悬浮态污泥的SRT对复合式A^2/O工艺性能的影响

采用厌氧/缺氧/好氧复合工艺(复合式A^2/O工艺)及其对照工艺(传统A^2/O工艺),进行了悬浮态污泥SRT的变化对系统性能影响的试验研究.结果表明,悬浮态污泥浓度与其SRT的关系仍符合劳伦斯-麦卡蒂方程式的导出公式所反映的变化趋势,但其同时和反应器中填料上的生物膜数量呈相反变化趋势.在总HRT为12·76h、COD容积负荷小于1·5kg·m^(-3)·d^(-1)、TKN容积负荷小于0·13kg·m^(-3)·d^(-1)、悬浮态污泥SRT为25~5d、水温为12~15℃时,悬浮态污泥SRT的变化对COD的去除几乎没有影响,出水COD均小于50mg·L^(-1);但SRT的变化对氮和磷的去除有较大的影响,当悬浮态污泥SRT大于10d时,出水NH_4^+-N和TN浓度分别低于15mg·L^(-1)和20mg·L^(-1),随SRT的增大,TP的去除效率下降;附着态生物膜参与硝化过程,能够提高系统总的NH_4^+-N去除率20%~30%.悬浮态污泥SRT宜控制为10~15d,这可在一定程度上解决或缓解传统A^2/O工艺中硝化和除磷过程对污泥龄要求的矛盾.

A^2/O工艺的改良与设计应用

简述了几种具有工程意义的改良型A2 O工艺,并对每种工艺的特点、适应性和国内试验及设计应用情况作了介绍。

A^2/O工艺处理焦化废水述评

对A2/O工艺处理焦化废水各构筑物的功能和各构筑物的设计要点进行了述评,分析了A2/O工艺处理焦化废水的缺点,并提出适于处理焦化废水的A2/O2工艺。

A^2/O工艺的固有缺欠和对策研究

分析了A2 /O系统的固有缺欠 :硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上存在着矛盾和竞争 ,阻碍着生物除磷脱氮技术的应用。为此各国水处理专家有针对性地进行了大量研究 ,新工艺层出不穷 ,但至今仍没有根本性的突破 ,营养盐去除的整体效果没有显著提高。在深入分析研究基础上 ,指出应以兼性厌氧反硝化除磷菌的生物特性研究为基础 ,开展以PHB为碳源的新工艺和硝化菌与反硝化除磷菌相分离的双污泥系统的研究 。

溶解氧对A^2/O工艺脱氮除磷效果的影响及解决方法

溶解氧对微生物生长的影响很大,通过溶解氧对硝化、反硝化、除磷的影响试验,详细论述了溶解氧对A2/O工艺脱氮除磷的效果影响。试验结果表明,在保证足够好氧泥龄的前提下,提高曝气池的溶解氧,可以改善硝化效果。在好氧段末端设置20～30min的非曝气区,可以使内回流中的DO降低2～3mg/L,当内回流比为400%时可节约碳源28～41mg/L。曝气段中过度曝气会造成生物除磷能力下降。因此,必须通过自动控制维持好氧段的溶解氧在合理水平,并通过设立非曝气区和预缺氧区,消除内外回流中溶解氧过高造成的缺氧区和厌氧区氧化还原电位的提高,从而保证进水中碳源有效用于脱氮除磷。

采用TUD联合模型模拟倒置A^2/O工艺的运行工况

结合北京某大型市政污水处理厂倒置A2/O工艺的运行实践,应用TUD联合模型及其缺省参数对该厂进行了数学模拟,以演示国际通用数学模型对我国污水处理厂模拟的有效性、准确性和简单性,为今后模拟技术在我国的推广应用起到示范作用。在完全使用缺省参数时模拟预测出水COD和TSS与实测值十分吻合,出水TP模拟结果与历史数据亦存在较小误差,而对N的模拟预测效果不甚理想。针对存在的N模拟误差,结合专家法和灵敏度分析法,对模型中有关N的个别组分参数和硝化细菌半饱和动力学参数进行修正(iNSF=6%,iNXS=6%,KNH4=1.5 gN/m3)后,获得了令人满意的模拟预测结果。随后用2组不同季节的运行数据进行模拟验证,也得到了与实测数据十分吻合的模拟结果。

