低温条件生物膜与活性污泥复合工艺强化生物脱氮性能的中试研究

中试采用生物膜与活性污泥复合工艺对中国北方某城镇污水处理厂的污水进行处理,考察其在低温条件下对污水中的有机物及含氮污染物的去除能力。结果表明,当进水COD和NH_4^+-N浓度分别为53~140mg/L和21~78 mg/L时,生物膜与活性污泥复合工艺出水COD和NH_4^+-N浓度分别在24~48 mg/L和0.5~3 mg/L范围内,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准(冬季COD<50 mg/L,NH_4^+-N<8 mg/L),而该污水处理厂原有工艺出水COD和NH_4^+-N浓度分别在20~73 mg/L和9~20 mg/L之间。因此,在低温条件下,生物膜与活性污泥复合工艺能够提高对污染物的去除能力。

生物膜与活性污泥工艺在污水处理中的应用对比研究

污水处理厂建设是解决污水污染问题的有效手段,目前我国污水厂大多集中于城市,随着城镇工业企业的迅速发展,未经处理污水大量排放成为水环境主要污染源。生物膜法作为一项新兴污水好氧生物处理工艺,可以大幅提升反应池生物含量,降低污泥负荷率,有效去除污水中碳、磷氮含量,提升水质。本文以该工艺为研究对象,对其和活性污泥法在给排水工程中的应用进行生产性对比研究,结合工艺去除污染物特点及污水处理厂运行状态评估,进行工程实践指导。

活性污泥和生物膜复合/联合工艺在污水处理厂技术改造中的应用

随着我国污水处理厂污染物排放标准不断提高,许多污水处理厂面临技术改造问题。提出了技术改造的原则和引造的技术方案。综述了国内外活性污泥和生物膜复合/联合工艺在污水处理厂技术改造中应用和研究情况。该工艺用于污水处理厂的技术改造具有明显的优点,同时也指出了尚需解决的一些问题。

用复合式工艺提高活性污泥/生物膜法处理效率

研究了用复合式工艺（HY）提高活性污泥（AS）和淹没式生物膜（SBF）工艺处理效率的能力.在COD容积负荷＞1.35kgCOD/（m^3·d）时,对COD的平均去除率比SBF工艺提高了10%;在NH3-N容积负荷为0.12～0.39 kgN/（m^3·d）时,对NH3-N的平均去除率可分别比AS和SBF工艺提高约21%和45%.原工艺的污染物负荷越高,对去除效果的提高程度越大.HY工艺中的悬浮污泥能够缓冲有机负荷升高对硝化过程的不利影响,使在载体上附着生长的硝化菌充分发挥效能,从而弥补了单纯AS或SBF工艺的不足.HY工艺中的微生物种群结构和微环境更为复杂,有利于其协调好氧硝化和缺氧反硝化过程,在进水TN容积负荷为0.09～0.41kgN/（m^3·d）时,对TN的平均去除率可分别比AS和SBF工艺提高约16%和21%.

污泥回流比对复合式生物膜-活性污泥工艺的影响研究

在中试的基础上进行了污泥回流比(R)对复合式生物膜-活性污泥工艺处理城市污水的效能和微生物特性的影响研究.结果表明R对COD的去除效果影响不大,系统去除率始终在80%以上,R的增加有利于氨氮的去除,当R超过200%时,氨氮的呈下降趋势,总氮的去除与氨氮一致.对微生物特性分析表明,R的增加能够提高系统内的污泥浓度,但会降低微生物的活性.复合式生物膜-活性污泥工艺合理的R为150%～200%.

水力停留对复合生物膜-活性污泥工艺的影响

研究了水力停留时间（HRT）对复合式生物膜-活性污泥工艺处理城市污水效能和反应器中微生物性质的影响.研究结果表明,HRT对系统COD的去除效果影响不大,对氮源污染的影响较大.随着HRT的减少,系统中的污泥质量浓度呈现不断增加的趋势,系统的COD容积去除负荷显著增强.对微生物呼吸速率（OUR）的分析表明,维持较长的HRT能够使反应器内微生物具有更强的活性.因此,建议复合式生物膜-活性污泥工艺合理的HRT的范围为6～8 h.

