A/O和A2/O工艺对膜生物反应器处理焦化废水影响的研究

为提高膜生物反应器对焦化废水的处理效果,采用A/O和A2/O两种工艺的膜生物反应器处理焦化废水,通过对比处理效果、分析膜污染情况,寻求膜生物反应处理焦化废水的最优工艺。实验结果表明：A2/O工艺系统对酚、NH3-N、COD的去除率分别为99%、90%和95%;A/O工艺系统对酚、NH3-N和COD的去除率分别为97%、75%和93%。A2/O膜生物反应器系统对焦化废水中NH3-N的去除效果明显优于A/O膜生物反应器系统,其反硝化率为50%-70%。对膜污染分析表明不同工艺对膜污染的影响不显著,A2/O工艺膜通量衰减59%,A/O工艺膜通量衰减56%。研究表明在膜生物反应器中,A2/O工艺对焦化废水的去除效果要优于A/O工艺。     

一体化A/O移动床生物膜反应器中DO、TN分布及脱氮效果研究

采用一体化A/O移动床生物膜法工艺,以模拟生活污水研究了该工艺的除碳脱氮效果,并对一体化移动床生物膜反应器的好氧区和缺氧区各纵向断面的COD、DO、NH₃-N、TN、NO^-₃-N和NO^-₂-N进行了检测,通过对缺氧区各断面的DO和TN浓度分布情况,分析了脱氮的产生过程。试验结果表明: 在水力停留时间HRT＝12 h,好氧区DO保持5 mg/L左右,COD进水浓度处于250～400 mg/L时,COD的去除率均在90%以上,且出水COD均在40 mg/L以下;TN进水浓度为20～50 mg/L时,NH₃-N去除率高于90%,其出水浓度可达到5 mg/L以下,脱氮效率也较高,TN去除率可达到65%～85%。COD和NH₃-N的浓度分布状况表明该一体化A/O移动床生物膜反应器的流态趋于全混式。     

改良型A2/O-MBR工艺的反硝化除磷性能研究简

重点考察了一种改良型膜生物反应器（A²/O-MBR）的脱氮除磷性能。该工艺主要特点在于对膜池硝化回流液进行了固液分离,并将上清液和浓缩污泥分别回流至缺氧池和厌氧池,这种改进提高了系统对氮、磷的同步去除效率。实验结果表明,在水力停留时间（HRT）为12 h,污泥龄（SRT）为30 d,混合液回流比为200%的运行条件下,进水COD、NH₄⁺-N、TN和TP平均浓度分别为（225±38）、（24.8±3.9）、（26.7±2.9）和（2.90±0.53）mg/L时,增加膜池硝化回流液固液分离装置前后,系统对COD和NH₄⁺-N的去除都维持在较高水平,而系统对TN和TP的去除效果显著提高,出水TN和TP平均浓度分别由（14.9±3.3）mg/L和（1.95±0.72）mg/L下降到（9.4± 1.9）mg/L和（0.91±0.38）mg/L,表明增加膜池硝化回流液固液分离装置显著改善了A²/O-MBR系统的脱氮除磷效果。反硝化除磷活性实验结果进一步表明,改进后系统中反硝化除磷活性占总除磷活性的比例由51.5%上升至61.7%,说明增加膜池硝化回流液固液分离装置强化了系统的反硝化除磷性能。     

MB(A2/O)处理城市污水富磷上清液的化学除磷研究

为开发新型除磷脱氮工艺,研制了将MBR和A²/O工艺相结合的新型MB(A²/O)反应器。研究了MB(A²/O)反应器处理城市污水厌氧富磷上清液的化学除磷,并分析了过程机理及特性。结果表明：对于TP在30～45 mg/L的富磷上清液,采用含20% Ca(OH)₂的工业石灰与P的最佳投加质量比为22.5;纯Ca(OH)₂与P的最佳投加质量比为5.6（摩尔比为2.5）;FeSO₄·7H₂O与P的最佳投加质量比为10.7（Fe^2＋与P的摩尔比为1.3）;Al₂(SO₄)₃·12H₂O与P的最佳投加质量比为12（Al^3＋与P的摩尔比为1.3）时,均可使出水TP稳定在0.3 mg/L以下;以石灰、NaOH的联合投加方式可大幅减少石灰投加量。     

A2/O-MBR工艺处理低负荷污水并回用

将A²/O生物处理单元与MBR相结合构建了的处理能力为2 000 m³/d的A²/O-MBR工艺,并应用于缺水地区校园生活污水的处理与回用。该系统运行稳定,运行阶段的实验结果表明,在进水COD为100~200 mg/L、NH₄⁺-N为19~33 mg/L、TN为25~43 mg/L、TP为3~5 mg/L和低碳氮比的情况下,出水水质优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》 (GB/T 18920-2002) 的要求,且全部用于杂用及校园绿化等。经分析该工艺运行成本为0.96 元/m³,每年可节省自来水73万t,获得较好的环境效益与经济效益。     

