煤矿工人村生活污水处理脱氮工业性试验研究_肖艳
生活污水处理脱氮改善技术分析
生活污水处理脱氮改善技术分析摘要：随着城市化进程的加快，生活污水的处理越来越成为了社会关注的焦点问题。
在本案，为了研究ANAMMOX工艺对处理城市生活污水的效能，笔者选取了缺氧向下流生物膜滤池装置。
试验结果显示，ANAMMOX工艺对高氮废水以及城市生活污水的处理效果相当好。
关键字：脱氮生活污水生物膜滤池ANAMMOX工艺一、前言随着城市化的发展以及城市生活水平得高，生活污水的脱氮处理越来越难，而且费用也相当的昂贵。
随着科技的发展和进步，厌氧氨氧化菌的出现为生活污水脱氮处理提供了技术支持。
近年来，在国内外学者的不断研究和探索下，也出现了供污水脱氮技术的反应器。
但是，学者对厌氧氨氧化的探究只局限于处理高氨废水，如：垃圾渗滤液、污泥消化液等。
所以，学者们应该加强在城市生活污水方面对厌氧氨氧化技术的应用，理由是该技术前景广阔且存在着众多优点，如：无需中和剂、无需外加碳源、耗氧低等。
在本案，笔者选取的试验原水为城市生活污水的二沉池出水，研究了ANAMMOX工艺应用于低氨废水处理，探讨了影响ANAMMOX反应的因素。
二、试验材料以及试验方法（一）试验材料以及实验装置试验装置为一个有机玻璃材质的向下流生物膜滤池，规格是：高2米，内径7厘米。
填料是粒径为2.0毫米到5毫米的页岩颗粒，设置的填料高度为1.6米。
原水为城市生活污水的二沉池出水，其水质标准：COD——25-45mg/L；TOC——9-12mg/L；NH4-N——15-40mg/L；ph——7.40-7.85；水温——25-28℃。
实验装置如下图所示：选取硝化菌作为厌氧氨氧化菌的接种污泥，将亚硝酸盐加入二沉池出水，这是ANAMMOX工艺的需要，也是厌氧氨氧化菌脱氨得以维持的要求。
试验在反应两个月以后的现象：附着于滤池上的生物膜的颜色有了显著的改变，土黄色→棕褐色→红色（厌氧氨氧化菌增多后），而且，厌氧氨氧化菌也大量附着于进水泵的输水管壁。
二沉池出水NH4-N维持在40mg/L的时候，试验装置中NH4-N 的去除率保持在98%。
改良A-O脱氮工艺处理农村生活污水
改良A-O脱氮工艺处理农村生活污水改良A/O脱氮工艺处理农村生活污水一、引言随着农村经济的快速发展和城乡差距的不断缩小，农村地区的环境保护问题日益引起人们的关注。
农村生活污水处理一直是一个亟待解决的问题，处理效果不理想，对环境造成了很大的污染。
本文旨在改良A/O脱氮工艺，提高农村生活污水处理效率，减少对环境的污染。
二、现状及问题分析农村地区的生活污水处理存在着许多问题，主要有以下几点：1.传统处理工艺效率低下，处理效果不理想。
传统生活污水处理工艺主要采用沉淀池和生物接触氧化法，因为对氮污染物的去除效果较差，导致出水中氮含量较高，无法满足排放标准。
2.处理设备和运维成本高。
传统的处理工艺需要大量的土地和设备投入，运维费用高昂，对于资源匮乏的农村地区来说是一个很大的负担。
3.能源浪费。
传统生活污水处理工艺需要大量的电力驱动设备，导致大量能源消耗，造成了能源的浪费。
基于以上问题，需要改良现有的A/O脱氮工艺，提高农村生活污水处理效率，降低成本，减少能源消耗。
三、改良方案本文提出了改良A/O脱氮工艺处理农村生活污水的方案，包括以下几个方面：1.优化污水处理工艺流程。
改良A/O脱氮工艺需要对传统的生物接触氧化法进行优化，增加氨氮和总氮的去除效果。
在A段增加好氧颗粒污泥工艺，提高氨氮的去除效果。
在O段增设反硝化池，通过硝化和反硝化作用去除掉污水中的氮元素。
2.选择适宜的填料材料。
在A段及O段的生物接触氧化池中采用适宜的填料材料，如活性炭等，提高氨氮和总氮的去除效率。
3.引入新型微生物菌种。
通过引入适应性强、降解能力好的新型微生物菌种，提高脱氮效果。
在脱氮区中灌溉新型微生物菌种，促进氮的去除。
4.减少能源消耗。
优化污水处理设备，采用节能设备，减少电力消耗和能源浪费。
引入太阳能供电系统，减少对传统电力的依赖。
五、成本与效益分析改良A/O脱氮工艺处理农村生活污水的方案，虽然会增加一定的投入成本，但带来了明显的经济效益和环境效益：1.降低运维成本。
强化脱氮工艺在污水处理中的研究与应用进展_1
强化脱氮工艺在污水处理中的研究与应用进展发布时间：2021-11-16T07:35:14.105Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：姚兆辰[导读] 近年来，我国对环境污染治理问题加大关注力度，并针对石油化工生产的污染物排放标准进行了规划。
化工污水需要应用相应的技术进行处理，去除污水中的污染物质，且排出的污水必须达到设定的排放标准。
天津天药药业股份有限公司天津 300462摘要：近年来，我国对环境污染治理问题加大关注力度，并针对石油化工生产的污染物排放标准进行了规划。
化工污水需要应用相应的技术进行处理，去除污水中的污染物质，且排出的污水必须达到设定的排放标准。
反硝化新技术经过多年的使用和创新，得到了广泛的应用。
关键词：强化脱氮工艺；污水处理；研究与应用引言我国目前普遍采用的污水处理工艺有氧化沟、SBR、A2/O及在此基础上演变而来的改良型A2/O工艺。
