A2/O工艺中的反硝化除磷

A2/O工艺是一种最简单的同步脱氮除磷工艺,但由于其系统中固有的基质竞争和污泥龄等矛盾,在实际应用中特别是处理低C/N比污水时脱氮除磷效率较低.反硝化除磷工艺作为近年来颇受关注的污水生物处理新技术.由于在脱氮除磷过程中可以在碳源利用上耦合,可从一定程度上缓解A2/O工艺中的基质竞争矛盾,使得其在处理低C/N比污水时也能实现较高的脱氮除磷效率.就反硝化除磷的技术原理,结合其在A2/O工艺中的最新研究成果及其控制策略,对A2/O工艺中的反硝化除磷的实现、维持及影响因素进行了分析和探讨,并对其发展方向进行了展望.     

超声波强化生物脱氮除磷技术

由于中国城市生活污水属于低碳源的污水，因此碳源已成为传统的生物脱氮除磷工艺的瓶颈。北京紫石千年环保设备有限公司和北京排水集团有限公司研究开发成功“超声波强化生物脱氮除磷技术”。该技术利用低频超声波处理污水处理厂的污泥，开发内部碳源，在减少污泥排放的同时，提高了脱氮除磷的效果为20％-30％。该技术吨水投资仅需60元，是最经济、高效的。     

A2O工艺好氧末段溶解氧变化对脱氮除磷影响

采用连续流A2O工艺处理实际的生活污水,研究好氧末段在不同溶解氧(DO)浓度条件下对污泥沉降性能、系统脱氮除磷的影响,同时考察了DO对污泥硝化活性、厌氧释磷速率和反硝化脱氮速率的影响.结果表明,随着末段溶解氧的提高,污泥容积指数SVI从140降至100左右,后又升高到120～170;系统的硝化效果提高,氨氮的去除率从6...     

倒置A~2/O与常规A~2/O工艺除磷效果对比

通过对西安市某污水处理厂倒置A2/O工艺的沿程监测和工艺解析,分析明确了该工艺生物除磷效果差的影响因素。研究表明,缺氧池反硝化不完全,厌氧池高浓度硝酸盐是抑制聚磷菌释磷的重要因素。当厌氧池内硝酸盐浓度大于4 mg/L时会明显抑制生物除磷效果。硝酸盐的浓度在1~4 mg/L时,随着硝酸盐浓度的升高,释磷效果显著降低。为避免硝酸盐对聚磷菌的影响,需将厌氧池硝酸盐浓度控制在1 mg/L以下。硝酸盐对聚磷菌释磷的影响原因是生物脱氮除磷对碳源的竞争,以乙酸钠和原污水为碳源分析硝氮盐对释磷效果的影响。结果表明,易于生物降解的优质碳源更有利于聚磷菌在厌氧环境下释磷,倒置A2/O的前置式缺氧池首先将大量优质碳源用于反硝化,而造成后续厌氧池聚磷菌释磷效果差。针对这一研究结果,对该污水厂提出将倒置A2/O调整为常规A2/O的改造方案,改造后厌氧池硝酸盐浓度由3.57 mg/L降低至0.89 mg/L,聚磷菌释磷量提高1.8倍,系统除磷效果增强,出水总磷降低至0.66 mg/L,与倒置A2/O相比降低0.21 mg/L。     

传统和氧化沟型A~2/O工艺脱氮除磷性能对比

为了对比研究传统A~2/O工艺和氧化沟型A~2/O工艺的脱氮除磷性能,通过实验分析了2种工艺在不同水力停留时间、不同混合液回流比、不同污泥回流比、不同污泥浓度条件下的脱氮除磷效果及典型工况下的污染物去除过程。结果表明,2种工艺在大多数情况下均可实现良好的脱氮除磷性能,出水COD、NH_4~+-N、TN和TP等各项水质指标均可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A要求。在传统A~2/O工艺的缺氧段发生了反硝化除磷反应,在氧化沟型A~2/O工艺中则未发生。     

