SBR法处理生活污水时非丝状菌污泥膨胀的发生与控制

采用序批式活性污泥法(SBR)处理实际生活污水.研究了低溶解氧条件下,有机负荷对污泥膨胀的影响和突然降温对污泥沉降性能的影响.低溶解氧条件下,当有机负荷为0 20kg·(kg·d)-1和0 26kg·(kg·d)-1时,活性污泥中虽然有丝状菌存在,但并没有发生污泥膨胀.有机负荷达到0 57kg·(kg·d)-1时,菌胶团过量生长,发生非丝状菌污泥膨胀.提高溶解氧,降低有机负荷可使污泥沉降性能恢复正常.突然降温,也会导致非丝状菌污泥膨胀.恢复温度后,膨胀现象可得到控制.非丝状菌污泥膨胀除了没有丝状菌过量增殖外,还具有污泥有粘性,泥水混合液难过滤的特点.

混合污泥接种的厌氧氨氧化处理污泥脱水液的启动

采用UASB反应器,接种由好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥、氧化沟活性污泥及短程硝化活性污泥组成的混合污泥,以污泥脱水液经短程硝化处理后水质为进水,在温度(30±0.2)℃,pH值7.3～7.9,初期进水氨氮、亚硝氮容积负荷分别为0.07,0.10kg/(m3·d)条件下,经过24d运行,氨氮和亚硝氮得到稳定同步去除,186d时TN去除负荷达0.99kg/(m3·d).启动初期,氨氮、亚硝氮进水浓度分别为20,30mg/L,二者浓度随去除量增加而逐级增加,最高分别达到157,216mg/L;启动过程中,系统受到O2抑制以及O2和亚硝氮基质的连续抑制,分别经过了约10d和30d才得以恢复.厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应与反硝化反应可以共存于系统中,产气量与总氮去除呈正比关系,可及时地指示系统运行状态,对气体成分检测,氮气含量在99.8%.在稳定期ANAMMOX反应呈pH值升高而碱度略有降低.接种混合污泥、低基质负荷启动ANAMMOX,可30d内实现稳定的氨氮和亚硝氮同步去除,180d左右启动成功.

CAST工艺处理低C/N废水中DO对NO_2^-积累的影响

研究了有效容积为72L的循环式活性污泥法反应器在不同溶解氧浓度下,处理低碳氮比生活污水时,去除氨氮过程中亚硝酸盐积累的情况.选取5个DO浓度水平进行试验,结果表明,在低DO浓度下有效去除氨氮的同时,实现了长期稳定的亚硝酸盐积累,并且无污泥膨胀发生,当DO在0.5 mg/L时,系统内亚硝化率(NO2-/NOx)可达80%以上,氨氮去除率>90%,SVI在109 mL/g左右;当DO<0.5 mg/L时,氨氮去除率下降;当DO>1 mg/L时,硝化反应较彻底,但硝化过程向全程硝化转化.

低碳氮比实际生活污水A^2O-BAF工艺低温脱氮除磷

在低温条件下,采用A2O-BAF工艺处理低碳氮比实际生活污水.结果表明,该双污泥工艺在平均温度为14.2℃、平均进水COD369.5mg/L、TN76.8mg/L即C/N为4.81的工况下可以实现深度脱氮除磷.平均出水TN与TP分别为13.21mg/L和0.23mg/L.其中COD、氨氮、TP和TN的去除率分别为86.2%、99.8%、96.6%、81.5%,达到国家污水处理一级A标准(GB18918-2002).低温下A2O工艺段活性污泥的平均SVI为85.4mL/g,污泥具有良好的沉降性能.此外试验过程中可以利用pH值和氧化还原电位值作为该系统A2O各反应阶段的控制参数,来间接的指示A2O各区的反应情况.

间歇曝气A^2/C氧化沟工艺处理城市污水中试研究

为降低氧化沟工艺的运行成本,研究了连续进水间歇曝气缺氧(Anoxic)-厌氧(Anaerobic)-Carrousel氧化沟(A2/C)工艺.采用A2/C氧化沟模型运用连续进水间歇曝气模式对城市污水处理进行了研究.结果表明,增强外源反硝化是提高脱氮效率的关键.在一定范围内加大回流比,能够提高间歇频率,减小各污染指标在反应系统中的积累.在曝气1h,停止曝气3h,回流污泥比200%的模式下(模式Ⅱ),出水CODCr,NH4+-N和TN分别为40~50mg·L-1、3.0~5.7mg·L-1和10.2~12.5mg·L-1.3个模式在1个周期内平均曝气量分别为连续曝气过程的66%、50%、44%.模式Ⅱ中在线监测仪表数据分析显示,曝气过程中出现NH4+-N氧化的终点———在pH曲线上表现为出现“氨谷”,若利用在线监测仪表在曝气阶段采用自动控制,则可避免过量曝气.采用实际城市污水,应用中试试验模型,能够为实际生产提供重要技术参数,为原有氧化沟工艺技术改造提供支持.

