Feasibility of Biological Elimination of COD, Ammonia-Nitrogen and Total Nitrogen from HTS Molecular Sieves Wastewater Using SBR Processes

The wastewater from hollow titanium silicate (HTS) zeolite consists essentially of high concentrations of COD and salt, and low ammonia-nitrogen concentrations (or high, sometimes). These chemical pollutants are produced in very large quantities during oil refining and are very difficult to manage on site. In addition, they can be very harmful to the environment when released without any treatment. The aim of this study is to evaluate, on the one hand, the feasibility of removing the COD from HTS wastewater using a sequencing batch reactor (SBR) and, on the other hand, to test the combined effect of nitrification and denitrification under different conditions of treatment on the elimination of Total Nitrogen (TN) from HTS wastewater containing a high concentration of ammonia-nitrogen. SBR intermittent domestication tests of sludge have been successfully carried out with wastewater from a municipal treatment plant with a COD removal rate of 87%. Subsequently, HTS wastewater containing high concentrations of COD was treated by this SBR system. After three months of operation, the efficiency of COD elimination fluctuated between 47% and 67%. Therefore this result could serve as a precursor to a possible second COD bioprocessing. The results obtained during nitrification of the same HTS molecular sieves wastewater with low C/N ratio gave, under an operating temperature below 10°C (winter conditions), less than 16% of total nitrogen (TN) removal. When the temperature was increased to 40°C, the TN removal efficiency remained worse. These observations make it possible to affirm that the change in temperature solely had no effect on oxidation of TN. Thereafter, two SBR devices were used for the denitrification process: one containing HTS wastewater, activated sludge and glucose as carbon source, and the other only HTS wastewater and activated sludge. In both cases, the elimination of TN still low even with an increase in the amount of glucose. These situations show that the TN removal was not only depended on type of carbon source. Based on the results of nitrification and denitrification tests, it may turn out that the activated sludge microorganisms’ activities were affected by the HTS molecular sieves wastewater high concentration as well as the salinity (about 3%) of this kind of wastewater.

SBR处理大蒜废水影响因素和微生物群落特征

采用AO工艺,利用SBR反应器,以高浓度大蒜废水(COD>7 000 mg/L)为对象,基于控制变量法探究曝气量、进水pH、搅拌速度对污染物去除效果的影响,明确微生物功能菌群和多样性对污染物降解的作用。曝气量和进水pH对污染物去除效果影响显著。系统中以具有脱氮除磷降解有机物功能的拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形菌门(Proteobacteria)为主,两者总体细菌相对丰度分别达到了97.82%和98.41%,明显高于接种污泥的56.48%。科水平A2、A3和A1的样本间距离分别为0.894 05和0.875 83,说明其在物种丰度分布上有较大差异,A2、A3中的优势菌科与A1中的优势菌科相差甚大。A2和A3前9类优势菌科基本一致,但其样本间距离为0.233 72,说明物种丰度分布略有差异,两个反应器处理效果会略有不同。A2和A3具有多种功能,其中化能异养和需氧化能异养作用的功能丰度均大于30%。SBR反应器在曝气量为0.3 L/min,进水pH为7.0,搅拌速度为70 r/min的条件下,污染物去除率达到92%以上。

A^(2)O-SBR工艺在城镇污水处理厂中的应用

A^(2)O-SBR工艺为A2O工艺与SBR工艺串联组合,为了探究A^(2)O-SBR工艺在城镇污水处理厂的应用效果,分析广西壮族自治区东兴市城东污水处理厂2021年运行情况,结果表明:厂区出水稳定达标排放,A^(2)O-SBR工艺脱氮除磷效果好;COD、NH_(4)^(+)-N、TP平均去除率为87.05%、97.23%、80.86%,最高去除率为97.55%、98.36%、91.21%;出水浓度相对稳定,A^(2)O-SBR工艺对上述三种污染物的去除率也相对稳定,对NH_(4)^(+)-N效果最好,全年去除率稳定达到95%以上;该污水处理厂平均处理成本0.53元/m^(3)。

半固定生物膜载体耦合改良SBR工艺深度脱氮效能及机理研究

传统SBR反应器TN去除效果较差,研究采用半固定生物膜载体模块、污泥回流系统和快速进出水系统优化传统SBR工艺,并开展中试试验探讨工艺深度脱氮的效果和机理。结果表明半固定生物膜载体耦合改良SBR工艺在低进水负荷情况下对COD、NH_(3)-N、TN和TP的去除率分别为87.19%、98.24%、63.42%和87.06%,高进水负荷情况下去除率分别为94.34%、98.47%、73.47%和73.73%。通过16S rRNA基因序列和PICRUSt2技术分析,悬浮污泥和生物膜载体的微生物群落存在显著差异。在低进水负荷情况下,悬浮污泥主要负责反硝化,生物膜载体主要负责氨氧化,TN主要通过硝化-反硝化去除。在高进水负荷情况下,悬浮污泥中硝酸盐还原酶的作用逐渐减弱,生物膜载体中厌氧氨氧化和氮的同化作用成为主导,TN主要通过同化作用去除。

