倒置A2/O工艺运行效果及优化控制方案

以城市污水处理厂倒置A2/O工艺为研究对象,介绍了工艺基本情况、主要工艺设计参数及技术特点。对2017—2018年污水处理厂出水的水质进行分析,结果表明:倒置A2/O工艺可有效去除COD及BOD₅,脱氮除磷功能显著。并提出了碳源投加点位、污泥外回流比及曝气池末端DO的优化控制方案。夏、秋季节,控制污泥外回流比为60%~75%、硝化液回流比为100%~150%、曝气池末端ρ（DO）为1.5~3.0 mg/L;冬、春季节控制污泥外回流比为120%~150%、硝化液回流比为200%~250%、曝气池末端ρ（DO）为3.0~5.0 mg/L,可获得较好的污染物去除效果。污水出水ρ（COD）均值为26.1 mg/L,去除率为90.4%;出水ρ（TN）均值为7.69 mg/L,去除率为78.1%;出水ρ（NH₄+-N）均值为0.445 mg/L,去除率为98.3%。通过改变除磷药剂投加点位及建设药剂自动化投加系统的方式优化除磷,实际投加量为2.5 t/d,节省了药剂费用,出水ρ（TP）均值为0.194 mg/L,去除率为96.7%。     

生物-化学强化处理城市污水除磷试验

以PFS(聚合硫酸铁)和PAS(聚合硫酸铝)为混凝剂,分别在化学反应器和SBR(序批式活性污泥反应器)内,研究模拟城市污水的化学除磷和生物-化学强化除磷的效果. 结果表明:在化学反应器内,投加PFS和PAS均可提高TP的去除率,当投加量分别为0.20和1.00 mL/L时,出水ρ(TP)均在0.50 mg/L以下,TP去除率均超过90.0%. 在生物反应器内,投加PFS和PAS均可强化生物除磷效果,与化学除磷相比,PFS投加量需增至0.25 mL/L,TP去除率才可达到90.0%,单独投加PFS的除磷效果好于PFS强化生物除磷效果;而PAS投加量降至0.50 mL/L,出水ρ(TP)即低于0.50 mg/L,TP去除率可达到90.0%以上,PAS强化生物除磷效果好于单独投加PAS的除磷效果. 在生物反应器内投加PAS,TN去除率可提高12.5%;而投加PFS后TN去除率则下降3.3%. 在生物反应器内投加PFS和PAS,能将COD_Cr去除率从82.6%提至90.0%以上. 采用PCR-DGGE技术分析微生物群落特征发现,投加混凝剂的反应器内生物群落数量有所减少,但同时产生一些新生物种群,强化了功能种群的处理效果.      

A~3/O-MBR工艺反硝化除磷性能研究

为探究自行设计的A~3/O-MBR工艺脱氮除磷性能,以模拟生活污水为处理对象,重点研究了在内循环回流比(γ)为100%,硝化液回流比(α)分别为100%、200%、300%条件下系统反硝化除磷特性。结果表明:缺氧II区是工艺反硝化除磷的关键,系统具有优良的同步脱氮除磷效果,ρ(COD)出水均低于50 mg/L。当回流比为200%时,系统对TN、TP去除效果最好,平均去除率分别为75.46%和88.94%,出水平均ρ(TN)、ρ(TP)分别为14.97 mg/L和0.48 mg/L。通过静态释/吸磷试验测定不同硝化液回流比条件下反硝化聚磷菌占总聚磷菌的比例及污泥含磷量,当回流比为200%时,反硝化聚磷菌所占比例最高达95.47%,该回流比条件下缺氧II区污泥含磷量最高为23.07 mg/L,最大吸磷量为0.2136 g/d。     

MBR出水后置化学除磷研究

选用不同的化学除磷药剂及固液分离方式,针对膜生物反应器出水进行后置化学除磷静态试验研究。试验表明,在MBR出水平均浓度为(6.0±0.3)mg/L时,在化学药剂的最佳投药量和混凝时间的条件下,TP可以稳定达到一级A标准,去除率达到95%以上;滤液达一级A标准,氯化铝、氯化铁、聚合硫酸铁、硫酸铝最佳投加量为1.5 mol/mol,硫酸铁、聚合硫酸铝最佳投加量为3.0 mol/mol,最佳混凝时间均为10 min;滤纸和滤膜可以有效分离混凝混合液中的TP,滤液TP可稳定达一级A标准,而微网对混合液中粒径小于D10的颗粒无法分离,致使滤液TP无法达标;PAM投加后,絮体粒径显著增大,固液分离效果也相应增强。微网分离效果较投加前有了明显提高,滤液TP可稳定达到一级B标准。     

