半固定生物膜载体耦合改良SBR工艺深度脱氮效能及机理研究

传统SBR反应器TN去除效果较差,研究采用半固定生物膜载体模块、污泥回流系统和快速进出水系统优化传统SBR工艺,并开展中试试验探讨工艺深度脱氮的效果和机理。结果表明半固定生物膜载体耦合改良SBR工艺在低进水负荷情况下对COD、NH_(3)-N、TN和TP的去除率分别为87.19%、98.24%、63.42%和87.06%,高进水负荷情况下去除率分别为94.34%、98.47%、73.47%和73.73%。通过16S rRNA基因序列和PICRUSt2技术分析,悬浮污泥和生物膜载体的微生物群落存在显著差异。在低进水负荷情况下,悬浮污泥主要负责反硝化,生物膜载体主要负责氨氧化,TN主要通过硝化-反硝化去除。在高进水负荷情况下,悬浮污泥中硝酸盐还原酶的作用逐渐减弱,生物膜载体中厌氧氨氧化和氮的同化作用成为主导,TN主要通过同化作用去除。

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%.

A/O复合式生物膜工艺缺氧段的动力学模型

对A/O复合式生物膜工艺的缺氧段进行了深入研究,并以物料平衡理论为基础,结合莫诺方程和Fick定律,建立了相应的底物降解和微生物增殖的动力学模型。算例结果表明,理论值与试验所得数据有相似的变化趋势,但两者间存在一定的偏差,而且随着进水有机物浓度的增加,其偏差逐渐加大,不过最大偏差率仅为13%,说明模型与实际情况符合较好,比较准确地预测了缺氧段的运行效果,这为该工艺的设计、运行和控制提供了较好的理论基础。

水解酸化-复合式膜生物反应器组合工艺处理涤纶碱减量废水的试验研究

采用水解酸化复合式膜生物反应器组合工艺处理涤纶碱减量废水。实验结果表明,本工艺处理效果非常明显,系统出水CODCr为26.6～68.03mgL,系统的CODCr总去除率达到93%～98%,对苯二甲酸的降解率超过94%。水解酸化工艺对苯二甲酸的降解作用很小,降解率为0.23%～6.02%;但对乙二醇的降解作用却非常明显,降解率达到58.94%～71.49%,水解酸化工艺将废水的可生化参数BC提高了0.173～0.227。多孔柔性悬浮填料,一方面,提高了对膜表面的冲刷作用,减少膜表面的沉积层;另一方面,增加了原生动物和后生动物在MBR中的数量,有效地减轻了膜污染。

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.

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。

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。

电沉积-生物膜复合工艺处理含Cr^(3+)废水

采用新型微电解-生物膜法处理当前危害极为严重的含重金属Cr3+有机废水,并阐述其作用机理。在实验过程中,废水中的有机物,由生物膜中的好氧微生物与厌氧微生物菌群作为营养源而消耗;重金属离子(Cr3+)则通过电沉积去除一部分,同时生物膜吸附另一部分而去除,净化后废水能够达到工业回用水标准。试验结果表明,对C6H12O6含量为500mg·L-1,Cr3+含量为10mg·L-1的重金属离子有机废水,经处理后,C6H12O6含量为15—20mg·L-1,Cr3+含量为1mg·L-1以下。

生物膜/SBR工艺用于小区回用水工程

介绍了组合式生物膜SBR工艺在深圳市星河.丹堤生活小区回用水工程中的设计与运行情况,运行结果表明,该工艺处理效果好、运行稳定、占地省、对周边环境影响小,适用于建筑面积>10×104m2的小区污水再生回用工程。

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。

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。

竹屑载体生物膜-活性污泥一体化SBR集成工艺的脱氮性能

采用竹屑作为微生物载体构建生物膜-活性污泥一体化系统,系统置于两段进水脉冲式SBR内运行,对低C/N生活污水的脱氮特性进行研究。研究了不同温度、C/N、水力停留时间(HRT)等参数对系统的脱氮性能影响。结果表明,温度为25℃、C/N=4.0、HRT=12 h时,COD_(Cr)、总氮、氨氮质量浓度分别从155.35、35.79、32.55 mg/L降至32.03、8.05、3.59 mg/L,平均去除率分别为79.38%、77.50%、88.97%,满足国家污水处理一级A标准(GB 18918—2002)。竹屑载体生物膜-活性污泥一体化污水处理技术通过调节运行参数能高效去除低C/N污水中的各项污染物,为市政污水脱氮提供理论基础。

