CAST工艺应对有机冲击的调控技术析因试验研究

采用规模为25 m3/d的CAST现场中试装置,通过32析因试验进行了应对有机冲击的调控技术研究,调控因子为充水比和污泥回流比,以进水COD值为污水厂设计进水COD值的2倍时中试装置的出水水质作为响应因子。冲击时出水COD浓度升高(p<0.01)且达不到一级B排放标准,但对出水氮、磷等指标的影响不显著。调节充水比和污泥回流比可降低冲击负荷对出水水质的影响(p<0.01),充水比呈正效应而污泥回流比呈负效应,且充水比的效应值高于污泥回流比。当充水比为15%时采用30%的回流比可保证出水水质达标,但当充水比为25%和35%时,需要70%的回流比才能保证出水水质达标。通过降低充水比和提高污泥回流比可应对有机冲击对CAST工艺运行的影响,但此调控策略需统筹考虑污水厂的实时进水量和污泥回流设备的工况,并结合曝气系统的工作模式,以获得最佳的综合调控效果。

有机负荷冲击对微压反应器的影响及调控策略

通过单周期瞬时有机负荷(OLR)冲击试验,探究了OLR冲击对微压内循环反应器(MPR)去除效率的影响,采用提高曝气量的方式应对冲击,确定不同OLR冲击条件下的最适曝气量.结果表明,随着OLR的增加,出水COD低于50mg/L,出水TN低于10mg/L,但NH_(4)^(+)-N和TP的去除效率随负荷增加而降低.OLR增加到0.26gCOD/(gMLSS·d)时出水TP高于0.5mg/L;OLR增加到0.46gCOD/(gMLSS·d)时出水NH_(4)^(+)-N高于5mg/L.OLR分别为0.26,0.34,0.46gCOD/(gMLSS·d)时,相应最适曝气量分别为1.95,2.25,2.45L/min.在单周期OLR冲击下,通过调控曝气量的方式可以有效应对冲击,保证污染物去除效果.

有机负荷冲击下两相厌氧工艺的稳定性研究

抗有机负荷冲击能力强是两相厌氧工艺的一个重要特点,而流量和水质的突变是引起冲击负荷的主要原因。通过153 d的生产性试验研究,探讨了进水COD浓度和水量对两相厌氧系统稳定运行的影响,分析了有机负荷对系统处理效果的影响。指出不同的有机负荷变化幅度,对两相厌氧系统的稳定性和处理效果的影响程度有所不同,尤其是有机负荷在3 d内由15.69 kg-COD/(m3.d)突然升至40.87 kgCOD/(m3.d),系统对COD的去除率降至50%,系统的处理性能和稳定运行至少需要20 d才得以恢复。

瞬时有机负荷冲击下胞外聚合物变化及其与供氧量之间的相关性

对微压内循环反应器(MPR)进行单周期瞬时高浓度有机负荷冲击,通过提高进水有机负荷(以COD浓度计),考察冲击前后胞外聚合物(EPS)组分及含量变化,采取调节供氧量的方式应对冲击,分析供氧量与EPS变化之间的相关性。结果表明:在808.2~810.0、1212.0~1228.0、1586.0~1605.0 mg/L 3种有机负荷瞬时冲击下,冲击后EPS组分中蛋白质(PN)含量无明显变化,多糖(PS)的峰值增量与有机负荷大小有一定相关性,有机负荷冲击越大,PS峰值增量越大,PS峰值越高,EPS恢复至冲击前的时间越长;相同有机负荷下提高供氧量,PS的峰值增量减小,PS峰值变低,恢复至冲击前所需的时间缩短。

短期有机冲击下船用景观一体化反硝化除磷装置的处理效能

为高效、稳定处理船舶生活污水,研究了船用景观一体化反硝化除磷装置面对短期水质波动的效能变化,采用富集反硝化聚磷菌(DPAOs)的ABR-CSTR连续流组合工艺耦合生态单元处理船舶生活污水,对比了ABR进水容积负荷(VLR)为1.2 kg·(m3·d)-1、COD为350 mg·L-1的基准条件,通过短期内提高进水中有机底物的浓度,来模拟1.5倍和2.0倍进水有机负荷的有机冲击,此外通过控制硝化液回流比及溶解氧获得应对冲击的调控策略。结果表明:在2种短期冲击下,COD去除率分别为94.1%和92.6%,出水BOD和TN可达标,生物单元出水磷平均为0.76 mg·L-1和1.14 mg·L-1,缺氧吸磷量为7.13 mg·L-1和5.82 mg·L-1,生态单元可深度降解氮磷及缓冲波动;在1.5倍VLR下,调整硝化液回流比由200%至300%,反硝化吸磷量由7.10 mg·L-1升至7.41 mg·L-1,在2.0倍冲击下,提高硝化液回流比对系统除磷帮助甚微,将DO从1.5 mg·L-1升至2.0 mg·L-1,吸磷量由5.17 mg·L-1升至6.01 mg·L-1,系统反硝化除磷效果得以提升;污泥特性方面,ABR内MLVSS/MLSS比值和EPS量随有机底物浓度的提高而上升,厌氧段EPS增幅最大,可由154.5 mg·g-1升至164.2 mg·g-1和183.4 mg·g-1。ABR-CSTR-生态单元一体化装置面对短期有机冲击具有稳定处理效果,研究结果可为船舶生活污水的治理提供参考。

