城镇污水处理厂总氮超标逻辑分析方法及应用

基于脱氮原理及实际工程经验,建立了总氮(TN)超标逻辑分析方法,用于解决城镇污水处理厂出水TN无法稳定达到一级A标准的问题。该逻辑分析方法结合全流程检测和硝化潜力检测手段,可快速确定出水TN超标原因,并加快制定解决方案的进度。在水厂实际应用案例中,通过全流程检测发现,该厂出水TN超标的原因是缺氧池脱氮效率较低,从而导致出水硝态氮(${\rm{NO}}_3^ - $-N)较高。在结合TN超标逻辑分析方法后,该污水处理厂采取了关闭曝气沉砂池曝气系统、在厌氧池投加乙酸钠等调控措施,最终出水TN实现稳定达标排放。综上所述,总氮超标逻辑分析方法可有效解决实际生产过程中的出水TN超标问题,为城镇污水处理厂出水总氮达标排放提供参考。     

面向污水处理厂提标改造的效能测试与模型模拟实践

介绍了污水处理工艺提标改造的效能测试和模型分析方法,以某污水处理厂为例对其效能进行测试分析,并提出提标改造建议。通过数据回溯和沿程测试分析了污染物时空变化趋势,评估了功能区的实际效能;通过污泥活性测试评估了硝化、反硝化和释磷过程速率和潜力。采用数学模型研究水质达标的影响因素和设计运行参数,并提出运行优化及工程改造措施。     

印染废水高标准排放组合工艺优化

为了实现印染废水的高标准排放,构建了生物吸附/MBBR/混凝沉淀池/硫铁自养反硝化/活性焦组合工艺,并对其进行了优化运行研究;考察了不同水力停留时间(HRT)和溶解氧(DO)对系统污染物去除的影响。结果表明：生物吸附池和MBBR池的HRT分别为1 h和10 h、DO分别为1 mg·L−1和5 mg·L−1的情况下,污染物的去除效果最佳;其中,COD的去除率达到98%;在最优条件下,组合工艺出水COD、${\rm{NH}}_4^{+} $-N、TP和TN浓度分别为 16、0.56、0.32和1.39 mg·L−1,污水色度基本完全去除。该组合工艺实现了印染废水的高标准排放,为印染废水处理的工程应用提供了数据和技术支撑。     

城镇污水处理厂除磷影响因素及优化运行研究

随着全国重点流域城镇污水处理厂迎来新一轮提标改造,其中部分污水处理厂对出水总磷(TP)的排放限值由0.5 mg/L降低为0.3 mg/L,甚至降至0.2 mg/L,这对城镇污水处理厂除磷提出了新的挑战。通过对全国58座执行GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准的城镇污水处理厂进行调研分析,探讨了目前污水处理厂在实际生产运行中除磷存在的主要问题并给出相应对策,为今后高TP标准排放下污水处理厂的运行管理提供技术指导。调研结果表明:各污水处理厂的释磷潜力为0.01～23.98 mg/(g·h),其平均值为2.77 mg/(g·h),释磷潜力普遍较弱。生物除磷效果较差的主要原因为进水碳源不足、厌氧区存在高浓度硝态氮及同步化学除磷的抑制作用。基于上述调查分析,有针对性地提出了具体的调控措施,并建议污水处理厂要根据进水水质情况,通过静态实验确定最佳除磷药剂种类及合适的投加量,有效控制化学除磷过程,从而达到节省药耗的目的。     

基于全流程分析的低碳氮比进水污水处理厂运行调控

为使某污水处理厂出水达标排放,对该厂进行了全流程测试,分析其主要污染物沿工艺流程分布特征以及活性污泥特性,评估工艺运行现状,为该污水处理厂优化调控提供基础数据。研究发现,该厂进水ρ（BOD₅）/ρ（TN）仅为2.45,属于典型的低碳氮比进水。此外,通过活性污泥特性测试发现,反硝化潜力为9.0 mg/（g·h）,反硝化菌群相对丰度较高。进水碳源不足及外部碳源投加位点设置不合理是该厂无法实现TN达标排放的主要原因。在采取改变碳源投加位点、减小好氧池末端曝气量、增加碳源投加量等措施后,出水ρ（TN）由32.0 mg/L降至12.7 mg/L,实现了TN的达标排放;此外,厌氧释磷潜力由1.3 mg/（g·h）提升至2.6 mg/（g·h）,生物除磷能力也有了较大提升。研究提供了一种解决污水处理厂出水水质超标问题的思路,可为含低碳氮比进水的城镇污水处理厂运行调控及稳定达标提供参考。     

太湖流域城镇污水处理厂能耗评价与分析

为分析太湖流域污水处理厂的能耗情况,以比能耗分析法为基础,结合多种统计学方法,探究了太湖流域污水处理厂能耗现状、水量比能耗、污染物削减量比能耗、能耗与日处理水量和耗氧污染物削减量之间的关系。结果表明：太湖流域污水处理厂2017年能耗均值为0.458 kWh·m⁻³,高于发达国家污水处理厂能耗平均值;太湖流域处理规模大于5×10⁴ m³·d⁻¹的污水处理厂水量比能耗基本稳定在0.33 kWh·m⁻³,而处理规模小于5×10⁴ m³·d⁻¹的污水处理厂水量比能耗波动较大;化学需氧量(COD)和氨氮(${\rm{NH}}_4^{+} $-N)削减量与污染物削减量比能耗之间均存在幂函数关系,在每个污染物出水浓度区间内,均呈现削减污染物量越多,污染物削减量比能耗越低的趋势;污水处理厂能耗与日处理水量和耗氧污染物削减量之间存在线性关系。因此,对污水处理厂的节能降耗须重点关注污染物削减量比能耗的降低。     

