A／O脱氮工艺的控制策略和应用性研究

根据A／O脱氮工艺的运行状况和影响因素，提出了应用在线传感器连续测定曝气池中DO浓度、氨氮浓度和硝酸氮浓度，并据此调节供氧强度、内循环回流量、有机碳源的投加以及硝化区和反硝化区的大小，这是保证A／O脱氮工艺良好处理效果的重要控制策略和思想。同时对近年来国外A／O脱氮工艺自动控制的应用及研究进行了简单的回顾。     

一体化A/O工艺对生活污水除碳脱氮效果研究

根据好氧硝化和缺氧反硝化生物脱氮除碳原理，设计了新型的一体化A/O生物膜法反应器，并将该工艺用于生活污水净化处理实验。研究了水力停留时间(HRT)和溶解氧(DO)质量浓度对生活污水除碳脱氮效果的影响。结果表明DO是影响一体化A/O工艺除碳脱氮的重要因素，当好氧区DO为5 mg/L左有时，一体化A/O工艺具有良好的碳化作...     

MBR脱氮工艺的研究进展

综述了MBR的脱氮工艺：A／O阶段MBR工艺和单级A/O程序MBR工艺的特点及脱氮效果，介绍了MBR脱氮工艺中的同步硝化反硝化和短程硝化反硝化现象，提出了研究方向和应用前景。     

MBBR与A/O法对污水中有机物及氮处理效果的研究

实验在不同水力停留时间（HRT）、进水COD浓度和不同COD容积负荷条件下考察了移动床生物膜反应器（MBBR）和活性污泥A/O工艺对污水中有机物及氮的处理效果。结果表明,MBBR工艺去除有机物和脱氮效果均优于A/O工艺。在进水COD和NH₃－N浓度分别为1000和25 mg/L，HRT为8 h时，MBBR的COD和TN去除率分别为92％和94％，而A/O工艺分别为78％和82％。造成这种结果的原因是MBBR的生物活性高，并且在生物膜内发生了同时硝化反硝化。MBBR脱氮能力受COD冲击明显小于A/O，但在较低进水COD浓度下，两者TN去除率均较低。     

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.     

一体化A/O生物膜反应器脱氮特性研究

采用新型的一体化A/O生物膜反应器,对生活污水进行脱氮处理实验.研究了溶解氧(DO)质量浓度对硝化和反硝化作用的影响,并对反应器的脱氮特性和降解机理进行了探讨.结果表明:DO对一体化A/O反应器脱氮影响较大,随着好氧区DO的增加,NH3-N和TN的去除率相应增加.当DO为2～4 mg/L时,发生同步硝化反硝化作用,NH...     

MFC强化同步短程硝化反硝化工艺的启动

微生物燃料电池(MFC)可在阴极实现反硝化、短程反硝化和同步硝化反硝化并产生电能,但在MFC阴极实现同步短程硝化反硝化的研究尚未见到报道。为了探讨MFC阴极同步短程硝化反硝化工艺的性能,将双室曝气阴极MFC与A/O脱氮工艺结合处理人工模拟低碳氮比废水。通过静置运行15 d使得MFC阴极室亚硝态氮得以积累,氨氧化菌得以富集。随即改为连续运行后第21天成功启动同步短程硝化反硝化MFC;阴极出水氨氮浓度为0.3 mg/L,亚硝态氮浓度为15.9 mg/L,硝态氮浓度为0.6 mg/L,亚硝化率达到95%以上,阴极电极自养反硝化去除率达到50%以上,COD去除率达到85%以上。结果表明,将MFC与同步短程硝化反硝化工艺结合,通过阴极室中氧气得电子获得高p H,可以强化同步短程硝化反硝化工艺,完成生物脱氮的同时回收电能,并具有减少外加碱度的优势。     

某污水处理厂A2/O工艺冬季生物反硝化过程的影响因素研究

针对污水处理厂冬季反硝化脱氮效率不佳的问题,以常州市某污水处理厂A~2/O工艺为研究对象,模拟探讨了不同外加碳源、碳源投加量、溶解氧(DO)和硝态氮浓度对生物处理系统反硝化脱氮能力的影响。结果表明,外加有机碳源对系统的反硝化效能有明显的强化效果。3种外加有机碳源(乙酸、乙醇和乙酸钠)中,乙酸为最佳碳源。当乙酸投加量为40mg/L时,系统反硝化脱氮效率最高,比反硝化速率可达1.964mg/(g·h),反硝化碳耗最少,为7.14 mg/mg。DO与比反硝化速率成反比,DO≤0.20mg/L时,反硝化能力最强。硝态氮初始质量浓度为20mg/L左右时,反硝化能力最强。在实际工程应用中,可以通过提高硝化效果或直接调整回流比实现反硝化脱氮最优条件,将有助于提高系统的冬季脱氮效果。     