高浓度城市污水处理厂SBR工艺提标改造设计研究

因国家提高污水处理标准,使原有序批式间歇活性污泥处理工艺面临提标改造的局面,为此本文以实际案例为切入点,采用案例分析法、文献检索法,探究SBR工艺改造前污水性能和存在问题,分析高浓度城市污水处理厂对SBR工艺提标改造后,SBR工艺的运行效果以及经济效益,以便为污水处理厂对SBR工艺的改造提供参考依据以及工程借鉴。

盐度对悬浮填料式SBR工艺处理性能及微生物群落的影响

为探究不同盐度对悬浮填料式SBR工艺处理性能以及悬浮填料上附着微生物群落结构的影响,在进水盐度为0、5、10、15 g/L的4个梯度下,对SBR1(对照组,不添加填料)和SBR2(添加30%有效容积的悬浮填料式SBR工艺)2组工艺的COD和NH_(4)^(+)-N去除性能进行研究,并采用16S rRNA高通量测序技术分析了悬浮填料中微生物的群落特征。实验结果表明:当盐度从0增加至15 g/L时,SBR1系统COD和NH_(4)^(+)-N平均去除率分别从92.6%、92.5%降至64.7%、68.2%,SBR2则是从96.0%、94.2%降至67.8%、73.8%,2个系统COD、NH_(4)^(+)-N的平均去除率均受到盐度影响而下降,且相比于COD,系统对NH_(4)^(+)-N的降解效果更好,此外,SBR2系统对COD、NH_(4)^(+)-N的去除效果始终强于SBR1系统;悬浮填料上附着微生物中主要优势门为变形菌门和拟杆菌门,其相对丰度维持在77%以上;Epsilonbac-teraeota的丰富度随着盐度的升高呈明显的上升趋势;随着盐度的增加,悬浮填料上微生物的群落多样性逐渐减少,但在中间盐度(5 g/L)时微生物的丰富度会增加。研究从微生物群落特征的角度,探讨了盐度渐增对微生物群落结构和多样性的影响,可为高盐胁迫下悬浮填料式SBR系统中COD和NH_(4)^(+)-N的去除机制研究提供参考。

西北某高浓度城市污水处理厂SBR工艺提标改造设计

随着污染物排放标准的进一步提高,原有采用序批式间歇活性污泥(SBR)工艺的污水处理厂面临提标改造。文中以西北某高浓度城市污水处理厂提标改造工程为例,对该厂原SBR工艺提标改造方案及实际运行效果进行了介绍,出水水质由《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准提标至一级A标准。原SBR工艺改造为功能分区独立、运行成本低、出水水质稳定、设备利用率高的AAO工艺;增加预处理设施;强化生物处理并设置二沉池;后置均质滤料滤池。改造完成后,该厂出水水质各项指标均优于GB 18918—2002中的一级A标准,可为西北该类型污水处理厂的提标改造提供实际工程借鉴。

改良SBR工艺处理分散式农村生活污水效能研究

针对农村生活污水处理高效率、低能耗等要求,分别通过集成式气提装置、集成水泵+气泵两种方式,将传统SBR工艺进行改进,应用于农村生活污水处理,并考察了其对污染物的去除效能。结果表明,在处理量不超过1.0 m^(3)/d的条件下,两种改良SBR工艺均可实现对农村生活污水的高效处理,处理后出水NH_(3)-N、TN及TP等指标能够稳定达到四川省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB 51/2626—2019)的一级标准,出水COD_(Cr)稳定达到其三级标准。相较于以气泵和水泵为主体的Ⅱ型设备,以气提装置为主体的Ⅰ型设备在污染物去除潜力和节能等方面更具优势,运行及维护费用低,具有推广应用价值。

SBR工艺处理煤气化废水的异常工况原因分析及对策

介绍了某化工企业采用序批式活性污泥法SBR工艺处理德士古煤气化高氨氮废水过程中出现的典型案例,分析了SBR在工艺运行过程中出现的污泥解体、老化、发泡、中毒等异常情况产生的原因以及采取的相应对策。

