分段进水SBR工艺处理高负荷城镇污水

该文以某SBR工艺的城镇污水处理厂为研究对象,探讨了分段进水的工艺优化及自控系统的升级改造。结果表明,采用分段进水能有效解决高负荷城镇污水中氨氮降解迟滞的问题,减污降碳效果显著。在全流程分析中,分段等量进水相比于正常进水,其含氮污染物减少了41.9%。在实际运行过程中,出水水质得到进一步改善,处理水量及出水稳定性显著提高,处理水量同比增加12.0%,总氮去除率由88.2%提升至91.3%,COD污染物削减量增加1 061 t,同比提高24.3%。此外,分段进水在节能方面表现出显著优势,综合电单耗为0.427 kW·h/m^(3),同比降低5.32%;生产药剂中的碳源单耗减少13.28%,除磷药剂单耗降低8.97%。

进水分配比对分段进水PN/A工艺脱氮性能影响

以预脱碳污水和市政污水作为目标污水,建立了好氧段分段进水的新模式,通过调整进水分配比来优化好氧段C/N,以期实现短程硝化-厌氧氨氧化(PN/A)工艺在实际工况下的稳定运行.采用4组以好氧/缺氧/好氧/缺氧(O/A/O/A)模式运行的序批式反应器(SBR),R1、R2、R3及R4以进水分配比(预脱碳污水:市政污水)分别为1:0、2:1、1:1及1:2的分段进水模式运行.结果表明,R1未能实现PN/A工艺,总氮去除率(NRE)仅为60.2%.随着进水分配比不断下降,R2、R3、R4分别在第34,30及36d实现PN/A工艺,NRE分别达到71.8%、80.3%及74.1%.其中R3系统处理性能最好且最稳定,厌氧氨氧化贡献率达到83.9%.污泥沉降性与粒径最佳.此外,高通量结果显示氨氧化菌(Nitrosomonas)和厌氧氨氧化菌(Candidatus_Kuenenia)丰度分别为2.74%和12.17%,且与好氧异养菌(AHB)形成了良好的协同作用.因此,分段进水模式在进水分配比为1:1时有利于实现稳定的PN/A工艺,此时各功能微生物可得到较好富集与平衡.

分段进水对SBR工艺脱氮除磷性能的研究

为解决传统SBR工艺处理城市污水时存在反硝化菌与聚磷菌竞争碳源、脱氮除磷效果不佳的问题,本通过“好氧-缺氧-厌氧-好氧”,将脱氮除磷过程分离开来,并对分段进水进行研究。结果表明:有效反应时间为12h时效果最好,而分段进水流量比对COD的去除没有明显差异,流量比为9∶1时总氮和氨氮的去除效率最高,可分别达到83.40%和93.50%,流量比为7∶3时总磷去除效率最高,可达到83.68%,大大提高了脱氮除磷效果。

溶解氧对分段进水生物脱氮工艺的影响

采用分段进水生物脱氮工艺处理生活污水.设置0.9,0.6,0.4,0.3m3/h4组曝气量,相应的好氧区溶解氧(DO)浓度约为2.8,1.7,0.8,0.5mg/L左右.结果表明,在好氧区DO为0.5mg/L左右的低氧条件下,通过对系统进行适当的控制,可以取得较好的硝化效果,氨氮去除率可达98%以上.同时,由于低曝气量下混合液从好氧区到缺氧区携带的DO量减少,并且在好氧区发生了同步硝化反硝化作用,使得TN去除效果明显优于高曝气量的情况.另外,由于工艺结构的特点,分段进水生物脱氮系统可长期在低氧条件下运行,且污泥沉降性能良好.

