分段进水A/O工艺流量分配方法与策略研究

分段进水缺氧/好氧(A/O)工艺是一种高效的污水生物脱氮工艺。但原水多点投配给该工艺带来诸多好处的同时, 也为其优化运行带来一定困难。其中,可行的流量分配方法的建立是分段进水工艺发挥其优势并高效运行的瓶颈问题。提出3种不同的流量分配方法并进行相应的理论分析: (1) 采用等负荷流量分配法,其遵循的原则是保证各段硝化菌负荷相同, 以利于硝化菌生长,优先满足系统硝化, 最大程度地降低出水氨氮浓度; (2)采用流量分配系数, 原则是各缺氧段进水有机物质恰好可以为上段好氧区产生的硝酸盐氮反硝化提供充足的电子供体。 利用该方法可以充分利用原水中碳源,发挥缺氧区反硝化潜力,并保证最后一段进水量最少, 降低出水硝酸盐氮含量; (3)末端集中进水,用于暴雨等产生洪峰流量时, 将进水点向系统末端移动, 并加大末端进水量, 以减小二沉池固体负荷, 避免污泥冲刷流失。3种流量分配方法的提出,可以应对水厂不同的进水水质和出水要求,增强分段进水A/O生物脱氮工艺的实际可操作性,提高处理效率,为目前采用分段进水A/O工艺的污水厂的优化运行管理提供可靠的理论借鉴。     

不同流量分配比对多级A/O工艺去除有机物及脱氮的影响

采用三级A/O工艺分段进水工艺处理低碳源生活污水,考察了进水流量分配比对系统去除有机物、硝化反硝化能力以及去除TN的影响。通过对水质指标沿程监测结果表明,不同流量分配比(4∶3∶3,5∶3∶2,6∶3∶1)对系统去除有机物及硝化效率影响不大,出水COD、氨氮分别均在30 mg/L、1 mg/L以下。但反硝化效果受流量分配比的影响较大,在流量比为5∶3∶2时,有效利用原水中碳源进行反硝化,反硝化效果最好。在流量比为5∶3∶2的情况下,TN出水为5.7 mg/L去除率为82.9%,优于流量分配比为6∶3∶1和4∶3∶3时的脱氮效果。总体而言,分段进水工艺在对碳源的有效利用及能耗节省方面优于单点进水。     

四级三相式生物流化床分段进水工艺脱氮效能

对四级三相式生物流化床分段进水工艺脱氮效能进行了研究。通过改变进水C/N比、水力停留时间(HRT)和污泥回流比,考察了系统的脱氮效能,并与流化床A/O工艺脱氮效能进行对比。出水氨氮均小于1 mg/L,去除率保持在97%以上,TN去除率最高可达90%,出水水质均能够保证达标。在相同水质和运行条件下,将四级三相式生物流化床分段进水工艺与流化床A/O工艺进行对比,前者从脱氮效能和节约能源方面均表现出较强的优势。四级三相式生物流化床分段进水工艺无需外加碳源和内回流系统,是一种低碳节能的污水脱氮新工艺。     

不同工艺再生水补给对景观湖水质变化的影响

再生水回用于景观水体过程中,为了比较不同再生水工艺对景观水体富营养化的影响,以"二级出水+BAF+O3+GFH"和"二级出水+O3"作为再生水处理工艺,以岸滤(bank filtration,BF)作为水质维持工艺,进行再生水景观水体水质保障技术研究。结果表明,"二级出水+O3"出水流量较大,水力流动快,每天运行24 h,平均出水流量25.5 m3/d,氮磷含量偏高;"二级出水+BAF+O3+GFH"出水的氮磷指标控制在较低水平,GFH出水流量8～14 m3/d,水力流动较缓,湖中出现蓝藻。2套系统中BF对NH4+-N的去除率分别为30.5%和20.8%。"二级出水+O3+BF"系统中人工湖进水TN平均浓度24.309 mg/L,TP平均浓度0.583 mg/L,N/P=41,适宜水网藻生长,对湖中N(主要是NH4+-N)、P有较强的去除能力;"二级出水+BAF+O3+GFH+BF"系统中人工湖进水TP<0.05 mg/L,适宜蓝藻生长。     

O_3/BAF工艺系统中有机物生物降解数学模型

研究臭氧预氧化/曝气生物滤池（O3/BAF）联合工艺深度处理实际城市污水二级出水过程中,后续BAF系统中有机物的生物降解数学模型。以有机底物浓度、填料层高度两个基本变量为控制条件,研究BAF的总体运行常数和填料特性常数,得出BAF有机物生物降解动力学方程为（Se/S0）=exp（（-Kn/qSh0））。出水与进水COD浓度比值（Se/S0）的对数与反应器填料高度（h）之间可表达成一次函数关系。在不同的进水浓度（S0）下,根据ln（Se/S0）~h和关系式m=（K/qS0n）,得到方程ln（qm）=-nln（S0）＋lnK。BAF总体运行常数K和填料特性常数n分别为1.708和0.5063。该模型对BAF工艺有如下指导意义：可以根据设计流量、进水有机物浓度和出水浓度,初步确定BAF的尺寸（如横截面积、高度等）。     

