BER-BCO耦合工艺净化模拟微污染河水及除磷机理研究

针对传统生物膜法对微污染河水脱氮除磷效率不佳的问题,设计了电极生物膜耦合生物接触氧化(BER-BCO)装置,采用单因素敏感性分析方法评估了不同碳源、电流密度、水力停留时间、填料填充比对工艺脱氮除磷效果的影响,并通过红外光谱表征阳极附近沉淀物表面特征官能团,探究系统除磷机理。结果表明,在使用乙酸钠为碳源、电流密度为0.09 mA/cm^(2)、水力停留时间控制为24 h、填料比为40%的条件下,BER-BCO系统的脱氮除磷效能得到了显著优化;NH+4-N、TN、TP的去除率分别达到了83.10%、56.46%、97.93%;最终出水除TN外均优于《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中Ⅳ类水质标准;红外光谱分析显示阳极附近形成的含磷沉淀物中含有Fe-O键、P-O键、Fe-OH键,表明铁阳极具有高效除磷的特性。

氧化沟工艺在低碳源城镇污水厂的脱氮除磷潜力研究

[目的]以某城镇污水厂为例,探讨氧化沟工艺在低碳源城镇污水厂脱氮除磷潜力挖掘的可行性,为全国其他污水厂氧化沟工艺的改造提供方向。[方法]首先关闭原氧化沟回流门并对其钢砼加固,在加固后的回流门竖向方向安装两台低扬程大流量穿墙泵,强力推进硝化液回流,使氧化沟内部回流比达到300%~400%。其次在氧化沟两个弯段处增设曝气盘,来调整氧化沟及缺氧区内的溶解氧(Dissolved Oxygen,DO)浓度。最后将原设计的单污泥回流至厌氧池,改为双污泥回流至厌氧池和氧化沟缺氧区,污泥回流比提高至100%~200%。[结果]改造后,氧化沟TN和TP的出水水质有明显提升,TN出水浓度由改造前的25~30 mg/L降低至10~19 mg/L,脱氮潜力释放了11%~22%。TP出水浓度由改造前的1~1.5 mg/L降低至0.1~0.5 mg/L,除磷潜力释放了14%~23%。[结论]通过对氧化沟回流门,曝气盘、污泥回流点及回流比的调整,氧化沟系统的脱氮除磷潜力得到进一步的挖掘与释放。当前,全国各省市级的大型污水厂中有占比很大的氧化沟工艺在运行,挖掘其脱氮除磷潜力,不失为污水厂节能降耗的一个方向。

化学/生物联合工艺处理城市污水研究

采用聚合硅酸铁混凝剂,直接投加到反应器中(即投加混凝剂活性污泥法),考察其对COD、氮、磷的去除效果,并与对生物反应器出水再进行混凝沉淀(即后混凝法)进行对比。结果表明:投加混凝剂活性污泥法,COD和TN的去除率略有提高,但两种工艺没有明显的区别;后混凝法对TP的去除率略高于投加混凝剂活性污泥法,但其出水中铁离子的含量远高于投加混凝剂活性污泥法,且需要增加一套混凝、沉淀设备,因此直接将混凝剂投加到生物反应器中比较适合于辅助除磷。

三级人工湿地渗滤床处理生活污水中试研究

采用三级人工湿地渗滤床系统处理某城镇的校区生活污水,当进水COD平均为300mg/L、温度为20～35℃、COD负荷为55.4g/(m2.d)时,出水COD可降至41mg/L,达到了GB18918—2002的一级B标准;该系统的COD负荷较传统人工湿地提高了5.17g/(m2.d);同时,对TN和TP的去除率分别为43.4%和46.5%,去除负荷分别为4.6、0.39g/(m2.d)。