这些工艺虽然能实现氮素的去除，但受原水水质、环境条件的极端变化以及高昂运行成本的制约，实现持续、高效、稳定脱氮仍存在相当大的困难。
1.传统A/O生物脱氮工艺 1.1工艺原理化工污水处理中A/O生物脱氮工艺应用的时间比较长，这种工艺属于传统模式的脱氮技术类型。
A/O生物脱氮工艺就是利用微生物将污水中的有机氮转化成氮气，将氨态氮转化成NxO。
整体的脱氮流程包括氨化反应、硝化反应和反硝化反应三个阶段，每个阶段的运行均具备独立性，需要应用沉淀池和污泥回流装置，并配备专用的反应器。
其中前置反硝化反应需要在缺氧池装置中实现，硝化反应要配备好氧池，当污水进入处理系统中后，会从缺氧池经过好氧池后与沉淀池的污泥进行同步回流，最后到缺氧池。
然后，污泥与好氧池混合液的回流能够为缺氧池与好氧池补充微生物数量，让其能够实现硝化反应，产出硝酸盐物质。
当污水与混合液进入缺氧池之后，内部的碳源有机物含量就会达到比较丰富充足的状态，推动反硝化反应的实现，反应完成之后的出水会进入好氧池，在池内完成BOD5的降解反应。
矿井废水回用处理工程实例_王艳
矿井废水回用处理工程实例_王艳第23卷第6期河南城建学院学报Vol．23No．6 2014年11月Journal of Henan University of Urban Construction Nov．2014 文章编号：1674－7046（2014）06－0061－03矿井废水回用处理工程实例王艳1，李兰西1，王博2（1．平顶山市环境监测中心站，河南平顶山467000；2．平煤土建处第一安装工程部，河南平顶山467000）摘要：采用一体化反应－沉淀－砂滤装置处理矿井水，运行结果表明：通过该处理系统处理后的出水可稳定达到《生活杂用水水质标准》（GB/T18920－2002）要求，使得矿井水能够全部达到回用水标准，减轻排放废水对环境的污染，同时又可产生巨大的经济效益。
关键词：一体化净水工艺；矿井水；回用中图分类号：X703文献标识码：A1项目概况某矿井生产规模不断扩大，矿井涌水量随之增加，原有矿井水处理系统的处理能力已不能满足目前正常排水量要求。
为了缓解井下用水不足的问题，使井下大量涌出的矿井水早日实现完全净化，需要扩建一套矿井水处理系统。
2设计水量、水质及处理要求根据业主提供资料，确定需要处理矿井水水量为3600m3/d，即150m3/h。
废水中的主要污染物为悬浮物（SS），浓度为440mg/L，要求处理后的水质达到《生活杂用水水质标准》（GB/T18920－2002）要求。
设计工艺要求利用技术先进、操作维护管理简单、运行稳定的处理系统，使矿井水能够达到回用水标准。
3废水处理工艺流程3．1工艺流程的选择煤矿矿井水中的主要污染物为SS，它主要是由煤屑、岩粉、粘土等细小颗粒物构成。
煤矿矿井水的污染物特性可概括为：（1）矿井水的主要污染物为SS，而且SS中的煤粉是构成矿井水COD的主要成分，无论是去除污水中的COD还是SS，归根到底是对废水中SS的去除。
（2）矿井水中的SS含量非常不稳定，不仅同一矿区各矿的矿井水浓度差异较大，并且同一矿井不同时期排水浓度也有很大差异。
污水生物脱氮处理工艺中N2O气体的调查与研究
污水生物脱氮处理工艺中N2O气体的调查与研究污水生物脱氮处理工艺中N2O气体的调查与研究摘要：污水生物脱氮工艺是一种常用的污水处理方法，它能有效地去除废水中的氮含量，同时产生一定量的N2O气体。
N2O是一种强力温室气体，对臭氧层有破坏作用。
本文通过对污水生物脱氮处理工艺中N2O气体的调查与研究，探讨了其排放机理、影响因素以及减排措施，为污水处理厂的减排工作提供了参考。
一、引言随着城市化进程的不断加快，污水处理工艺在国内得到了广泛应用。
污水中氮的去除是处理过程中非常重要的环节，目前常用的方法是通过生物脱氮工艺，利用微生物将氮转化为气体排出。
然而，生物脱氮过程中会产生大量的N2O气体，其温室效应和臭氧破坏能力远超过二氧化碳，对环境造成了较大的风险。
因此，对污水生物脱氮处理工艺中N2O气体进行调查与研究具有重要意义。
二、调查结果通过对多个污水处理厂的数据进行收集和分析，发现在生物脱氮工艺中N2O气体的排放量存在一定差异。
排放量的高低与以下因素有关：废水的总氮含量、废水的有机物种类和浓度、废水的温度等。
同时，不同的生物脱氮工艺对N2O气体的排放也会产生影响。
活性污泥法的N2O排放量相对较高，而反硝化法排放量较低。
三、N2O排放机理生物脱氮工艺中N2O气体的产生与微生物的代谢活动密切相关。
微生物在去除废水中氮的过程中，产生了反硝化和好氧反应。
反硝化是指将硝酸根离子中的氧还原为氮气，而好氧反应是将硝化过程所形成的亚硝酸根离子中的氧还原为氮气。
而在这两个过程中，N2O作为中间产物生成。
另外，在废水处理过程中存在氧限制条件下的菌群转代，也是N2O生成的重要因素。
四、影响因素除了废水的性质和工艺因素外，废水处理过程中氧溶解度、曝气方式和曝气强度也是影响N2O生成的重要因素。
较低的氧溶解度会增加菌群进行反硝化代谢，进而增加N2O生成的机会。
同时，过高或过低的曝气强度也会产生负面效果。
因此，在工艺设计和操作过程中需合理控制这些因素。
去除煤矿生活污水二级生化处理出水中NH3-N的试验研究
