序批式反应器改良工艺对海水养殖废水中氮和磺胺嘧啶去除及微生物群落分析

本研究利用投加磁粉和粉末活性炭的序批式反应器(Sequencing batch reactor,SBR)改良工艺处理模拟海水养殖废水,探究了污染物去除性能及微生物群落结构。与未投加磁粉和粉末活性炭的SBR比较,SBR改良工艺COD、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N的去除性能变化较小,平均去除率均保持在97.0%以上;SBR改良工艺NO_(2)^(-)-N和总无机氮(Total inorganic nitrogen,TIN)的去除率高于未投加吸附剂的SBR,SBR改良工艺的NO_(2)^(-)-N和TIN平均去除率分别保持在78.56%和90.88%以上;投加磁粉和粉末活性炭均促进了磺胺嘧啶去除,投加粉末活性炭SBR的磺胺嘧啶去除效果最好(95.88%),说明粉末活性炭是磺胺嘧啶去除的有效吸附剂。反硝化菌Pseudoalteromonas是3个SBR的优势菌属,投加磁粉时丰度最高(43.5%)。氨氧化菌(Ammonia oxidation bacteria,AOB)和总反硝化菌(Denitrifying bacteria,DNB)在投加磁粉的SBR中相对丰度最高,这与投加磁粉SBR的TIN去除率最高相对应。改良工艺促进磺胺嘧啶降解菌Geobacter富集。3个SBR的主要脱氮途径为自养硝化-异养反硝化;未投加吸附剂SBR的磺胺嘧啶去除依赖生物降解,SBR改良工艺中磺胺嘧啶的去除途径为吸附和生物降解。

改良SBR脱氮工艺参数优化研究

畜禽污水是一种典型的高氨氮、高有机浓度废水,会导致水体富营养化、地下水污染等污染问题,以及氨气、硫化物、沼气等带来的恶臭,国内外基本都遵循厌、好氧组合工艺的处理模式。基于厌氧折流板反应器(ABR)与改良序批式反应器(MSBR)联合工艺,针对改良SBR处理模拟养殖废水脱氮效果进行了单因素研究,获得沉淀时间、停留时间、回流比、进水COD等各因素的影响规律。通过正交实验获得影响因素的排序:回流比、进水COD、水力停留时间(HRT)、沉淀时间,并得到最佳工艺条件:回流比为200%,循环周期组成为曝气175 min,沉淀时间为60 min,排水时间为5 min,HRT=8 h,进水COD为800 mg/L。在最佳条件下处理稀释后的厌氧折流板反应器的出水,NH3-N去除率为74.02%,出水NH3-N为24.86 mg/L,达到GB 8978—1996中的二级排放标准要求。

新一代多单元MSBR在梅村污水厂四期扩建工程中的应用

无锡梅村污水厂原设计规模为11×104m^3/d,为适应周边地区污水量增长及满足进一步节能减排的需求,于2016年启动梅村污水厂四期扩建工程,处理规模为5.0×104m^3/d,出水要求执行优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中一级A标准,主体工艺采用“新一代多单元改良式序批间歇反应器(MSBR)工艺+滤布滤池”,回用水部分采用超滤工艺进行进一步深度处理。通过对四期项目近一年多运行数据的分析,在进水水量水质不超过设计条件的工况下,可确保出水稳定达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)地表水IV类标准(TN指标除外)。与原MBR工艺比较,运行能耗可降低约0.15kW·h/m^3,有效降低了运行成本。

MSBR在污水处理中的应用现状与展望

以AquaMSBR技术为研究对象,详细分析了MSBR技术发展变化历程和趋势,着重介绍了最新的10池型MSBR工艺构成、水力流程、运行周期、处理效果等。通过对该技术在国内的应用案例数据进行分析,总结了MSBR技术在城镇污水处理、工业废水处理、农业废水处理和污水处理厂提标改造项目的应用现状。结合技术本身的优势与缺点,探讨了该工艺发展存在的局限性和未来的研究发展方向,并指出针对MSBR的工艺参数优化、提高自动化控制和智能化管理水平应该是未来的热点研究方向。

某污水处理厂MSBR工艺升级改造工程实例

昆明某污水处理厂一期建设规模为5×104m3/d,主体工艺采用MSBR系统+滤布滤池系统,2014年12月建成通水后出水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标。为进一步提高该污水处理厂出水氮、磷等排放指标,减轻尾水排放对水体的污染,于2018年初启动升级改造工程并于当年6月投入运行,改造工程的实施可确保出水稳定达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)地表水IV类标准(TN指标除外),同时为远期出水主要指标达到地表水III类标准(TN指标除外)打下基础。

混合液回流比对MSBR工艺强化生物脱氮的影响

针对二级城镇污水处理厂提标改造时出水氮、磷指标很难同时达到一级A标准(GB18918-2002)的情况,提出了改良式序批式反应器(MSBR)的强化生物脱氮运行模式,并通过生产性实验研究了MSBR工艺混合液回流比(6单元回流至5单元)对出水COD、TP、NH+4-N及TN的影响。实验结果表明,MSBR工艺混合液回流比对COD、NH+4-N去除基本上没有影响,但对TN和TP去除有影响。当回流比从0提高1和1.5时,TP去除效率分别降低了5.85%和4.06%;而TN去除效率分别提高了10.46%和7.87%,同时出水TN可稳定达到一级A标的要求。从控制运行能耗和脱氮效果的角度综合考虑,该污水厂强化生物脱氮的混合液回流比控制在1是比较合适的。

MSBR改为三级A/O-MBBR连续流工艺的应用效果

浙江某污水处理厂原采用MSBR工艺,为强化处理效果,拟将其改造为三级A/O-MBBR连续流工艺。改造后出水COD、BOD5、氨氮、TN和TP的均值分别为27.8、5.4、0.41、7.16和0.04 mg/L,稳定达到一级A标准;TN在一级缺氧区、二级缺氧区、三级缺氧区的去除率分别为43.9%、29.2%、10.5%;在温度为25℃、填充率为25%的情况下,悬浮载体的容积负荷达到0.114 kgN/(m3·d),生物量达到15.75 g/m2;悬浮载体上硝化菌相对丰度23.02%,是活性污泥中硝化菌相对丰度的16倍;Hyphomicrobium属在悬浮载体生物膜和污泥中的相对丰度分别为4.90%和6.61%,与进水中工业废水组分相关。改造工程总投资为8497.93万元,改造后电耗为0.610kW·h/m3、药剂费约0.9元/m3。