厌氧—交替O/A的序批式膜生物反应器脱氮除磷性能比较

提出一种高效脱氮除磷的新工艺,即厌氧-交替O/A的序批式膜生物反应器.在HRT为8.4 h、交替O/A时间为10min/10 min时,系统氨氮、总氮、总磷的平均去除率分别达到99.57%、89.92%、93.26%.典型周期试验证明.频繁的O/A环境更利于系统高效脱氮除磷,且O/A交替越频繁,系统中反硝化聚磷菌(DPAO)占聚磷菌(PAO)的比例(即缺氧吸磷速率与好氧吸磷速率的比值)越大.当交替O/A时间为10 min/10 min时.系统中DPAO占PAO的比例为70.87%,比交替O/A时间为30 min/30 min时提高了66%.     

流量分配比对改良型多级A/O工艺去除污染物的影响

改良型多级A/O工艺处理低碳源(C/N4+-N分别低于23.7、2.23 mg/L,但对系统脱氮除磷及反硝化能力的影响较大。流量分配比为5:3:1:1时,系统能够有效利用进水碳源进行反硝化,且反硝化效果最好,出水TN、TP浓度分别为14.15和0.99 mg/L,去除率分别为79.6%和79.5%。总体而言,改良型多级A/O工艺对低碳源生活污水中污染物有很好的去除效果,这可为实际生活污水的处理提供理论依据。     

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.     

A/A/O工艺脱氮除磷运行效果分析

为提高城市污水处理厂科学运行管理水平和出水质量,通过对某污水处理厂污水处理工艺的沿程采样分析,对比分析了A/A/O工艺脱氮除磷效果与工艺运行控制参数之间的相关关系。结果表明,A/A/O工艺对总氮去除率为83.2%,出水中氮的形态主要为硝酸盐氮;出水中总磷浓度基本达到一级A标准,总磷去除率在86.3%以上;缺氧段具有明显...     

沸石强化A/O生物脱氮工艺氨氮去除机理研究

沸石强化A/O生物脱氮实验研究表明,沸石对配水氨氮具有良好的吸附性能,其吸附特征可以通过Frend lich和Langmu ir吸附等温线表征,但对污水中氨氮的吸附较配水吸附要复杂。由于沸石能与微生物构成沸石-生物复合体,从而增加了系统的硝化细菌和反硝化细菌数量,改善了A段的反硝化作用和O段的硝化作用。吸附饱和的铵沸石在硝化细菌和电导率的协同作用下,经好氧曝气4.5 h,能再生69.8%。在A段,进水氨氮浓度较高,沸石吸附氨氮,提高污水碳氮比,促进生物反硝化;进入O段,在盐度和微生物的协同作用下,混合液氨氮浓度因为生物降解而逐渐降低,不断打破铵沸石的吸附-脱附平衡,铵沸石不断释放氨氮而得到充分的再生。     

厌氧、缺氧、好氧多级交替SBR脱氮除磷试验研究

以实际生活污水为研究对象,采用厌氧、缺氧、好氧多级交替序批式反应器(SBR)工艺,通过曝气时间、交替次数的凋整对该系统的脱氮除磷效果进行了研究,最终将工艺确定为厌氧1.5 h-好氧1.0h-缺氧1.0h-好氧20 min-缺氧 1.0 h-好氧20min.试验结果表明:该系统与传统的SBR相比节省了44%的曝气量,且对COD、TN、TP去除率分别达85%、78%、99.5%,同时发现曝气过程 NO2-N和NO3-N的累积可能会对好氧吸磷产生抑制作用.     

倒置A2/O工艺的特点及其应用实例

由于A2/O工艺自身存在的不足,导致系统的氮、磷去除难以达到理想的效率.较系统地研究了厌氧/缺氧环境倒置的A2/O工艺的原理和工艺特点,并通过在某污水处理厂的现场试验,表明倒置A2/O工艺的脱氮除磷功能明显优于常规A2/O工艺,其COD去除能力则与常规A2/O工艺相当.     

倒置A2/O污水处理工艺的特点及应用实例

传统A2/O工艺在保证脱氮效果的同时除磷效果往往不佳。在充分分析传统A2/O工艺的基础上,提出了将缺氧池置于厌氧池前面,厌氧池后设置好氧池的分点进水倒置A2/O工艺。某污水厂的现场试验表明,在COD去除能力与常规A2/O工艺相当的情况下,倒置A2/O工艺的脱氮除磷功能明显优于常规A2/O工艺。     

改良A^2/O工艺的工程实践

城市污水处理厂采用多点进水的改良A^2/O生物脱氮除磷工艺,取得了较好的脱氮除磷效果.在工艺运行中,通过采取有效的调控措施,保证了生化池脱氮除磷各反应单元的溶解氧要求,得到了较佳的工艺运行参数控制范围.     

