竹园污水厂闭式双泥龄工艺活性污泥数学模型的参数研究

竹园第二污水厂采用一种闭式双泥龄新型工艺。以活性污泥1号模型(ASM1)为基础,测定污水厂的进水水质特性参数、异养菌产率系数(YH)和异养菌衰减系数(bH),为后续工艺模型的建立和校正提供基础数据。结果表明:竹园第二污水厂进水易生物降解有机物(Ss)、慢速生物降解有机物(Xs)、溶解态惰性有机物(SI)、异养菌(XBH)、颗粒态惰性有机物(XI)占总COD的平均比值分别为20.0%、32.1%、17.4%、9.6%、20.9%。进水氨氮(SNH)、溶解态可生物降解有机氮(SND)、颗粒态可生物降解有机氮(XND)占TN的平均比值分别为71.5%、10.0%、18.5%。闭式双泥龄工艺平行组合中的传统活性污泥池和A/O池分支的异养菌产率系数(YH)分别为0.68和0.78,异养菌衰减系数(bH)分别为0.501 d-1和0.621 d-1。     

芦村污水处理厂进水组分分析

针对面临“十一五”升级改造的无锡芦村污水处理厂,在对厂内生化池进水水质进行了活性污泥2d模型的组分分析。对碳（COD）组分分析发现,易生物降解基质SS和慢速可降解基质墨仅占进水的51％,进水可生化性比较差,厌氧区在生化处理中对碳（COD）的去除起主要作用。二沉池的沉降效果直接决定了占34％的惰性颗粒性有机物X1的去除效果,从而能在很大程度上降低出水COD。提高TN去除率的关键在于如何处理这20％的颗粒态有机氮（XND）。在典型水质期,需要通过添加辅助化学除磷来使TP达标排放。通过分析发现问题,为污水厂升级改造提供必要的技术支持,也为其他污水厂进水组分分析提供计算示范。     

杭州市主要污水处理厂TOC与COD关联分析

研究了钱塘江沿岸杭州市主要污水处理厂进水和出水水体中TOC以及COD的关联性。选取13家污水处理厂进水和出水进行取样,分别测定TOC以及COD,结果显示这13家污水厂64%的COD与TOC比值落在1.2~5.75;36%的COD与TOC比值落在6.21~36.5。其中工业园区型污水处理厂的COD与TOC比值明显比城镇型污水处理厂要低。     

应用物化法检测废水COD组分SI的研究

溶解性不可生物降解COD(S1)是活性污泥数学模型应用中的关键组分.通过一系列实验验证了应用物理化学的方法检测SI的可行性,并采用该方法对武汉市某大型污水处理厂的SI进行了检测.     

基于批式呼吸计量法的溶解性COD组分划分

利用批式好氧呼吸计量法结合溶解性慢速水解COD(S_H)水解动力学拟合提出了溶解性COD(SCOD)的组分划分方案.上海2个污水处理厂进水的SCOD组分划分结果表明,A厂沉砂池出水(典型生活污水)的SCOD中含有43.5%～58.6% S_H、 21.8%～35.2%易生物降解COD(S_S)和15.4%～30.9%溶解性惰性COD(S_I); B厂沉砂池出水(长距离输送的合流制污水)SCOD中含有34.5%～45.2% S_H、 29.3%～37.7% S_S和25.6%～31.2% S_I. 9组不同水样的试验拟合结果表明,一级动力学能够很好地描述S_H的水解过程,A厂和B厂进水S_H的水解速率常数分别为28.00～39.77 d^-1和26.48～29.52 d^-1.该组分划分方案能够实现S_S积分区域的理论划分,并消除溶解性微生物产物对S_I测定的影响.     

