AAO-RPIR工艺在某污水处理厂扩建工程中的应用

某市现状2万m^(3)/d污水厂进水来源为锂电新能源、医药、机电、新材料等工业企业排放的生产废水及部分生活污水。目前,该厂已超负荷运行,急需进行扩建。依据发展规划,扩建新征用地需在现有厂区外围开挖山体。为减少工程投资,必须严格控制用地。根据进水性质、工程紧迫性,采用工艺需具有耐冲击负荷性强、工程启动快、出水水质稳定等特点。考虑现状一期膜生物反应器(MBR)工艺的高电耗问题,采用了一种新型厌氧-缺氧-好氧-快速生化污水处理技术(AAO-RPIR),文中主要介绍工程的设计特点及实际运行情况。与一期现状2万m^(3)/d MBR运行数据对比分析,该工艺对主要污染物去除效果高效可靠,对COD_(Cr)、SS、TP、TN及氨氮的去除率分别为89%、91%、75%、50%及98%,与MBR工艺基本无差别。但相对于MBR工艺,RPIR工艺能节约用电50%以上,吨水节约用地0.06 m^(2),节省膜更换费用。本工程设计、运行结果可为其他类似污水厂提标改造及扩容设计提供新思路。

不同水平低水量运行对AAO工艺的影响

竹园污水处理厂四期工程建成后,进水量可能长期处于设计规模的30%~90%。因此,设置了进水量为设计规模40%和70%的低流量组和高流量组厌氧-缺氧-好氧(anaerobic-anoxic-oxic,AAO)中试反应器,用以模拟典型工况,从而为竹园四期工程和竹园片区的水量调度提供理论依据。在约2倍污泥龄的运行周期中,低流量组和高流量组反应器出水化学需氧量(COD)和氨氮浓度可稳定达到一级A标准;高流量组出水总氮(TN)浓度可稳定达到一级A标准,略优于低流量组;两组出水总磷(TP)浓度均无法达到一级A标准,建议进行深度处理,通过化学除磷达到排放标准。低流量组混合液悬浮固体(mixed liquid suspended solids,MLSS)质量浓度为(1.1±0.7)g/L,污泥体积指数(sludge volume index,SVI)为(68±11)mL/g,均低于正常范围;且外源呼吸耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR)仅为0.084 mg/(L·min),远低于高流量组[0.426 mg/(L·min)]。因此,推测AAO反应器的进水量长期处于40%设计规模时,对污泥性质可能产生不利影响。

秋冬季节抗性基因在AAO反应器生物段的去除和水平转移过程

厌氧-缺氧-好氧(anaerobic-anoxic-oxic,AAO)反应器的活性污泥中具有高密度的微生物,抗性基因(antibiotic resis tance genes,ARGs)汇入后可能发生水平转移并向水体释放。因此,文中考察了不同进水流量下AAO反应器在秋季和冬季对ARGs的去除效果及ARGs水平转移过程。监测结果显示,秋季进水ARGs浓度低于冬季,相应的高流量组(high-flow reactor,HFR)和低流量组(low-flow reactor,LFR)出水中sul1、tet X、erm B、intI1和16S r DNA浓度也低于冬季。秋季LFR出水ARGs浓度高于HFR,冬季两者近似。这反映了季节和进水流量会影响AAO反应器对ARGs的去除。两组反应器在秋季和冬季对不同种类的ARGs对数去除率在0.72~1.85 log。值得注意的是,虽然秋冬季节两组反应器的出水ARGs浓度均低于进水,但是LFR出水中sul1、tet X和blaTEM的相对丰度却高于进水,推测部分ARGs可能发生了向无抗性菌株水平转移的过程。因此,从控制ARGs排放的角度,需对AAO反应器出水进行消毒等处理,以进一步降低ARGs浓度与其相对丰度。

基于碳源优化的反硝化除磷及微生物特性

接种厌氧/缺氧/好氧-生物接触氧化(AAO-BCO)系统的反硝化除磷污泥,采用厌氧/缺氧/好氧-序批式(AAO-SBR)系统,重点考察了乙酸盐和丙酸盐配比(1:0,2:1,1:1,1:2和0:1)对反硝化除磷效率的影响,同时通过高通量测序对比了不同配比下微生物菌群结构的变化.结果表明,5种工况下,AAO-SBR系统均具有较高的有机物去除和反硝化除磷能力.而当乙酸钠/丙酸钠=1:0时,厌氧阶段在高效利用COD(87.63%)的同时完成聚-β-羟基烷酸(PHAs)的合成(174mgCOD/gMLSS),释磷量高达31.22mg/L;缺氧阶段PO4^3--P的去除(74%)伴随着NO3^--N反硝化(90%),PHAs利用率为72.4%,实现了氮磷的高效去除.高通量测序结果表明:不同碳源配比影响了微生物菌群的丰富度和多样性,其中变形菌门(Proteobacteria,31%~76%)、绿弯菌门(Chloroflexi,1%~26%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,2%~31%)等占据绝大比例,而乙酸钠、丙酸钠共存时,微生物的多样性较好.当乙酸钠为单一碳源时,系统中聚磷菌(PAOs, 21.364%)在与聚糖菌(GAOs, 2.317%)的竞争中占绝对优势.

含余氯工业废水对不同活性污泥处理工艺的冲击影响

以浙江某城镇污水处理厂为研究对象,在其受到上游工业园区余氯工业废水冲击期间,对厌氧-缺氧-好氧(AAO)和序批式活性污泥法(SBR)两种不同活性污泥处理工艺的运行影响和出水水质进行研究,研究了余氯工业废水冲击及恢复期间两种工艺的出水数据、污泥指数(SVI)和比耗氧速率(SOUR)的变化,并检测了活性污泥的微生物丰度。结果表明:余氯工业废水冲击会造成AAO工艺和SBR工艺运行性能的下降,AAO活性污泥受到的冲击影响程度比SBR更高,SBR工艺的出水水质、技术指标均要优于AAO,活性污泥中的硝化菌和COD_(Cr)降解菌丰度也要高于AAO。在冲击过程中对AAO和SBR采用相同的恢复措施,SBR工艺的运行性能恢复速度比AAO快,出水数据恢复时间早于AAO。

上海泰和全地下大型污水处理厂工艺设计要点及特点

上海泰和污水处理厂规划规模为60×10^(4)m^(3)/d,一期工程规模为40×10^(4)m^(3)/d,采用全地下式的建设形式。污水处理采用初沉池+AAO生化反应池+二沉池+高效沉淀池+反硝化深床滤池的工艺,出水水质执行一级A排放标准。污泥处理采用机械浓缩+低温真空脱水干化的工艺,处理至含水率≤40%后外运焚烧。泰和污水处理厂是一个比较彻底的全地下污水处理厂,具有全工艺流程均位于地下箱体内、地下箱体内为远期提标回用做了适当预留、污水厂进水端设计了容积为15×10^(4)m^(3)的大体量调蓄池等特点。污水厂通水后各项出水指标均达到了设计标准。