化学生物絮凝与化学絮凝工艺处理城市污水--加药量对污染物去除效果的影响

化学生物絮凝工艺是利用将化学和生物协同絮凝作用处理污水的强化一级新工艺.试验通过在不同加药量情况下化学生物絮凝和化学絮凝工艺的中试试验对比研究,得出在相同加药量条件下,化学生物絮凝污染物去除效率均优于化学絮凝工艺10%～20%.在70 mg/L液体聚合氯化铝铁复配0.5 mg/L PAM的加药条件下,化学生物絮凝工艺经过30 min的水力停留时间,在进水CODCr为100～260 mg/L,TP为2～4 mg/L,SS为80～150 mg/L,NH3-N为10～25 mg/L条件下,出水CODCr、TP、SS、NH3-N满足城镇污水处理厂污染物排放二级标准.     

污泥转移SBR工艺污泥膨胀及恢复过程中EPS的动态变化

采用新型脱氮除磷工艺-污泥转移SBR处理生活污水,主反应器因长时间处于低污泥负荷0.09~0.15 kg·(kg·d)~(-1),引起了丝状菌污泥膨胀;通过采取提高进水负荷及静态进水等方式,提高主反应器内的污泥负荷0.21~0.39kg·(kg·d)~(-1)使其污泥膨胀得以控制及恢复。考察在此过程中,EPS的变化对活性污泥沉降性能的影响。结果表明在污泥膨胀及恢复过程中PS/PN与SVI值呈明显正相关性,R~2分别为0.886 7、0.867 3;在污泥膨胀时EPS总量与SVI值呈正相关性;在恢复过程中,EPS总量与SVI值之间线性相关性不强。影响活性污泥沉降性能的关键因素是EPS中多糖与蛋白质的相对含量。     

城市污水一级强化处理工艺——高负荷生物吸附再生法的应用研究

根据理论分析提出生物吸附-沉淀-再生的城市污水处理工艺,即高负荷生物吸附再生法.该工艺对污染物去除的作用主要包括污泥的絮凝作用、吸附作用和生物代谢作用,而以前两者的作用为主.对城市污水的生产性试验研究结果表明,该工艺能够较大程度地提高SS、COD、SCOD和BOD等污染物的去除率,具有明显的处理效果,对于西北干旱缺水地区实现污水资源化是切实可行的方法.     

城市污水一级强化处理工艺——高负荷生物吸附再生法的应用研究

根据理论分析提出生物吸附-沉淀-再生的城市污水处理工艺，即高负荷生物吸附再生法。该工艺对污染物去除的作用主要包括污泥的絮凝作用、吸附作用和生物代谢作用，而以前两者的作用为主。对城市污水的生产性试验研究结果表明，该工艺能够较大程度地提高SS、COD、SCOD和BOD等污染物的去除率，具有明显的处理效果，对于西北干旱缺水地区实现污水资源化是切实可行的方法。     

气升回流一体化中试反应器的污泥减量化

为了减少分散型污水处理设施中剩余污泥的产量以及解决其维护频率高和运行设备复杂等问题,开发了一种集去除有机物、脱氮及污泥减量于一体的气升回流一体化反应器。该反应器由缺氧区、好氧区、沉淀区及气升区组成。中试反应器规模为10.31 m~3,以实际生活污水为处理对象,研究其污泥减量机理。结果表明,当进水容积负荷在0.14~1.39 kg COD·(m~3·d)~(-1)之间时,系统对COD、NH_4~+-N、TN及SS的平均去除率分别为88.6%、93%、66.9%和93%,其污泥表观产率系数Yobs为0.139 g TSS·(g COD)~(-1),表明该工艺具有良好的污泥减量化效果。根据稳态—ASM3号模型及氨氮的物料衡算分析可得:通过细胞裂解—隐性生长作用去除的污泥量占反应器污泥减少总量的77.6%,而原生动物和后生动物捕食的污泥量约占系统污泥减少总量的22.4%。该系统污泥自消解速率为0.44 kg TSS·d~(-1)。     