新型组合工艺处理印染废水中试效能及微生物菌群分析

以江苏省印染行业废水处理厂提标为基础,构建了生物吸附-MBBR-硫自养反硝化-活性焦滤池为主体工艺的印染废水处理中试系统,优化系统运行参数,考察该系统对污染物去除效果及微生物菌群特征,并核算其运行成本。中试运行结果表明,在生物吸附池(HRT为1.2 h,DO为1 mg·L⁻¹)和MBBR池(HRT为12 h,DO为7 mg·L⁻¹)的条件下,系统达到最优处理效能,出水COD、TN、TP和NH₃-N分别稳定低于30、5、0.3和0.5 mg·L⁻¹;使用3D-EEM、FT-IR和GC-MS等方法,分析了该印染废水在处理过程中污染物的去除及迁移转化规律。可以看出,出水中主要存在酪氨酸/色氨酸类物质,大部分蛋白质与腐殖酸类物质被去除;各单元出水中存在不饱和双键类和芳香类化合物,典型官能团以C—OH、C=O和C—O—C为主;出水中主要成分为2,4-二叔丁基酚和N-甲基三氟乙酰胺。同时对中试系统各生物单元进行微生物菌群结构分析,发现生物吸附段微生物种类较为丰富,MBBR生物膜中Nitrospira菌属的相对丰度上升明显,硫自养池中Proteobacteria菌门为绝对优势菌门。经核算,中试系统的处理成本约为1.83 元·m⁻³,显著低于实际污水处理厂的处理成本(2.50 元·m⁻³)。该方法可为印染废水处理效能与菌群多样性关系的研究及其工程化应用提供参考。     

印染工业园区集中废水处理达标难点及DOM特征解析

以太湖流域某印染工业园区中集中废水处理厂为研究对象,分析有机物、氮、磷等污染物的水质变化特征,发现其出水TP、TN、NH₃-N、COD的平均浓度分别为0.20、5.39、0.60和55 mg·L⁻¹,COD应对新标准DB 32-2018要求存在达标风险。为解决COD能够稳定达标的问题,通过3D-EEM、FT-IR和GC-MS等方法分析了该印染废水在处理过程中溶解性有机物的去除及迁移转化规律。结果表明：经生化处理后的废水荧光强度显著降低,深度处理后的色氨酸类物质被显著去除,出水中荧光特征峰明显减弱,大部分蛋白质与腐殖酸类物质被去除;各单元出水中存在不饱和双键类和芳香类化合物,典型官能团以—OH、C=O和C≡N等不饱和键为主;出水中主要成分为2,4'-二氟二苯甲酮和4-羟基-4-甲基-2-戊酮,判断其为该印染园区废水中的特征有机污染物。该方法明确了印染园区集中废水处理难点及溶解性有机物特征,为类似废水处理提供数据和技术支撑。     

城镇污水处理厂进水中地下水、河水及雨水混入比例研究

进水污染物浓度低及比例失调是目前许多城镇污水处理厂面临的问题,然而鲜有关于渗漏来源及定量分析的相关文献报道。为定量分析河水、地下水、雨水、管道中污染物降解等因素对污水浓度降低的影响,通过水量平衡三角法,并结合典型位点的24 h采样测试分析及S-P降解模型,对目标城镇污水处理厂进水组成进行分析。历史水量数据结合降雨情况分析表明,该污水处理厂进水中实际原生污水量仅为60.0%左右,其余40.0%左右为地下水及河水渗入量或雨水混入量。在连续晴天无降雨的情况下,小区自建管网和市政排水管网是主要的渗漏源,其对于进水有机物浓度降低的贡献分别为20.2%和26.4%。此外,在25 mm降雨量情况下,小区自建管网是主要的渗漏源,对于进水浓度降低的贡献达到39.5%。因此在污水处理提质增效工作中,小区自建管网的完善程度应引起关注。     

城镇污水处理厂低浓度进水原因分析及提升措施

城镇污水处理厂进水浓度偏低是污水治理提质增效的难题之一。以无锡市某污水处理厂为例,基于水质分析和调研资料,采用水量平衡三角法分析了进水浓度偏低的原因分析,提出了整治措施。分析结果表明:该厂进水中地下水或河水渗入量和雨水混入量比例分别为28.9%和9.8%;晴天时进水浓度偏低的原因为污水管网渗漏和低浓度工业废水纳管,雨天时进水浓度偏低的主要原因是小区管网雨水混入,COD和BOD₅降幅分别可达到65.4%和52.9%。针对上述问题,提出了完善排水管理体制、工业企业排水实行三管分设整改、细化管网渗漏的检测排查和有效修复、加强管网验收和质量监管、尽量降低管网水位4项整治措施。