改良UCT分段进水脱氮除磷工艺性能及物料平衡

采用改良UCT分段进水试验装置研究了该工艺处理实际生活废水的脱氮除磷性能,建立了该系统碳(COD)、氮、磷的物料衡算公式,并以稳态条件下试验数据为基础分析评价了各指标的物料分布情况。结果表明,工艺出水水质稳定,抗冲击负荷能力较强,平均出水COD、总氮、总磷含量分别为43.5、8.51、0.29mg·mL-1,满足国家城镇生活污水一级A排放标准。此外,根据建立的物料衡算公式及工艺各反应区污染物指标的转化途径分析发现,高达67.1%的反硝化脱氮作用(包括缺氧反硝化和好氧同步硝化反硝化)是该工艺深度脱氮的根本原因;系统反硝化和释磷过程利用的COD占总去除量的62.1%,体现了该工艺充分利用原水碳源的优势;氮素和COD的平衡率均高达99.8%,证明了所建立的公式的有效性。系统对磷的去除主要依赖于排放的剩余污泥,占总量的71.7%。

碳氮比对分段进水生物脱氮的影响

探讨了6组不同的碳氮比(C/N)对分段进水生物脱氮工艺中进水流量分配、每一段中缺氧区好氧区容积比以及脱氮效率的影响.将进水总氮浓度恒定为42mg/L(凯氏氮浓度为40mg/L),以比较出水总氮浓度.结果表明,在一定C/N条件下,通过调整进水流量分配和每一段缺氧区与好氧区容积比可达到高于95%的总氮去除率.同时污泥体积指数也会随着进水流量分配系数的升高而增大.出水总氮浓度主要是由进水流量分配所决定,每一段中缺氧区好氧区的容积比影响不大.

后置缺氧UCT分段进水工艺处理低C/N城市污水

为处理低碳源生活污水,以内碳源反硝化途径为出发点,开发了后置缺氧UCT分段进水工艺.该工艺仅在UCT分段进水最后一好氧段末端增加了后置缺氧环节,以强化微生物内碳源储存能力.在低C/N水平(平均进水C/N=3.1±1.5)的生活污水条件下,后置缺氧UCT分段进水工艺实现了平均75.3%的TN去除率,运行61d后同步硝化反硝化去除的氮量高达31.5%;运行40d后污泥内碳源储存水平比原工艺污泥提高12.2%,9小时比内源反硝化速率由零提高至5.56mg N/(g VSS?d),系统可通过好氧段同步硝化内源反硝化(SNED)提高TN去除率.污泥沉降性能有明显改善:SVI值由350m L/g降至97m L/g,而原UCT分段进水工艺污泥仍然膨胀.该工艺仅在原工艺基础上增加了一后置缺氧段,无需外加碳源和额外硝化液回流设施,有利于水厂升级改造.

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。

分段进水生物脱氮工艺的优化控制运行研究

分段进水生物脱氮工艺在脱氮方面具有较强的优势。针对目前国内外对分段进水工艺的研究只是停留在过程仿真与表观处理效果的研究现状,采用模拟生活污水对该工艺的运行特性与优化控制进行了较详尽的基础研究。通过对9组不同C/N值条件下工艺的优化控制运行,补充完善流量的合理分配与各段容积的确定方法,得出了进水C/N值与工艺所能达到的最大流量分配系数间的数学关系表达式,以及在给定负荷条件下对总氮的去除率与流量分配系数之间的关系,为提高工艺脱氮效率的优化控制运行提供了理论基础。此外,还对分段进水工艺各段的硝化速率进行了探讨,并根据得到的运行控制规则进行了分段进水工艺的非稳态试验验证。

城市污水分段进水A/O脱氮工艺试验研究

对分段进水A/O脱氮工艺技术的经济性进行了分析:与单级A/O工艺相比,该工艺在运行中无需混合液内回流、反应器中平均污泥浓度高,具有脱氮效率高、基建投资和运行费用省等特点.并以西安市北石桥污水净化中心城市污水为处理对象,在有效容积为1.2 m3的四级分段进水A/O反应器中进行了试验研究.试验在各级进水流量分配比例依次为40%,30%,20%和10%,以及污泥回流比为50%的工况下,连续运转了70 d.结果表明:采用分段进水A/O脱氮工艺处理城市污水具有较强的耐冲击负荷能力,出水水质稳定.在水力停留时间为7.5 h,污泥龄为15 d时,其CODCr,NH4+-N和TN的去除率分别为93%,95.8%和68.5%;反应器中的平均污泥浓度比单级A/O工艺提高约30%以上.