（ ａｎｎＭｉｉｇＧｏｐ Ｃ ｒｏａｉ ｉ ｔ ， ａ ａ ３ ０ １ Ｃ ｉａ Ｈｕ ｉａ ｎｎ ｒｕ ｏ ｒｔ ｎＬｍｉ ｄ Ｈｕ ｉ ｎ２ ２ ０ ，ｈｎ ） ｐ ｏ ｅ ｎ
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｈｉ ａ ｅ ｔ ｄｉｄ ｔ ｅ ｓ ｄｉ ｔａｔ ｓ ｐ ｐ ｒ ｓｕ ｅ ｈ ｏ ｕｍ ｙ ｏ ｈｏ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓ ｔ ｅ ｖ ｍｍｏ ａ ｎ ｔｏ ｅ ， ｈ ｐ ｃ ｌｒｔ ｒ ｃ ｓ ｏ ｒ ｍｏ ｅ ａ ｅ ｎｉ ｉ ｇ ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔａｉ ｎ ｆｏ ５ ｔ １ ／ ｒｏ ｓ ｃ ｎ ｒ ｉ ｃ ｅ ｃ ｌｔｅ ｔ ｎ ｆ ｕｅ ｔｏ ｏ ｌｍｉ ｅ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｒ ｍ ｏ ｍｇ Ｌ，ｆ ｍ ｅ ｏ ｄａｙ ｂ ｏ ｈ ｍｉａ ｒ ａｍｅ ｔｅｆ ｎ ｆｃ ａ ｎ ５ ｌ
第２ ４卷 环 境 保 护
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Ｖｏ ．４． ３ １２ ＮＯ．
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去除煤矿生活污水二级生化处理 出水中 Ｎ ３Ｎ的试验研究 Ｈ一
赵 玲
（ 南矿 业 集团有 限责任公 司 ， 淮 安徽 淮 南 ２ ２ ０ ） ３ ０ １ 摘 要 ： 用 间歇式 静 态杯罐 试 验 方法 ， 采 对残余Ｎ Ｎ浓度 ５ １ ｍ ／ Ｈ一 ～ ５ ｇＬ的 某煤矿 生 活污水 二 级 生化 处理 出水 进行 了次氯 酸钠 氧化 法去 除研 究 ．考察 了不 同的次 氯酸钠 溶液投 加量 和 不 同反应 时 间等 因素对 Ｎ Ｎ去 除效果 的影响 ， 究 了反应期 间 ｐ 的变化情 况。 Ｈ一 研 Ｈ 试验 结
ＥＸＰＥＲＩ ＥＮＴＡＬ Ｓ Ｍ ＴＵＤＹ ＴＯ ＲＥＭ ｏＶＥ ＡＭ Ｍ ＯＮＩ Ａ
单级生物脱氮技术的进展
筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO M述评与讨论单级生物脱氮技术的进展曹国民 赵庆祥 张 彤华东理工大学环境工程系 上海摘 要 综述了在一个反应器中同时进行硝化和反硝化的单级生物脱氮技术的进展对活性污泥 生物膜和固定化细胞等单级生物脱氮工艺进行了评述∀关键词 单级生物脱氮 硝化 反硝化 活性污泥 生物膜 固定化细胞中图分类号 文献标识码 文章编号基金项目 国家自然科学基金资助项目废水生物脱氮目前主要采用活性污泥法∀但由于硝化菌生长缓慢 为避免其流失 取得较好的脱氮效果往往要求污泥在反应器中停留很长时间 即需要很大的曝气池从而限制了活性污泥系统的处理能力∀最近几十年研究人员开发了许多新的生物脱氮技术需要强调指出的是 尽管在生物脱氮技术上有了很多改进 但硝化和反硝化仍是在两个独立的或分隔的反应器中进行一个过程分两个系统 条件控制复杂两者难以在时间和空间上统一 脱氮效果差设备庞大 投资高∀很明显 如果两个过程能在一个反应器中进行 则可节省更多的占地面积和投资还可避免亚硝酸盐氧化成硝酸盐及硝酸盐再还原成亚硝酸盐这两个多余的反应 从而可节省约的氧气和 的有机碳∀活性污泥单级生物脱氮在一个反应器中同时实现硝化 反硝化和除碳 具有以下优点 完全脱氮 强化磷的去除 降低曝气需求节省能耗并增加设备的处理负荷 减少碱度的消耗 简化系统的设计和操作∀活性污泥单级生物脱氮主要是利用污泥絮体内存在溶解氧的浓度梯度实现同时硝化和反硝化 图 表示了生物絮体内的反应区分布及底物浓度的变化∀由图 可见 在活性污泥絮体表层 由于氧的存在而进行氨的氧化反应从外向里 溶解氧浓度逐渐下降 内层因缺氧而进行反硝化反应∀图 生物聚体内反应区的分布和底物浓度的变化年 和 在工业规模的氧化沟中成功实现了同时硝化和反硝化 并且通过实验证实 反硝化反应可在絮体内部缺氧区内连续进行∀氧化沟的操作非常简单 只要控制好充氧速率 就可以达到在一个反应器中同时进行硝化 反硝化及除碳的目的∀但由于系统内∆Ο较低因此硝化及 去除速率均不高∀ 年等人 构建了一个能同时进行硝化 反硝化 除碳及除磷的小型气提式反应器∀反应器筒体与中央导管间的环隙为缺氧区 导管内为好氧区 见图 ∀废水从环隙的上部引入 与由中央导管中溢出的硝化液一起 自上而下通过环隙 在中国给水排水筑龙网WW W .ZH UL ON G.CO M其中进行反硝化反应 然后与活性污泥絮体及气泡一起自下而上通过中央导管 在其中进行硝化反应∀废水中的有机物主要用作反硝化的碳源∀因此 导管中的硝化作用几乎不受异养菌生长的影响∀中央导管的大小 上升气体的流速和水力停留时间对硝化和反硝化作用影响很大 所能达到的最大脱氮效率约为 ∀这一系统的主要缺点是液体循环比高 液体循环时在每个区的停留时间仅几分钟 从而使两区内的流态从平推流转变成完全混合流 