瞬时有机负荷冲击对SBR反应器的影响及调控措施

为探究瞬时有机负荷(OLR)冲击对序批示活性污泥法(SBR)处理城镇污水的影响,进行了单周期瞬时高浓度OLR冲击试验,考察冲击时污染物去除效果及冲击前后胞外聚合物(EPS)组分及含量变化,并给出系统自然恢复的周期。通过调节曝气量的方式应对冲击,确定不同有机负荷条件下的最适曝气量。试验结果表明,系统在负荷达到0.68 g/(L·d)时出水COD、NH_(4)^(+)-N、TN和TP不能满足污水处理厂污染物排放标准。此时系统冲击前多糖(PS)和蛋白质(PN)分别为16.62和14.62 mg/g,冲击后EPS组分中PN含量无明显变化,PS含量经过11个周期自然恢复,在第5个周期PS达到最大值为30.17 mg/g,且反应器出水污染物能满足污水处理厂污染物排放标准。当有机负荷达到0.68 g/(L·d)时,系统最适曝气量2.1 L/min。

连续两个周期的有机物负荷冲击对SBR工艺系统的影响

针对SBR工艺耐冲击负荷,通过检测SBR工艺过程中的COD值、系统污泥浓度,30m in污泥沉降比(SV)以及污泥容积指数(SVI),研究连续两个周期的有机物负荷冲击对SBR工艺系统的影响。结果表明,SBR活性污泥系统能够耐受一个周期的进水高浓度有机物负荷冲击,但不一定耐受连续两个周期的进水高浓度有机物负荷冲击。对此的解释是活性污泥对于有机物COD具有一定的贮存能力,并且这个贮存能力有一个最大的限度。内源氧化是造成清水冲击SBR工艺系统COD数值曲线波动的因素。有机物高浓度冲击期间系统污泥的污泥容积指数有下降倾向,而在清水冲击时则有上升的倾向。

高有机负荷冲击对填料型MBR运行性能的影响

针对分散式农村生活污水有机负荷变化明显的特点,研究了填料型厌氧-缺氧-好氧膜生物反应器(A^2O-MBR)抗高有机负荷的能力,考察了高有机负荷冲击对污染物去除效果、悬浮和附着污泥性质以及膜污染的影响.结果表明,高负荷冲击期间污染物去除稳定,氨氮去除率在冲击第3d从99.1%下降到78.5%,出水氨氮浓度高于5mg/L,随后去除率恢复至97.6%;悬浮和附着微生物的三磷酸腺苷(ATP)含量增加;附着生物量显著增加;细胞外聚合物(EPS)增加;高有机负荷冲击期间膜污染更严重,膜面污染层EPS含量显著增加;太阳能微动力A^2O-MBR系统能减少10%的碳排放.

短时冲击负荷对不同粒径分布陶粒曝气生物滤池性能的影响

通过比较装有2种粒径分布(大粒径、小粒径陶粒堆积密度分别为4.5×102和5.4×102kg/m3)的陶粒曝气生物滤池对溶解性化学需氧量(sCODCr)及NH4+-N、浊度的去除情况,考察短时水力冲击负荷及有机冲击负荷对不同粒径分布曝气生物滤池性能的影响。结果表明,对于2种粒径的陶粒曝气生物滤池,短时水力冲击负荷几乎不降低sCODCr及NH4+-N的去除率,但导致浊度去除率的下降,说明曝气生物滤池有较强的抗短时水力冲击负荷能力;短时有机冲击负荷的增大导致sCODCr及NH4+-N去除率的降低,但对浊度的去除却影响很小,而在解除冲击负荷后去除率很快恢复正常水平,说明大粒径滤池比小粒径滤池有较强的抗NH4+-N短时冲击的能力,但小粒径滤池比大粒径滤池有较强的抗sCODCr短时冲击的能力,并能保持较高的浊度去除率。

UNITANK工艺应对高浓度废水冲击操作的可行性研究

高浓度难降解有机废水对已经适应了城市污水处理的生化处理系统造成了巨大的冲击,严重影响了生化系统的处理效果,以及正常的生产操作,同时生化系统受冲击后的恢复显得异常缓慢、延续的时间也较长。针对生产的操作,论述了应对措施和生产操作的调整,保持稳定的污泥浓度和活性,避免系统中生物毒素的积累;日常规范运营管理,稳定微生物的生长环境和生物种群结构,积极应对,保证系统处理运营效果、COD减排量、以及系统的稳定运营。