优化分段进水生物脱氮工艺设计参数

结合实际处理工艺,采用模型探讨了分段进水生物脱氮工艺设计中需考虑的参数(如进水流量分配、回流污泥量、溶解氧控制、碳源和碱度的投加)对脱氮效果的影响。

分段进水脱氮除磷工艺中反硝化除磷的实现与维持

以实际城市生活污水为处理对象,应用改良UCT分段进水工艺研究反硝化除磷的实现途径与维持方法,探讨工艺运行参数对反硝化除磷性能的影响,并分析了强化缺氧吸磷对提高系统脱氮除磷效率的作用和稳定维持反硝化除磷的控制策略。结果表明,通过A/O分段进水工艺向改良UCT分段进水工艺运行方式的转变,可以成功富集反硝化聚磷菌,最高比例达39.2%,污泥缺氧吸磷速率为3.19～4.48mg P.(g VSS)-1.h-1。缺氧/好氧吸磷速率和磷去除率随厌氧池体积的增加而增加,最佳体积分配为34/102/204L(1/3/6)。控制污泥回流和内循环分别为100%和75%时,能合理保证厌氧池的厌氧环境(ORP维持在-400～-150mV),以及缺氧池合适的污泥浓度和硝酸盐浓度(1～2mg.L-1),强化反硝化吸磷性能。另外,建立相应的控制策略:(1)根据厌氧池ORP值控制内循环;(2)通过缺氧出水硝酸盐浓度控制污泥回流;(3)通过厌氧释磷量和出水COD浓度来调节厌氧/缺氧/好氧池体积分配;(4)根据进水碳氮磷比调整各段进水流量分配比。

分段进水A/O工艺流量分配专家系统的建立与应用

分段进水A/O工艺中,进水流量分配是重要控制参数,是该工艺稳定运行并发挥优势的关键。本文提出3种流量分配思想:等负荷流量分配法、流量分配系数法及末端集中进水,并根据实际生活污水进行试验得出的大量试验数据,辅以相关领域文献及污水处理领域专家的经验作为参考,建立分段进水A/O工艺流量分配专家决策系统。该专家系统可以根据不同的进水水量、水质及出水特点,对合适的流量分配方法进行决策。最后,针对实际污水处理厂一天内典型的水质水量变化情况,对专家系统的应用进行说明。

分配比对分段进水A^2/O工艺脱氮除磷的影响

以低C/N实际污水为研究对象,研究进水分配比对分段进水A^2/O工艺脱氮除磷性能的影响.以稳态条件下建立的物料平衡方程为基础,分析进水分配比对处理过程的影响.结果表明,分段进水A^2/O工艺平均出水CODCr和NH3-N质量浓度基本维持为25.6~41.2mg/L和0.35~1.40mg/L,出水水质较稳定;出水TN、TP受进水分配比的影响明显.根据已建立的物料平衡方程分析发现,当进水分配比由6∶3降低至3∶6时,缺氧单元反硝化脱氮贡献率由36.95%升至83.47%,厌氧单元反硝化脱氮贡献率由43.81%降至12.30%,好氧单元同步硝化反硝化脱氮贡献率由19.24%降至4.23%,缺氧单元反硝化成为去除TN的主要途径,TN总体去除率升高9.95%;缺氧单元缺氧聚磷除磷贡献率由5.20%升至13.00%,好氧单元好氧聚磷除磷贡献率由94.80%降低至87.00%,好氧聚磷为去除TP的主要途径,但TP总体去除率降低5.37%.

污泥回流比对分段进水A/O生物脱氮工艺的影响

采用连续流分段进水缺氧/好氧(A/O)中试系统处理生活污水,研究污泥回流比(R)对系统性能的影响.结果表明,当R值高于1.0时,尽管第一段缺氧区的硝酸盐氮去除量明显增加,而系统硝化、反硝化效果均明显降低.当R为0.75时,系统总氮去除率最高,为92%;而当R值为1.5时,总氮去除率最低,为72%.当系统污泥沉降性能较好时,R值对二沉池泥泥位和泥水分离效果影响不大;而当污泥沉降性能较差时,二沉池泥位随R值增大而呈线性增加,此时提高R值会加剧污泥膨胀.此外,高R值使得系统各段悬浮固体浓度呈梯度分布的规律变得不再明显,降低系统污泥储量.同时,提高R值会降低系统固体停留时间,进而影响系统的污泥种群分布.