导致不完全脱氮∀由于液体的停留及混合时间随反应器容积的增大而增大 他们建议采用深井曝气法去除废水中的含氮化合物 但用深井曝气法脱氮在技术及经济上的可行性有待进一步研究∀图 气提式反应器生物膜单级生物脱氮生物转盘硝化菌的世代时间长 比增殖速度较小 如亚硝化单胞菌属 和硝化杆菌属的比增殖速度分别为 和 在一般生物固体平均停留时间较短的活性污泥处理系统中 这类细菌难以占优∀在生物膜处理法中 生物固体的平均停留时间与污水的停留时间无关 使硝化菌和亚硝化菌能得以繁殖∀因此 生物膜处理法的各种处理工艺都具有一定的硝化功能 采用适当的运行方式还可能具有反硝化脱氮的功能∀ 年等人在用单一的 处理垃圾卫生填埋渗滤液时 发现氮的减少 且在夏季氮的减少尤为明显∀随后 等人从加盖的 中检测出有 产生 证实了反硝化作用的存在∀为了更加科学地解释氮减少的原因他们又对 中所形成的生物膜的性质如 生物膜的密度及其在空间的分布 细菌种类 特征生化反应速率等进行了研究发现在生物膜中同时存在着硝化细菌和反硝化细菌 当氧向生物膜内传递的速率下降到足以在其中形成一个微氧 环境时反硝化菌即具有反硝化活力 也就是说能否在生物膜内为硝化菌和反硝化菌创造各自适宜的生长条件 成为能否在单一的 中同时进行硝化和反硝化的关键∀为此 他们又采用降低加盖 上方氧分压的方法 实现了同时硝化和反硝化∀结果表明 在好氧的中氮的去除效率除了与气相中氧分压有关外还取决于水温 水力停留时间和进水中有机物与氨氮的比例∀ 等人 认为在单一的 中有两种方式可以实现同时硝化和反硝化 通过降低气相中氧分压控制氧的传递速率 如当 为氧分压为 时 可取得大于 的脱氮效率 这与 等人的方法是一样的 采用部分沉浸式和全部沉浸式相结合的 反应器研究了有机物类型 进水碳氮比等因素对同时硝化和反硝化效率的影响∀试验所用的四种碳源 醋酸 乙二醇 苯酚和聚乙烯醇 均能被降解 并可作为反硝化碳源脱氮效果良好 显示了 反应器具有同时硝化 反硝化和去除难降解有机物的巨大潜力∀一般来说 工艺具有操作简单和操作费用相对低的优点 但 对环境条件的变化相对敏感 不够稳定 因此需要连续调节操作条件 如转速 碳负荷等 ∀此外 由于受机械强度的限制 反应器不可能做得太大 因此其处理容量仍很有限∀生物流化床流化床是以砂 活性炭一类较小的颗粒为载体填充在床内 载体表面覆盖着生物膜∀小的载体颗粒比表面积高达 ∗ 以 计的生物量高于任何一种生物处理工艺∀载体处于流化状态 污水从其下部 左 右侧流过 广泛而频繁地与生物膜相接触 载体颗粒互相摩擦碰撞 生物膜更新快 活性高 强化了传质过程∀流化床的效率是普通活性污泥法的 倍 而占地面积仅为其 ∀将流化床分别用于硝化和反硝化的报道很多 硝化速率和反硝化速率均较高 分别为 ∗ 和 ∗但仅有个别报道介绍了硝化和反硝化流化床在工业上的应用 至于在一个流化床内同时进筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO M行硝化和反硝化的研究并不多∀等人 采用中试规模的厌氧 好氧流化床同时脱氮和除碳 见图∀图 具有缺氧区和好氧区的流化床反应器由图 可见 置于流化床中部的气体分布器将一个反应器分成两部分分布器以下为缺氧区 主要进行反硝化和有机物的厌氧分解分布器以上为好氧区 主要进行硝化和有机物的氧化∀反应器的部分出水经气 液 固三相分离器后循环到流化床底部 与进水一起使缺氧区呈流化态∀改变气体分布器在流化床中的高度可以调节好氧区和厌氧区体积的大小提高脱氮效率∀尽管这一反应器的脱氮速率属于中等但这一结构简单 紧凑的反应器似乎有望用于实际废水的处理∀等人开发了一个类似的同时硝化和反硝化的流化床但他们不是在流化床内使用气体分布器 而是将溶氧饱和的废水直接从流化床的底部送入反应器废水进入流化床后即进行硝化作用和有机碳的氧化分解∀由于进水 较高故耗氧量大 从而在床层上部形成了缺氧区 发生反硝化作用 反硝化率高达 硝化率为 ∗ ΧΟ∆去除率为 ∗ ∀如上所述 流化床反应器有许多优点 但由于对床层膨胀率 生物膜厚度 布水器等的控制比较困难并且还有放大效应问题 因此用于生物脱氮的流化床大多限于实验室规模或中试规模∀新型生物纤维膜反应器为了把膜技术的优点 从处理水中截留与分离微生物 和细胞固定化技术的优点 高浓度微生物 传质比表面积大 结合在一起 一些研究人员开发了一类新型生物纤维膜反应器反应器中的膜不仅具有生物降解功能 同时还具有分离功能 其中等人设计的具有代表性∀在 反应器中生物膜附着生长在具渗透性的纤维膜载体上 空气或氧气通过此载体渗透进入生物膜层 图 ∀生物膜中的微生物自然分层 紧贴在渗透性膜载体上的是硝化菌群而反硝化菌和其他异养菌则附着在硝化菌群上 与缺氧 含碳的介质密切接触∀因此 碳氧化 硝化和反硝化分别在生物膜的不同部位进行∀这样不同类型微生物之间无干扰 还可避免微生物间的互相竞争或可能存在的抑制作用∀图 ΠΣΒ反应器虽然 反应器的脱氮速率 约为和比表面积 都很低 但是这一膜反应器的思路具有创新性 并且如果能增加其比表面积 该反应器仍具有很大的应用价值∀固定化微生物单级生物脱氮利用固定化微生物技术强化生物脱氮过程是近十多年来生物脱氮领域研究的热点之一 国内外学者对硝化细菌和反硝化细菌单独固定及固定化细胞的脱氮特性作了详细的研究 