连续有机负荷冲击对SBR系统的影响

通过检测SBR系统中COD浓度和污泥特性的变化,研究了连续多个周期的有机负荷冲击对SBR系统运行的影响。结果表明,在正常进水的周期有机负荷为0.02 kgCOD/(kgMLVSS.h)的条件下,当周期有机冲击负荷为0.20 kgCOD/(kgMLVSS.h)时,后一冲击周期的出水COD值均比前一冲击周期的要高,并表现出两种不同层次的增长,为此首次提出了"贮存—利用(增殖)"模型进行解释;当周期有机冲击负荷为0.10 kgCOD/(kgMLVSS.h)时,SBR系统能够耐受连续多个周期的高有机负荷冲击;当周期有机冲击负荷为0.23 kgCOD/(kgMLVSS.h)时,在不排泥的情况下,活性污泥的快速增长可使SBR系统快速适应进水COD浓度的增加。

有机物冲击对颗粒污泥/填料厌氧氨氧化反应器的影响

厌氧氨氧化颗粒污泥与生物膜均有助于污泥的持留,为研究实际废水中存在的有机物冲击对两种状态厌氧氨氧化污泥的影响差异,将颗粒污泥与聚氨酯海绵填料置于同一反应器内,进行厌氧氨氧化污泥的挂膜,以及高氨氮废水的长期培养驯化。经过120 d的运行,颗粒/填料复合反应器表现出良好的适应性和氮去除率,进水NH_4^+-N浓度从30 mg/L提高至420 mg/L,容积去除负荷从0.08 kgN/(m^3·d)提升至3.39 kgN/(m^3·d),系统内厌氧氨氧化活性良好。通过平行批次试验,对颗粒污泥和生物膜在不同浓度有机物冲击下的去除效果进行对比,在初始NO_2^--N为125 mg/L左右、COD≤200 mg/L时,两种体系中厌氧氨氧化反应均没有受到抑制,且一定程度得到了促进;而COD在300 mg/L时产生了明显的抑制作用。相比于生物膜,等质量的颗粒污泥表现出了更好的抵抗有机物冲击的能力。

CABR处理分散式生活污水抗短期有机负荷潜能

为考察填料式厌氧折流板反应器(CABR)处理分散式生活污水抗短期有机负荷冲击的稳定性,从宏观运行性能、中间产物累积以及微观微生物活性3个层次来研究不同温度下短期有机负荷冲击对CABR运行性能影响。结果表明:宏观运行性能指标TCOD沿程变化曲线在28℃时受到有机负荷冲击仍呈现"L"型,容积负荷去除率也由基准条件下0.27kg/(m3.d)提高至0.73 kg/(m3.d),但随温度的下降,沿程曲线逐渐接近"\"型,容积负荷去除率的增加幅度也逐渐变小。中间产物积累指标中VFA/碱度比值小于0.11～0.14时,TCOD去除率可达80%以上;SMP/SCOD比值沿水流方向呈上升趋势表明CABR抗负荷冲击性能较佳。而微观微生物酶活性受基质浓度提高的促进效应和温度下降的抑制效应相互作用表现各异。总体而言,在高温(28℃)条件下,分散式生活污水的有机负荷冲击不会对CABR出水造成显著影响,但在中温(18℃)和低温(10℃)条件下,CABR抗有机负荷冲击的稳定性随温度的下降而下降。

Bardenpho镶嵌MBBR工艺用于北方某污水厂抗冲击性能

采用Bardenpho镶嵌MBBR工艺对北方某污水厂进行提标改造,考察了在进水有机物长期超标冲击情况下的运行效果。通过对该污水厂近一年的运行数据进行分析发现,在进水BOD和TN超标的情况下,出水TN、BOD、NH4+-N分别为(7.75±2.67)、(2.82±0.34)、(2.43±1.04) mg·L-1,稳定达到一级A标准,通过后缺氧区的设置,破除了回流比对TN去除的限制,使系统在进水TN超标的情况下同样能够稳定达标,TN去除率均值达到88%。硝化小试研究结果表明,在有机物冲击前后,悬浮载体的硝化速率没有受到影响,容积负荷分别为0.108 kg·(m3·d)-1和0.109 kg·(m3·d)-1,而冲击后活性污泥的硝化速率则较冲击前降低了44%。通过对生化段沿程各功能区断面出水测定发现,好氧MBBR区对NH4+-N的去除率超过90%,保障了出水氨氮的稳定达标。微生物高通量测序结果显示,MBBR悬浮载体对硝化细菌的筛选和富集具有重要作用,悬浮载体上硝化菌含量是活性污泥的5倍,为MBBR的抗冲击性能提供了微观保证。采用Bardenpho镶嵌MBBR工艺进行提标改造后,系统抗冲击性能较强,运行效果稳定,适用于污水厂升级改造。

序批式自动增氧型生活污水处理器的运行

设计一种序批式自动增氧型生活污水处理器,采用间歇运行方式,考察其对SS、COD、TN、TP的去除效果以及抗有机冲击负荷能力。结果表明,系统启动后,对SS、COD、TN、TP的去除率分别稳定在90%、80.9%、87.4%和88.4%以上;在一定范围内,处理器对有机冲击负荷有较强的适应性和稳定性,适合于生活污水的处理,具有一定的应用前景。