基于模型的低负荷运行村镇污水处理厂问题诊断分析

我国村镇污水处理厂普遍存在进水量和进水浓度偏低的问题,导致村镇污水厂运行稳定性差。为防止低负荷运行影响污水处理厂处理效能的发挥,以临太湖村镇污水厂多点进水倒置AAO工艺为研究对象,以数学模型为基础,建立污水厂水质水量动态响应模型。以数学模拟为主要研究手段,试验作为补充方法,通过模型诊断发现,该厂夏季曝气过剩,活性污泥ρ（MLVSS）/ρ（MLSS）=0.37。试验结果表明:该厂进水ρ（ISS）=57~92 mg/L,ρ（ISS）/ρ（SS）为0.71~0.82,ρ（ISS）/ρ（COD）为0.50~0.84。进入AAO系统的ISS粒径为36~52 μm,而小粒径的ISS组分是导致活性污泥MLVSS/MLSS偏低的主要原因。通过优化进水ISS/COD、泥龄、污泥回流比、曝气量,使得出水水质稳定达到GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,污泥活性提高到0.7,全年曝气成本可节省约10%。     

包头市污水厂进水COD浓度偏高的影响因素分析

通过对包头市万水泉污水厂进水浓度的监测与分析。结果表明,针对COD负荷,居民生活污水的污染负荷高于工业废水和城市公共污水,污水厂进水COD浓度主要由居民生活污水的COD浓度决定,居民区生活污水COD浓度在600~1 500 mg/L,高于污水厂进水COD浓度的平均值749 mg/L,远高于全国平均水平COD浓度327.6 mg/L;化粪池对于颗粒性COD的去除率在40%以上,对总COD去除在20%~30%,设置化粪池可有效降低居民区污水中COD浓度;本地特有的餐饮习惯造成当地餐饮废水COD指标偏高,平均值达到1 084 mg/L。确定了包头市污水厂进水COD浓度偏高的影响因素,为污水厂的运行及升级改造提供依据。     

昆明市污水处理厂进水水质特征分析

文章系统分析了昆明市污水处理厂进水主要污染物指标的概率分布和季节变化规律,以及有机物、氮、磷和悬浮物之间的相关关系。结果表明,在达到90%的累积概率时,昆明市7座污水处理厂实际进水COD、BOD5、SS、TP、NH3-N和TN的浓度范围为370¹ 100、1901 100、190⁵90、330590、330⁹60、5960、5¹0、1810、18³6和3836和38⁷4 mg/L。其中合流制排水区域的污水处理厂进水COD、BOD5、SS和TP在雨季的浓度变化程度明显大于旱季,TN和NH3-N浓度旱季和雨季变化不大。7座污水处理厂BOD5/COD平均值均高于0.4,说明进水水质可生化性较好。BOD/TN波动较大,第二和第四污水处理厂进水BOD5/TN的平均值分别为3.5和4.2,进水BOD5/TN>4的概率分别为36%、和44%,说明反硝化碳源不足现象存在。7座污水处理厂进水BOD5/TP值均>20,且全年>20的样本概率依次为98%、94%、97%、95%、90%、87%和82%,基本满足生物除磷的要求。     

ASM水质特性参数估算初步探索

进水组分是模型的输入项,对于活性污泥数学模型(简称ASM)的稳态和动态模拟有着极为重要的意义。从城市生活污水中的主要有机成分糖类、蛋白质、脂肪3类物质出发,通过理论推导和实验证明,建立以糖类、蛋白质、脂肪浓度来计算出水质特性参数SS和XS的模型。通过对生活污水中有机成分糖类、蛋白质、脂肪按水质特性参数划分方法进行区分为ASM模型水质特性参数SS和XS的测定提供了一种有效途径,有助于改善现有的组分测定方法,促进ASM数学模型更好的为生产和应用服务。     

南昌某城市污水处理厂进水浓度低成因分析研究

针对南昌某城市污水处理厂进水浓度低的现象,为明确造成污水处理厂进水浓度低的原因,通过对南昌市2018—2020年降雨特征对污水处理厂进水污染物浓度影响的统计分析,估算了降水对雨污合流制管网污水浓度的影响.考察了合流制管网4个污水提升泵站、污水处理厂的日处理水量,结合水量平衡三角法,核算地下水、河水、雨水的渗入.以及利用倒排查法对源居民小区内/外-污水提升泵站-污水处理厂的水质沿程采样分析,得出相关结论.研究结果表明：①2018—2019年上半年污水处理厂进水COD在降雨后2~5 h进水浓度明显降低;但2019年下半年—2020年这种相关性明显削弱.②污水处理厂日进水COD受泵站的日流量的影响,呈显著负相关.③水量三角平衡定量分析表明地下水、河水混入28%~38%,雨水混入11%~18%.④水质沿程的分析显示小区到某些泵站的浓度明显降低,雨天COD、氨氮浓度分别减少了69.78%、75.21%,晴天COD、氨氮浓度分别降低了66.78%、76.94%,表明相应的小区外-泵站段的市政管网是污水处理厂进水浓度降低的关键管段,亟需进一步重点排查和改造.⑤老旧小区排水浓度受天气的影响远比新小区大,雨天分别比晴天减少79.23%、67.87%和54.40%,可能发生了大量雨水混入.     