CAST工艺常规模式下脱氮性能研究

研究了有效容积为21.6 L的循环式活性污泥法反应器在常规模式下,处理模拟废水时,有机污染物和氮污染物的去除情况,并分析了反应器脱氮过程中的限制性因素。结果表明,在反应器的运行周期为4 h(进水曝气2 h,沉淀和排水各1 h)好氧区DO2 mg/L,污泥浓度MLSS稳定在4 000 mg/L时,污泥回流比为20%,COD和氨氮的去除率可达90%。对一个典型周期进行监测分析,氨氮去除彻底,出水主要是硝态氮,总氮去除率约为69%。静态试验测得氨氮氧化速率为8.0 mg NH4+-N/(g MLSS.h),硝态氮生成速率为3.3 mg NO3--N/(g MLSS.h)。从实验结果可以分析出,在上面运行条件下CAST工艺脱氮限制性因素是回流比和污泥龄。     

3种运行模式下CAST工艺脱氮性能

以模拟城市污水为处理对象,采用循环式活性污泥法(CAST)反应器,对3种运行模式(M1:常规模式,M2:缺氧好氧模式、M3:缺氧好氧交替模式)下系统的脱氮性能进行了研究,比较了各模式下CAST反应器的氨氮和总氮的去除效率,并对各模式下典型周期内氮基质浓度变化进行了考察,以确定系统的脱氮模式。结果表明,在氨氮去除不成为限制条件(去除率90%)的条件下,3种运行模式下系统总氮的平均去除率分别为67.3%、70.6%和82.4%,以缺氧好氧交替模式下的最高;M1、M2和M3均可实现亚硝酸型硝化,但随着温度的升高,亚硝酸型硝化逐渐消失。静态实验分析表明,3种模式下系统的氨氧化速率大小次序为:vN:M1vN:M2vN:M3,反硝化速率大小次序为:vDN,M2vDN,M3vDN,M1。     

不同运行模式对同步脱氮除磷CAST工艺快速启动及其稳定维持的影响

以实际生活污水为处理对象,考察了传统进水/曝气和改良型分段进水的交替缺氧-好氧(A/O)2种运行模式对CAST工艺的快速启动及脱氮除磷性能稳定维持的影响。结果表明,传统进水/曝气运行模式下,系统达到最佳营养物去除性能所需启动时间30 d,稳定运行阶段TN平均去除80.66%,磷的去除率维持在66.30%左右;采用改良型交替运行模式,反应器达到稳定运行状态仅需18 d,系统稳定运行时TN平均去除81.36%,磷去除率稳定维持在90%以上,出水磷浓度在0.3 mg/L以下,出水水质达到国家污水综合排放标准一级A(GB8978-2002)。研究还发现,传统运行模式下,由低温引起的污泥沉降性能变差导致系统污泥严重流失,反应器几乎丧失污染物去除性能;而低温对交替运行模式下的反应器除磷性能几乎没有影响,总氮去除则因氨氮不完全硝化而大大降低。     

3种运行模式下CAST工艺脱氮性能

以模拟城市污水为处理对象,采用循环式活性污泥法（CAST）反应器,对3种运行模式（M1：常规模式,M2：缺氧好氧模式、M3：缺氧好氧交替模式）下系统的脱氮性能进行了研究,比较了各模式下CAST反应器的氨氮和总氮的去除效率,并对各模式下典型周期内氮基质浓度变化进行了考察,以确定系统的脱氮模式。结果表明,在氨氮去除不成为限制条件（去除率〉90％）的条件下,3种运行模式下系统总氮的平均去除率分别为67．3％、70．6％和82．4％,以缺氧好氧交替模式下的最高;M1、M2和M3均可实现亚硝酸型硝化,但随着温度的升高,亚硝酸型硝化逐渐消失。静态实验分析表明,3种模式下系统的氨氧化速率大小次序为：vN：M1〉vN：M2〉vN：M3,反硝化速率大小次序为：vDN,M2〉vDN,M3〉vDN,M1。     

摇动床缺氧-好氧工艺处理渔业加工废水试验研究

试验采用摇动床缺氧-好氧工艺处理渔业加工废水,研究结果表明,摇动床缺氧-好氧工艺对污染物去除效果良好,在BOD₅容积负荷为1.5 kg/(m³·d),HRT=5.9～4.7 h,硝化液回流比为1.0的条件下,系统进水中COD、TN和NH⁺₄-N的平均值分别为543.1、72.1和63.6 mg/L时,去除率分别达到93.6%、72.7%和98.9%,出水平均浓度值分别为34.1、19.5和0.7 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002) 一级标准。试验期间MLSS最高可达到17 425 mg/L,同时保持SVI在50～70 mL/g的低范围内,污泥沉降性能良好。通过显微镜观察,反应器中生物种类多样,从而保证了摇动床系统极低的污泥产率(MLSS/CODremoval为0.1891),实现了污泥减量。     

