分点进水高效除磷脱氮工艺理论及其应用

在分点进水高效除磷脱氮工艺(ECOSUNIDE)中,以统一动力学为理论基础,对动力学方程进行了分析,并对分点进水高效除磷脱氮工艺进行了工程性试验.研究表明,分点进水高效除磷脱氮系统比另一组未改造的A2/O系统可多处理水量4 500 m3/d,具有明显的水量优势。在低温、低碳源条件下,分点进水高效除磷脱氮系统出水BOD,COD和氨氮质量浓度分别稳定在6,25和1.9 mg/L左右,满足国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918—2002)一级A出水标准,其他指标稳定达到一级B出水标准。通过对分点进水高效除磷脱氮与A2/O系统内的活性污泥进行镜检分析比较,发现分点进水高效除磷脱氮系统内的活性污泥性状较好,生物相更丰富,污泥菌胶团颜色较深,较紧密,絮体边缘较清晰,丝状菌明显.

分点进水高效除磷脱氮工艺工程应用研究

分点进水脱氮除磷新工艺以统一动力学理论、动力学负荷理论、污泥浓度优化理论、同步硝化反硝化理论、种群增殖速度的密度控制理论、种群增殖速度的营养工况控制理论等作为主要理论基础,具有脱碳、脱氮、除磷效率高,总停留时间短,运行费用较低的显著优点,在罗庄区污水深度处理工程改造中得到了成功应用,出水水质达到GB18918—2002《城镇污水处理厂排放标准》一级(A)标准。

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%.

不同碳氮比下分段进水多级A/O耦合MBR工艺的脱氮除磷性能研究

以分段进水多级A/O耦合MBR组合工艺为研究对象,探索了不同原水碳氮比下工艺的脱氮除磷效果.结果表明:当原水C/N=8～12下降至4～7时,该工艺对COD与NH4-N的去除均表现出较好的去除效果,出水中+COD的平均浓度分别为17.94,22.64 mg/L,NH_4^+-N的浓度分别为2.10,1.29 mg/L;并且当原水C/N下降时,该组合系统可以削弱低C/N对TN去除的不利影响,使出水TN始终满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A出水水质;但是当原水C/N由8～12下降到4～7时,该组合系统的除磷性能逐渐恶化至不能满足排放标准,因此需要辅以化学除磷,进一步降低出水中磷的浓度,以满足相关出水水质要求.

回流比对分段进水A^2/O工艺脱氮除磷影响的小试研究

针对上海某污水厂实际运行中的问题,通过小试试验考察不同混合液回流比、污泥回流比及进水流量分配对分段进水A2/O工艺影响,以期提高其脱氮除磷效果。结果表明,混合液回流比对COD、TP和NH3-N的去除效果影响较小,对TN的影响较大,系统的混合液回流比维持在200%较为合适;污泥回流比对系统整体功能的发挥影响很大,污泥回流比为100%时系统效果最佳;兼顾脱氮除磷,将厌氧池和缺氧池进水流量之比确定为70%∶30%时,TN、TP均能取得较优的去除效果。

不同运行条件下改进型A^(2)/O工艺脱氮除磷性能研究

为了提升传统A^(2)/O工艺的脱氮除磷效果,采用改进型A^(2)/O工艺,探究不同影响因素对其脱氮除磷效果的影响,并确定了改进型A^(2)/O工艺的最佳运行条件。通过调整消化液回流比、进水分配比、溶解氧(DO)浓度,确定改进型A^(2)/O工艺的最佳运行工况为消化液回流比200%、进水分配比6∶4、DO浓度1.9~2.0 mg/L,该运行条件下,脱氮除磷效果得到有效提升,出水水质能够稳定地达到一级A排放标准。

分段进水多级A/O脱氮除磷工艺研究与应用

阐述了分段进水多级A/O污水处理工艺的原理及其特性,重点分析了反应器级数、进水C/N、溶解氧等参数对工艺运行性能的影响,并结合国内外研究现状和工程实例,列举了该工艺应用于污水处理厂的相关出水数据,突显了该工艺的技术经济优势。

低溶解氧条件下分段进水对SBR工艺脱氮除磷效果的影响研究

针对传统生物法处理低C/N生活污水存在曝气量过饱和、有机碳源不足和脱碳效率低等问题,开展了低溶解氧(DO)条件下分段进水SBR运行模式的试验研究,对比分析4种低DO条件下传统SBR工艺与分段进水SBR运行模式的脱氮除磷效果。结果表明:传统SBR工艺中,CODCr去除率达到90%以上,而二段进水方式下其去降率下降了20%;采用4种不同DO条件下,一段进水方式下SBR反应器的脱氮效率较低,出水中TN分别为17.4mg/L、19.5mg/L、18.6mg/L、21.6mg/L,其中当DO为1.0mg/L时SBR反应器的脱氮效率最高,TN去除率达到45%,而TP去除率分别为19%、25%、22%、21%;对于二段进水,同样的DO条件下,其中当DO为1.0mg/L时SBR反应器的脱氮除磷效果最佳,脱氮除磷去除率分别提高了17%、20%。通过分段进水,提高了进水中反硝化细菌和聚磷菌对原有有机物的利用率,从而提高了SBR反应器的脱氮除磷效率。