复合式膜生物反应器的小区污水回用试验研究

采用复合式膜生物反应器 (HMBR)工艺进行了小区污水处理和回用的试验研究 .工艺设计的特点为通过曝气对水流的循环作用实现膜表面截留的污泥与硝化液的自动回流 ,简化A/O系统的运行 .该工艺环境影响因素的分析表明系统温度为 2 5℃左右、进水 pH值为 6 1～ 7 0、DO为 1 0～ 1 5mg/L时 ,HMBR能够有效地去除水中的COD、BOD5、NH4+ -N和TN ,平均去除率分别为 94 5 %、99 3%、99 4 %和 84 7% ,并且膜出水中检测不出SS和大肠菌群 ,浊度 <2NTU .出水满足CJ2 5 1- 89《生活杂用水水质标准》 ,经消毒后可用于小区绿化、冲厕、扫除。

膜生物反应器-复合垂直流人工湿地(SMBR-IVCW)系统处理混合废水的应用研究

本文采用一体式膜生物反应器(SMBR)-复合垂直流人工湿地(IVCW)组合工艺(SMBR-IVCW)系统,研究了该系统对复合废水的净化效果。结果表明,当系统进水为CODCr397～890mg.L-1、氨氮9.40～27.1mg.L-1、TP4.30～10.7mg.L-1、TN45.9～75.8mg.L-1的条件下,在SMBR和IVCW的水力负荷分别为1000L.d-1和375mm.d-1的最优工况下运行,系统CODCr、NH3-N、TN和TP的去除率分别为97.5%、99.0%、59.6%和65.2%;系统进出水中氮的形态组成发生了显著变化;SMBR-IVCW系统在高浓度综合污水处理方面具有良好的潜力。

污泥龄对A^2/O悬浮填料生物膜工艺反硝化除磷影响

按照20%的投配比向好氧池中投加悬浮式填料,将传统A2/O工艺转变为A2/O复合式生物膜工艺。以实际市政污水为处理对象,考察了如何强化反硝化除磷效果的方法。结果表明,通过改变污泥龄从而适当的增加装置中污泥浓度可以有效的提高缺氧区反硝化除磷的效果,当SRT=8d时,装置总体的处理效果最好。COD,总氮,氨氮和总磷的去除率分别达到了83.3%,75.5%,100%,91.4%。当SRT=10 d时反硝化除磷的现象最为明显,约占总磷去除量的46.2%。

混凝—沉淀系统改造为复合生物处理系统的工艺设计

为了改善深圳河和布吉河的水质,深圳市政府决定对布吉河水质净化厂原混凝—沉淀系统进行改造。改造工艺采用短水力停留时间的强化淹没生物膜—活性污泥复合工艺。介绍了布吉河水质净化厂原混凝—沉淀系统改造工程的工艺设计参数、工艺特点、技术经济指标及设计经验。为污水处理厂的改造设计提供了一套可靠的方案。

生物膜填料特性的研究进展与应用

生物膜填料作为活性污泥-生物膜复合工艺的重要组成部分,填料的基本物理特性会影响到复合工艺的整体性能,参数的变更甚至会影响到对污染物的去除效果。而活性污泥-生物膜复合工艺作为污水厂提标改造的一种可行性方案,填料的特性也影响着污水厂提标改造的运行效果和改造成本。该文总结近些年来国内外生物膜填料基本特性的优化研究及不同工艺类型污水处理厂和不同类型污水对于生物膜填料的选择和应用实例,旨在为改造过程提供参考与帮助。

复合SBR废水处理工艺及其应用

对复合SBR工艺的机理及特性作了分析总结,并给出了几个工程实例,最后就其设计及发展作了展望。