Actiflo~-D型滤池工艺污水深度处理运行性能分析

根据昆明市第三污水处理厂深度处理Actiflo-D型滤池工艺的运行数据,评价了工艺出水水质及总磷(TP)去除效果,同时分析了混凝剂投加量及药剂费用。结果表明:该Actiflo-D型滤池工艺出水ρ(TP)平均为0.26 mg/L,最优水平值为0.09 mg/L,95%保证值为0.53 mg/L,TP平均去除率为49.3%;出水悬浮固体(SS)浓度95%保证值为9 mg/L。混凝剂聚合氯化铝(PAC)的投加量为2~9 mg/L,去除单位TP的PAC投加量平均值为55.8 mg/mg,投加比β为1~10 mol/mol;投加比β>4时,出水ρ(TP)≤0.5 mg/L。吨水PAC成本平均值为0.049元/t。     

基于全流程分析的低碳氮比进水污水处理厂运行调控

为使某污水处理厂出水达标排放,对该厂进行了全流程测试,分析其主要污染物沿工艺流程分布特征以及活性污泥特性,评估工艺运行现状,为该污水处理厂优化调控提供基础数据。研究发现,该厂进水ρ（BOD₅）/ρ（TN）仅为2.45,属于典型的低碳氮比进水。此外,通过活性污泥特性测试发现,反硝化潜力为9.0 mg/（g·h）,反硝化菌群相对丰度较高。进水碳源不足及外部碳源投加位点设置不合理是该厂无法实现TN达标排放的主要原因。在采取改变碳源投加位点、减小好氧池末端曝气量、增加碳源投加量等措施后,出水ρ（TN）由32.0 mg/L降至12.7 mg/L,实现了TN的达标排放;此外,厌氧释磷潜力由1.3 mg/（g·h）提升至2.6 mg/（g·h）,生物除磷能力也有了较大提升。研究提供了一种解决污水处理厂出水水质超标问题的思路,可为含低碳氮比进水的城镇污水处理厂运行调控及稳定达标提供参考。     

改进的混凝气浮装置处理ABS凝聚干燥废水研究

为了有效去除ABS凝聚干燥工段(E区)废水中的悬浮颗粒物,解决传统装置SS去除率低、管道易堵塞和运行不稳定的问题,采用一种改进的混凝气浮装置进行处理,研究了药剂种类、药剂投加量、p H值、水力停留时间、溶气水回流比等工艺参数对ABS凝聚干燥废水中悬浮物去除效果的影响,得出新型混凝气浮装置的最佳工艺运行参数。试验结果表明:在PAC投加量为75 mg/L、阳离子絮凝剂(FO4440SSH)投加量为10 mg/L、水力停留时间12.5 min、回流比为60%的最佳工艺条件下,SS去除率可达96.6%,出水ρ(SS)为29 mg/L。该装置对SS去除效果好,运行稳定,具有广阔的应用前景。     

城镇污水处理厂尾水强化除磷的效果研究

以城镇污水处理厂尾水为研究对象,考察不同混凝剂投加量及pH值对除磷效果的影响,分析水样混凝前后不同形态P的变化情况。试验结果表明：当铁盐混凝剂(氯化铁)和铝盐混凝剂(高效聚铝)的最佳投加质量浓度分别为7 mg/L和8 mg/L,经混凝处理后,水样中TP残留浓度均低于GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准((TP)≤0.5 mg/L)。通过对尾水中P的不同形态的分析,尾水中溶解性总磷(TSP,主要为溶解性正磷酸盐(SRP))通过沉析作用得到有效去除,铝盐混凝剂对颗粒态磷(PP)及其他P的絮凝作用较为明显,除磷效果较铁盐混凝剂稳定、易控。     

二次混凝+沉淀工艺处理高岩粉矿井水试验研究

针对河北某矿矿井水岩粉含量较高(原水浊度为340 NTU)、预沉后水质发白等问题,采用二次混凝+沉淀工艺进行处理,研究了混凝剂、助凝剂、投加方式与投加量对处理效果的影响。结果表明:最佳混凝剂为PAC,最佳助凝剂为阴离子型PAM;最佳投加方式为一次混凝投加100mg/L PAC、二次混凝投加20 mg/L PAC与0.6 mg/L PAM,这一加药条件下的沉淀出水浊度为4.6 NTU,浊度去除率达到98.7%,PAC投加量较一次混凝沉淀减少29.4%;采用二次混凝+沉淀工艺能减少药剂投加量并提高悬浮物去除效率。     