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。     

A2O工艺中N2O的产生与逸散特征简

目前污水处理过程中产生温室气体的问题已经引起普遍关注。本文通过实验室小试,研究了不同污水水质条件下A²O工艺中N₂O的产生特征,以及氧化亚氮还原酶编码基因nosZ含量对N₂O产生量的影响。结果表明,在A²O工艺中的各单元均有N₂O产生,其中厌氧池产生量最大,约占总产生量的32%~85%;A²O工艺产生的N₂O主要通过逸散进入大气,少量随二沉池出水进入到环境中。N₂O的产生量与污泥中nosZ的含量成负相关,而碳源和DO对含有nosZ基因的反硝化细菌有明显的影响,低DO环境和充足的碳源能够极大的促进其含量的提高,从而显著减少N₂O的产生量。     

城市污水处理厂A2/O工艺的节能降耗途径研究

以北京某污水处理厂二期工程A²/O工艺为例,结合现场调查及小试试验,研究了A²/O工艺中降低供氧能耗的可行性。研究表明,已建污水厂A²/O工艺存在2种可操作的节能方法：一是严格控制曝气池中的DO,将DO控制在2～3 mg/L,避免过度曝气造成浪费;二是通过工艺调节,把好氧前段变成缺氧区,减少曝气段的长度,这种方式能节约17.1%的曝气量,同时增加约13.6%的TN去除率。     

UASB反应器厌氧氨氧化菌的脱氮特性研究

研究UASB厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应器运行情况,采用普通城市污水厂活性污泥接种,人工合成废水,pH值在7.4～7.8之间,温度控制在(32±1)℃。在反应器稳定运行270～450 d之间的180 d中,对NH⁺₄-N和NO^-₂-N去除率均达到99.9％以上,总氮去除率保持在90％以上,NO^-₃-N产生量在20～30 mg/L之间波动。研究表明,UASB厌氧氨氧化反应器处理废水效果明显,对NH⁺₄-N、NO^-₂-N和TN去除率高,NO^-₂-N和NH⁺₄-N比值可以指示厌氧氨氧化反应器性能的演变。UASB反应器稳定运行阶段容积负荷的影响较小,ANAMMOX菌对合成废水适应性强,反应器抗冲击能力较强,受冲击后恢复迅速。出水pH值稳定在8.5附近,pH值变化情况可作为反应器运行状况的指示。关键词硝化厌氧氨氧化上流式厌氧污泥床生物脱氮     

利用13X沸石分子筛净化含NH+4-N废水的实验研究

研究了13X沸石分子筛在静态和动态条件下对中低浓度含NH⁺₄-N废水的吸附性能,包括影响吸附的主要因素、沸石对NH⁺₄-N的吸附效果和沸石的再生等。静态实验结果表明,pH值为6.5～7.5,吸附时间35 min,吸附温度20～30℃的条件下,沸石对50 mL NH⁺₄-N初始浓度（C0）为80 mg/L的废水吸附效果最佳,吸附过程符合Langmuir型吸附等温式,饱和吸附量为8.61 mg/g。动态条件下,随水力停留时间增加,沸石对NH⁺₄-N的吸附量上升,最大饱和吸附量可达24.20 mg/g,吸附过程符合Thomas吸附模型。直接焙烧法对吸附后的沸石进行再生活化处理效果良好。实验证明,利用13X沸石净化中低浓度含NH⁺₄-N废水具有良好的工业化应用前景。     

生物膜与A/O工艺耦合快速降解氨氮

应用由城市污水处理厂序批式间歇反应器(SBR)中筛选得到的4株特殊氨氧化菌,分别在SBR和有回流的生物膜与A/O工艺耦合体系培养中,考察其降解低碳高氨氮废水的功能.结果表明,自养硝化与异养氨氧化菌的混合菌群较单一自养硝化菌株降解氨氮速率快;在生物膜与A/O工艺耦合系统中,自养硝化与异养氨氧化菌协同代谢加速氨氮氧化脱除,氨氮脱除速率远比SBR系统快.对生物膜与A/O工艺耦合系统中氨氮脱除动力学进行了研究,模拟了NH4 、NO2-质量浓度与氨氮脱除比速率之间的关系,模型得到了较好的验证.     

水解酸化-A~2O污泥减量工艺的运行性能研究

生物处理单元采用水解酸化、多级串联接触曝气、连续流的除磷脱氮A2/O工艺,并辅以外排厌氧富磷污水侧流除磷,开发了一个新型的具有强化除磷脱氮功能的污泥减量HA-A/A-MCO工艺。用该工艺处理校园生活污水发现,在SRT60 d、进水COD 316~407 mg/L、NH4+-N30~40 mg/L、TN35~53 mg/L、TP 8~12 mg/L的条件下,出水COD≤18 mg/L、NH4+-N≤2.1 mg/L、TN≤10.3 mg/L、TP≤0.44 mg/L。研究还发现,水解酸化池处理产生的VFA能有效促进生物除磷脱氮,导致厌氧释磷量达57 mg/L,进入化学除磷池的侧流液量仅相当于进水量的13%;系统最主要的脱氮形式是SND和缺氧反硝化,SND脱氮占脱氮总量的50%,缺氧反硝化占26%;HA-A/A-MCO系统有效实现了生物相分离,并利用生物捕食作用获得较低的污泥产率,0.1 g MLSS/g COD。     