采用TUD模型动态模拟倒置A^2/O工艺运行工况

在进行动态模拟前,首先对3组现场检测的水质、水量数据进行物料平衡检查,目的是校核实测数据的准确度。通过物料平衡分析发现,只有2组数据的物料平衡准确度合格,另外1组为无效数据。利用静态模拟建立并校正过的工艺模型对2组有效数据进行动态水质模拟,发现预测结果与实测值的吻合度至少为80%~90%。在此基础上,对典型水量日变化曲线(24 h)下的动态进水负荷进行模拟以预测出水水质的变化趋势,揭示动态负荷下出水水质的变化规律以及保持良好水质所应采取的运行对策。动态模拟结果具有较高吻合度这一事实表明,数学模拟技术完全可用于我国污水处理厂运行问题诊断以及运行优化方案的制定与实施。

初沉污泥水解酸化对A^2/O工艺强化除磷影响

挥发性脂肪酸(VFA)是生物除磷过程中的关键物质,增加进水中的VFA可以强化生物除磷效果.提高脂肪酸含量的一个有效方法是对初沉污泥进行水解和酸化,通过对比中试试验和实际污水厂的运行结果,详细讨论了初沉污泥水解对进入生化反应系统的进水水质及ρ(VFA)、ρ(C):ρ(P)的影响.结果表明,初沉污泥水解酸化可以改善进水水质,ρ(BOD5)、ρ(CODcr)、ρ(TP)、ρ(sP)、ρ(SS)相对污水厂初沉出水分别提高61.1%、36.5%、36.1%、17.36%和52.0%,可生物化性指标也相应地提高了20.40%.初沉出水VFA有显著提高,平均值由进水的12增加到56,提高了3.7倍,为后续强化生物脱氮除磷创造了理想的条件.通过初沉污泥水解实现的污泥水解技术,可用于现有污水处理厂为实现生物脱氮除磷目标而实施的升级改造,解决进水中碳源不足的难题.

改进A^2/O法的设想

现行的连续流生物脱氮除磷工艺中 ,A2 /O法是有脱氮除磷要求的城市污水处理厂广泛采用的工艺。由于该工艺难以满足动态条件下不同类型的微生物种群各自最佳的生长条件 ,使其在处理系统中实现的功能不能相互协调 ,导致系统的氮、磷去除难以同时达到理想的效率 ,运行难以保持在相对稳定的状态。因此 ,分析A2 /O存在的不足及其产生原因并提出相应的改进设想具有现实意义。

A^2/O氧化沟工艺中NO3^-对生物除磷影响

为研究NO3^-对生物除磷的影响,采用A^2/O氧化沟中试对城市污水进行4个月的研究,并结合静态试验和实际A^2/O氧化沟污水处理厂运行结果,研究NO3^-对厌氧释磷影响,首次全面研究NO3^-对二沉池释磷的影响.中试试验反应器总有效容积为375 L.结果表明,氧化沟出水ρ（NO3^-）〉5.0 mg/L时,回流污泥带入的NO3^-较多,不利于磷的释放,TP去除率随出水NO3^-的升高而降低;氧化沟出水ρ（NO3^-）〈5.0 mg/L时,NO3^-较低导致在二沉池中进行了内碳源释磷反应,TP去除率随NO3^-的降低而降低;静态试验结果证明当ρ（NO3^-）〉0.5 mg/L时,NO3^-抑制磷的内碳源释放.NO3^-降低至0.5 mg/L以下时,发生内碳源释磷,比内碳源释磷速率为0.18-0.47 mg/（gVSS.h）;某污水处理厂运行结果也证明,二沉池污泥停留时间过长,发生内碳源释磷致使出水TP升高.