S_2O_8^(2-)派生氧化法催化降解水中的甲基橙

S2O28-在Ag+的催化作用下可生成SO4-·和Ag2+,SO4-·和Ag2+具有极强的氧化能力,其电极电位分别为E0Ag2+/Ag+=1·989V,ES0O4-·/SO24-=3·64V.本文研究了S2O28-+Ag+体系中甲基橙的降解情况,并用紫外光谱、总有机碳(TOC)和高效液相色谱/质谱对降解过程进行了表征.在pH=1的S2O82-+Ag+体系中,反应8min时,5μmol/L的甲基橙色度去除率达100%.2h后,水样中有悬浮物出现,过滤后样品TOC去除率为8·6%;在同样条件下,Fenton法对甲基橙TOC去除率为10%.在促使有机物矿化方面,S2O28-+Ag+法与Fenton法的效果基本相同.

进水碳磷比对UniFed SBR工艺性能的影响

采用UniFed SBR工艺实验装置处理实际生活污水,分析了进水C/P质量比对UniFed SBR工艺性能的影响。结果表明,控制充水比为33%、进水C/N比在6左右,当C/P比≥33时,可以实现磷的100%去除,出水中检测不到PO34-浓度;当C/P比<33时,磷的去除率随C/P比的增加而线性提高。进水C/P比的变化,对总氮和COD的去除影响较小,平均去除率分别为84%和94.5%。

悬浮好氧生物膜A^2O工艺处理城市污水的试验研究

为了解决A2O工艺生物脱氮除磷不稳定、出水氮磷难以达标的问题,在A2O工艺好氧段添加悬浮式生物填料以保证高质量浓度的硝化细菌及高硝化率。考察不同COD与总氮质量浓度比x、旁流比对工艺脱氮和除磷的影响。此外,在COD与总氮质量浓度比较低条件下对装置进行了改装,即在厌氧段前添加了一段预缺氧段,使其达到深度脱氮除磷的效果。试验结果表明:当进水x=3.6～8.1,COD,TN和TP去除率根据硝化液回流比的不同而不同,x和硝化液回流比越高,出水硝态氮越低;当x为8.1,硝化液回流比为300%时,脱氮除磷效果最好,其出水硝态氮质量浓度仅为4.23 mg/L。当COD与总氮质量浓度比较低时,TP的去除率较低,当x>4.5时,磷的去除率几乎为100%。A2O系统中生物膜硝化作用占总硝化作用的81.6%,而活性污泥硝化作用只占18.4%。这说明生物膜具有良好的硝化作用。

一体式悬浮载体生物流化床啤酒废水处理研究

中小型点源污染的控制是提高水环境质量和解决水资源短缺的关键。一体式悬浮载体生物流化床(ISCBFB)占地面积小、处理效率高,适合中小型点源污水的处理。以公牛啤酒厂废水为试验原水进行了研究,试验期间进水COD平均浓度1 213.38 mg/L,出水平均为50.75 mg/L,平均去除率达到95.82%。进水氨氮平均浓度为22.50 mg/L,出水平均为4.31 mg/L,平均去除率达到80.99%,试验中全部出水水样COD及氨氮浓度均达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978-1988)一级标准。总之,一体式悬浮载体生物流化床对啤酒废水具有很好的去除效果。

基于ORP的控制策略在废水生物处理中的应用

在废水生物处理的过程中,氧化还原电位(ORP)与污染物的浓度以及生化反应进行的程度有着良好的相关关系,其对判断反应器的运行状态,节省能源,提高反应器的运行效果具有重要的指导作用。介绍了ORP作为有机物降解过程及硝化过程的控制参数在好氧生物处理中的控制策略,ORP作为反硝化过程的控制参数在缺氧生物过程中的控制策略,以及ORP作为控制参数在厌氧发酵以及厌氧释磷中的应用。