典型重金属离子对SBR脱氮工艺及COD去除的影响研究进展

氮是目前导致水体富营养化的主要污染物质,而化学需氧量(COD)是体现水体中有机物污染情况的主要指标。近年来,SBR工艺作为一种应用广泛的污水处理工艺,在生物脱氮技术中也备受关注。实际含氮废水中,通常含有一定量的重金属,包括Zn、Cu和Ni等。这些重金属的存在,会抑制微生物的代谢能力,严重影响氮和COD的去除。选取含氮废水中的3种典型重金属离子(Cu^(2+)、Zn^(2+)和Ni^(2+)),进行了其对SBR工艺中脱氮效能的相关影响研究。研究结果表明:在较低质量浓度情况下,Cu^(2+)、Zn^(2+)和Ni^(2+)3种典型重金属离子对脱氮及COD的去除有一定的促进作用;在高质量浓度情况下,对脱氮及COD去除会产生抑制作用,且随质量浓度的增加而抑制作用增强。

SBR活性污泥法处理煤气化废水主要运行指标及控制要点

新疆心连心能源化工有限公司污水处理装置采用改良型SBR活性污泥法污水处理工艺,主要处理煤气化、合成氨、尿素、三聚氰胺等生产装置产生的生产废水及生活污水,并将处理合格的污水送往中水回用装置再利用。SBR污水处理工艺在不同的运行指标下,污泥活性及微生物生存状态会受到一定影响,进而导致污水处理出水水质波动,影响正常排放。本文主要分析了进水水质、水温、pH、溶解氧、污泥浓度等工艺参数的变化导致SBR污水处理工艺运行容易产生的问题,并针对性的提出控制要点及改善措施,确保污水处理工艺运行稳定,出水排放合格。

SBR工艺污泥颗粒化对生物脱氮除磷特性的研究

采用模拟配制的生活污水 ,研究循序间歇反应器 (SBR)工艺的脱氮除磷效果和污泥沉降性能 .试验结果表明 ,通过了状态调控阶段 ,反应器中形成了同时具有脱氮除磷能力的好氧颗粒化污泥 .其中 ,反应器对COD和P的去除率分别为 90 %和85 %左右 ;NH3 N和TN去除率分别达到 90 %和 80 % ;颗粒污泥的SVI值约为 5 0 ,出水水质好 .

SBR法短程硝化及过程控制研究

考察了采用SBR法处理氨氮浓度较高的化工废水时供氧方式对硝化过程中DO、ORP和pH值变化规律的影响。试验结果表明 ,在曝气量恒定的条件下 ,可以硝化过程中DO和pH值升高速率的不同表征反应的进行程度 ,即当氨氮浓度接近零时 ,DO和 pH值升高速率或变化幅度加大 ,二者可以作为SBR硝化反应时间的控制参数 ,而ORP值对SBR硝化反应结束的指示作用不是很明显 ;在DO量恒定的情况下 ,pH值在整个硝化反应过程中都是缓慢下降或趋于稳定的 ,当硝化反应结束时突然升高 ,因此 pH值也可作为SBR硝化反应时间较好的控制参数 ,而ORP值在硝化反应的初期快速升高 ,之后升高的速度越来越慢直至趋于平稳 ,它对SBR硝化反应结束的指示作用同样不是很明显。

SBR工艺运行条件对好氧污泥颗粒化和除磷效果的影响

采用模拟配制生活污水 ,研究循序间歇反应器 (SBR)工艺在不同运行条件下对好氧污泥颗粒化和生物除磷效果的影响 .试验分别对进水中不同COD/TN比 ( 1 1 .79,1 8 85,2 0 72 ,2 4 .66)、COD/TP比 ( 2 7 85,4 4 53,4 8 93、58 2 5)、TN/TP比 ( 4 0 0 ,2 .36,1 54)、温度 ( 2 2℃ ,1 5℃ ,8℃ )和污泥龄 ( 1 6d ,1 0d ,5d)作比较 ,发现进水中较高的COD/TN比 ( 2 4 66)、COD/TP比 ( 58 2 5)、温度 ( 2 2℃ )和较低的污泥龄 ( 1 0d)对生物除磷和颗粒的形成有利 ;适当的TN/TP比 ( 2 36)、接种污泥的选择是好氧颗粒污泥形成的关键 .