倒置A^2/O工艺的生产性试验研究

为考察倒置A2/O工艺的实际处理效果及影响因素,在某污水处理厂进行了生产性试验。结果表明,对于工业废水占2/3的城市污水而言,倒置A2/O工艺在生产运行中具有较高的去除有机物和脱氮除磷能力;运行中回流比≥2.0,好氧区停留时间为6.0～10.0h,DO为2.0mg/L左右比较合适。整个工艺具有流程简洁、能耗低、运行稳定、抗冲击能力强的特点。

聚合铝铁强化A^2/O系统脱氮除磷研究

为了考察聚合铝铁强化A2/O除磷系统的处理效果和聚合铝铁对A2/O工艺生物系统的影响,实验模拟A2/O系统,并在其曝气池前段投加聚合铝铁,通过改变聚合铝铁的投加量,研究在不同投加量下,聚合铝铁强化A2/O除磷系统对TP,TN,COD的去除效果.并采用气相色谱法,分析检测反应器内污泥的PHA含量,研究聚合铝铁对聚磷菌的影响.结果表明:聚合铝铁对生物除磷有一定的影响,在该试验条件下,聚合铝铁的投加量为4mg/L(以Al计)进水时,系统对磷去除效果最好;同时聚合铝铁的投加也有助于TN和COD的去除.总磷去除率并不是随着聚合铝铁药剂的投加量增加而增加,而是由化学除磷和生物除磷共同作用决定.

A^2/O工艺城市污水处理厂的启动与调试

当曝气池水温为12.9-22.2℃,平均进水CODCr为142 mg/L时,在不接种的条件下,通过投加聚硅硫酸铁(PFSS)和聚丙烯酸(PA),经闷曝和连续进水两个阶段,完成了A2/O工艺城市污水处理厂的启动与调试。闷曝阶段,PFSS投加量为6 mg/L时,可使MLSS提高22%。当PFSS和PA的投加量分别为30 mg/L和0.05 mg/L时,MLSS达到100 mg/L即可进入连续进水阶段,从而缩短了启动时间。污泥培养58 d,MLSS达到3 000 mg/L,CODCr去除率稳定在80%左右,脱碳功能形成,且污泥中存在反硝化细菌和聚磷菌。污泥培养89d,当进水氨氮为10.8-21.4 mg/L时,氨氯去除率稳定在90%以上,硝化功能形成。

A^2/O厌氧段聚磷菌的反硝化聚磷特性

利用反硝化聚磷菌进行动态与静态相结合的反硝化聚磷试验,研究A2/O厌氧段聚磷菌的反硝化聚磷特性。研究结果表明,在A2/O厌氧段中占聚磷菌总数52%的菌具有同步反硝化聚磷的生物学特性。当以NO 3--N作电子受体进行聚磷时,其硝酸盐浓度应限制在50 mg/L以下,初始硝酸盐浓度越高,反硝化速率和缺氧聚磷速率及去除率越快,系统由聚磷转变为释磷的时间将延后。由于释/聚磷过程都需要碳源,所以,应控制进水的化学耗氧量(COD),以200 mg/L为最佳,使在释磷时有充足的碳源而在聚磷时碳源又较少。pH值对释/聚磷有不同程度的影响,在一定范围内,初始pH值越高,释磷效果越好,但当pH≥8.0时,会引起磷酸盐沉积而导致磷酸根浓度降低,从而无法正确判断释磷和生物聚磷效果,反硝化除磷系统的pH值应控制在7.0~7.5的范围内。