双泥膜法SBR脱氮除磷效果研究

通过实验室小试，以人工模拟生活污水为研究对象，考察了基于反硝化除磷理论开发的双泥膜法SBR工艺的脱氮除磷效果。长期试验结果表明：双泥膜法SBR工艺能使硝化菌和除磷菌各自在最佳的环境中生长，解决了传统工艺中脱氮和除磷的矛盾，节省了碳源和能源，并取得了稳定高效的脱氮除磷效果。在进水C∶N∶P为25∶5∶1，换液比为75%的情况下，系统对COD，TP和NH⁺₄-N的平均去除率分别为89.13%、96.12%和86.78%。     

分点进水对倒置A~2/O工艺脱氮除磷效果的影响

在传统A2/O工艺基础上,提出了将缺氧池置于厌氧池前面的分点进水倒置A2/O工艺。通过改变α(进入厌氧区的污水分量)与β(进入缺氧区的污水分量)的比例,考察对倒置A2/O工艺脱氮除磷效果的影响。实验结果表明,当α:β为7∶3时,达到最佳的脱氮除磷效率,分别为74.3%和71.2%。     

分点进水对倒置A2/O工艺脱氮除磷效果的影响

在传统A2/O工艺基础上,提出了将缺氧池置于厌氧池前面的分点进水倒置A2/O工艺。通过改变α（进入厌氧区的污水分量）与β（进入缺氧区的污水分量）的比例,考察对倒置A2/O工艺脱氮除磷效果的影响。实验结果表明,当α：β为7∶3时,达到最佳的脱氮除磷效率,分别为74.3%和71.2%。     

A2O工艺好氧末段溶解氧变化对脱氮除磷影响

采用连续流A2O工艺处理实际的生活污水,研究好氧末段在不同溶解氧（DO）浓度条件下对污泥沉降性能、系统脱氮除磷的影响,同时考察了DO对污泥硝化活性、厌氧释磷速率和反硝化脱氮速率的影响。结果表明,随着末段溶解氧的提高,污泥容积指数SVI从140降至100左右,后又升高到120~170;系统的硝化效果提高,氨氮的去除率从60%升高到80%以上再到90%以上;总氮的去除效果也有显著提高,平均去除率从54%升高到63%再到67%;虽然磷的去除效果有所加强,总磷的平均去除率从41%升高到59%再到69%,但仍难达标。     

一种新型A2/O工艺处理特性

为提高传统A2/O工艺在碳源不足情况下的脱氮除磷效率,发明了一种改良型的污水处理工艺,该工艺通过在好氧池中增设生物相选择器实现结构较好的颗粒污泥与松散絮体污泥的分离,在低污泥龄运行条件下获得了良好的同步脱氮除磷效果.当进水COD为900 mg/L,SRT分别为30 d和20 d时,新型和传统A2/O工艺其COD和TN去除率均可达到90％和70％以上,但TP去除率并不理想.当污泥龄为10 d时,新型工艺的COD,TN,TP去除率分别为(96.7±0.9)％、(83.2±2.0)％和(87.6±2.5)％,在提高除磷效率的同时保持了良好的脱氮效果.当进水COD为300 mg/L、SRT为10 d时,新型和传统A2/O工艺TN去除率分别为(77.6±1.1)％和(58.1±3.9)％,TP去除率分别为(85.4±1.2)％和(66.4±8.3)％,表明在进水基质浓度较低的条件下,新工艺优于传统工艺.另外,在SRT为10 d时,新型和传统A2/O好氧池中TN亏损比分别为22.8％和7.8％,表明新工艺TN去除率的提高得益于同步硝化反硝化,TP去除率的提高得益于低污泥龄.     

碱预处理污泥产酸效果及其生物群落研究

为了提高污泥水解酸化过程中的挥发酸产量,获取污水脱氮除磷所需的内碳源,以深圳市罗芳污水厂的二沉池污泥为研究对象,采用不同的碱量对其进行预处理。通过测定碱预处理污泥水解酸化过程中的挥发酸浓度,并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction denature gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术对参与碱预处理污泥水解酸化产酸过程的主要微生物种群进行分析,结果表明,当碱投加量为0.20 g NaOH/g VSS时,初始溶出的蛋白浓度为1 780 mg/L;水解酸化15 d时,挥发酸总量达到3 473 mg/L;参与产酸的主要细菌属于Firmicutes、Proteobacteria、Bacteroidetes三个门类。     

Enhanced excess sludge hydrolysis and acidification in an activated sludge side-stream reactor process with single-stage sludge alkaline treatment: a pilot scale study