AAO工艺在不同HRT和回流比条件下对实际污水的处理效果

以实际污水为对象,采用中试装置研究AAO工艺中不同水力停留时间(HRT)和回流比,发现:AAO系统在HRT为4~8 h、污泥回流比为0.5~1.0、混合液回流比为1~2、ρ(MLVSS)=800~1 300 mg/L时,系统脱氮除磷效果受降雨冲击影响较大,但对COD去除稳定。TN去除率随进水浓度及COD/TN的增加而增加,增大混合液回流比不能有效提高TN去除率;TP去除率受进水COD及回流液中NO_3~--N浓度影响较大。实验结果表明:低碳高氮磷污水要实现氮磷同时达标,需要适当投加碳源以及混凝剂。     

生物吸附/MBR/硫铁自养反硝化组合工艺优化研究

为了实现深度脱氮除磷效果,利用生物吸附/MBR/硫铁自养反硝化组合工艺进行优化研究,考察了不同HRT和硫铁体积比对系统脱氮除磷的影响.结果表明,MBR池和硫铁自养反硝化滤池的HRT分别在9h和3h条件下,污染物去除效果最佳,63%的COD在生物吸附段被去除,工艺系统平均出水COD、NH₄⁺-N、NO₃^--N、TN浓度分别为18.9,0.36,0,3.3mg/L,实现了污染物的超低排放.硫铁反硝化滤池的硫铁体积比为3：1条件下,出水TP平均浓度为0.29mg/L;其中大部分NO₃^--N在滤池高度10~30cm处被去除,脱氮速率约为46.1gNO₃^--N/（m³·h）.同时组合工艺在运行期间,采用间歇抽吸方式和较高曝气量能有效减缓膜污染进程.     

城市污水处理厂化学强化生物除磷的试验研究

为有效解决北京某城市污水处理厂出水总磷含量较高的实际问题,通过在生物处理工艺(A2O)后端添加化学除磷强化单元的方法,依次开展了实验室试验和现场的生产性试验.实验室试验以好氧池出水为试验用水,对不同浓度梯度的聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、三氯化铁(FeCl3)等除磷效果进行了对比研究,并分别对其除磷机理进行了深入的探讨.试验结果表明:3种药剂中,PAC除磷效果最好,当其投加量为60mg/L,投加系数β为4.15时,出水总磷含量可小于0.5mg/L,而且药剂投加成本较低,仅为0.078元/t.现场生产性试验选取好氧池出水端为药剂投加点,对PAC的除磷效果进行现场验证.经试验测定,当PAC投加量为60mg/L,投加系数β为4.22时,污水处理厂出水总磷含量远低于0.5mg/L,符合排放要求.考虑到进水量和负荷的波动,在保证出水达标排放的前提下,为保证药剂的有效利用,通过采取针对性措施提高前端生物除磷效率及反馈投加药剂的方法,以有效减少药剂的投加量及化学污泥的排放量,达到节能减排的目的.     

潜流水平湿地对农业灌溉径流氮磷的去除

构建了潜流水平芦苇湿地,对农业灌溉径流(TN约为7mg/L,TP约为0.5mg/L)中氮磷进行了为期1年的去除研究.在水力停留时间(HRT)为2,4,6d时,TP和TN的去除率均大于87%和68%.湿地对TN、NH₄⁺-N和TP的去除受HRT的影响较大(P<0.05),对PO₄^3--P的去除受HRT的影响较小.在不同HRT情况下,NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO3--N和PO₄^3--P的去除率均高于93%,出水浓度一般均小于0.04mg/L.且出水中的TP和TN主要为有机态,存在一个TP和TN背景浓度.TN去除率与负荷之间具有很好的相关性(R2=0.9968),但是TP去除率与负荷之间相关性较差(R²=0.5987).以HRT为2d计算,1m²的芦苇床处理该农业灌溉径流的能力为0.1m³/d,出水TN和TP浓度可控制在0.50mg/L和0.154mg/L以下.     