以硝酸盐为主要氮源的反硝化除磷细菌驯化

以活性污泥为种泥,通过序批式反应器（Sequencing Batch Reactor,SBR）,在厌氧-缺氧-好氧交替的条件下驯化培养以硝酸盐为主要氮源的反硝化除磷细菌（Denitrifying Phosphorus-Accumulating Organisms,DPAO）。在330 d的培养时间内监测磷酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等常规指标,并研究驯化不同阶段的一个周期内各指标的变化及进行相应的动力学分析。结果表明,随着驯化的进行,厌氧阶段释磷速率逐渐增加,释磷量也相应增大,出水磷质量浓度最终维持在0.8mg/L,去除率达到91.8%,硝氮全部去除。通过对16S r RNA测序结果的比对,得到聚磷菌占总菌的76.93%,反硝化除磷菌占聚磷菌的一半以上。而聚糖菌仅占5.13%,聚磷菌成为优势菌种。此外,在整个驯化过程中,水质和环境条件的变化使出水中磷质量浓度出现波动,而出水硝氮的变化不大。研究表明,以硝酸盐作为主要氮源培养反硝化除磷细菌的方式是可行的,并有利于聚磷菌对聚糖菌的竞争,使聚磷菌成为优势菌种。

同步化学除磷对污水处理系统及A^2/O单元的影响研究

为解决城市污水处理厂脱氮除磷过程中有机碳源不足及磷资源的有效回收问题,在A^2/O反应器中抽取厌氧释磷上清液实施同步侧流化学除磷,研究了3个不同侧流比(20%、25%和30%)对生物处理系统及潜在磷回收情况的影响。结果表明,在实施3种不同程度的侧流化学除磷下,对系统氨氮去除效果的影响较小;当侧流比为20%~25%时,系统脱氮除磷能力均有所提高,同时可实现28.50%~29.48%的磷回收;当侧流比增加到30%时,系统发生污泥膨胀并恶化。随侧流比增加,厌氧释磷量逐渐降低,系统微生物胞内合成PHA质量比逐渐减小,糖原质量比逐渐增加,系统SVI与污泥含磷率的变化趋势相反。同步侧流化学除磷导致系统微生物种群结构发生较大变化,与反硝化除磷相关的Dechloromonas菌属丰度由侧流前的1.96%增至7.95%,这有助于系统脱氮除磷效果的提高。在30%侧流比下,污泥中丝硫菌属的细菌占到4.32%,这是引起污泥丝状膨胀的主要原因。侧流比不宜过大,否则会失去高效磷回收优势,要实现可持续磷酸盐回收,最佳侧流比应控制在20%。

预缺氧池对A+A^2/O工艺增强系统的脱氮除磷的作用影响

增强的A+A2/O工艺是城镇污水厂普遍采用的脱氮除磷工艺。为研究预缺氧池对增强的A+A2/O工艺的脱氮除磷的作用效果,分别对稳定运行中A+A2/O工艺中预缺氧池进、出水中的氮、磷含量进行分析。预缺氧池对TN、NH+4-N的去除率分别达到62.63%和37.05%,分别占整个A+A2/O工艺系统去除率的90.52%和37.95%。通过对预缺氧池氮元素进行物料平衡计算,预缺氧池中TN的减少量9.27mg/L近似等于NH+4-N和NO-3-N去除总量9.07mg/L。实验结果表明,前置预缺氧池发生了厌氧氨氧化作用,能够强化系统脱氮。此外,系统中总TP去除率达92.66%,表明前置预缺氧池能促进厌氧池的厌氧释磷,提高去除率。

SBBR处理不同C/N值城市污水的脱氮除磷性能

采用自主设计的混纺棉线填料序批式生物膜反应器（SBBR）处理城市污水，控制水温为（25±1）℃、曝气量为150L／h，在C／N值为（8．04～11．85）、（4．59～6．12）、（3．21～4．09）的条件下分别运行了15、20、20d，对其脱氮除磷性能进行研究。结果表明：当C／N值为（8．04—11．85）、（4．59～6．12）、（3．21～4．09）时，对COD的平均去除率分别达到87．2％、92．3％、94．3％，对TP的平均去除率分别为96．0％、9,6．3％、96．7％，对TN的平均去除率分别为92．9％、67．3％、48．2％，对NH，～N的平均去除率分别为99．3％、99．7％、78．1％。可见，进水C／N值对去除COD和TP的影响较小，而对脱氮的影响较大，当C／N值低时脱氮效果较差。