A pilot-scale side-stream reactor process with single-stage sludge alkaline treatment was employed to systematically investigate characteristics of excess sludge hydrolysis and acidification with alkaline treatment and evaluate feasibility of recovering a carbon source (C-source) from excess sludge to enhance nutrient removal at ambient temperature. The resulting C-source and volatile fatty acid specific yields reached 349.19 mg chemical oxygen demand (COD)/g volatile suspended solids (VSS) d⁻¹ and 121.3 mg COD/g VSS d⁻¹, respectively, the process had excellent C-source recovery potential. The propionic-to-acetic acid ratio of the recovered C-source was 3.0 times that in the influent, which beneficially enhanced biological phosphorus removal. Large populations and varieties of hydrolytic acid producing bacteria cooperated with alkaline treatment to accelerate sludge hydrolysis and acidification. Physicochemical characteristics indicated that recovered C-source was derived primarily from extracellular polymeric substances hydrolysis rather than from cells disruption during alkaline treatment. This study showed that excess sludge as carbon source was successfully recycled by alkaline treatment in the process.

     

复合式膜生物反应器处理校园生活污水

采用投加悬浮填料的复合式膜生物反应器(HMBR)中试装置处理校园生活污水,考察其对有机碳和氨氮的去除效果。实验结果表明,反应器具有较好的污染物去除效果,HMBR对COD的平均去除率为88%,对氨氮的平均去除率超过97.5%。采用比耗氧速率(SOUR)来表征活性污泥的生物活性,SOUR随着有机负荷的变化逐渐从80 mg/(kg.min)降到30 mg/(kg.min)。实验过程中,经历有机负荷率(OLR)和氨氮负荷率(NLR)的变化,结果显示,其对污泥特性和膜污染速率有较大影响。     

Treatment of high-ammonium anaerobic digester supernatant by aerobic granular sludge and ultrafiltration processes

Anaerobic sludge digester supernatant characterized by 569 mg TKN L^?1, high color and a COD/N ratio of 1.4 was treated in granular sequencing batch reactors (GSBRs) followed by post-denitrification (P-D) and ultrafiltration (UF) steps. The use of granular sludge allowed for the oxidation of ammonium in anaerobic digester supernatant at all investigated GSBR cycle lengths of 6, 8 and 12 h. The highest ammonium removal rate (15 mg N g^?1 VSS h^?1) with removal efficiency of 99% was noted at 8 h.Since the GSBR effluent was characterized by a high concentration of nitrites, slowly-degradable substances and biomass, additional purification steps were applied. In P-D stage, the microbial activity of granular biomass in the GSBR effluent was implemented. The P-D was supported by external carbon source addition and the most advantageous variant comprised dosing of half of the theoretical acetate dose for nitrite reduction in the 3-h intervals. The use of the system consisting of the GSBR with 8 h, an optimal P-D variant and a UF for the treatment of anaerobic digester supernatant allowed for the 99%, 71% and 97% reductions of TKN, COD and color, respectively.     

高氨氮污泥脱水液短程硝化反硝化的启动及稳定

采用A/O-CSTR工艺处理高氨氮污泥脱水液。进水氨氮浓度浓度约为375 mg/L，C/N比小于1.0，反硝化碳源明显不足。A/O反应器完成短程硝化反应，CSTR定期投加初沉污泥作为碳源进行反硝化。两者联合达到总氮去除的目的。实验研究短程硝化反应的启动过程，以及CSTR出水回流对短程硝化和系统脱氮效果的影响。实验结果表明系统具有良好的硝化反硝化效果。A/O反应器亚硝酸盐积累率迅速提高并稳定在90%以上。CSTR有效利用初沉污泥实现了稳定的反硝化。出水回流有利于提高总氮去除率，在回流比为200%时，系统平均总氮去除率达到85%以上。     

固定化小球藻与活性污泥的共生系统处理含锌废水

研究固定化小球藻与活性污泥的共生系统对含锌废水中Zn2+的去除效果,分析菌藻状态、初始Zn2+浓度、pH、固定化菌藻小球投加量和菌藻体积比等5个因素对固定化菌藻共生系统去除Zn2+的影响。结果表明,固定化活性污泥、固定化小球藻和固定化菌藻对Zn2+的去除效果均优于悬浮小球藻,其中固定化菌藻对Zn2+的去除效果最好;废水中初始Zn2+浓度小于100 mg/L时,固定化菌藻系统对废水中Zn2+的去除率达到90.5%;固定化菌藻系统去除废水中Zn2+的最佳条件是:初始Zn2+浓度为80 mg/L,pH=7,固定化小球投加量为80 mL,菌藻体积比为1∶2。     