利用 ORP 作为 SBR 法反应时间的计算机控制参数

ＳＢＲ法能够根据所处理的工业废水浓度的不断变化，灵活地改变其反应时间。在当前简易快速的有机物浓度传感器尚未问世时，介绍了用ＯＲＰ作为ＳＢＲ反应阶段有机物降解程度的间接指标的试验研究。结果表明，无论是在很大范围内改变曝气量或者改变ＭＬＳＳ浓度，还是使反应初始的ＣＯＤ在２３０～２１８０ｍｇ／Ｌ之间逐渐变化或突然变化，当ＣＯＤ达到该条件下难降解浓度时ＯＲＰ都有一个快速且大幅度的升高，随后又很快趋于平稳，并在某一很小的范围内稳定下来。这表明用ＯＲＰ作为ＳＢＲ法反应时间的计算机控制参数是可靠的，既可保证处理水质又能避免曝气时间过长带来的问题，而且ＯＲＰ仪器简单，价格便宜，响应快，便于计算机接口，有利于尽快实用化。

pH值与温度对SBR法反应时间控制的影响

采用SBR工艺处理某化工厂废水,研究原水pH值与温度对有机物降解过程的影响以及DO、ORP作为反应时间控制参数的可行性.试验结果表明,将原水pH值调节为6,温度控制在20℃左右,可取得较高的处理效率.原水在不同pH值与温度条件下,当有机物达到难降解程度时,DO和ORP均会迅速大幅度升高,DO和ORP的这一变化特点可以间接指示有机物降解的程度.因此,以DO、ORP作为SBR反应时间的控制参数是切实可行的,这对于实现SBR工艺的在线控制、保证出水水质和节约能耗具有重要意义.

SBR法处理模拟淀粉废水的工艺条件研究

采用序批式活性污泥法(SBR)处理模拟淀粉废水,研究缺氧时间、曝气时间、温度、进水负荷对处理效果的影响.结果表明,SBR法在室温下就能高效地处理淀粉废水.对于淀粉浓度≤1.0g·L-1、CODcr≤1115mg·L-1的废水,单用完全曝气SBR法就能得到很好的去除效果;随着浓度增大,则需要设置缺氧段,以促进淀粉被水解酸化成小分子有机酸,但缺氧段的设置对CODcr的去除不明显,曝气反应对CODcr的去除起主导作用.缺氧段的长短应由废水性质来决定.用SBR法处理淀粉废水具有较好抗负荷冲击能力和系统稳定性,在进水淀粉浓度高达6.0g·L-1、CODcr达6690mg·L-1时,淀粉去除率为97.3%,CODcr去除率为94.0%,经过1个多月的运行,废水中淀粉去除率和CODcr去除率均保持稳定.

两段SBR法去除有机物及短程硝化反硝化

采用两段SBR法处理有机物和氨氮含量较高的化工废水 .一段反应器 (SBR1 )的反应过程处于好氧状态 ,主要去除大部分有机物 ;二段反应器 (SBR2 )先好氧 ,去除剩余有机物和硝化反应 ,并且控制硝化反应进程至亚硝酸型硝化结束 .然后缺氧反硝化 ,反硝化以原水作为碳源 .试验结果表明 :两段SBR法可以增加二段污泥中硝化菌的含量 ,使具有不同作用的 2大类微生物群体分别在各自的反应器内生存 .在进一步降低出水COD的同时 ,避免高有机负荷对硝化反应的冲击 ,使碳氮比 (C/N)不再成为脱氮系统的影响因素 .因此 ,与单一SBR法相比 ,两段SBR法不仅提高处理效率 。

用溶解氧浓度作为SBR法过程和反应时间控制参数

进行了以ＤＯ作为ＳＢＲ法过程和反应时间控制参数的试验研究。结果表明，无论使曝气量或初始污泥浓度大幅度变化，还是逐渐或突然改变初始有机物浓度等各种试验条件，都会在反应阶段开始不久出现所谓平衡ＤＯ浓度现象；当有机物达到其难降解浓度时ＤＯ浓度迅速地大幅度升高。因此，在目前还没有简易、快速的有机物浓度传感器的情况下，ＤＯ不仅可作为反应时间的指示性控制参数，而且也能可靠地作为反应阶段的过程控制参数。

ABR结合SBR法处理印染废水的研究

采用实验室规模的厌氧折流板反应器(ABR)与序批式活性污泥曝气反应器(SBR)结合工艺处理印染废水.通过对ABR-SBR处理系统工艺条件的试验,在ABR段HRT为24～36 h,污泥负荷为0.43～2.46 kg COD/(m3·d),进水pH值为6.5～8.0,温度20℃～35℃;SBR段的溶解氧为2 mg/L,曝气时间为3～10 h,沉淀时间为2 h的条件下,经处理的印染工业废水COD、色度和苯胺去除率分别为32%～95%、89%～99%和50%～98%,其COD为30.0～97.1 mg/L,色度为8～40倍,苯胺浓度为0.20～0.95mg/L,达到了国家一级排放标准.