Carrousel氧化沟系统出水COD预报的神经网络模型

以河南漯河市污水净化中心的氧化沟系统为考察对象,针对该系统进水水质复杂,控制滞后的难点,引入人工神经网络的理论和方法,对其进行模拟分析,建立了基于BP网络的氧化沟系统出水COD预报模型。模型性能检验和灵敏度检验表明,建成的模型准确度高,适应性强,可直接用于该系统出水COD预报。这为氧化沟工艺在线控制提供了一条简便的途径。     

新型分段进水脱氮反应器的去污性能研究

基于多段进水工艺原理,结合污泥自回流好氧生物脱氮反应器结构特征开发的新型分段进水脱氮反应器无需硝化液和污泥回流系统,大大简化了系统配置和操作难度。通过调整进水C/N和进水投配比初步研究了该反应器的去污性能。结果表明,新型分段进水脱氮反应器启动完成(21d)后,在进水COD质量浓度为155~455mg/L的条件下,平均出水COD为(39.6±7.3)mg/L,低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,且出水COD的变异系数为0.18,出水水质较为稳定;TN的去除主要受进水C/N的影响,NH+4-N的去除主要与最后一级的进水投配比有关。本实验的5种运行工况是以出水NH+4-N达标的前提下尽量去除TN为原则进行进水投配比设计的,在5种运行工况下,TN和NH+4-N去除性能良好,最高分别可达76%和89%。采用新型分段进水脱氮反应器处理浙江省实际生活污水(碱度与总凯氏氮平均比值为7.70)时基本无需调节碱度。     

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。     

污水生物脱氮除磷中关键水质参数相关性分析

目前,大部分进行提标改造的污水处理厂都存在着忽略进水水质构成及变化的问题,导致后期工艺运行调整难、运行能耗高,影响出水稳定达标。运用SPSS软件包,分析了辽宁省某污水处理厂进水水质与出水TN、TP的相关性。结果表明,进水BOD_5/TN与出水TN中度负相关;进水BOD_5/TP与出水TP低度负相关;进水SS/BOD_5与出水TN基本不相关;进水BOD_5/COD与出水TP相关程度弱。这对现有污水处理厂的提标改造有一定的借鉴作用。     

A2/O+硫磺填料柱组合工艺脱氮除磷的效果

以某城市污水厂进水为研究对象,采用A2/O+硫磺填料反应柱组合工艺,考察其对COD、总氮、总磷以及溶解性磷处理效果的改善。组合工艺出水水质稳定后,连续运行55 d,并对工艺的出水进行常规指标分析。结果表明:组合工艺的脱氮除磷效果较单个A2/O工艺都得到了较大的改善,而COD去除效果变化不大。A2/O系统对COD有良好的去除效果,出水的COD平均去除率能达到94%;TN和TP去除效果相对较差,出水平均去除率分别为60%和57.4%。经硫磺填料反应柱的脱氮除磷作用,系统出水TN去除率提高到84%,TP去除率提高到69.8%,COD去除率变化不大,升高到95.3%。     

A~2/O＋硫磺填料柱组合工艺脱氮除磷的效果

以某城市污水厂进水为研究对象,采用A2/O＋硫磺填料反应柱组合工艺,考察其对COD、总氮、总磷以及溶解性磷处理效果的改善。组合工艺出水水质稳定后,连续运行55 d,并对工艺的出水进行常规指标分析。结果表明：组合工艺的脱氮除磷效果较单个A2/O工艺都得到了较大的改善,而COD去除效果变化不大。A2/O系统对COD有良好的去除效果,出水的COD平均去除率能达到94%;TN和TP去除效果相对较差,出水平均去除率分别为60%和57.4%。经硫磺填料反应柱的脱氮除磷作用,系统出水TN去除率提高到84%,TP去除率提高到69.8%,COD去除率变化不大,升高到95.3%。     

鱼糜加工废水治理工程实例分析

采用凝聚回收-气浮-厌氧折流板反应器(ABR)-A/O工艺处理高浓度鱼糜加工废水.工程设计处理能力为800m3/d,进水COD为8 439 mg/L,处理后出水达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)一级标准.实际运行结果表明,该废水处理工艺不仅能保证出水水质,而且高效低耗,是一种切实可行的处理技术.     

两段进水生物膜法OOA-MBR工艺强化生物脱氮

开发出一种两段进水生物膜法好氧/好氧/缺氧-膜生物反应器(OOA-MBR)强化生物脱氮工艺,以模拟生活污水为研究对象,重点考察了流量分配比、曝气方式和水力负荷等因素对系统运行效果的影响,并对工艺控制参数进行了优化。实验结果表明,在系统HRT 4.8 h,流量分配比为1∶1,后置MBR池曝气方式采取Air-on 4 min/Air-off 6 min模式,进水COD(380±20)mg·L-1、NH+4-N(35±5)mg·L-1、TN(35±5)mg·L-1时,出水COD、NH+4-N和TN去除率分别达到93.9%、91.8%和77.7%,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。     