电化学法去除水中氯代有机化合物的研究进展

氯代有机化合物难降解、环境危害性极大,对氯代有机化合物的污染进行治理已成为水污染控制的重要课题。介绍了直接电化学氧化法、间接电化学氧化法、直接电化学还原法和间接电化学还原法用于水中氯代有机化合物处理的机理、研究现状;总结了电化学法去除氯代有机化合物的影响因素,同时指出电化学法在实际应用中存在的问题,并展望了氯代有机化合物电化学处理技术的应用前景。

进水pH值对悬浮载体生物流化床处理效能影响的研究

采用悬浮载体生物流化床工艺处理城市生活污水，考察了进水pH对其处理效果的影响．结果表明，进水pH变化不影响有机物去除效果；氨氮（NH3-N）去除率随pH上升而上升，最佳pH为7．5；当pH在6．5～8．0之间变化时，总氮（TN）去除率基本保持在50％以上，但当pH值〉8．2和〈6．1时，TN去除效率有着下降的趋势．因此在指定试验条件下，pH变化不影响有机物的去除；pH为中性或偏碱性的环境下，反应器对NH3-N及TN有很好的去除效果．

充水比对UniFed SBR工艺脱氮的影响

为了考察充水比对新型UniFed SBR工艺脱氮的影响,试验采用充水比分别为25%和42%的2个并行的UniFed SBR反应器,并以实际生活污水为处理对象,通过比较在6组相同的进水ρ(C)/ρ(N)比,TN在2个充水比条件下1个完整周期中的降解规律及出水TN质量浓度,分析了充水比对进水/排水阶段和曝气阶段TN去除的影响.试验结果表明,UniFed SBR工艺在任意一个充水比下运行时,都存在一个与之相对应的进水/排水阶段最大脱氮率η_(1max),η_(1max)只与充水比有关,而与进水ρ(C)/ρ(N)比无关,且在进水碳源充足时,充水比越大,η_(1max)越低;在相同进水ρ(C)/ρ(N)比时,充水比越大,曝气阶段由SND产生的脱氮率η_2越高.由于进水/排水阶段对UniFed SBR工艺TN的去除贡献更大,因此采用较小的充水比,更有利于工艺整体对TN的去除.

亚硝酸盐对再生水脱色的影响研究

反硝化生物滤池因其脱氮效果好、出水稳定等特点在污水再生处理过程中得到广泛应用。实际运行中发现,反硝化生物滤池出水经后续工艺处理后色度常常难以达标。反硝化脱氮过程存在亚硝酸盐积累的现象,进水NO_3^--N质量浓度为25 mg/L、碳源投加量为90mg/L时,反硝化滤池出水NO_2^--N质量浓度为2.87 mg/L。以反硝化生物滤池与臭氧氧化组合工艺为研究对象,开展了反硝化过程中亚硝酸盐累积对臭氧及次氯酸钠脱色的影响研究。结果表明,亚硝酸盐累积不利于后续臭氧氧化脱色过程,当反硝化生物滤池出水NO_2^--N质量浓度为3.98 mg/L、臭氧投加剂量为3 mg/L和5 mg/L时,出水色度分别为20.6和17.3,无法满足GB/T 19772—2005《城市污水再生利用地下水回灌水质》的要求(色度<15)。通过投加5 mg/L的NaClO预氧化、再投加5 mg/L的臭氧使出水色度达到14.1。

悬浮载体生物流化床啤酒废水同步硝化反硝化研究

中小型点源污染控制是提高水环境质量和解决水资源短缺的关键,悬浮载体生物流化床(ISCBFB)处理效率高、占地面积小,适合此类污水的处理。试验原水为河北公牛啤酒厂生产废水,本文分别研究了DO、C/N比、有机负荷、温度及pH值对同步硝化反硝化的影响。试验结果表明,随着C/N比的下降,氨氮和总氮的出水浓度增高,去除率随之下降;DO为3.7mg/L、有机负荷达到17kg/(m3·d)的环境条件下达到最佳处理效果。

反硝化细菌工业化筛选与扩增培养研究

为探寻高效经济的反硝化细菌工业化筛选与扩增方法,本研究使用工业级生物反应器完成反硝化细菌的筛选与扩增培养,然后以此为基础制成包埋填料进行污泥活性验证试验。结果表明,污泥的脱氮性能能够实现快速提高,最大脱氮速率为534.7 mg/(L·h),最大比反硝化速率为41.7 mg N/(g MLSS·h),最大污泥增长量为696.5 mg/(L·d),证明反硝化细菌能够实现工业化筛选与生产。结合试验数据,实际生产中,初始污泥浓度的建议值取5 500 mg/L。包埋填料脱氮表现良好,最大脱氮速率为220.6 mg/(L·h)。