在日本已有将固定化硝化菌用于处理能力为 的工业装置 ∀但由于硝化菌和反硝化菌具有不同的生理特性 硝化和反硝化作用难以在时间和空间上统一 脱氮效果差 因此 开发了将硝化菌和反硝化菌混合固定的单级生物脱氮技术∀根据包埋方式和碳源供给方式不同有三种工艺∀硝化菌和反硝化菌分层包埋等人以海藻酸钠和 角叉菜胶为载体分层包埋硝化菌和反硝化菌∀他们先将反硝化菌与海藻酸钠 溶液混合 然后将其滴入搅拌的含硝化菌 角叉菜胶和 的溶液中 制成内层为海藻酸钠包埋反硝化菌 外层为 角叉菜胶包埋硝化菌的复合小球∀他们认为分层包埋的主要优点是 两类微生物的机械分层为硝化提供了有利的条筑龙网WW W.ZH UL ON G.CO M件 避免了好氧条件下反硝化菌与硝化菌争夺溶解氧 另一方面 也避免了反硝化菌在有机碳源存在下的过度增殖∀该法类似于传统先硝化后反硝化脱氮工艺 但它使两个反应在一个微单元中同时进行∀反硝化菌直接还原硝化反应产生的亚硝酸盐 避免了亚硝酸盐氧化成硝酸盐再还原成亚硝酸盐的两个多余步骤 降低了对氧及有机物的需求∀在好氧条件下 连续运行时氮的去除速率高达但该法固定化过程比较复杂 可供选择的载体较少 不便于大规模制备固定化细胞∀另外 根据和对混合包埋的硝化菌和反硝化菌研究发现 运行一段时间后其在载体内的分布自然会发生变化硝化菌集中于外层 反硝化菌集中于内层 中间过渡层两者共存 因此 没有将硝化菌和反硝化菌分层包埋的必要∀硝化菌和反硝化菌混合包埋最早从事硝化菌和反硝化菌混合固定研究的是日本的 等人他们用聚电解质固定亚硝化菌和反硝化菌的混合细胞并与单独固定的亚硝化菌作了比较结果前者能实现完全脱氮 并且系统中未检测到 的存在而后者最终只能将 氧化成无脱氮效果∀本文作者利用两种常用的固定化载体海藻酸钠和聚乙烯醇 混合固定硝化菌和反硝化菌研究了好氧条件下同时硝化和反硝化的可行性及其脱氮特性∀结果表明硝化菌和反硝化菌混合固定时 由于载体内部形成了适合硝化和反硝化的环境 可以在好氧条件下同时进行硝化和反硝化实现单级生物脱氮∀混合固定时的氨氧化速率约为硝化菌单独固定时的 倍 总无机氮的去除速率达约为 脱氮速率的 倍∀硝化菌和反硝化菌混合固定后对温度的敏感性减小 并且在较宽的溶解氧范围内 ∗ 保持稳定的脱氮速率具有良好的应用前景∀ 碳源循环单级生物脱氮日本的 和将亚硝化菌 和反硝化菌 与光硬化树脂混合后注入玻璃模型管中经紫外光照射硬化后制成固定化细胞管∀然后将其组装成图 所示的碳源循环单级生物脱氮反应器∀在曝气的条件下 固定化细胞管外侧硝化菌将 氧化成内侧反硝化菌从管内摄取乙醇作碳源将 还原成 ∀与上述其他单级生物脱氮工艺不同 碳源 乙醇 不是直接添加到废水中 而是在细胞管内循环流动时被反硝化菌按需摄取 处理水中不残留多余的乙醇 既节省了碳源 又避免了脱氮后除碳的工艺过程∀此外这种方法还使生物脱氮过程的律速过程 硝化速率大大提高 为亚硝化菌单独固定时的 倍 这为生物处理装置的小型化和降低处理成本开辟了新方向∀此反应器的缺点是比表面积较低 约为 ∀为了在实际工程中推广应用碳源循环单级生物脱氮反应器 目前正在研制由多根细胞管组成的装置∀图 碳源循环单级生物脱氮反应器结语单级生物脱氮技术因其能缩短脱氮历程 节省碳源 降低动力消耗 提高处理能力等优点而倍受关注 尤其是在利用生物膜或固定化细胞进行单级生物脱氮方面取得了很大的进展 开发出许多新型生物反应器或新的固定化方法 但无论是生物膜还是固定化细胞所构成的单级生物脱氮系统目前均处于实验室或中试规模的研究阶段∀一些新型反应器如 碳源循环单级生物脱氮反应器和新型生物纤维膜反应器已显示出了巨大的潜在应用价值 将是未来单级生物脱氮领域研究的主要方向之一∀某些经济技术方面的研究表明 硝化菌和反硝化菌混合固定的单级生物脱氮技术具有良好的工作应用前景 今后应进一步完善传质和反应动力学方面的研究 以便为工程设计提供相适应的参数∀参考文献εταλN G.CO M张自杰林荣忱 金儒霖 排水工程 第二版 北京 中国建筑工业出版社εταλεταλ电话传真Ε αιλ收稿日期。
污水处理AO工艺脱氮
污水处理AO工艺脱氮污水处理AO工艺脱氮污水处理是当代社会中非常重要的环境保护任务之一。
随着人口的增加和工业化进程的加快，污水排放量也呈现出快速增长的趋势。
污水中含有大量的有机物和氮、磷等营养物质，如果不经过处理直接排放到环境中，将会对水体造成严重的污染。
氮是污水中比较关键的污染物之一，对水环境的影响非常显著。
氮的存在会导致水体富营养化，产生大量的藻类和浮游生物，形成蓝藻水华，破坏水体生态平衡。
而且，氮也会对人体健康造成影响，例如引发氮中毒等症状。
为了解决污水中氮的脱除问题，科学家们研究出了许多脱氮的工艺。
其中，AO工艺是一种比较常用和有效的方法。
AO工艺是一种生物处理工艺，通过好氧区和厌氧区交替作用来实现氮的脱除。
AO工艺的原理主要是利用了两类细菌的作用：硝化细菌和反硝化细菌。
在好氧区，硝化细菌将氨氮转化为硝态氮，反应公式如下：2NH4+ + 3O2 -> 2NO2+ 2H2O + 4H+2NO2+ O2 -> 2NO3-这一步骤被称为硝化反应，其实质是将氨氮转化为硝态氮。
硝化细菌是生活在富氧环境下的细菌，需要给予充足的氧气供给。