进水配比对前置缺氧A^2/O工艺脱氮除磷处理的影响研究

研究了前置缺氧A2/O工艺在不同进水配比条件下脱氮除磷的效果.结果表明,系统在前置缺氧池进水:厌氧池进水分别为3:7,5:5和7:3进水配比的条件下,均可以保持较稳定的TP去除效果,TP去除率达90%以上,出水TP低于1.0 mg/L;当进水配比为3:7和5:5条件下,TN去除率可达74%以上,当进水配比为7:3时,TN去除率略有下降,约为71%左右.

不同运行参数操控下AAO工艺脱氮除磷效果优化研究

传统AAO工艺存在SRT矛盾、碳源竞争和回流比冲突等问题,这是制约工艺处理效果的重要原因。为提高AAO工艺的脱氮除磷效果,该研究设计了一种一体化反应器装置,分析了不同回流比、反应区体积比和两点进水比对工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明:改变回流比和反应区体积对COD和NH_(4)^(+)-N的去除率影响较小,但对TN和TP去除效果有显著影响;系统脱氮越完全越有利于除磷,提高内回流、减小外回流可以有效提高工艺的脱氮除磷能力;缺氧池体积占比对氮磷的去除有着重要影响,控制缺氧HRT>3 h可以保证系统具有较高的脱氮效果,而增加好氧池体积不利于氮磷的去除;采用两点进水可一定程度上提高AAO工艺的脱氮效果和处理不稳定水质和高氮负荷水质的能力,维持缺氧池进水0~20%时,可一定程度解决反硝化碳源不足的问题,提升脱氮效果。综合考虑经济效益和去除效果,最终优化的运行参数为R_(内)=250%、R_(外)=50%、V_(厌氧)∶V_(缺氧)∶V_(好氧)=1∶2∶6,运行方式为厌氧/缺氧=9∶1的两点进水模式,此模式可提高脱氮7.4%,并提高了系统抗冲击负荷的能力。

低浓度进水UCT工艺的脱氮除磷调试与运行

广东某污水处理厂采用UCT工艺处理低浓度进水,通过采取增加进水量、投加除磷药剂、补充碳源等措施,成功解决了低浓度污水的脱氮除磷难题。

分段进水条件对SBR工艺脱氮除磷效果影响的试验研究

采用分段进水方式,研究不同进水流量分配比对SBR工艺脱氮除磷效果的影响。结果表明:分段进水方式能够提高TN的去除效果,当进水流量分配比为5:3时,TN的去除效果最佳。分段进水方式能够提高聚磷菌的释磷效果,使出水水质中TP浓度在0.1-0.3mg/L范围。

应用STOAT软件对分段进水A^2/O工艺脱氮除磷能力优化

为深入研究分段进水A^2/O工艺参数对脱氮除磷能力的影响,提高工艺脱氮除磷能力的效率,为后续研究氮、磷污染物在分段进水A^2/O工艺中降解效率提供数据支撑。通过STOAT软件模拟分段进水A^2/O工艺,分别模拟混合液回流比、污泥回流比对该工艺脱氮除磷能力的影响,模拟结果表明:这两种因素均对脱氮能力有着明显的影响,除磷能力仅与污泥回流比有着显著关系,混合液回流比100%、污泥回流比80%为分段进水A^2/O工艺的最优条件。

暴雨极端天气对污水处理厂脱氮除磷的影响

为研究极端暴雨天气对污水处理厂脱氮除磷的冲击影响,以郑州市某城市污水处理厂为研究对象,考察其2021年夏季3次暴雨前后脱氮除磷表现。结果表明:1)暴雨的冲击对进水水质影响较大,COD均值从400 mg/L降至均值200 mg/L,进水氨氮、TN质量浓度均值分别从25、35 mg/L下降至20 mg/L以下,进水TP质量浓度在暴雨初期有短暂升高2~3 mg/L随后回落。2)暴雨对出水TP的影响最大,有超过一级A标准的风险,对COD、氨氮、TN的出水指标影响较小。3)通过对工艺参数的分析,COD降低导致了好氧池DO和缺氧池ORP的异常升高,条件的变化导致聚磷菌竞争能力弱于反硝化菌,出水TP不稳定是暴雨期水厂运行最主要的风险因素。根据实际情况,控制进水、降低曝气、增加碳源能有效抵御暴雨冲击对脱氮除磷的影响。