分段进水A/O工艺的一些关系式

设计分段进水A/O工艺的主要目的是为了充分利用原水中的有机碳进行反硝化,因而便产生了由缺氧池反硝化所需有机碳与硝态氮数量相匹配的原则分配各段污水流量的设计思想。在该设计思想下,分段进水A/O工艺的脱氮效率及按照一定的设计条件确定的反应池容积或水力停留时间与污泥回流比、原水碳氮比等因素间存在着具有一定规律性的关系式,这些关系式直观反映了这些影响因素对脱氮效率的影响及其在反应池设计中所起的作用。对这些关系式进行了推导,分析了各因素对脱氮效率的影响和提高脱氮效率的途径,并推导说明了按照容积负荷相等进行工艺设计时,各缺氧池或各好氧池的容积之间的相对比例关系,以及按照污泥负荷相等进行设计时,各缺氧池或各好氧池的水力停留时间之间的相对比例关系。     

CAST工艺不同运行模式对系统除磷性能的影响研究

采用循环式活性污泥法（CAST）处理人工配水,研究了3种不同运行模式下CAST工艺对磷酸盐的去除情况,分析了不同运行模式下每个周期内磷酸盐的变化规律以及CAST反应器的除磷途径,通过缺氧吸磷速率和好氧吸磷速率得到了3种运行模式下系统内反硝化聚磷菌占总聚磷菌的大概比例。研究表明：系统稳定后,3种运行模式下出水磷酸盐浓度的平均值分别为0．48、0．15和0．04mg／L,平均去除率分别为90．03％、96．91％和99．07％;CAST系统除磷是在传统聚磷菌和反硝化聚磷菌的共同作用下完成的,其中3种不同运行模式下系统内反硝化聚磷菌占总聚磷菌的大概比例分别81．1％、77．1％和79．7％。     

某污水处理厂CAST工艺的脱氮性能评价

通过对某污水处理厂循环活性污泥法工艺(cyclic activated sludge technology, CAST)中选择池、缺氧池和好氧池中氮组分和污泥浓度进行测定,结合污泥活性、同步硝化-反硝化(simultaneous nitrification and denitrification, SND)速率及饱食-饥饿(feast-famine)批次实验,评价该处理工艺的脱氮性能。结果表明,好氧池内同步硝化-反硝化和沉淀过程中的内源反硝化(endogenous denitrification, ED)脱氮对总氮去除的贡献占据主导,分别为(35.50±4.15)%和(62.86±4.13)%,而缺氧池反硝化(DEN)脱氮贡献仅为(1.64±0.05)%;溶解氧(dissolved oxygen, DO)浓度对CAST工艺脱氮性能有极大影响,控制好氧池中DO浓度为1~1.5 mg·L⁻¹时可获得最佳脱氮效果,CAST工艺的TN去除率可达84.51%;饱食-饥饿批次实验证明,饥饿时长为36 h时对乙酸(HAc)的吸收能力最强,可达每1 g VSS消耗0.173 g HAc,依此可推算出CAST工艺的最佳回流比为45%。     

碳源对静置/好氧/缺氧SBR脱氮除磷性能的影响

以合成废水为研究对象,分别以丙酸钠、乙酸钠/丙酸钠(1:2 碳/碳)、乙酸钠和葡萄糖为外加碳源,建立同步脱氮除磷的静置/好氧/缺氧序批式反应器(SOA-SBR)。通过比较长期运行过程中各反应器的脱氮除磷效果,考察不同碳源对静置/好氧/缺氧SBR脱氮除磷性能的影响,并通过分析典型周期内氮、磷元素及微生物体内储能物质的变化,探究其影响机理。结果表明,丙酸钠为碳源时SBR能获得96%的最佳除磷效果以及78.3%的总氮去除率;乙酸钠为单一碳源时可取得92.3%的除磷率和93.7%的总氮去除率;而混合碳源对于氮、磷的去除能力介于丙酸钠和乙酸钠之间;葡萄糖为单一碳源时系统对于磷和总氮的去除率仅26%和36.7%。丙酸钠和乙酸钠均能取得良好的同步脱氮除磷效果,但乙酸钠对总氮去除能力更佳。通过分析典型周期中内聚物含量变化表明,微生物体内聚羟基脂肪酸酯(PHA)和糖原质含量的变化与系统反硝化能力和溶解性正磷酸盐(SOP)去除效果呈正相关性。     

进水氨氮浓度对好氧/缺氧/延长闲置SBR脱氮除磷性能的影响

以合成废水为研究对象,考察了不同进水氨氮浓度(20,40和60 mg/L)条件下好氧/缺氧/延长闲置SBR的脱氮除磷效果,并通过分析典型周期内氮磷元素及微生物体内各储能物质的变化,探究了进水氨氮浓度对好氧/缺氧/延长闲置SBR脱氮除磷性能的影响机理.结果表明,进水氨氮浓度为20,40和60 mg/L时,系统总磷(TP)去除率分别为96.6%、90.1%和81.8%,总氮去除率分别为93.1%、74.9%和60.0%.研究表明,进水氨氮浓度可影响好氧释磷与吸磷、聚羟基脂肪酸酯(PHAs)合成、缺氧反硝化以及闲置段释磷.进水氨氮浓度越高,用于微生物生长的碳源越多,PHAs的合成量越少,则好氧段吸磷减少;较高的进水氨氮浓度使缺氧段反硝化不彻底,较多的硝态氮将抑制下一周期好氧段释磷,系统脱氮除磷性能减弱.