有机负荷影响好氧颗粒污泥特性的研究

好氧颗粒污泥形成后,逐步提高进水有机负荷(OLR)至好氧颗粒污泥解体,分析OLR对系统运行特性、污泥表面特性及胞外蛋白和多糖的影响.进水OLR在4～8 g/(L·d)、污泥负荷(SLR)稳定在0.42～0.77 g/(g·d)、污泥龄为17.8～60.0 d时,好氧颗粒污泥系统处于最优运行阶段.好氧颗粒污泥形成后,随着进水OLR的提高,十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)能够直观地反映出胞外蛋白分泌量逐渐减少,而多糖分泌量呈相反趋势,导致蛋白/多糖(PN/PS,质量比)值从4.8降至0.9左右.当进水OLR从4 g/(L·d)增至12 g/(L·d)时,污泥表面相对疏水性从75.8%降至38.5%,这可能与胞外蛋白分泌量减少及多糖分泌量增加有关.PN/PS值的降低可能是好氧颗粒污泥在高OLR下解体的内在原因.因此,微生物分泌的胞外多聚物(EPS)中较高的PN/PS值利于好氧颗粒污泥的长期稳定运行.     

微丝菌型污泥膨胀的工艺负荷调控方法

提出调控工艺局部污泥负荷分布来处理污水处理厂冬季微丝菌污泥膨胀。在某AAO工艺污水处理厂开展平行反应器实验,进行显微观测和工艺模拟,发现反应器前端厌/缺氧区污泥去除负荷的差值与微丝菌丰度、污泥粒径和沉降性能有相关性。比较多种运行模式的改善效果,发现AO模式沉降性能最好,优于AAO和多点回流。反应器前端污泥去除负荷梯度可作为调控指标,实验中AO模式负荷梯度可达0.54 kg COD·(kg SS·d)~(-1),明显高于AAO、多点回流和多点进水。因此,通过优化回流和排泥操作,可以调控污泥去除负荷的沿程分布,有可能缓解冬季的微丝菌型污泥膨胀。     

污水厂出水回用于污泥焚烧烟气的净化

开展了污水处理厂出水回用于污泥焚烧烟气净化的实验研究。生化出水净化吸收污泥焚烧烟气的效果与气水比、进气浓度、进水pH、进水碱度和水温等因素有关。研究结果表明,气水比10∶1,进水pH为7条件下,生化出水能够有效吸收污泥焚烧烟气中的各种污染物质,出气中气体污染物低于《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）的排放限值要求,吸收后出水各指标均低于《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中污染物排放限值的要求。该工艺脱硫效率可达90%,具有系统简单可靠、以废治废、不产生二次污染等优点。     

生活污水不同进水C/N比负荷对垂直潜流式人工湿地排放温室气体的影响

人工湿地处理的生活污水含氮量或者有机物含量很高时,可能会造成人工湿地在处理污水的过程中排放大量温室气体。研究了垂直潜流式人工湿地在人工合成的生活污水不同污染物进水C/N负荷条件下污水处理效果和温室气体(CO2和CH4)的排放量,利用现场测量和碳平衡模型估算分析了可以达到最佳污水净化效果和最少温室气体排放量的污染物进水C/N负荷条件。结果显示,在进水C/N负荷为C/N=6∶1~9∶1时可以得到最佳的污染物去除率。温室气体CH4排放量较CO2排放量可以忽略不计,而在进水C/N负荷为C/N=3∶1~6∶1时可以实现最少的温室气体排放。综上所述,最优的进水C/N负荷确定为C/N=6∶1,此时人工湿地可以得到较高的污染物去除率而排放较少的温室气体。     

城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体的核算及排放特征研究

核算了2006—2016年杭州市城镇污水处理厂污染物去除量和温室气体排放量,并对两者协同控制提出了建议。结果表明,2006—2016年,杭州市城镇污水处理厂COD年去除量和TN年去除量总体呈上升趋势,2016年COD年去除量和TN年去除量分别为349 168.73、20 715.10t,比2006年分别增长了28.8%、90.8%。2016年城镇污水处理厂温室气体年排放总量为614 231.47t(以CO_2当量计),主要来自去除COD产生的CH_4和消耗电力产生的CO_2,主要影响因素是COD年去除量和年耗电量。建议杭州市城镇污水处理厂开展废水处理CH_4回收示范工程,开展污泥厌氧消化CH_4收集利用、选择合适的低碳水处理技术等污染物去除与温室气体排放的协同控制措施。     

