高效能污水生物脱氮除磷工艺的研究进展

在水环境污染和水体富营养化的问题日益严重,国内外对氮、磷排放的限制标准越来越严格的背景下,为更好地解决和处理传统脱氮除磷工艺中存在的矛盾关系和弊端,提高传统工艺脱氮除磷的效果,综述了同步硝化反硝化、反硝化除磷和厌氧氨氧化、反硝化与甲烷化等经济高效的污水生物脱氮除磷处理技术。     

一段式短程反硝化-厌氧氨氧化工艺处理电厂循环冷却水与城市污水的可行性研究

厌氧氨氧化反应由于其自养脱氮的特性,自被发现之日起就备受关注。作为一种能稳定为厌氧氨氧化反应提供亚硝态氮的技术,短程反硝化技术将硝酸盐仅还原为亚硝态氮,已经被认为是目前最节能的硝酸盐废水脱氮技术。针对一段式短程反硝化-厌氧氨氧化工艺实现电厂循环冷却水浓水与城市污水同步脱氮的可行性进行探究。在pH=9的条件下,经过26 d的驯化,成功启动在低pH下能稳定实现高亚硝积累的短程反硝化反应器。加入厌氧氨氧化污泥后,迅速启动一段式短程反硝化-厌氧氨氧化反应器。短程反硝化过程能利用的有机物主要来源于城市污水。因此,预计通过控制化学强化初沉的可以控制预处理过程有机物的去除量,从而控制进水的碳氮比实现稳定脱氮。采用短程反硝化-厌氧氨氧化技术可以在低物质输入,低能源消耗,低碳排放,低剩余污泥产生的前提下实现电厂循环冷却水浓水与城市污水的同步脱氮,是一种经济且环境友好的处理技术。     

低碳氮比和高 pH 进水启动短程反硝化：性能及污泥特性变化

短程反硝化厌氧氨氧化技术（PDA）在污水处理中广泛应用的前提是富集出足量的短程反硝化细菌。通过接种剩余污泥,考察了采用简单的调控进水pH和碳氮比（C/N）策略,在上升流式厌氧污泥床（UASB）反应器内进行长达77 d短程反硝化启动过程。结果表明：在反应器的进水C/N（~2.6）与pH（~9）条件下,出水快速出现了亚硝态氮积累,在40 d以后,反应器内的亚硝积累率（NTR）保持稳定,NTR为（54.67±7.29）%,表明了短程反硝化过程已经在反应器内建立。此外,将进水pH调节为7.5,NTR依然稳定在（66.13±0.77）%,驯化后的污泥适用于常规污水的PD过程。高pH条件下反应器内污泥浓度上升,微生物对进水的适应导致了胞外聚合物（EPS）下降,EPS中的蛋白和多糖比例的变化反映了污泥具有颗粒化的趋势。结果表明：控制进水高pH和低C/N比成功启动了短程反硝化过程,驯化后的污泥可以用于PDA脱氮,尤其在同时处理含有氨氮和硝态氮废水时具有显著优势。     

含氨废水生物处理技术

综述了含氨废水处理的传统硝化/反硝化途径的新发展,并对短程硝化/反硝化、厌氧氨氧化、好氧反硝化、人工湿地等新途径的研究进展进行了分析。指出传统途径的研究方向是剩余污泥的处理和提高菌体的代谢强度;建议重视对短程硝化的溶氧等问题的研究,开发出更加高效、普适性更强的短程硝化工艺;深入研究厌氧氨氧化途径的机理,利用生物工程技术培育高生长速率的菌株;对于好氧反硝化途径,研究如何控制外界条件以利于好氧反硝化菌的累积;在人工湿地方面,加强对耐高盐碱环境植物的研究并用生物修复技术对其进行改良,以开发盐碱地、滩涂等生产力较低下的土地资源。     

侧流富集/主流强化硝化工艺的应用

氨氮的硝化是污水脱氮处理的重要前提,因此强化硝化对生物脱氮和污水处理都具有重要的意义,近年来侧流富集/主流强化硝化工艺越来越受关注。介绍了污泥水富集硝化菌强化硝化工艺、回流污泥曝气再生强化硝化工艺和闭式双泥龄活性污泥工艺,论述了三种工艺的工艺流程、运行原理、工艺特点及工程应用,为今后污水处理厂的建设和升级改造提供借鉴。     

