进水负荷对A^(2)/O连续流系统运行效能及微生物中功能菌群的影响

为深入探讨进水负荷对A^(2)/O系统的影响,本文采用A2/O连续流系统,对比研究了不同COD和磷负荷条件下系统对氮磷的去除效果,并通过检测胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)组分变化,追踪活性污泥菌群结构演替规律,揭示了不同负荷下活性污泥系统内在响应机制.结果表明:高浓度的进水COD和磷负荷更有利于优势菌群富集,该阶段优势菌属有Nitrospira、Dechloromonas和Ferruginibacter,更有利于实现更佳的脱氮除磷效果,当COD和磷负荷降低后,EPS产生菌Ferruginibacter、Terrimonas和Thauera的相对丰度明显减少,EPS的总量也减少,其中胞外聚合物中蛋白质(protein,PN)的含量增加,多糖(polysaccharide,PS)却减少.

内回流比对连续流改进A^2/O反应器性能的影响

以生活污水为原水,在常温(25～33℃)条件下采用连续流改进A2/O反应器进行脱氮除磷试验研究。结果表明,在反应器内能实现短泥龄细菌和硝化细菌的分相培养,有效降低了回流污泥中硝态氮的质量浓度,其值小于1mg·L-1。在进水COD在400～500mg·L-1,水力停留时间为13h,泥龄为5d的条件下,系统运行高效而稳定,当内回流比在100%～300%之间变化时,内回流比对TN、TP去除影响较大,对COD去除影响较小,NH4+-N的去除基本不受内回流比影响。但从整体上考虑,内回流比为200%时,系统整体除污效果最好,对COD、NH4+-N、TN、TP去除率分别为88%、97%、73.8%、65.1%。由于反应器存在一定程度的边界效应,时而造成泥区污泥分布不均,降低系统除磷效能。但通过修整反应器,消除或减小边界效应,可进一步提高系统除磷效果。

连续流改进A^2/O反应器去污效果及分相培养研究

以生活污水为原水,在常温(25~33℃)条件下采用连续流改进A2/O反应器进行脱氮除磷实验研究。系统内COD降解,TN与TP去除主要在活性污泥段完成,而NH4+-N去除基本在生物接触氧化区完成。从中沉池出水硝态氮影响因素分析可知,选用较高的有机负荷有利于实现系统内分相培养。泥龄对实现系统内微生物异养菌和自养菌的分相培养具有关键影响。当泥龄<10 d,可实现系统内异养菌与自养菌的分相培养。

城镇生活污水处理厂A^(2)O工艺运行状态的快速判别

为解决现有城镇生活污水处理工艺运行状态判别不全面、不及时的问题,以A^(2)O工艺为例,对运行状态的判别方法进行了系统研究。提出了通过末端污染物监控指标、工艺参数、污水处理设施电耗、污泥排放量、设备运转状态判别工艺运行状态的思路,确定了工艺运行状态的常规和间接判别方法。在此基础上,以工艺运行参数、泥水性状指标、设备运行状态为切入点,分析了正常状态、异常现象、异常原因及故障解决措施的关联,设计了一款可以快速识别、分析故障的软件,为A^(2)O工艺运行状态的快速判别提供了一种可行的途径。

采用改良A^(2)O工艺中型城镇污水处理厂碳排放特征研究

运用碳排放因子法,对汕头市4座处理规模相似但A^(2)O工艺各异的中型污水处理厂进行碳排放总量核算与碳排放强度分析。结果表明,采用不同A^(2)O工艺的污水处理厂总碳排放量存在差异,4座污水处理厂总碳排放强度范围为0.317~0.402 kg/m^(3)(CO_(2)-eq)。按处理工艺碳排放从小到大顺序为:多段AO、A^(2)O+厌氧/缺氧调节池、传统A^(2)O、A^(2)O+微曝气氧化沟。但不同处理工艺的碳排放类别组成相似,电力消耗为最主要的碳排放源。与传统的A^(2)O工艺相比,3种改良A^(2)O工艺在减小药耗、CH4排放、N2O排放和污泥处置碳排放源排放强度存在优势,其中多段AO工艺减小总碳排强度的优势最大,据此针对改良A^(2)O工艺的运行碳排优化提出建议。