淄博市某城市污水处理厂运行效果分析

淄博市是我国重要的石油化工基地,工业废水与生活污水多混合排放到城市污水处理厂处理,污水成分复杂,处理难度大。根据淄博市某污水处理厂的长期运行数据,评价了悬浮性固体(SS)、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)和总磷(TP)等水质指标的去除效果。结果表明:该厂实际水量高于设计水量,处于超负荷运行状态,且进水SS浓度较高,BOD5/COD0.4,可生化性一般;主体工艺采用改良A2O工艺,设计停留时间较长,并将二沉池污泥部分回流到初沉池,提高对污染物去除效果,使出水SS、COD、BOD5、NH3-N和TP等指标达到一级A排放标准。进水中偶尔含有冲击性高浓度挥发酚,使污水厂硝化菌功能受抑制,出水NH3-N浓度异常升高,此时该厂通过投加活性污泥进行硝化菌接种,帮助系统尽快恢复正常运行;同时,高盐度工业废水会加速污水厂设备腐蚀。     

高效集成生物反应器处理生活污水的试验研究

采用高效集成生物反应器(HCR)处理生活污水,考察了水力停留时间、污泥回流比和射流量对污染物去除效果的影响.结果表明,在水力停留时间为90 min,污泥回流比为120%和射流量为2.1 m3/h的最佳运行条件下,HCR对COD、BOD5、NH3-N和SS的去除率分别为82.3%、93.5%、86.3%和93.1%,出水COD、BOD5、NH3-N和SS均达到<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)中一级B标准.     

磺胺和四环素类抗生素对活性污泥性能的影响简

废水处理工艺中抗生素类污染物的存在可能会对生物处理过程产生长期而深远的影响,为探明此类污染物对废水生物处理主体活性污泥性能等方面的影响,采用间歇培养法研究了活性污泥法处理污水时,抗生素类污染物的存在对活性污泥性能如胞外聚合物（EPS）、污染物处理能力、脱氢酶活性和群落结构的影响。结果表明,抗生素的存在会导致活性污泥的胞外聚合物总量及其主要组分蛋白质和多糖增加,以产生保护屏障;且由于污泥絮体解体,细胞破裂导致EPS中DNA和色氨酸含量增加。同时,由于蛋白质大量增加引起的表面负电荷的增加,使污泥疏水性增强,絮凝性能恶化;污泥絮体解体导致污泥颗粒变小,SVI也随之下降;在活性污泥脱氢酶活性急剧下降的同时,出水TOC迅速升高。此外,抗生素类污染物在抑制活性污泥中大部分细菌的同时,对部分菌群也有刺激生长作用,最终导致活性污泥生物群落结构的改变。四环素类抗生素对活性污泥的EPS和絮凝沉降性能的影响大于磺胺类,而对污水处理能力和群落结构的影响则不如磺胺类。抗生素类污染物的长期存在会对活性污泥沉降性能、絮凝性能、脱氢酶活性以及活性污泥群落结构等产生一系列负面影响,进而影响污染物去除效果,导致出水水质恶化。     

磺胺和四环素类抗生素对活性污泥性能的影响

废水处理工艺中抗生素类污染物的存在可能会对生物处理过程产生长期而深远的影响,为探明此类污染物对废水生物处理主体活性污泥性能等方面的影响,采用间歇培养法研究了活性污泥法处理污水时,抗生素类污染物的存在对活性污泥性能如胞外聚合物（EPS）、污染物处理能力、脱氢酶活性和群落结构的影响。结果表明,抗生素的存在会导致活性污泥的胞外聚合物总量及其主要组分蛋白质和多糖增加,以产生保护屏障;且由于污泥絮体解体,细胞破裂导致EPS中DNA和色氨酸含量增加。同时,由于蛋白质大量增加引起的表面负电荷的增加,使污泥疏水性增强,絮凝性能恶化;污泥絮体解体导致污泥颗粒变小,SVI也随之下降;在活性污泥脱氢酶活性急剧下降的同时,出水TOC迅速升高。此外,抗生素类污染物在抑制活性污泥中大部分细菌的同时,对部分菌群也有刺激生长作用,最终导致活性污泥生物群落结构的改变。四环素类抗生素对活性污泥的EPS和絮凝沉降性能的影响大于磺胺类,而对污水处理能力和群落结构的影响则不如磺胺类。抗生素类污染物的长期存在会对活性污泥沉降性能、絮凝性能、脱氢酶活性以及活性污泥群落结构等产生一系列负面影响,进而影响污染物去除效果,导致出水水质恶化。     

