方式下不同生物滤池中,氨氮浓度都随着系统运行时间的延长而逐渐下降,亚硝态氮浓度先上升达到峰值后下降,但悬浮球形滤料处理污水的效果明显优于其他滤料。悬浮球形滤料下不同挂膜方式,系统稳定时间不同,自然挂膜、活性污泥挂膜、优势菌挂膜三者依次约为39、30和21 d,但采用优势菌挂膜由于生物膜容易脱落,氨氮的处理效果较差。采用活性污泥法加入悬浮球形生物滤料是处理养殖污水行之有效的方法。系统运行27 d可使氨氮的浓度降低到0.033 mg/L,系统运行33 d,亚硝态氮浓度可下降到0.045 mg/L左右。     

MBBR-SA工艺处理模拟大豆深加工废水厌氧出水及污泥减量化

针对大豆深加工高浓度有机废水厌氧出水的特点,采用移动床生物膜反应器-沉淀池-厌氧池(MBBR-SA)工艺进行处理,重点考察了其COD去除、脱氮以及污泥减量化的性能。处理前厌氧出水水质参数为COD 1 350～1 851 mg/L、TN 45～73 mg/L和TP 35～55 mg/L。结果表明,经过70 d的运行,在最佳水力停留时间(HRT)1.68 d与最佳回流比0.75条件下,出水平均COD、TN和NH4+-N浓度分别为91.5、12.4和11.4 mg/L,分别达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准、二级标准和一级B标准,其平均去除率分别为96.0%、87.4%和88.3%;该工艺未排放剩余污泥,其表观污泥产率为0.13,比MBBR降低了43.5%,具有明显的污泥减量化特性。     

矿化污泥生物反应器处理生活垃圾填埋场老龄渗滤液

经长时间稳定化形成的矿化污泥中,含有种类丰富和数量繁多的降解性微生物,具有处理渗滤液的潜力。建立3个矿化污泥生物反应器,即C1(粉煤灰0%),C2(粉煤灰9.1%),C3(粉煤灰16.7%),以处理垃圾填埋场老龄渗滤液。在单级矿化污泥反应器中,当进水COD和NH3-N分别约为1350和900 mg/L时,水力负荷为17.7～70.8 L/(m3.d),COD去除率可超过65%,氨氮的去除率可超过94%。粉煤灰的加入一定程度上降低了COD去除率,但有助于氨氮的去除。在二级矿化污泥生物反应器中(即C3～C1串联),水力负荷为35.4 L/(m3.d)的工况下,当COD、TOC、IC和NH3-N分别为1 500～2 500,500～900,1 200～1 600和1 200～1 450 mg/L时,出水可达到COD<300 mg/L,TOC<180 mg/L,IC<100 mg/L,NH3-N<5 mg/L。但是,矿化污泥生物反应器对渗滤液总氮的去除率较低,仅为20%左右。     

废水中KMnO4对生物处理效果的影响

为减轻和消除含高浓度KMnO4的牛仔服加工废水对生物处理系统的毒害作用,采用模拟序批式活性污泥法,研究KMnO4对活性污泥微生物生长的影响及COD和NH4+-N的降解规律。结果表明,当处理进水COD浓度500 mg/L,NH4+-N浓度23.5 mg/L,污泥浓度为2 000 mg/L时,曝气时间为4 h,KMnO4质量浓度增加对COD和NH4+-N的降解影响很大;同样条件下曝气时间改为8 h,对NH4+-N的降解影响显著减小,但对COD的降解影响减少不多;并且,高浓度KMnO4对NH4+-N去除效果的抑制作用比对COD的大。因此,处理含高浓度KMnO4的废水需要延长一倍曝气时间,可以获得良好的COD和NH4+-N的降解效果。同时,KMnO4对活性污泥的抑制影响较好地吻合非竞争性抑制机理修正莫若特方程的规律。     

Simultaneous nitrification and denitrification by Pseudomonas sp. Y-5 in a high nitrogen environment

Pseudomonas sp. Y-5, a strain with simultaneous nitrification and denitrification (SND) capacity, was isolated from the Wuhan Municipal Sewage Treatment Plant. This strain could rapidly remove high concentrations of inorganic nitrogen. Specifically, Pseudomonas sp. Y-5 removed 103 mg/L of NH₄⁺-N in 24 h without nitrate or nitrite accumulation when NH₄⁺-N was its sole nitrogen source. The NH₄⁺-N removal efficiency (RE) was 97.26%, and the average removal rate (RR) was 4.30 mg/L/h. Strain Y-5 also removed NO₃^?-N and NO₂^?-N even in aerobic conditions, with average RRs of 4.39 and 4.23 mg/L/h, respectively, and REs of up to 99.34% and 95.81% within 24 h. When cultured in SND medium (SNDM-1), strain Y-5 achieved an NH₄⁺-N RE of up to 97.80% and a total nitrogen (TN) RE of 93.01%, whereas NO₃^?-N was fully depleted in 48 h. Interestingly, high nitrite concentrations did not inhibit the nitrification capacity of Y-5 when grown in SNDM-2, the RE of NH₄⁺-N and TN reached 96.29% and 94.26%, respectively, and nitrite was consumed completely. Strain Y-5 also adapted well to high concentrations of ammonia (~401.68 mg NH₄⁺-N/L) or organic nitrogen (~315.12 mg TN/L). Our results suggested that Pseudomonas sp. Y-5 achieved efficient simultaneous nitrification and denitrification, thus demonstrating its potential applicability in the treatment of nitrogen-polluted wastewater.