高原强太阳辐射下A^(2)O工艺活性污泥脱氮机制研究

文章通过横向运行太阳辐射、恒温和室温3套平行A^(2)O装置,分析高原太阳辐射对A^(2)O反应器驯化活性污泥过程中微生物丰度和多样性及代谢的影响。结果表明,当运行到第40天时,太阳辐射A^(2)O反应器的脱氮效果相比于恒温、室温装置总体上较差;太阳辐射A^(2)O系统中的操作分类单元数量为595,呈下降趋势,驯化过程中优势菌属代谢功能以有机物降解、反硝化脱氮为主,代谢途径以碳氮代谢为主;反硝化菌的相对丰度随太阳辐射照射时长的增加而增加。运行到40 d太阳辐射A^(2)O系统菌群多样性要低于恒温和室温系统,某些常见的污泥中的优势菌属相对丰度受到了太阳辐射的抑制,但如norank_f__AKYH767脱氮相关的菌属丰度及其功能基因反而在太阳辐射反应器中得到了强化。

基于A^(2)/O工艺污水厂改造与提标工程设计

南方某污水厂提标扩建工程,一期A^(2)/O好氧区采用MBBR工艺改造并增大缺氧区容积;二期提标采用高效沉淀池+纤维转盘滤池+紫外消毒工艺,强化脱氮除磷及SS去除,并对全厂进行除臭设计。提标扩建后总规模12×10^(4)m^(3)/d,直接运行成本约0.63元/m^(3),出水均值为COD 17.10 mg/L、BOD55.40 mg/L、SS 5.80 mg/L、NH_(4)^(+)-N 0.90 mg/L、TN 5.90 mg/L、TP 0.30 mg/L。均优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准,其经验可供其他污水厂借鉴。

A^(2)O-BAF对生活污水脱氮能力及微生物群落特性的研究

对比研究不同流量下A^(2)O和A^(2)O-BAF系统的脱氮性能和功能微生物多样性。结果表明,高进水流量冲击时A^(2)O-BAF系统的微生物较A^(2)O系统更丰富,少量的硝化菌(1%)即可发挥较强的硝化作用,且硝化、反硝化效率更稳定、适应冲击负荷的能力更强。系统中Proteobacteria,Bacteroidetes,Actinobacteria等门类发挥主要的硝化反、硝化作用。进一步研究了滤池不同层深的陶粒附着生物膜量及微生物多样性,探讨陶粒附着生物膜与层深之间的关系,以及对废水处理效果的影响。为优化废水处理系统的设计、提高污水处理效率、减少运营成本提供参考。

A^(2)/O一体化设备在农村生活污水处理中的应用

随着我国大力实施乡村振兴战略,农村生活污水治理不断推进。本研究基于A^(2)/O一体化设备处理农村生活污水的调试数据,考察DO浓度、硝化液回流比、污泥回流比等参数对工艺的影响,分析各参数相互影响规律,探究最佳运行参数。研究结果表明:A^(2)/O工艺处理农村生活污水最佳运行参数应控制DO浓度区间2~3 mg/L,硝化液回流比200%,污泥回流比100%。调控最佳工艺参数后,经处理后,出水满足《农村生活污水集中处理设施水污染物排放标准》(DB33/973-2021)表1中的一级标准,对A^(2)O一体化设备在农村生活污水治理中的应用提供案例支撑和经验借鉴。

改良A^(2)O-臭氧-BAF工艺在地下式工业污水处理厂的设计应用

针对工业污水含特征污染物、可生化性较差,处理过程存在噪声、臭气等特点,以广东某工业园区地下式工业污水处理厂设计为例,介绍了全地埋式工业污水处理厂的进水水质特征与废水处理工艺和主要设计参数。工业污水经预处理+水解酸化+A^(2)O+高效沉淀+臭氧+BAF工艺处理后,确保出水能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。同时污水处理厂采用多种通风除臭措施,保障了操作人员的舒适度。地下式工业污水处理厂的设计不仅可以满足工业废水处理需求,而且也可以缓解用地紧张的压力,减少水厂运行过程中产生的环境风险。