缺氧分段式UCT工艺的脱氮除磷效能

在UCT工艺的基础上,提出一种新型缺氧分段式UCT工艺用于高效脱氮除磷。试验考察了新工艺对模拟生活污水的处理效果,并对各个功能单元的氮磷去除能力和微生物群落进行分析。工艺运行结果表明,CODCr、氨氮、TN和TP的平均去除率分别为95.85%、99.37%、83.12%和87.13%。通过氮磷质量平衡发现,前段缺氧池和后段缺氧池均呈现出明显的脱氮能力。同时分段式进水模式有利于系统脱氮能力的提升,从而有效降低回流至厌氧池的NO-3-N浓度,减小NO-3-N对厌氧释磷的不利影响。高通量测序结果揭示了变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)为优势菌门。在新型UCT工艺中,Candidatus_Competibacter(18.75%~26.43%)、OLB8(7.81%~12.52%)等反硝化菌为优势菌属,Tetrasphaera和Dechloromonas是主要的聚磷菌,有利于实现高效的脱氮除磷。

多级A/O-MBR工艺对生活污水脱氮除磷的工艺研究

针对传统A2/O工艺难以实现对生活污水高效脱氮除磷的问题,在传统的A2/O工艺的基础上,增加膜生物反应器,构建多级多段A/O-MBR工艺中试实验设备,考察该系统的反应级数和进水分配方式对生活污水脱氮除磷的影响。该系统分别以厌氧区单点进水的三级A/O工艺、以50%、22.70%、18.30%和9%比例进水的四级A/O工艺和以55%、30%和15%比例进水的三级A/O工艺三种工艺运行,实验结果表明,当进水COD、TN、NH3-N和TP平均质量浓度分别为258.31、27.50、17.20、2.77 mg/L时,以55%、30%和15%比例进水的三级A/O工艺系统的水处理效果最好,其出水COD、NH3-N、TN和TP平均质量浓度是21.20、0.48、4.11、0.51 mg/L,平均去除率为90.26%、96.88%、81.88%和76.45%,出水COD和NH3-N质量浓度均达地表水环境质量标准(GB 3838-2002)Ⅳ类水体标准,出水TN浓度都达到城镇污水处理污染物排放标准(GB 18919-2002)一级A标准,出水TP中有64.29%达到一级A标准,各功能单元COD、NH3-N、TN和TP负荷分配合理,合理利用碳源。该多点进水三级A/O-MBR工艺实现了污水中碳源的有效利用和较低水处理成本。

临沂污水处理厂除磷脱氮工艺改造成果介绍

随着污水处理除氮脱磷要求的不断提高,污水处理工艺及其运行日益复杂化,污水处理的投资及其运行费用也随之越来越高,因此如何在满足处理要求的前提下,简化工艺流程,减少工程投资和运行费用,是世界各国所面临的一个共同课题。下面简要介绍临沂污水处理厂采用中国矿大的"分点进水厌氧——多级缺氧好氧活性污泥法工艺"进行除磷脱氮工艺改造的成功经验。

进水碳磷比对UniFed SBR工艺性能的影响

采用UniFed SBR工艺实验装置处理实际生活污水,分析了进水C/P质量比对UniFed SBR工艺性能的影响。结果表明,控制充水比为33%、进水C/N比在6左右,当C/P比≥33时,可以实现磷的100%去除,出水中检测不到PO34-浓度;当C/P比<33时,磷的去除率随C/P比的增加而线性提高。进水C/P比的变化,对总氮和COD的去除影响较小,平均去除率分别为84%和94.5%。

进水COD及投加方式对A^2O-BAF工艺反硝化聚磷的影响

为了提高系统的反硝化除磷脱氮效率及碳源可利用性,主要研究了进水COD及投加方式对A2O-BAF工艺反硝化聚磷的影响.试验设计了不同的进水ρ(C)/ρ(P)(25~71)及COD投加方式(1次投加、3次投加、连续投加),分别考察各污染物的去除规律.试验结果表明:当ρ(C)/ρ(P)≤34时,A2O中出现磷和硝态氮的累积,去除效果恶化;当45≤ρ(C)/ρ(P)≤59时,磷的去除率稳定在90%左右,出水ρ(P)低于0.5 mg·L-1;当ρ(C)/ρ(P)≥63时,磷的去除率随ρ(C)/ρ(P)的增加而下降.当ρ(C)/ρ(P)≥39时,ρ(C)/ρ(P)的变化对COD和TN去除率影响不大,平均去除率分别高于83%和76%;当ρ(C)/ρ(P)=57时,系统处理效果最佳.相同质量浓度的COD,连续投加的方式可以提高碳源的可利用性,增加厌氧释磷量,提高缺氧反硝化除磷脱氮速率.