复合式生物膜—活性污泥工艺处理城镇污水工程实例

山东省东阿县污水处理工程是复合式生物膜—活性污泥工艺应用于山东省县级城镇污水处理的示范推广工程。在近三年的运行中,该系统保持了良好稳定的处理效果。该工艺通过与生态塘—湿地联用,对CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷和SS的去除率分别可达90%,95.7%,93.5%,80%,92.6%和96.2%。出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的二级排放标准,是集高效生物处理工艺和生态景观于一体的城镇污水处理厂。

活性污泥和生物膜复合工艺模型研究进展

以活性污泥、生物膜为原型的复合工艺具有超越二者的优异性能,建立其对底物去除和微生物增长的数学模型是深入了解和评价复合工艺性能的关键。综述了基于活性污泥的LawrenceMcCarty模式、ASM1数学模型和底物在生物膜内的Fickian扩散理论的三种复合工艺数学模型的研究现状,并对其进行了评价。在同时描述碳氧化、硝化和反硝化过程时,基于ASM1的复合工艺经验数学模型具有明显优势,是未来的发展方向。

温度对生物膜—活性污泥复合工艺硝化特性及硝化菌种群的影响

通过模拟污水厂水温运行小试反应器，利用高通量测序技术结合水质指标对生物膜活性污泥复合工艺的硝化特性和硝化种群结构进行研究。结果表明，泥膜两相优势AOB及NOB均分别为亚硝化单胞菌属和硝化螺旋菌属；在高温段（20-30 ℃），泥相内硝化细菌平均数量高于膜相，泥相对系统硝化贡献率平均达85%，硝化作用主要发生在泥相；在低温段（10-15 ℃），膜相内硝化细菌平均数量高于泥相，泥相氨氧化速率降低约60%，而膜相对系统的硝化贡献率从11%增加至38%，填料的投加确保了工艺在低温时稳定的硝化效果；运行实际工艺时可在水温低于15 ℃时投加填料增强硝化，水温高于20 ℃时移除填料节约运行成本。

AAO工艺活性污泥-生物膜复合系统脱氮增效机制研究

采用AAO中试反应器处理低C/N(<5)城市污水,在已成功启动短程硝化反硝化(PND)的工况下,向好氧区投加鲍尔环改性生物填料,以研究活性污泥-生物膜复合系统在AAO工艺中的脱氮增效机制。结果表明,活性污泥-生物膜复合系统可在40d左右稳定成型,膜上负载生物量最终稳定在39.51mg/g(以VSS/填料计);系统好氧区亚硝氮积累率(NAR)和同步硝化反硝化效率(SND)由挂膜初期的61.57%和21.57%增至活性污泥-生物膜复合系统稳定成型期的67.48%和46.28%,生物膜通过促进PND和SND这两种脱氮途径,使系统出水NH3-N和TN浓度分别降至0.67和6.48mg/L,对系统脱氮增效作用显著;通过16SrRNA扩增测序分析发现第60d生物膜中微生物的优势菌门为Proteobacteria,其相对丰度为75.28%,主要的氨氧化菌(AOB)菌属为Nitrosomanas(1.28%)和Nitrosococcus(1.54%),同时典型反硝化作用的微生物菌属占比显著(33.71%),并且在生物膜中存在少量Anammox菌群(Anammoxoglobus,0.57%),测序结果与反应器宏观表现吻合。

膜生物工艺和活性污泥法处理巴西基酸生产废水的对比试验

采用膜生物工艺 (好氧生物曝气—超滤 )和常规生物工艺 (好氧生物曝气—二沉池 )对巴西基酸生产废水进行对比处理试验研究表明 ,膜生物工艺产泥量少 ,污泥活性高 。

固定生物膜-活性污泥工艺研究与应用进展

总结了国外固定生物膜-活性污泥(IFAS)工艺的研究与应用进展,主要包括IFAS工艺的研究现状、优缺点分析以及应用现状。IFAS将附着生长的生物膜和悬浮生长的活性污泥相结合,该工艺占地面积小,可有效脱氮除磷,在传统活性污泥工艺的升级改造上具有很大优势。同时,对IFAS未来的研究重点与方向进行了分析探讨,认为该工艺在国内的相关研究还很少,应结合我国污水处理实际情况,展开IFAS应用于升级改造的相关研究,对于我国节能减排具有重要意义。