     

倒置A~2/O-MBR(平板膜)处理城市污水的中试研究

针对城市生活污水,研究了两点进水倒置A2/O-MBR(平板膜)系统(以下简称系统)对COD、NH+4-N、TN、TP、出水SS影响。结果表明,该系统对COD、NH+4-N具有较高的去除率,出水符合GB18918-2002中一级A标准;当混合液回流比为200%时,系统出水TN浓度小于15 mg/L;正常排泥后,系统对TP的去除率达83%左右;平板膜破损会导致出水SS、COD会受到影响。膜对COD、TP、SS有直接截留作用,由于系统出水几乎没有固体损失,可以精确控制污泥龄,有利于世代周期较长的硝化菌和反硝化菌生长;系统中的污泥浓度可以提高至15 000 mg/L,此时,即使进水量提高0.5倍,出水水质仍保持良好。     

Fenton氧化-序批式膜生物反应器耦合处理干法腈纶废水

采用Fenton氧化-序批式膜生物反应器(SBMBR)组合工艺处理干法腈纶废水。结果表明,在废水初始pH值为3.0,H2O2投加量为90.0 mmol/L,Fe2+投加量为20.0 mmol/L,反应时间为2.0 h的条件下,Fenton氧化预处理对腈纶生产废水的COD去除率达到47.0%以上,COD由1 091 mg/L降至560 mg/L,废水的BOD5/COD由0.32升至0.69,废水的可生化性得到显著提高。Fenton处理出水与丙烯腈废水等比例混合后,采用SBMBR进行生化处理,在水力停留时间为24 h,90 min缺氧/150 min好氧交替运行的条件下,COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别为71.7%、97.2%和47.4%,碳源不足是限制TN去除效果的主要影响因素。在无外加碳源的条件下,组合工艺处理后出水COD和NH4+-N浓度分别为117 mg/L和1.7 mg/L,出水水质可以稳定达到国家一级排放标准(GB8978-1996)。     

焦化废水深度处理试验研究

采用BC法＋复合过滤技术工艺对焦化废水生化出水进行深度处理试验。结果表明，在SE混凝剂投药量为30 mg/L、BC池停留时间为1.5 h、复合过滤器水力负荷为2.4 m³/（m²·h）的条件下，当深度处理进水水质为COD＝196.1 mg/L、色度＝120倍、NH₃-N＝35.1 mg/L时，其去除率分别为74.7%、86.7%和69.7%，出水可达回用水要求。     

连续流气提式反应器中有机物去除和氮转化的行为

以城市污水为处理对象,以絮状污泥为接种污泥,在连续流气提式好氧颗粒污泥流化床(CAFB)反应器中成功培养得到好氧颗粒污泥.探讨了CAFB中颗粒污泥的形成过程、生物多样性、有机物的去除行为及氮转化特性.研究结果表明,CAFB运行第7天颗粒污泥占主要优势,系统中依次出现原、后生动物,表明颗粒污泥趋于成熟.CAFB反应器中培养的好氧颗粒污泥具有良好的COD及NH4+-N去除能力.稳定运行阶段,当进水的COD容积负荷在1.5 ～3.5 kg COD/(m3·d)的范围时,COD的去除负荷稳定在1.0～2.0 kg COD/(m3·d).控制水力停留时间为(4 ±0.25)h、溶解氧质量浓度为(5 ±0.5) mg/L,可达到最高的硝化效率,但此控制条件下反硝化作用不明显.分析认为,作为完全混合式反应器的CAFB,需要较严格的控制溶解氧才能实现同步硝化反硝化作用.     

水解酸化-A~2O污泥减量工艺的运行性能研究

生物处理单元采用水解酸化、多级串联接触曝气、连续流的除磷脱氮A2/O工艺,并辅以外排厌氧富磷污水侧流除磷,开发了一个新型的具有强化除磷脱氮功能的污泥减量HA-A/A-MCO工艺。用该工艺处理校园生活污水发现,在SRT60 d、进水COD 316~407 mg/L、NH4+-N30~40 mg/L、TN35~53 mg/L、TP 8~12 mg/L的条件下,出水COD≤18 mg/L、NH4+-N≤2.1 mg/L、TN≤10.3 mg/L、TP≤0.44 mg/L。研究还发现,水解酸化池处理产生的VFA能有效促进生物除磷脱氮,导致厌氧释磷量达57 mg/L,进入化学除磷池的侧流液量仅相当于进水量的13%;系统最主要的脱氮形式是SND和缺氧反硝化,SND脱氮占脱氮总量的50%,缺氧反硝化占26%;HA-A/A-MCO系统有效实现了生物相分离,并利用生物捕食作用获得较低的污泥产率,0.1 g MLSS/g COD。