分段进水生物脱氮工艺最高脱氮率的探讨

根据物料平衡方程重新推导了分段进水生物脱氮工艺的最高理论脱氮率公式,试验考察了不同进水C/N比条件下,各段等比例进水和非等比例进水时的脱氮率.在C/N比为6、8.25和10.5(COD恒定为330mg/L)、各段等比例进水条件下,得出脱氮率分别为80.1%、79.8%和81.3%,与公式计算得出的脱氮率相符.在C/N比为10.5、13和17.5(NH3-N恒定为38mg/L)的情况下,进行了各段非等比例进水条件下的试验研究.试验结果表明在进水流量分配系数λ分别为2.5、3和4的情况下,总氮去除率分别为92.4%、93.8%和96.4%,远高于已有文献的最高理论脱氮率,与推导的最高脱氮率公式相符.

A/O工艺分段进水生物脱氮技术分析

介绍了A/O工艺分段进水生物脱氮技术,并结合国外研究现状和工程应用实例,对分段进水生物脱氮工艺的基本原理和反应器段数、进水分配、各段容积比、缺氧区与好氧区容积比及污泥回流比等工艺设计参数进行了探讨。

分段进水多级A/O生物脱氮工艺设计研究

介绍分段进水多级A／O生物脱氮工艺的基本原理及工艺特性，并结合国外研究现状和工程应用实例，对该工艺运行操作和设计的几个重要影响因素进行了探讨。分段进水多级A／O生物脱氮工艺取消了混合液内回流，反应器段数越多，脱氮效率越高，但是工艺设计与运行也会随之变复杂，工程实际应用中多采用2～4段。各级缺氧段与好氧段的比值可采用1：1．5。污泥回流比为50％的分段进水多级A／O三段工艺的脱氮率为78％。

流量分配比对改良A/O分段进水脱氮除磷特性的影响

采用改良A/O分段进水工艺处理我国南方低浓度、低碳氮比城市生活污水。在进水COD/TN为5.16,HRT为8.7h,SRT为15d,MLSS为5.66g.L-1,污泥回流比为75%,厌氧/缺氧/好氧体积比为4∶8∶10条件下,通过设置6种不同进水流量分配比,控制各好氧段DO为1～1.5mg.L-1,经过150d的连续运行,得到系统最佳流量分配比为20%∶35%∶35%∶10%;在此工况下COD、氨氮、总氮、总磷出水水质分别为33.05mg.L-1、0.58mg.L-1、9.26mg.L-1、0.46mg.L-1,出水优于国家GB 18918—2002一级A排放标准。原水COD绝大部分作为厌氧释磷和反硝化脱氮所需碳源,系统对碳源有效利用率达74%;DO和ORP的协同控制可以作为系统厌氧放磷段的控制参数;同时亦可作为缺氧段反硝化完成和好氧段硝化完成的指示性参数。

改良分段进水工艺处理低C/N城市污水流量优化控制

采用改良分段进水工艺处理低碳氮比(C/N<3.5)生活污水,研究流量分配对系统处理性能的影响。在其他条件不变的情况下,以实际处理效果以及物料衡算结果为依据来逐步提高首段进水比例以寻求最优的流量运行工况,共确定4组不同的进水流量分配。结果表明:在此碳氮比条件下,通过提高首段进水比例的方法并不能降低厌氧区氮氧化物的含量,甚至出现相反的情况;系统的同步硝化反硝化作用以及微生物同化作用强度对TN的去除起着至关重要的作用;首段进水比例的提高强化了厌氧区聚磷菌的释磷作用,提高了磷酸盐的去除率;综合考虑系统的脱氮除磷效能以及后续可优化空间,确定在进水流量分配比例为6:3:1的工况3为最优工况,系统出水COD、氨氮、总氮、磷酸盐浓度分别为45.98、0.04、17.47和2.43 mg·L-1。