基于呼吸计量法的异养菌动力学参数优化估计

利用双水解模型对活性污泥数学模型(ASM)进行改进,并通过呼吸计量试验和非线性最优化算法建立了异养菌动力学参数的优化估计方案.该方案在上海2个污水处理厂的测定结果表明,经优化求解后,ASM改进模型能够准确模拟批式试验的耗氧速率曲线.26℃下,曲阳厂和白龙港厂活性污泥的异养菌衰减系数分别为0.58,0.55d-1,异养菌最大比增长速率常数(均约为4d-1)和半饱和常数(2.00,2.36mg/L)较为接近.白龙港厂进水中慢速可生物降解有机物的水解速率明显高于曲阳厂,这是由于长距离管道输送显著降低水解组分的粒径所致.     

城市污水处理厂氧化沟工艺微生物种群分析

应用荧光原位杂交技术(fluorescent in situ hybridization,FISH)对我国北方某城市污水处理厂氧化沟工艺中的微生物进行种群分析,考察系统活性污泥中聚磷菌(phosphorus accumulating organisms,PAOs)和聚糖原菌(glycogen accumulatingorganisms,GAOs)的种群结构特点及其空间分布变化关系.结果表明,厌氧池、氧化沟缺氧区和好氧区中PAOs占全菌百分比分别为2.0%±0.6%、3.4%±0.6%和3.5%±1.2%;GAOs所占全菌百分比分别为25.3%±8.7%、30.3%±7.1%和24.4%±6.1%.该厂氧化沟工艺PAOs含量低于已报道其他脱氮除磷系统水平(7%～22%),其除磷性能较差.数据统计分析显示,氧化沟缺氧、好氧区中PAOs含量相对于厌氧池有显著上升,而GAOs含量沿程变化不大.     

城市污水处理厂缺氧池短程反硝化现象及影响因素研究

调研了北方某城市污水处理厂缺氧池亚硝态氮积累的现象.该污水处理厂采用传统厌氧/缺氧/好氧（A/A/O）工艺,在缺氧池中存在稳定的短程反硝化过程,且缺氧池中亚硝态氮积累率最高可达88.4%.16S rRNA高通量测序分析表明Saccharibacteria_genera_incertae_sedis和Thauera可能是导致该厂缺氧池亚硝态氮积累的主要菌种,而短程反硝化现象出现的主要原因可能为外加碳源乙酸钠和系统较高的pH值.取活性污泥在COD/NO₃^--N为2~5条件下进行反硝化批次试验,结果表明硝态氮的还原速率均高于亚硝态氮的还原速率,且最大硝态氮到亚硝态氮的转换率均在50%左右.但碳源充足时,积累的NO₂^-会在NO₃^-被还原完后继续发生还原反应,从而导致最终亚硝态氮积累效果变差.本研究,以乙酸钠为碳源,COD/NO₃^--N为3可使反硝化过程获得最高亚硝态氮积累.因此,控制合适COD/NO₃^--N或缺氧反应时间是短程反硝化工艺运行的关键控制参数.本研究可为实际污水处理厂构建短程反硝化并进一步耦合厌氧氨氧化技术提供参考.     