3DBER系统功能强化与协同作用机制研究

针对污水厂二级生物处理出水C/N低且可生化性差、深度脱氮需外加碳源等问题,结合污水资源化对二级处理出水深度去除TN、TP和微污染物的技术需求,通过改变传统三维电极生物膜工艺（3DBER）的填料组成,构建了强化反硝化脱氮、并具备同步除磷、除微污染物（以邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸（2-乙基已基）酯（DEHP）为例,用PAEs表示）功能的3DBER多功能复合反硝化系统,探讨了3DBER工艺强化脱氮同步实现除磷、除微污染物复合功能的技术途径,并从工艺性能、微生物种群分布等角度,深入解析了实现复合功能的技术方法与微观作用机制.结果表明,硫/铁复合功能填料是实现低C/N二级生物处理出水深度脱氮、除磷、除微污染物的关键因素,多功能复合反硝化系统脱氮效率比传统3DBER工艺平均提高20%左右,TP去除率可达80%,PAEs去除率在90%以上.化学计量学和分子生物学技术的分析表明,复合系统脱氮、除磷过程中在微生物生态、电子供体补偿和酸碱度平衡等方面存在协同促进作用.其中,脱氮功能来自异养与多种自养反硝化共同作用,除磷的关键是海绵铁的持续腐蚀,PAEs的去除过程则是吸附、电化学氧化与生物降解协同作用的结果.     

硝化液回流比对A2/O-BCO工艺反硝化除磷特性的影响

以低C/N城市生活污水为处理对象,重点考察了硝化液回流比对A2/O - BCO(生物接触氧化)工艺脱氮除磷特性的影响.在A2/O反应池水力停留时间(HRT)为8h,污泥回流比为100% 条件下,将硝化液回流比分别设定为100%、200%、300%和400%进行试验.结果表明, 系统在A2/O中实现了反硝化除磷,具有很好的同步氮磷的去除效果,出水COD浓度均在50mg/L以下.上述不同硝化液回流比下总氮(TN)去除率分别为48.8%、66.5%、75.6%和62.5%,总磷(TP)去除率分别为86.0%、90.3%、91.0%和95.0%.在硝化液回流比为300%时,系统平均出水TN和TP浓度分别为14.96mg/L和0.49mg/L.系统反硝化除磷量随着硝化液回流比的增大略有增加,在硝化液回流比为400%时,反硝化除磷量高达磷总去除量的98%.     

赤泥强化型河岸带模拟系统对再生水中磷去除效果的研究

为了探讨不同比例赤泥施入量对再生水磷去除效果的影响以及植物在再生水净化过程的作用,利用赤泥中富含钙、铁、铝等金属氧化物对磷具有较强吸附性能的特点,构建了室内赤泥强化型河岸带模拟系统.结果表明,赤泥最适施入质量分数为2.5%～5.0%,此时TP去除率为82%～76%,出水磷浓度约为0.22～0.29 mg/L,SRP/TP比值为74%～75%.当赤泥施入量为2.5%时,相比无植物系统,有植物系统的磷净化效率提高了4%,约为86%,出水磷浓度为0.17mg/L.这些结果表明赤泥可以适当比例直接掺混于河岸带的土壤中,这为其提高对再生水中磷的去除能力提供了一种新途径.     

污水厂二沉池出水化学除磷实验研究

在原水总磷较高的情况下,生物除磷已不能满足除磷要求。化学除磷作为生物除磷的重要补充显得非常重要。液体硫酸铝是一种很好的化学除磷药剂,在二沉池出水总磷大于2．00mg／L的情况下,60．00mg／L液体硫酸铝投加量可以使TP降至0．50mg／L以下,去除率达到80．00％以上。适宜的水动力条件是除磷效果的保证。     

A~2O-MBR工艺的脱氮除磷特性研究

将传统的脱氮除磷工艺(厌氧/缺氧/好氧,A2O)与膜分离技术相结合,构建具有强化脱氮除磷作用的A2O-MBR工艺。以某城市污水处理厂的A2O-MBR工程为研究对象,通过长期的跟踪监测和实验研究,结果表明,该工艺具有非常好的脱氮除磷效果,出水总氮、氨氮及总磷的平均浓度分别为5.69 mg/L、1.32 mg/L和0.18 mg/L,去除率分别达到85%、94%和97%,优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准。另外,硝化速率随温度的降低而降低。释磷/吸磷效果较好,趋势明显。