在厌氧区，反硝化细菌利用硝态氮作为电子受体，将硝态氮还原为氮气，进而实现氮的去除。
反硝化反应公式如下：2NO3+ 10H+ + 12e-> N2 + 6H2O这一步骤被称为反硝化反应，其实质是将硝态氮还原为氮气。
反硝化细菌是生活在无氧环境下的细菌，对氧气敏感。
通过好氧区和厌氧区的交替作用，AO工艺能够有效地将污水中的氮去除。
在实际应用中，通常还会增加沉淀池等单元，以进一步提高氮的去除效果。
还需要合理控制AO工艺的运行参数，例如DO （溶解氧浓度）、pH等，以保证细菌的正常生长和活性。
，AO工艺是一种非常有效的污水处理工艺，可以实现对污水中氮的脱除。
通过好氧区和厌氧区的交替作用，利用硝化细菌和反硝化细菌的作用，将氨氮转化为硝态氮，再将硝态氮还原为氮气，从而实现氮的去除。
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第34卷第7期 辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2015年7月V ol.34 No.7 Journalof Liaoning Technical University （Natural Science ） Jul. 2015 收稿日期：2014-09-04基金项目：科技部科研院所技术开发研究专项项目（2009EG122186）；中国煤炭科工集团科技创新基金项目（2012MS022）；浙江省重大科技专项重点社会发展项目（2009C03005-2）.作者简介：肖艳（1984-），女，安徽 濉溪人，工程师，主要从事水处理等方面的研究. 本文编校：焦丽肖艳.煤矿工人村生活污水处理脱氮工业性试验研究[J].辽宁工程技术大学学报:自然科学版,2015,34(7):806-809.doi:10.11956/j.issn. 1008-0562.2015.07.008Xiao Yan.Industrial experiment study on sewage denitrification of workers village in Coal mine[J].Journal of Liaoning Technical University:Natural Science,2015,34(7):806-809. doi:10.11956/j.issn.1008-0562.2015.07.008煤矿工人村生活污水处理脱氮工业性试验研究肖 艳（煤科集团杭州环保研究院有限公司 水处理研究所，浙江 杭州 311201）摘 要：针对临涣煤矿工人村生活污水二级生化处理后氨氮（NH 4-N +）不能满足地方环保排放要求，后续采用同步生物氧化（SBOT ）工艺对其出水进行脱氮工业性试验研究.结果表明，缺氧/好氧(A/O)二级生化处理出水中平均质量浓度CODcr 44.9 mg·L -1、NH 4-N + 37.85mg·L -1、SS 21.74mg·L -1，SBOT 水力停留时间2.88 h 、溶解氧2.5~ 3.0 mg·L -1，最终出水中平均质量浓度为CODcr 14.8 mg·L -1、NH 4-N + 0.85 mg·L -1、SS 4.00 mg·L -1，平均去除率分别为66.9%， 91.55%，81.49%，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A 标准. 关键词：生活污水；脱氮；深度处理；同步生物氧化；工业性试验中图分类号：X 703 文献标志码：A 文章编号：1008-0562(2015)07-0806-04Industrial experiment study on sewage denitrificationof workers village in Coal mineXIAO Yan(Water treatment department, CCTEG Hangzhou Environmental Research Institute, Hangzhou 311201, China) Abstract: Aimed to the concentration of NH 4-N + not satisfying the requirement of local environmental protection agency, after sewage secondary treatment of workers village at Linhuan colliery, the industrial experiment study was conducted by the consequent process of simultaneous biological oxidation techniques (SBOT) to treat the effluent for denitrification. The results show that the average mass concentrations of CODcr, NH 4-N +, SS in the effluent of anoxic/aerobic (A/O) process