间歇曝气SBR与传统SBR处理养猪沼液的比较研究

采用间歇曝气序批式反应器(intermittently aerated sequencing batch reactor,IASBR)和传统序批式反应器(SBR)处理养猪沼液,研究进水中化学需氧量(COD)与总氮(TN)比值(COD/TN)和运行负荷对污染物去除效果的影响.结果表明,在进水COD/TN约为2.2、氨氮负荷为(0.12±0.04)kg·(m3·d)-1时,IASBR中的氨氮、TN和有机物去除率分别为97.2%±4.4%、81.5%±7.5%、88.5%±2.4%,优于SBR的78.3%±19.6%、79.8%±4.9%、86.6%±3.2%;当氨氮负荷提高至(0.18±0.02)kg·(m3·d)-1时,IASBR中的氨氮、TN和有机物去除率略有降低,分别为92.4%±7.3%、77.5%±5.3%、86.4%±2.2%,但仍然优于SBR中的相应去除率78.1%±15.4%、61.8%±11.2%、81.8%±5.6%.在氨氮负荷为(0.20±0.01)kg·(m3·d)-1下,提高进水COD/TN至约3.0,则IASBR和SBR的污染物去除能力较进水COD/TN为2.2时有显著提升,IASBR中氨氮、TN和有机物去除率分别达到99.6%±0.2%、91.5%±2.9%和92.0%±0.9%,仍然高于SBR的90.2%±1.4%、83.0%±1.9%、90.2%±0.5%.总体而言,相较SBR,IASBR对TN和氨氮的去除更高效、耐冲击负荷能力更强,因此对养猪沼液等低碳氮比的废水更为适用.     

Reductive transformation and detoxification mechanism of 2,4-dinitrochlorobenzene in combined zero valent iron and anaerobic-aerobic process

A combined zero valent iron (ZVI) and anaerobic-aerobic process was adopted for the treatment of 2,4-dinitrochlorobenzene (DNCB)-containing wastewater. The transformation pathway, reduction of acute toxicity and enhancement of biodegradability were investigated. After pretreatment by ZVI, DNCB in wastewater could be completely converted into 2,4-diaminochlorobenzene (DACB). The ratio of BOD₅/COD increased from 0.005 ± 0.001 to 0.168 ± 0.007, while EC_{50, 48 hr} (V/V) increased from 0.65% to 5.20%, indicating the enhancement of biodegradability and reduction of acute toxicity with the pretreatment by ZVI. DACB was further dechlorinated to m-phenylenediamine during the anaerobic process using methanol as electron donor, with EC_{50, 48 hr} increasing from 5.20% to 48.2%. After the subsequent anaerobic-aerobic process, m-phenylenediamine was degraded completely, with effluent COD of 67.5 ± 10.8 mg/L. This effluent of the subsequent anaerobic-aerobic process was not toxic to zebrafish. The combined ZVI and anaerobic-aerobic process offers bright prospects for the treatment of chlorinated nitroaromatic compound-containing wastewater.     

碳氮比及HRT_S对交替缺氧/好氧CAST去除营养物的影响

以实际生活污水为处理对象,分别研究了碳氮比(COD/TN)为2.6、3.5及4.4时,HRTS(选择器水力停留时间)对交替缺氧/好氧(A/O)CAST工艺去除营养物性能的影响.结果表明,采用交替A/O运行方式,进水COD/TN比及HRTS的变化对COD去除性能影响不明显;而对脱氮性能影响较大.当进水COD/TN比分别为2.6和3.5时,系统氨氮去除率均维持在98%以上,TN去除率则随HRTS的增大而升高;HRTS由1.8h增至5h时,2种碳氮比下的TN去除率分别由62.9%、72.1%升至76.2%、84.6%.当进水COD/TN比为4.4时,HRTS由1.8h增至5h导致系统硝化不完全,TN去除率由86.3%降至58.2%.研究还发现,提高COD/TN比和增大HRTS均能改善系统的除磷性能.本研究中交替A/O运行方式下,进水COD/TN比为4.4(远低于一般城市生活污水的8～10),HRTS为1.8h时,CAST工艺获得较好的脱氮除磷效果,TN及磷的去除率分别为86.3%和93.8%,出水达到我国城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A要求.     

Impact of soluble organic matter and particulate organic matter on anammox system: Performance,microbial community and N2O production

In this study,the effects of soluble readily biodegradable COD (sCOD) and particulate slowly biodegradable COD (pCOD) on anammox process were investigated.The results of the longterm experiment indicated that a low sCOD/N ratio of 0.5 could accelerate the anammox and denitrification activity,to reach as high as 84.9%±2.8% TN removal efficiency.Partial denitrification-anammox (PDN/anammox) and denitrification were proposed as the major pathways for nitrogen removal,accounting for 91.3% and 8.7% o...