西安市第六污水处理厂反硝化深床滤池工艺应用分析

结合西安市第六污水处理厂反硝化深床滤池工程实例,通过工艺设计、工艺参数及工艺功能的介绍和分析,总结了该工艺的特点和设计方面的经验。     

EGSB耦合厌氧氨氧化、甲烷化与反硝化处理城市污水的启动特性研究

提出一套新的组合工艺,重点考察EGSB反应器实现厌氧氨氧化、甲烷化与反硝化耦合处理城市污水的可行性及其启动特性。结果表明:接种厌氧颗粒污泥和好氧活性污泥的EGSB反应器能够用约45 d的时间完成耦合厌氧氨氧化、甲烷化和反硝化处理城市污水的启动,硝酸盐和COD的去除作用显现较快,运行初期反硝化与甲烷化反应起主导作用;氨氮和亚硝酸盐的去除从无到有,启动完成后厌氧氨氧化与甲烷化成为主导。氨氮和亚硝酸盐的同时稳定去除可作为启动完成的标志,在水力停留时间为5 h,反应区上升流速0.83 m/h的条件下,氨氮及COD取得的最高去除率与去除速率分别为45.2%、58.8%和0.107kg/(m3.d)、0.865 kg/(m3.d)。EGSB反应器的释磷转吸磷现象、pH值和污泥颜色的变化可作为启动完成的参考标志,而DO则无法起到指示启动完成的作用。     

MBBR工艺用于污水厂准Ⅳ类水提标改造的方案研究

芜湖市某污水厂现状规模10×104m³/d，出水执行国家一级A排放标准。进行升级改造，出水水质达地表准Ⅳ类水标准。通过方案对比研究，对现有生物反应池好氧段进行重新划分，部分划分为缺/好可调区，部分投加好氧悬浮填料，强化硝化反硝化过程，确保出水水质稳定达标，可为污水处理厂地表准Ⅳ类水提标改造提供借鉴。     

膜生物反应器在市政污水处理中的应用

随着国家污水排放标准严格的趋势进一步加强,各类污水深度处理新技术新工艺不断涌现,与曝气生物滤池、活性滤池、反硝化深床滤池等比较,膜生物反应器(MBR)工艺具有更高的出水水质、更高的智能化管理水平、更低的土地要求,投资及运行成本可控,在深度生物脱氮处理中,具有更强的低成本处理潜力。MBR工艺在推进市政污水“高能耗、高药耗、低标准”的传统处理模式向“碳源利用、资源回收、再生水回用”新型环保处理模式的转变过程中,将发挥巨大的促进作用。     

潍坊市虞河污水处理厂提标工程总结

鉴于潍坊市虞河污水处理厂(工程规模10万m3/d)近几年的运行情况,进水水质远远高于设计水质,且出水水质COD和TN达标比较困难,因此需进行提标改造。在中试试验基础上,提标工程采用"深床反硝化滤池和臭氧催化氧化池"作为主工艺。提标工程完成后,虞河污水处理厂的出水水质验证了中试的试验结果,且满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的要求。     

改良AAO+深床反硝化滤池工艺用于污水处理厂提标改造

成都平原某镇地处岷江流域水质重点控制区域,按照《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》（DB 51/2311—2016）,需对该地现状2座污水处理厂进行提标技术改造。技改主体工艺是将原CASS池改良为AAO+深床反硝化滤池+高密度沉淀池,建成运行2 a后发现,该工艺安全可靠,全流程出水稳定达标,处理吨水成本1.56元/m3,优于大部分污水处理厂。     

苏州市横扇生活污水处理厂提标改造工程设计

苏州市吴江横扇污水处理厂提标改造工程规模0.5万m3/d,改造内容包括新建二级提升泵房、反硝化深床滤池、消毒池、污泥浓缩池、除臭生物滤池、鼓风机房及配电间等设施。同时对现状AAO氧化沟进行改造,由转碟曝气改为底部鼓风曝气。工程建设完成后,出水水质优于地表准Ⅳ类标准,有效地改善了周边的水体环境。     

全地下污水处理厂建设优势分析——以厦门市马銮湾再生水厂为例

简要分析了传统污水处理厂存在的系列问题,并以厦门市马銮湾再生水厂为例,详细介绍了全地下式污水处理厂的建设。马銮湾再生水厂出水水质按类IV类水质标准,采用"分点进水多段式AAO+二沉池+高效沉淀池+反硝化深床滤池+超滤膜"的主体工艺流程,通过全地下集约化布置打造厂区绿色景观,实现了土地节约和环境友好。     