改进型A~2/O工艺处理城市生活污水的脱氮除磷效能研究

在分析传统A2/O工艺缺陷的基础上,提出了一种改进型A2/O工艺。为了防止回流污泥中的硝酸盐进入厌氧区,在传统A2/O工艺的厌氧区后面增加一个体积较小的缺氧选择池,回流污泥进入缺氧选择池,并进行反硝化消耗回流污泥中的硝酸盐;同时,在缺氧区通过反硝化除磷实现"一碳两用"。结果表明,改进型A2/O工艺有较好的脱氮除磷效果,在COD为298mg/L、TN为55mg/L左右、TP为7mg/L左右时,系统对COD、TN、TP的平均去除率分别为88.44%、77%、95%。     

影响活性污泥脱氮效率的因素

活性污泥对氮的去除主要通过硝化和反硝化作用来进行。温度、pH、溶解氧浓度、污泥龄、毒性物质、污水性质(有机物含量、氮浓度)都会对系统脱氮能力产生影响。一般较高的pH、延长污泥龄、较低的溶解氧浓度和较低的有机碳浓度均能提高系统的硝化能力,反硝化/硝化系统具有投资省、脱氮效率高等优点。除甲醇外,其它一些工业废弃物也可作为促进反硝化作用的碳源。由于厌氧环境有利于反硝化作用,所以厌氧/好氧(A/O)法和间歇式活性污泥法(SBR)具有极高的脱氮效率。     

Simultaneous nitrification, denitrification, and phosphorus removal in single-tank low-dissolved-oxygen systems under cyclic aeration.

Simultaneous nitrification and denitrification (SND or SNdN) may occur at low dissolved oxygen concentrations. In this study, bench-scale (approximately 6 L) bioreactors treating a continuous feed of synthetic wastewater were used to evaluate the effects of solids retention time and low dissolved oxygen concentration, under cyclic aeration, on the removal of organics, nitrogen, and phosphorus. The cyclic aeration was carried out with repeated cycles of 1 hour at a higher dissolved oxygen concentration (HDO) and 30 minutes at a lower (or zero) dissolved oxygen concentration (LDO). Compared with aeration at constant dissolved oxygen concentrations, the cyclic aeration, when operated with proper combinations of HDO and LDO, produced better-settling sludge and more complete nitrogen and phosphorus removal. For nitrogen removal, the advantage resulted from the more readily available nitrate and nitrite (generated by nitrification during the HDO period) for denitrification (during the LDO period). For phosphorus removal, the advantage of cyclic aeration came from the development of a higher population of polyphosphate-accumulating organisms, as indicated by the higher phosphorus contents in the sludge solids of the cyclically aerated systems. Nitrite shunt was also observed to occur in the LDO systems. Higher ratios of nitrite to nitrate were found in the systems of lower HDO (and, to less dependency, higher LDO), suggesting that the nitrite shunt took place mainly because of the disrupted nitrification at lower HDO. The study results indicated that the HDO used should be kept reasonably high (approximately 0.8 mg/L) or the HDO period prolonged, to promote adequate nitrification, and the LDO kept low (< or =0.2 mg/L), to achieve more complete denitrification and higher phosphorus removal. The above findings in the laboratory systems find strong support from the results obtained in full-scale plant implementation. Two plant case studies using the cyclic low-dissolved-oxygen aeration for creating and maintaining SND are also presented.     

曝气生物滤池中碳和氮代谢特性

用充填陶瓷滤料的曝气生物滤池研究碳和氮代谢特性.曝气生物滤池进水氨氮为52 mg/L左右、COD为100 mg/L左右和回流比为200%时,经过20多d的运行,出水氨氮小于0.05 mg/L、COD小于25 mg/L、亚硝态氮为4.7 mg/L和硝态氮为7.1 mg/L,COD去除率达75%,氨氮去除率达99.9%,总氮去除率达78%;过大和过小的回流比对曝气生物滤池的运行性能都是不利的.研究成果可以应用于一般城市污水以及含低COD、高氨氮工业废水的处理.     

Improving nitrogen removal using a fuzzy neural network-based control system in the anoxic/oxic process

Due to the inherent complexity, uncertainty, and posterity in operating a biological wastewater treatment process, it is difficult to control nitrogen removal in the biological wastewater treatment process. In order to cope with this problem and perform a cost-effective operation, an integrated neural-fuzzy control system including a fuzzy neural network (FNN) predicted model for forecasting the nitrate concentration of the last anoxic zone and a FNN controller were developed to control the nitrate recirculation flow and realize nitrogen removal in an anoxic/oxic (A/O) process. In order to improve the network performance, a self-learning ability embedded in the FNN model was emphasized for improving the rule extraction performance. The results indicate that reasonable forecasting and control performances had been achieved through the developed control system. The effluent COD, TN, and the operation cost were reduced by about 14, 10.5, and 17 %, respectively.     