A^(2)O工艺活性污泥黏性膨胀原因及控制措施

污泥黏性膨胀问题一直是A^(2)O工艺运行控制的难点。郑州市某污水处理厂在运行过程中出现污泥黏性膨胀问题,造成污泥沉降性能变差,SVI逐渐提升至240 mL/g左右,二沉池泥位持续升高。从进水水质、水温、曝气量、浮渣等多方面综合分析引起污泥膨胀的原因,及时从剩余污泥排放量、污泥龄、溶解氧、回流比、水力停留时间等工艺参数调整运行工艺,使污泥膨胀问题得到一定程度的缓解。为彻底消除生物池浮泥,又通过在二沉池配水井精准投加40 mg/L的阳离子高分子絮凝剂,经过一段时间的药剂助沉,明显提高了污泥沉降性能,SVI也逐渐下降至120 mL/g左右的正常水平,解决了污泥黏性膨胀问题,消除了生物池浮泥,为解决污泥黏性膨胀提供了思路。

改良A^(2)O氧化沟在小城镇污水处理厂中的应用研究

以广东湛江某污水处理厂为例,针对小城镇污水特点,开展了改良A^(2)O氧化沟基于截流式合流制排水体制的小城镇污水处理的工程应用研究。论证了污水厂生化处理方案,介绍了工艺流程、设备参数、工程投资及主要经济技术指标以及运行状况。运行数据显示,该工艺脱氮除磷效果优,抗冲击负荷强,出水水质能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准和《广东省水污染物排放限值》(DB 44/26-2001)第二时段一级标准中较严者,尤其NH_(3)-N出水质量浓度0.02mg/L远低于排放标准限值。该工艺占地面积小,设备操作简单,对经济欠发达的中小城镇较友好。该工程的成功运用,对我国小城镇污水处理具有一定的借鉴和参考价值。

改进A^(2)/O-MBR工艺的高校一体化污水处理应用研究

为了有效处理高校废水中的油脂和高浓度有机物,文章针对废水预处理技术的应用展开研究,采用A2/O-MBR工艺对高校中原有的一体化污水处理系统加以改造,在原有工艺的基础上增设气浮池,并根据废水的来源,制定气浮池工程改造方案加以实施,重点对废水处理效果进行实验研究与验证。根据调节池与气浮池的测试数据可以得出,通过增设气浮池,废水中的COD下降了41.2%,TP下降了25.3%,动植物油下降了54.5%,表明A^(2)/O-MBR工艺具有良好的应用效果。

固定床平板填料强化A^(2)/O污水处理工艺的试验研究

针对污水处理厂进水水量波动大、NH_(3)-N浓度偏高、COD浓度偏低的特点,在A^(2)/O工艺生化池中投加固定床平板填料强化处理效果。试验结果表明:在A^(2)/O工艺生化池中投加固定床平板填料的污水处理厂对COD的去除率可以稳定在90%左右,对NH_(3)-N的去除率则可以维持在95%左右,出水水质达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准。

A/O工艺与A^(2)/O工艺处理城市污水效果分析

本文采用A/O工艺和A^(2)/O工艺对城市生活污水进行处理,分析对比了两种工艺对COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果,重点研究了温度、进水ρ(C)/ρ(N)、进水ρ(C)/ρ(P)对废水中COD去除效果的影响,结果表明:在相同条件下,采用A^(2)/O对城市生活污水中COD、氨氮、总氮、总磷的去除效果要明显优于A/O工艺。在废水COD的去除过程中,A^(2)/O工艺受温度、ρ(C)/ρ(N)和ρ(C)/ρ(P)的影响较小,对COD的去除率整体都在85%以上。但是A/O工艺受温度、ρ(C)/ρ(N)和ρ(C)/ρ(P)变化的影响,COD的去除率随着温度的升高呈现先减小后增加的趋势,随ρ(C)/ρ(N)的增加而逐渐下降,随ρ(C)/ρ(P)的增加呈现先增加后降低的趋势,且对COD的整体去除率低于85%。