低碳源、低能耗型改良A^2/O工艺的脱氮除磷研究

介绍了一种新型的脱氮除磷工艺及其运行情况。该工艺是对传统A2/O工艺的改进(可称为改良型A2/O工艺),它采用了后置反硝化系统以及厌氧池碳源分流技术和回流污泥预缺氧反硝化技术,以提高系统的脱氮除磷效果。研究结果表明:在进水COD≥300 mg/L,TN为40.3 mg/L,TP为3.82 mg/L时,对TN、TP及COD的去除率分别可达70%、86%和88%;当COD<300 mg/L时,对TP的去除效果较差,但对TN和COD的去除率仍分别可达60%和85%;试验期间,污泥沉降性能良好。

进水C/P比对A^2/O工艺性能的影响

我国当前面临着严重的水体富营养化问题,A2/O工艺是一种有效的同步脱氮除磷工艺,但其中进水C/P比是其运行效果的重要影响因素,为深入考察不同进水C/P比对A2/O工艺运行性能的影响,试验设计了4种进水C/P比(55、45、34、23),研究了A2/O工艺中COD、总氮、磷和污泥特性的变化.实验结果表明,当进水C/P比小于32时,磷的去除效果随C/P比的降低而线性降低;当进水C/P比高于32时,磷的去除效果稳定在90%～98%,出水磷浓度小于0.5mg·L-1.但是C/P比的变化,对COD和总氮的去除率影响较小,平均去除率分别高于90%和75%.而剩余污泥中磷含量则随C/P比的下降而增加.实验发现,不同C/P比系统均存在反硝化除磷现象,可以实现“一碳两用”,有利于氮磷去除效果的提高.

倒置A^2/O工艺的原理与特点研究

通过短时厌氧环境的生化特性、厌氧 /缺氧环境倒置效应和小型系统平行对比试验 ,较系统地研究了倒置A2 /O工艺的原理和工艺特点。指出 :①聚磷菌厌氧有效释磷水平的充分与否 ,并不是决定其在后续曝气条件下过度吸磷能力的充分必要条件。推进聚磷菌过度吸磷的本质动力与厌氧区HRT和厌氧环境的厌氧程度有关。在一定范围内 ,厌氧环境的HRT越长 ,厌氧程度越充分 ,聚磷菌的吸磷动力越强。②把常规生物脱氮除磷系统的厌氧、缺氧环境倒置过来 ,可以得到更好的脱氮除磷效果。小型系统平行对比试验表明 ,倒置A2 /O工艺的氮磷脱除功能明显优于常规A2 /O工艺 ,其COD去除能力则与常规A2 /O工艺相当。

污泥龄对A^2/O工艺脱氮除磷效果的影响

污泥龄(SRT)作为活性污泥法设计与运行的参数已显示出比其它参数更加重要。试验以实际生活污水为对象,研究SRT分别为5、10、15、20、25、30d时,系统CODCr、NH4+-N、TN、PO43-P的去除率以及污泥特性的变化,试验期间其它运行参数保持不变。试验结果表明:SRT=15d时系统总体脱氮除磷效果最好,此时CODCr、NH4+-N、TN、PO43-P去除率分别为:93%、98%、81%、82%,并对SRT=15d时系统中氮磷的浓度变化曲线进行分析。

A^2/O—膜生物反应器强化生物脱氮除磷中试研究

将日本东丽株式会社生产的平板膜组件与A2/O工艺相结合,构建了A2/O—膜生物反应器(A2/O—MBR)强化生物脱氮除磷中试系统,并用于处理城市污水。结果表明,出水COD、BOD5、NH3-N、TN和TP的平均浓度分别为24.9、2.54、0.68、14.3、0.98 mg/L,满足我国《城市污水再生利用景观环境用水水质》标准(GB/T 18921—2002)对氮和磷的要求,并达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。

A^2/O工艺生物除磷的运行实践

根据桂林市排水公司第四污水净化厂的实际运行情况 ,分析了影响A2 /O工艺除磷效果的三个因素 :溶解氧、硝酸盐氮、污泥龄。并采取了提高除磷效果的一些措施 。