运行方式对厌氧区碳源分流多级A/O工艺处理效果的影响

采用厌氧区碳源分流多级A/O工艺进行了低碳、高氮磷市政污水的中试试验,研究了运行方式对该工艺去除有机物以及脱氮除磷的影响。通过7个阶段的连续运行比较,得到系统最优流量分配比(体积比)为厌氧区分流75%∶25%,最终出水COD、氨氮、TN、TP质量浓度分别为20.8、0.64、14.2、0.89mg/L,基本满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。流量分配比对去除COD、氨氮基本没有影响,对去除TN、TP的影响较大。通过对内回流位置研究发现,内回流位置在消氧区更有利于处理效果的提升。通过对进水负荷研究发现,COD和氨氮污泥负荷还有很大的提升空间,控制TN污泥负荷为0.040kg/(kg·d)时对TN的处理效果较好。     

不同类型污泥中非溶解性有机物水解产酸特性研究

分别以化学生物絮凝污泥(以下简称絮凝污泥)、初沉污泥和剩余污泥3种污泥为基质,对比研究了不同类型污泥中的非溶解性有机物的水解产酸特性,并进一步考察了水解酸化产物挥发性脂肪酸(VFAs)的产量和组成。结果表明,与初沉污泥和剩余污泥相比,絮凝污泥的水解酸化性能最优,稳定运行期间,絮凝污泥单位质量挥发性悬浮固体(VSS)的VFAs产量为(410.3±26.8)mg/g,分别为初沉污泥和剩余污泥的1.2、1.9倍。此外,絮凝污泥水解酸化产生的VFAs结构最优,乙酸占VFAs的比例高达64.3%(质量分数),絮凝污泥水解产酸发酵液中C/N、C/P均远高于典型城镇污水处理厂生化处理系统进水需求,可以作为后续生物脱氮除磷过程的优质补充碳源。     

西安市某污水处理厂A~2/O工艺除磷效果分析

基于西安市污水处理厂出水一级A达标排放的要求,对西安市某污水处理厂A2/O工艺运行效果进行监测分析,结果表明,该污水处理厂出水总磷一级A达标率仅为31.61%,出水总磷浓度偏高成为该污水处理厂一级A达标的限制因素。通过对污水处理厂现场调研与水质沿程监测分析发现,该污水处理厂污泥水中含有大量SS和TP,此部分污泥水回流至系统前端导致生物池进水总磷浓度急剧升高,生物池超负荷运行导致出水总磷偏高。同时由于生物池碳源不足,厌氧池释磷作用微弱,影响了系统的除磷效果。针对以上问题,进行了初沉池运行方式调整、强化污泥处理、出水增设滤池等一系列改造措施。改造后系统除磷效果明显提高,出水TP降低至(0.39±0.08)mg·L~(-1),基本可以达到一级A排放标准。     

白龙港水质净化厂污水化学-生物联合絮凝试验研究

为有效降低污水对长江人海口的污染,针对白龙港水质净化厂的水质状况,采用化学-生物联合絮凝工艺,对污水处理效果进行了研究,结果表明,与单独生物絮凝吸附工艺相比,化学-生物联合絮凝吸附工艺可以承受更高的水力负荷,并可节省部分药剂消耗量和污泥处理成本.     

污泥回流比对2段进水A/O工艺处理重油加工污水效果的影响

采用2段进水A/O中试系统处理重油加工污水处理系统的水解酸化单元出水,重点考察了污泥回流比(r)对系统性能的影响。结果表明,r值的变化对氮污染物的去除效果影响较大,对有机物的去除影响较小。在r值由0.60增加到1.25的过程中,尽管水量处理负荷在增加,污水、污泥和污染物的停留时间在减少,但是系统硝化和反硝化效果均明显提升。当r值高于1.25时,第1段缺氧区的硝酸盐氮去除量明显增加,但是系统硝化、反硝化效果均降低。当r值为1.25时,系统总氮去除率最高,为73.38%。此外,相对于传统的A/O工艺,2段进水A/O工艺污染物的停留时间更长,更有利于提高重油加工污水中难降解有机污染物的去除效果。     

清洁型一体化污水处理系统研究

针对城镇分散型污水处理的特点,开发了一种清洁型一体化污水处理系统.该系统由立体循环一体化氧化沟(IODVC)、污泥减量区和臭气处理区优化整合而成.中试试验结果表明:该系统可以使微生物有效处理污水,并实现污泥减量和臭味气体净化.经该系统处理的污水,出水COD、NH4 -N、SS的浓度维持在35 mg/L、1 mg/L和20 mg/L以下;同时,臭味气体得到有效去除,氨气和硫化氢等臭味气体可以达标排放;经过生物减量,排放的剩余污泥减少了46.4%;污泥的比阻有所降低.本系统占地少,运行操作简便,无二次污染,属于适合中小型污水处理的技术工艺.