A^(2)O和MBR组合工艺在寒冷地区污水处理中的应用分析

为进一步探究寒冷地区污水处理效果的提升路径,以一污水处理厂冬季出水水质不达标为研究对象,确定采用A^(2)O (Anaerobic-Anoxic-Oxic,厌氧-缺氧-好氧)工艺与MBR (Membrane Bio-Reactor,膜生物反应器)工艺相结合的方式进行污水处理,在设计整体方案的基础上,对具体的工艺流程及参数等内容进行全面优化设计,以完成工艺设计。从实际运行效果来看,设计的A^(2)O和MBR组合工艺在寒冷地区污水处理中取得相对较优的效果,证明其具有一定的实际应用价值。

寒冷地区污水处理厂A^(2)O工艺改良调试与运行效果

为进一步提升寒冷地区A^(2)O污水处理工艺的运行效果,以位于寒冷地区的A污水处理厂为研究案例,研究1种具有多点进水、混合液多点回流特性,且适用于寒冷地区污水处理厂的改良型A^(2)O工艺,并从多个角度着手,确定该工艺的设计要点和运行技术参数等内容。从实际应用效果来看,该改良型A^(2)O工艺在寒冷条件下仍可取得较优的处理效果,可为后续相关工作提供参考。

A^(2)O+MBR工艺处理低碳氮比污水的效果研究

污水处理厂通常面临进水碳氮比偏低的问题,为确保出水水质达标,一般采取超量投加碳源的策略,但是这会导致运行成本上升。北京市某污水处理厂将厌氧-缺氧-好氧(Anaerobic-Anoxic-Oxic,A^(2)O)+膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)工艺作为主体工艺,进水由生活污水(占30%)和工业废水(占70%)组成。该污水处理厂向缺氧池投加葡萄糖溶液作为碳源,辅助脱氮。试验分别测定进出水化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)、总氮(Total Nitrogen,TN)和反应池混合液悬浮固体(Mixed Liquid Suspended Solids,MLSS)的浓度,分析外加碳源对脱氮效果和污泥产生量的影响,并进行碳源投加前后的成本对比。研究表明,进水COD/TN小于7时,适量投加碳源有助于提升脱氮效率,而COD/TN大于7时,要优化其他环节来加强脱氮效果,以保证出水水质稳定符合相关标准。通过精细化过程控制和改变运行管理方式,污水处理厂可以有效降低运行成本,避免进行工程化改造。

改进型A^(2)O+MBR工艺在污染地表水处理中的应用

南方某园区受污染地表水存在化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD)和总氮超标等问题,对下游城市河道水环境质量造成影响。结合受污染水质情况,工程采用改进型厌氧-缺氧-好氧(Anaerobic-Anoxic-Oxic,A^(2)O)与膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor,MBR)相结合处理工艺,强化脱氮和难降解有机物处理,出水指标稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准,详细介绍了该组合工艺的处理流程、主要构筑物及配套设备设计参数,为修复受损水体工程提供参考。

高原生境下乙酸钠为单一碳源对A^(2)O工艺的影响

以高原生境的A^(2)O工艺为研究对象,结合污水处理中污染物浓度不确定性特点,探究了乙酸钠为单一碳源时A^(2)O工艺的反应规律。研究表明,高原生境下A^(2)O工艺在使用乙酸钠作为单一碳源驯化后,具备一定的污染物降解能力,但其去除效率随污染物浓度的变化呈现出较大的波动性,说明系统具有不稳定性的特点;同时该系统的污染物去除效率远低于平原地区,菌群在门水平及属水平上的主要细菌及相对丰度均与平原地区有显著差异,说明高原特殊生境对A^(2)O工艺的菌群结构有较大影响,进而影响了污染物的处理效率。研究成果能够为高原生境下污水处理研究提供一定的理论参考。