为置缺氧区的改良型Pasveer氧化沟工艺脱氮除磷性能研究

针对传统Pasveer氧化沟内缺氧段碳源难以被反硝化菌充分利用的问题，采用内置缺氧区的改良型Pasveer氧化沟工艺，并进行中试规模实验研究，考察了不同内回流比条件下系统的脱氮除磷效果。研究结果表明，在内回流比为200％的情况下，系统的脱氮除磷效果最好，出水TN和TP的浓度分别降至12．7mg／L和0．34mg／L，去除率分别达到61．9％和89．2％。内置缺氧区的设置一方面能使有限的碳源充分用于反硝化，另一方面，促使了反硝化吸磷现象的发生，这使得系统在进水碳源较低的情况下仍能够获得上佳的脱氮除磷效果。但是，过高的内回流比会导致好氧区亚硝酸盐的积累，这对生物除磷是不利的。     

内置缺氧区的改良型Pasveer氧化沟工艺脱氮除磷性能研究

针对传统Pasveer氧化沟内缺氧段碳源难以被反硝化菌充分利用的问题,采用内置缺氧区的改良型Pasveer氧化沟工艺,并进行中试规模实验研究,考察了不同内回流比条件下系统的脱氮除磷效果。研究结果表明,在内回流比为200%的情况下,系统的脱氮除磷效果最好,出水TN和TP的浓度分别降至12.7 mg/L和0.34 mg/L,去除率分别达到61.9%和89.2%。内置缺氧区的设置一方面能使有限的碳源充分用于反硝化,另一方面,促使了反硝化吸磷现象的发生,这使得系统在进水碳源较低的情况下仍能够获得上佳的脱氮除磷效果。但是,过高的内回流比会导致好氧区亚硝酸盐的积累,这对生物除磷是不利的。     

错流式生物滴滤床净化甲苯废气

采用焦化厂污泥为菌源驯化甲苯降解菌，接种错流式生物滴滤床，净化含甲苯废气。研究了生物滴滤床的挂膜启动和长期运行情况，填料和营养液对滴滤床去除能力的影响，并对长期运行的压降进行了观察分析。反应器挂膜启动需要6 d时间，稳定运行的平均去除效率为95％，单位体积最大去除负荷为251 g/(m³·h)。结果表明，采用错流式生物滴滤床可以有效去除甲苯废气；以比表面积大的生物陶粒作为填料以及定期适量更换营养液，均有助于提高生物滴滤床的去除能力；错流式生物滴滤床具有压降小、气液分布均匀的特点。     

Landfill leachate treatment by immediate one-step lime precipitation,carbonation, and phytoremediation fine-tuning

The high pollutant load of sanitary landfill leachates poses a huge challenge in the search for efficient and environment friendly solutions for their treatment. The objective of this work was to study an integrated solution of environmentally friendly technologies — immediate one-step lime precipitation (IOSLP), carbonation (CB), and phytoremediation (Phyt) — to treat a sanitary landfill leachate. In the leachate sample treatment by IOSLP, the influence of CaO concentration (18.2–33.3 g_CaO L^?1) and stirring time (2–60 min) on the sludge sedimentability and pollutant removal was studied. Organic load and ammonia nitrogen (AN) removal increases with CaO added, as well as sludge volume. Stirring time has a small influence on organic load and AN removal, presenting a minimum for sludge volume. Thus, the best operational conditions were chosen as 27.6 g_CaO L^?1, and 40-min stirring time, with 64% chemical oxygen demand (COD) removal. Sludge humidity was 2.1%, making dewatering needless. IOSLP supernatant was submitted to CB by atmospheric CO₂, and 100% removals in AN and hardness were attained. Effluents from IOSLP and IOSLP?+?CB were utilized in Phyt tests, with Vetiver (Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty). The best COD removal (37%) during Phyt was attained for the samples treated by IOSLP?+?CB.