生物膜填料安装方式对环流式活性污泥-生物膜工艺运行性能的影响

在分析生物膜系统对环流反应器潜在影响的基础上,采用对比试验方法研究了固定式生物填料和悬浮式生物填料对环流式活性污泥-生物膜组合工艺(CASBS)反应器流速、DO含量分布及除磷脱氮性能的影响。结果表明,固定式填料系统的水流阻力大于悬浮式填料系统,但是固定式填料系统在挂膜性能和DO分布上优于悬浮式填料。从处理能力上来看,固定式填料系统具有更好的除磷脱氮效果。当进水COD和氨氮、TN、TP的质量浓度分别为127～756mg/L和14.05～58.22、27.60～65.25、1.26～6.44 mg/L时,固定式填料的CASBS反应器出水能够达到GB 18918-2002一级A要求,平均去除率分别为94.2%和95.4%、79.4%、93.2%。

流速对环流式活性污泥-生物膜组合工艺除磷脱氮性能的影响

为探索抵抗小城镇水质波动的冲击开发环流式活性污泥-生物膜组合工艺(CASBS)的新技术抗冲击负荷机理,结合流速对CASBS功能分区的影响研究CASBS除磷脱氮性能。结果表明,流速直接影响CASBS脱氮除磷功能区大小,当外环平均水流速度为0.15 m/s时,即使进水水质波动很大,出水也能稳定达到GB 18918-2002一级A标准。当进水COD和TN、氨氮、TP的质量浓度分别为132～521mg/L和10.05～62.24、32.17～71.08、2.88～8.26mg/L,平均去除率分别为95.22%和80.44%、93.77%、93.73%。

膜生物反应器与传统活性污泥工艺除污特性比较

比较了膜生物反应器(MBR)和传统活性污泥工艺(CAS)在相同运行条件下对生活污水的除污特性。结果表明,MBR系统对COD、NH3-N和TN的平均去除率比CAS分别高14.4%、51.2%和37.3%。但MBR中膜的截留使系统相对比较封闭,制约了通过排放高磷污泥的生物法除磷,除磷效率仅为32.9%,低于CAS工艺(43.0%);将MBR与化学除磷工艺相结合,MBR系统除磷效率可达93.3%。

将传统活性污泥处理工艺改造为复合生物处理工艺的研究

模拟广州开发区西区污水处理厂的传统活性污泥工艺,通过投加填料形成复合生物处理工艺,进行了处理规模为3 m3／d的中试试验。考察了复合生物处理工艺不同填料,不同曝气方式及填料投配量对处理后出水CODCr的影响,并测定出复合生物处理工艺对提高污水处理量的具体数据。对传统活性污泥法运行的污水处理厂进行技术改造,提高其处理能力和处理效果,有一定借鉴价值。

生物转笼活性污泥复合工艺处理生活污水试验研究

采用生物转笼与活性污泥复合工艺,以中试规模处理某高校校园生活污水。结果表明,在反应时间为5 h,转笼转速0.5r/min左右,转笼反应槽中气水体积比1:1,污泥体积回流比100%时,出水COD平均为26.7mg/L,NH3-N、TN和TP平均质量浓度分别为12.4、15.5、0.67mg/L,COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别达到90.4%、63.1%、59.8%、58.6%。

膜生物反应器与传统活性污泥工艺的比较研究

主要考察了膜生物反应器和传统活性污泥工艺之间的差异,分别从污泥驯化、出水质量、生物相、混合液污泥的物理特性、反应器内微生物累积情况几方面分析它们的不同之处。总的来说,膜生物反应器结合生物化学降解作用和膜分离的特点,与传统活性污泥工艺相比有许多优势,在废水处理工程中更有应用前景。

固定生物膜-活性污泥脱氮工艺研究进展与应用

固定生物膜-活性污泥工艺(IFAS)能够显著加强硝化作用,而将部分亚硝化/厌氧氨氧化(PN/A)脱氮途径引入IFAS工艺对节省能耗,生态可持续脱氮有重要意义。围绕两种配置的IFAS工艺脱氮问题,总结了前人的研究进展,探讨了溶解氧浓度、C/N比、水力停留时间、填充比、泥龄等控制因素对脱氮效果的影响,整理说明了国内外部分IFAS工艺的实际应用,同时提出了今后应加强研究的方面,以期为应用研究提供理论参考。

复合式生物膜-活性污泥反应器的应用

复合式生物膜-活性污泥反应器综合了活性污泥法和生物膜法污水处理技术的优点,是一种高效的污水处理系统,目前在国内外已有较多的研究和应用。本文简单介绍其优点及研究应用状况。