are 44.9mg·L -1, 37.85mg·L -1 and 21.74mg·L -1; the hydraulic retention time and dissolved oxygen of SBOT are 2.88h and 2.5~3.0mg/L; the average concentrations of CODcr, NH 4-N +, SS are 14.8 mg·L -1，0.85 mg·L -1，and 4.00 mg·L -1, with the average removal rates of 66.9%, 91.55%, and 81.49%, respectively. Key words: domestic sewage; denitrification, advanced treatment; simultaneous biological oxidation techniques; industrial experiment0 引言随着煤矿区人们生活水平的提高，饮食结构发生改变，煤矿区工人村生活污水氨氮含量较以往大大提高.国家环保“十二五”规划对氨氮提出减排后，地方环保部门对煤矿排污标准要求提高，氨氮[1]超标的煤矿工人村生活污水处理站都面临提标改造.临涣煤矿工人村生活污水处理站始建于2003年，采用缺氧/好氧（A/O ）工艺[2]，“十一五”期间被地方环保部门列为节能减排单位，减排控制指标为COD cr ，由于出水COD cr 不达标，2010年进行改造，增加一套A/O 池，改造后出水CODcr 能够达标，但出水NH 4-N +为22.6~47.3 mg·L -1，不能满足排放要求.采用生物法[3-4]是降低二级出水NH 4-N +最经济有效的方法[5]，常用工艺除了A/O [6]法外，还有曝气生物滤池[7-8]（BAF ）和膜生物反应器[9-10]（MBR ）.A/O 工艺是将碳氧化和硝化分开进行，水力停留时间长，有机负荷低，耐冲击能力差.BAF 工艺运行过程中需要加碱，运行成本高，需要定期反冲洗，运行管理复杂.MBR 运行能耗高，工程投资大，运行管理复杂.针对二级出水水质及现有场地狭小情况，采用同步生物氧化[11-13]（SBOT ）工艺进行工业性试验.第7期 肖 艳：煤矿工人村生活污水处理脱氮工业性试验研究 8071 材料与方法1.1 水质情况临涣煤矿工人村生活污水处理水量为2 000 m 3/d ，原处理采用A/O 工艺，其流程见图1，经过缺氧/好氧处理后，二沉池出水含氮化合物仅部分水完成硝化反硝化，主要成分为NH 4-N +.水质情况见表1.图1 原污水站工艺流程Fig.1 process flow of raw sewage station表1 工人村生活污水水质 Tab.1 water quality of worker’s village指标 COD cr 质量浓度/( mg·L -1) NH 4-N +质量浓度/( mg·L -1)SS 质量浓度/( mg·L -1) pH原水 124~269 37.1~65.8 38.3~57.1 7.3~7.8二沉池出水31.7~49.5 22.6~47.3 15.2~24.6 7.2~7.61.2 实验装置与流程根据临涣矿工人村原生活污水处理站二沉池出水特点，选用同步生物氧化（SBOT ）进行脱氮实验研究.实验流程见图 2.在二沉池后增加两组SBOT 装置，每组4格，总有效容积为240 m 3.内部采用折流式构造，由上至下为上拦截网、生物载体（De-CNitrogen-Ⅱ）、下拦截网、曝气管及集泥区.装置的一端设风机、流量计、进水管、排泥管及放空管，另一端设配电柜及控制系统，进出水量由阀门调节，排泥靠电动阀控制.图2 实验流程Fig.2 process flow of experiment实验分为两个阶段，第一阶段为微生物的驯化与固化阶段，时间为30 d ；第二阶段为运行工艺参数调整控制阶段，时间90 d.实验过程如下：先将池内注满水，加入微生物菌种（MK-Bacter-Ⅱ）100 kg ，闷曝3 d ，调节进水流量为30 m 3/h ，检测出水COD cr 、NH 4-N +及SS ，直至COD cr ≤50 mg/L 、NH 4-N +≤ 5 mg/L ，认为微生物的驯化、固化基本完成.逐步增加进水量至83.3 m 3/h ，调整运行参数，考察各污染物去除效果.1.3 检测方法COD ：哈希DR1010 COD 测试仪；NH 4-N +：哈纳H196733氨氮测定仪；悬浮物（SS ）：重量法.2 结果与讨论2.1 SBOT 系统对各污染物的去除效果实验过程中保持水力停留时间2.88 h ，溶解氧2.5～3.0 mg·L -1，每天早晚各取样一次，平均值作为检测值.（1）对CODcr 的去除效果如图3，检测SBOT 系统进水CODcr 质量浓度为43.15～48.6 mg·L -1，平均44.9 mg·L -1，出水12.35～16.7 mg·L -1，平均14.8 mg·L -1，平均去除率66.9%.图3 系统进出水CODcr 变化 Fig.3 CODcr change of inffluent and effluent由于工人村配套餐饮、洗浴等服务设施较多，生活污水中难降解有机物含量高.