以甲醇作为外碳源的生物反硝化

为了研究甲醇长期使用过程中反硝化性能的变化,按ρ(TOC)/ρ(N)为1.6±0.2于缺氧反硝化初投加一定量的甲醇作外碳源,以SBR间歇运行方式展开相关研究.结果显示,系统运行至37 d时即出现稳定的比反硝化速率,其由运行之初的0.378 mg NOx-N/(gVSS.h)提高到2.406 mg NOx-N/(gVSS.h).污泥驯化后的氮吸收速率试验发现,甲醇作碳源的ρ(TOC)/ρ(N)适宜范围是1.10~2.68.同时发现,16℃相对20℃的反硝化速率温度修正系数θ达1.07,表明温度降低对生物反硝化有较大抑制作用.从经济角度出发,甲醇投加应根据生物微环境及周围环境的变化作相应调整.

双污泥SBR工艺反硝化除磷脱氮特性及影响因素

以生活污水为处理对象,研究了双污泥A2NSBR工艺反硝化除磷脱氮特性,重点考察了进水C/P和C/N及HRT的影响作用;同时基于DO、ORP和pH的典型变化规律,验证它们作为反硝化除磷过程控制参数的可行性.结果表明,在本试验条件下,P的去除率随着进水C/P的升高整体呈现上升趋势.当进水C/P≥19.39左右时,系统可维持优良的除磷效果;而当进水C/P降至15.36以下时,系统除磷效果呈恶化趋势.另一方面,A2NSBR在低C/N条件下仍可获得相对良好的除磷率,但易导致反硝化脱氮率的下降.C/N的升高增加了聚磷菌厌氧阶段合成PHB的量,继而提高最终的脱氮和除磷效果;但C/N过高将使厌氧段未反应完全的过剩碳源滞留到缺氧段,优先支持反硝化异养菌(ordinary heterotrophic organisms,OHOs)的反硝化反应而减少了缺氧阶段DNPAOs可利用的电子受体数,致使缺氧除磷效果恶化.此外,A2NSBR拥有2套完全独立的SBR,较利于建立以DO、ORP和pH为参数的过程控制体系.

半短程硝化-厌氧氨氧化处理污泥消化液的脱氮研究

采用实验室规模的半短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺,研究了对高氨氮、低ρ(C)/ρ(N)污泥消化液的处理能力.结果表明,在A/O反应器中,短程硝化在温度9～20℃、平均ρDO=5.4 mg/L、SRT值为30 d左右时,进水氨氮负荷0.64 kg/(m3.d)的条件下,经过29 d得以实现,通过控制游离氨ρFA>4 mg/L时,此后,从30—96 d,出水亚硝氮累积率维持在70%左右;短程硝化实现之后,进而实现了半短程硝化,出水氨氮与亚硝氮浓度比维持在1∶1.32左右;采用UASB反应器,接种由好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥、氧化沟活性污泥及短程硝化活性污泥组成的混合污泥,在避光、厌氧、(30±0.2)℃、pH=7.3～7.9条件下,以污泥消化液经短程硝化处理后的出水为进水,初期进水氨氮、亚硝氮容积负荷分别为0.07、0.10kg/(m3.d),经过24d运行,氨氮和亚硝氮开始出现同步去除现象,195 d时总氮去除负荷达1.03 kg/(m3.d);待半短程硝化运行稳定和厌氧氨氧化反应成功启动后,将二者联立并运行了105 d,最终总氮去除率达到70%.

亚硝酸盐氮浓度对厌氧氨氧化反应的影响

以生物膜滤池为厌氧氨氧化反应器,考察了进水中的亚硝酸盐氮浓度对总氮去除率的影响。结果显示,亚硝酸盐氮浓度对总氮去除率的影响较大,总氮去除率和pH值的变化幅度均随NO2--N浓度的增加而增大;但NO2--N浓度升高到一定程度时,若再进一步提高其浓度则对TN的去除率将随之下降,pH值的变化幅度也随之减小,高浓度NO2--N会对厌氧氨氧化反应产生抑制作用。