同步硝化反硝化工艺中DO浓度对N2O产生量的影响

采用序批式生物膜反应器（SBBR）,在连续曝气全程好氧的运行条件下,考察不同溶解氧浓度对同步硝化反硝化脱氮性能及N2O产量的影响。控制溶解氧浓度恒定在1、2、2.5和3 mg/L。结果表明,DO为2 mg/L和2.5 mg/L时,氨氮去除率分别为97.9%和98.5%,同步硝化反硝化率均为99%。DO为2 mg/L时,系统中N2O产生量最低,为0.423 mg/L,占氨氮去除量的1.4%;DO为3 mg/L时N2O的产生量最高,为2.01 mg/L,是DO为2 mg/L时的4.75倍。系统中亚硝酸盐的存在可能是高溶解氧条件下N2O产量增加的主要原因,同步过程中没有NOx-的积累即稳定的SND系统有利于降低生物脱氮过程中N2O的产生量。     

曝气强度对同时硝化反硝化（SND）脱氮过程中N2O排放的影响

为了控制污水脱氮中N2O排放，在不同曝气强度下研究了好氧硝化段同时硝化反硝化（SND）系统的N2O排放特性，并采用PCR—DGGE技术分析微生物群落特征。结果发现，随着曝气强度的增强，系统总氮去除率下降，但脱氮中N2O—N所占比例则上升，实验中从低到高3个曝气强度下，总氮去除率分别为80．01％、65．28％和58．62％，脱氮中N2O—N所占的比例为1．89％、7．84％和9．20％。PCR—DGGE分析显示，和低曝气强度下相比中、高曝气强度下系统微生物群落发生明显变化，但中曝气强度和高曝气强度下系统微生物群落表现出较高相似性。这表明，不同曝气强度下系统N2O排放受到氮素转化和微生物群落变化的影响。适宜曝气强度不仅提高总氮去除率，还可有效控制N2O排放。     

太阳能光伏废水处理设施脱氮功能优化实例

某太阳能光伏企业的生产废水约4000 m³/d,废水中的主要污染物是少量的氟离子和大量硝态氮,原废水工艺中缺少去除硝态氮的功能。在原废水处理设施基础上,将生化处理工艺优化为“A/O反硝化”工艺,增加碳源投加设备。工程实践表明,工艺优化后,硝态氮得以有效去除,TN去除率达到95%,出水水质达到《电池工业污染物排放标准》(GB30484—2013)表2的间接标准。     

反硝化除磷的影响特性试验

采用SBR反应器(厌氧/缺氧/好氧工艺),分别研究了乙酸盐及硝酸盐浓度变化对反硝化除磷的影响特性。试验结果表明,当进水COD浓度>230mg/L时,乙酸盐浓度的变化对释磷、除磷速率等影响并不显著。在硝酸盐浓度<30mg/L时,硝酸盐浓度越高,缺氧段除磷速率也就越高。在C/P>23,C/N>5条件下,SBR系统对磷、氮去除率在90%以上。     

间歇曝气潜流人工湿地的污水脱氮效果

采用间歇曝气运行方式,提升潜流人工湿地生活污水处理系统中的溶解氧浓度,强化脱氮效果。结果表明,间歇曝气运行方式有效提高了湿地内部溶解氧水平,曝气时溶解氧浓度可达6~9 mg/L,停止曝气后,溶解氧浓度迅速下降至0.5 mg/L以下,在湿地内部营造了一种交替的好氧和缺氧环境,分别促进好氧硝化和缺氧反硝化作用。在水力停留时间为3 d的情况下,间歇曝气潜流人工湿地系统对氨氮、总氮和COD的去除率分别可达到98.0%、87.6%和96.3%,较常规潜流人工湿地系统分别提高了74.1%、56.4%和18.1%,实现了氨氮、总氮和COD的同步高效去除。     

分段进水SBR短程生物脱氮过程中N_2O产生及控制

利用SBR,控制曝气量为60 L/h,利用在线pH曲线控制曝气时间,成功实现了短程生物脱氮过程,并考察了不同进水方式下SBR运行性能及N2O产量。结果表明,分段进水能够有效降低短程生物脱氮过程中外加碳源投加量。在原水进水碳氮比较低时,采用递增进水量的进水方式,能够有效降低生物脱氮过程中NO-2积累量,从而降低系统N2O产量。1次进水、2次等量进水和2次递增进水方式下,生物脱氮过程中N2O产量分别为11.1、8.86和5.04 mg/L。硝化过程中NO-2-N的积累是导致系统N2O产生的主要原因。部分氨氧化菌（AOB）在限氧条件下以NH＋4-N作为电子供体,NO-2-N作为电子受体进行反硝化,最终产物是N2O。