改良型一体化氧化沟工艺在低碳源条件下脱氮除磷

针对在低碳源条件下脱氮除磷效果不佳,将倒置A2/O工艺的思想运用于一体化氧化沟工艺中,构建一种新型污水处理系统,即改良型一体化氧化沟工艺。实验考查了系统在低碳源条件下的脱氮除磷能力;结果表明:当缺氧区进水分配比r=0.8,泥龄SRT=10 d,好氧区水力停留时间HRT=12 h时,该系统对COD、NH4+-N和TP的去除率分别达70.8%、89.3%和72.1%,出水NOx--N为1.65 mg/L,同时处理效果稳定,出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B标准的要求。     

某污水厂A~2O和倒置A~2O工艺脱氮除磷性能分析

针对昆明市某污水处理厂A2O和倒置A2O工艺二级出水NO3-N和TP较高的问题,利用沿程分析和批式实验相结合的方法,对2套工艺进出水水量水质和沿程污染物转化进行分析,探究2套系统出水NO3-N和TP较高的原因。结果表明,污水厂进水水量变化不大进水污染物波动较大;A2O和倒置A2O工艺对有机物和NH3-N的去除效果较好,对有机物去除率分别达到90%和89.4%,对NH3-N的去除率分别为99.3%和98.6%。A2O缺氧池内碳源不足导致反硝化反应受到限制,倒置A2O优先利用进水中的碳源反硝化效果高于A2O,但其受到回流溶解氧(DO)的影响较大。2套系统平均污泥龄(SRT)长达27.6 d,不利于驯化聚磷菌,因而在系统中几乎没有强化生物除磷。通过实际运行分析,SRT小于17 d时出水氮磷相对较好。     

膜生物反应器工艺污水处理厂设计进水水质的确定

城市污水处理厂进水水质是工程设计的基本参数,进水水质的测定分析对污水处理厂的设计具有重要意义。对无锡市城北污水处理厂的现状进水水质进行了调查和分析,提出按照水质指标浓度出现的频率确定污水处理厂设计进水水质的方法,并针对采用的膜生物反应器(MBR)工艺的特点,提出:(1)根据实测数据按照一定的保证概率可以用来确定城市污水处理厂设计进水水质;(2)为了使水质的确定更加符合设计工程的实际情况,根据实测数据分析确定设计进水水质指标时,一般还需要进行趋势性调整和季节性调整;(3)确定合理的指标浓度与流量,以此为依据进行反应池的工艺设计,同时要校核夏季温度高、浓度低、流量大和冬季温度低、浓度高、流量小的工况是否满足处理要求,然后取冬、夏季校核值以及未作季节性调整设计值中最不利情况作为设计值,才能充分保证出水达到处理要求。     

UniFed SBR工艺除磷脱氮机理研究

采用UniFed SBR工艺试验装置处理实际生活污水,确定了出水不受进水扰动影响的合适排水比.当将进水/排水时间固定为2 h,排水比不高于41.67%时,可以实现进水与出水的分离,保证良好的出水水质.通过试验分析了UniFed SBR工艺的除磷脱氮机理在于:进水/排水阶段在反应池底部先后发生了反硝化作用和厌氧释磷反应,后续曝气阶段发生硝化作用和好氧吸磷,因此通过该工艺,可实现同步除磷脱氮.     

同步进出水SBR设备最佳进水方式流态模拟

借助流体计算软件Fluent对某同步进出水SBR设备4种不同进水位置以及3种进水孔排布分别进行流态模拟,根据模拟结果得到最佳的进水方式;同时在该进水方式下对进水流量为0.5、0.7、1.0、1.3和1.5 m3/h时反应器内的流态分布情况进行了数值模拟,最后通过示踪剂实验与模拟结果对比验证。对于实验用SBR(长×宽×高为2 m×2 m×1.2m),进水流量1.0 m3/h是最佳进水流量,此时反应器内流态稳定,进水区域主要分布于反应器中下部以及远离堰口的池壁附近,死水区面积较小,冲击负荷适中,进水对出水水质影响较小;当进水流量小于1.0 m3/h时,进水主要分布于反应器池底,对角线方向以及远离进水端池壁附近3个区域且彼此相对独立,池内死水区面积较大;当进水流量大于1.0 m3/h时,进水冲击负荷过大,迅速形成短流,影响出水水质。     

水解酸化—多级厌氧—两级串联A/O处理阿奇霉素废水效果研究

阿奇霉素废水具有高COD、高氨氮、高抗生素残留等特点,为提高废水处理工艺的降解效率和稳定性,采用水解酸化—多级厌氧—两级串联A/O工艺对其进行处理。结果表明:当进水平均COD为8 753mg/L时,出水平均COD为377mg/L,COD去除率达到95.69%,多级厌氧段的平均容积产气率为0.136 m3/(m3·d);当进水平均氨氮为324 mg/L时,出水平均氨氮为31mg/L,氨氮去除率达到90.43%;当进水阿奇霉素为63.1mg/L时,出水阿奇霉素为4.5mg/L,阿奇霉素降解率为92.87%。系统稳定运行后,微型动物在一级O池内以豆形虫、草履虫为主,在二级O池内以红斑瓢体虫、表壳虫为主。     

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。