典型集约化污水处理厂工艺设计——以南京某项目为例

南京大厂污水处理厂新建工程(一期)设计规模9万m³/d，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。介绍和分析了大厂污水处理厂工程设计难点，由此确定一期工程处理的工艺方案选择和设计参数，确定了改良型AAO+磁混凝沉淀+反硝化深床滤池+污泥深度浓缩脱水的处理工艺。通过工艺选择和组团式布局解决了用地紧张的难题，利用先进的设备技术保障准Ⅳ出水达标的可行性。对同类标准工程设计有一定的借鉴意义。     

内置固液分离器AO+磁混凝+反硝化滤池在大型污水处理厂扩容提标中的应用

赣州市白塔污水处理厂一期工程处理规模为6万m~3/d,采用UNITANK工艺,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级B标准。扩容提标后要求处理规模达到9万m~3/d,出水水质达到上述标准的一级A标准。由于污水厂周边不具备新征建设用地的条件,工程通过挖潜改造,采用内置固液分离器AO+磁混凝+反硝化滤池处理工艺,出水水质可满足一级A排放标准。污水处理厂扩容提标后用地指标仅为0.51 m~2/(m~3·d),对我国污水厂提标改造工程具有较好的借鉴意义。     

无锡市胡埭污水处理厂提标改造方案研究

胡埭污水处理厂一期改造建成有10年之余,出水标准难以满足激增的排放量与日益严格的排放标准,本次提标改造在原规模基础上增加深度处理工艺。 通过进、出水水质分析与现污染物去除的要求,确定了本次提标改造的深度处理工艺,深度脱氮工艺采用深床反硝化滤池,深度除磷工艺采用气浮工艺,并介绍了深度处理单元与新增构筑物的单体工艺设计。本工程于2020年12月建成,运行效果稳定。     

北海市红坎污水处理厂提标改造项目工程设计

北海市红坎污水厂提标改造工程处理规模20万m3/d,通过对现状二级出水水质指标分析,确定深度处理工艺进水水质及主要去除指标,深度处理采用BAF后置反硝化生物滤池技术+LHPS高效斜管沉淀池工艺。对深度处理核心工艺及加药部分工程设计进行了具体介绍,并对外加碳源选择进行分析,相关经验可供类似工程参考。     

高出水标准污水处理厂设计

随着国家对环保事业的重视程度不断提升，污水处理厂的出水标准也在逐步提高。以浙江省温岭市某污水处理厂为例，介绍高出水标准条件下的污水厂设计，以期为同类型污水厂设计提供可参考借鉴的解决方案。该工程设计规模5万m3/d，出水执行《台州市城镇污水处理厂出水指标及标准限值》（试行）地表水准IV类水标准。设计对以往进出水水质数据进行全方位多角度分析，针对该厂进水低碳高氮磷的特点，为充分利用污水中的碳源，最大程度降低脱氮和除磷对碳源的争夺，工程拟采用改良型A/A/O工艺，针对出水总磷和SS要求较高的情况，工程创新性采用“气浮+气水反冲洗滤池”组合工艺。     

基于仿真的活性污泥功能菌群结构分析

我国已建成三千八百多座污水处理厂,总处理规模达到1.6亿m3/d,提升现有设施处理效能意义重大。现以典型A/A/O工艺为对象,通过建立基于ASM2D的污水处理过程仿真平台,模拟水温、水质、泥龄、曝气分数、溶解氧浓度等因素对异养菌、聚磷菌和自养菌浓度的影响,并据此建立了功能菌群结构调控策略,为解决脱氮除磷碳源不足和低温硝化容量不足问题提供技术依据,从而保障污水处理厂稳定达标运行。     

无锡市锡山区污水处理厂分厂提标改造方案研究

在无锡市锡山区污水处理厂分厂处理能力的基础上进行提标改造，介绍了各单体的工艺设计。其中预处理工艺采用应急池及缓冲池、中格栅及浅层气浮池；深度处理工艺采用臭氧催化氧化池、硝化滤池及滤布滤池、反硝化滤池。工程于2019年9月建成，至今运行效果满足排放要求。