MBR工艺处理含50%海水的污水试验研究

采用MBR工艺对含50%海水的污水生物处理进行了试验研究。实验条件为进水COD为300～2 600 mg/L,NH₃-N为50～300 mg/L,pH值为6～9,混合液污泥浓度为7 000 mg/L,溶解氧浓度为2～4 mg/L,温度为20～25℃。试验结果表明,系统的最佳运行条件为：有机负荷＜3.2 kg COD/（m³·d）,氨氮负荷＜0.35 kg/（m³·d）,pH值在7.5～8.5之间,HRT＞12 h。在此条件下,COD与氨氮的去除率可同时达到90%。高盐环境下微生物所分泌的大量胞外多聚物是造成MBR工艺处理含盐废水过程中膜污染的主要原因。     

A2O2工艺处理小城镇生活污水研究

采用A2O2污水处理工艺处理小城镇生活污水,监测结果表明COD去除率达到86%,BOD5去除率达到88%,SS去除率达到93%,NH3-N去除率达到85%,TP去除率达到81%,所有指标均达到了国家规定的排放标准,且工程投资78万元,直接运行费0.21元/m3,占地面积600m2.     

复合生物反应器处理焦化废水试验研究

采用在悬浮相污泥中投入纤维球填料形成单一复合生物反应器来处理焦化废水,研究了各个运行参数对复合生物反应器处理效果的影响,确定出最佳的运行参数,并研究了在最佳运行条件下复合生物反应器对焦化废水中的COD和NH3-N的去除情况。试验结果表明,采用单一复合生物反应器是一种很好的焦化废水处理方法,它能有效地降解焦化废水中的COD和NH3-N等难降解物质,当进水COD和NH3-N分别小于670、260mg／L时,COD和NH3-N的去除率分别可高达94．8％和91．4％。     

原电池耦合A/O-MBR工艺去除畜禽养殖废水中的盐酸四环素

以畜禽养殖废水中的盐酸四环素(TC-HCl)为目标污染物,研究其在水环境中的降解特性,利用原电池与传统A/O-MBR工艺相耦合,去除水中的TC-HCl,并考察其效果。结果表明：废水中的物质组成、环境温度、TC-HCl初始质量浓度以及光照强度均会影响水体中TC-HCl的降解情况;TC-HCl的初始质量浓度为30 mg·L⁻¹,在28 ℃、40%光照下恒温培养60 h后的降解率为98.70%,降解过程符合一级反应动力学(R²=0.991),半衰期为10.7 h。原电池耦合A/O-MBR工艺的进水COD、NH₃-N和TP分别为500、25、5 mg·L⁻¹时,系统出水水质可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准;对10.00 mg·L⁻¹的TC-HCl,系统15 min去除率可达92.02%。A/O-MBR工艺可明显强化传统A/O工艺的脱氮除磷效能;耦合原电池可将膜污染周期提升至24 d左右,有效延缓膜污染。     

新型智能化曝气控制系统在生活污水A/O处理工艺中的应用

为探究AOSD（automatic oxygen supply device）智能化曝气控制系统在A/O污水处理工艺中应用的有效性,研究了实验组智能化曝气控制的A/O工艺（I-A/O）与对照组连续曝气的A/O工艺（C-A/O）处理生活污水启动期和稳定期的运行情况。结果表明,I-A/O和C-A/O两个系统均能在15 d内达到稳定,I-A/O对COD、NH4+-N、TN去除率分别达到89.53%、95.27%和91.48%,C-A/O对COD、NH4+-N、TN去除率分别达到90.25%、98.58%和85.64%;I-A/O对TP去除率达到92.08%,而C-A/O无显著除磷效果;第15天 I-A/O和C-A/O好氧池内粒径大于10 μm的污泥,其粒径分布均符合正态分布;I-A/O比C-A/O日节省鼓风曝气系统电耗52~54%。AOSD是一种有效的智能化曝气控制系统。     

混合液回流比对改良A2O工艺效果的调控作用

考察了不同混合液回流比(Ri)条件下,改良A2O工艺的效果.COD去除率受Ri的影响较小,Ri=200%、300%和400%时的COD去除率分别为83.3%、79.9%和84.3%.氮的去除率受其影响明显.不同Ri所引起的缺氧池硝态氮负荷以及实际水力停留时间的变化,使得TN和NH3-N的去除率呈现相互制约的关系.此外,硝酸盐作为反硝化除磷过程的电子受体,Ri为200%和300%时,其浓度较高,对应的TP平均去处率可分别高达73.3%和85.3%;而缺氧池硝酸盐浓度相对较低时(Ri=400%),TP平均去处率仅为54.4%.应对不同进水水质情况对系统脱氮除磷效率提出的要求,可选择适当的Ri,协调工艺对TN、NH3-N以及TP的去除能力,同时,满足较高出水标准的要求.