分段进水A/O工艺强化脱氮除磷研究

为解决传统工艺同步脱氮除磷效率低的问题,采用分段进水A/O工艺处理高氨氮浓度生活污水,考察了在低COD/TN值(平均为3.8)条件下曝气量和协同化学除磷对系统去除COD、氨氮、TN和TP的影响。在0.7、0.5和0.3 m3/h三种曝气量条件下,系统对COD的去除效果稳定,平均去除率分别为87.97%、90.72%和91.27%;在曝气量为0.5 m3/h的条件下,通过对各好氧区DO浓度的优化分配,对氨氮的去除率达到了95%以上,并且由于发生了好氧反硝化,对TN的去除率明显高于其他两种工况;在碳源成为脱氮除磷限制因素的条件下,平均除磷率分别为31.76%、32.84%和44.49%,通过同步投加聚合氯化铝和硫酸铝的复配药剂,出水TP浓度基本达到了0.5 mg/L。

A^2/O—BAF工艺对生活污水的脱氮除磷效能研究

为解决包头市某生活污水厂出水氨氮浓度偏高的问题,采用厌氧/缺氧/好氧池加曝气生物滤池组合工艺处理该生活污水,考察系统稳定运行后对COD、TN、NH+4-N、TP的去除规律以及温度对除污效果的影响。结果表明,A^2/O—BAF组合工艺对该城市生活污水具有良好的脱氮除磷效果,对COD、NH+4-N、TN、TP的去除率分别达到92.67%、94.62%、83.12%和92.55%,最终出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。温度降低会对组合系统的运行效果产生不利影响,尤其是对TN和NH+4-N的去除效果影响较大,对COD、TP的去除则影响较小。

污水处理厂冬季运行中生物脱氮除磷效果的分析

通过对污水处理厂两系（统）生化反应池2012年-2013年冬季的调试运行和出水氨氮、总磷以及相关生化指标的分析，尤其是溶解氧、污泥负荷与污泥龄对生物脱氮除磷的影响，发现该厂由于生化反应水力停留时间较短，冬季若要确保氨氮去除率保持稳定，可通过控制污泥负荷维持在0．1-0．14kgBOD，／（kgMLSS·d），单纯提高溶解氧对提高氨氮去除率无明显作用；对于目前该厂泥龄相对较长的体系来说，冬季控制泥龄在15d可以获得较好的生物除磷效果。

腐殖活性污泥耦合A-OSA工艺处理污水效能研究

为了开发一种既能降低污泥产率,又能保证污水处理效果的污泥减量技术,通过对比运行试验,考察了A/O脱氮工艺与OSA工艺的耦合工艺(A-OSA工艺)、腐殖活性污泥工艺与A-OSA工艺的耦合工艺(HS-A-OSA工艺)的污泥减量效果以及对有机物和营养盐类的去除效能。结果表明,HS-A-OSA工艺的平均表观污泥产率为0.13 g MLSS/g COD,比相同条件下AOSA工艺的污泥产率低23.5%;在有机物去除方面,HS-A-OSA工艺优于A-OSA工艺;通过腐殖活性污泥在好氧区的同步硝化和反硝化作用、物理化学和生物协同除磷作用,HS-A-OSA工艺对NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别比A-OSA工艺高5.93%、9.6%和9.4%。

JHB工艺在通辽污水处理厂的应用

通辽市污水处理厂的设计规模为10×104m3/d,采用JHB工艺,详细介绍了该厂的水质水量及特点、工艺流程、各处理单元的设计参数,并对设计及调试运行中的经验及体会进行了总结。该工艺实际运行效果稳定,排放出水(7.3×104m3/d)水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,通过30 km长的通钱干渠排往西辽河;回用中水(2.7×104m3/d)水质达到了《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923—2005)的冷却用水标准,经深度处理后作为城市热电厂循环冷却系统补充水。

CWSBR~工艺处理市政污水的工程分析

五大连池市污水处理厂采用CWSBR工艺,其特点是单池连续进、出水且水位恒定,同时采用对泥层扰动小的恒水位滗水器。经过两个多月的污泥培养与系统调试,采用单池多步进水方式,强化了系统脱氮除磷性能,调试稳定后出水COD<50 mg/L、NH4+-N<3 mg/L、TP<0.5mg/L,出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。运行结果印证了CWSBR工艺具有稳定的脱氮除磷功能。