经A/O 工艺处理后，可降解有机物得以去除，难降解有机物去除效果不明显.SBOT 系统对难降解有机物去除效果好，主要是因为SBOT 装置中采用的网型宽孔高分子生物载体携带大量氨基、羧基和羟基等活性基团，可与微生物肽链氨基酸残基形成离子键或共价键结合，固化微生物能力强，携带微生物种群丰富.载体曝气二沉池消毒池排放格栅井调节池提升泵污水缺氧池污泥外运污泥池污泥脱水机辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 第34卷808 由内而外形成厌氧、缺氧、好氧的微环境，系统中存在大量好氧、兼性及厌氧菌，提高了有机物去除的广谱性.（2）对NH 4-N +的去除效果对SBOT 进出水NH 4-N +进行检测，结果如图4.进水NH 4-N +质量浓度为33.45～43.7mg·L -1，平均37.85 mg·L -1；出水为0.56~1.03 mg·L -1，平均 0.85 mg·L -1；平均去除率为97.75%，出水NH 4-N +较稳定.NH 4-N +的去除首先要将氨态氮转化为硝态氮，这一过程需要硝化菌的存在.图4 系统进出水NH 4-N +变化Fig.4 NH 4-N + change of inffluent and effluent硝化菌对环境的变化很敏感，且要求很高，传统的生物法要求有机物BOD 质量浓度在20mg/L 以下，pH 值8.0以上，对二沉池出水检测，这两个条件均未满足.可见，微生物菌种（MK-Bacter-Ⅱ）经过培养驯化，已经形成优势硝化菌种，固化在微生物中.SBOT 工艺采用固化微生物的技术，不仅对COD cr 有良好的去除率，且对NH 4-N +有较高的去除率.水中逐格检测出水NH 4-N +，NH 4-N +降低的速率逐渐减小，第1格内NH 4-N +去除率达50%以上，这说明开始时MK-Bacter-Ⅱ菌种降解能力较强，随着时间的推移，营养物质消耗贻尽，导致MK-Bacter-Ⅱ菌种对NH 4-N +的降解能力下降.（3） 对SS 的去除效果污水生化处理过程中产生一定量的生物絮体或污泥，常规处理工艺需要配沉淀或过滤设施.对SBOT 进出水进行检测，进水SS 平均质量浓度18.75～24.3 mg·L -1，平均21.74 mg·L -1；出水3.525～4.61 mg·L -1，平均4.00 mg·L -1；平均81.49%.图5 系统进出水SS 变化 Fig.5 SS change of inffluent and effluentSBOT 池后未设沉淀池或滤池，出水SS 能够降低，是因为生物载体上携带大量微生物（15～ 25 g/L ），食物链长，载体内部的厌氧菌能够降解好氧过程中产生的污泥，剩余污泥量少，水中悬浮物主要是由微生物降解产生生物絮体而致.SBOT 出水设在上端，密集的生物载体有效截留了生物絮体，通过底部排泥斗收集排出，解决了原二沉池出水污泥上浮SS 超标问题.2.2 工业化系统运行效果及成本分析（1）工业化系统运行效果系统连续运行90 d ，出水NH 4-N +始终小于 2.0 mg·L -1，COD cr 小于20 mg·L -1，SS 小于10 mg·L -1，达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A 要求.表2 改造后出水水质Tab.2 effluent quality after transformation指标 COD cr 质量浓度/(mg·L -1)NH 4-N 质量浓度/(mg·L -1) SS 质量浓度/(mg·L -1)pH调节池 187 58.5 41.3 7.72 二沉池出水 44.9 37.85 21.74 7.56 SBOT 出水14.8 0.85 4.00 7.31（2）运行成本及效益分析从运行成本，对CODcr 、NH 4-N +和SS 去除效果几个方面对改造后（A/O+SBOT 工艺）和改造前（A/O 工艺）作了对比分析，见表3.表3 改造前后对比分析Tab.3 comparation of before and after transformation工艺 运行成本/(元·吨-1)COD cr 去除率/% NH 4-N + 去除率/% SS 去除率/%改造前0.33 75.99 35.30 47.36 改造后0.45 92.09 98.55 90.31从表3可以看出，采用A/O+SBOT 工艺改造后较改造前A/O 工艺吨水增加运行成本0.12元，每年增加运行费用8.76万元，但COD cr 、NH 4-N +和SS 去除率大大提高，每年可减少COD cr 排放22.0 t ，NH 3-N 排放27.0 t ，减少SS 排放13.0 t.3 结论（1）通过实验，SBOT 装置水力停留时间 2.88 h ，溶解氧2.55～3.0mg·L -1时，出水各污染物平均质量浓度为CODcr 14.8 mg·L -1，NH 3-N 0.85 mg·L -1，SS 4.00 mg·L -1；相应的平均去除率为：66.9%，91.55%，81.49%.（2）经过3个月的稳定运行，出水CODcr 、第7期肖艳：煤矿工人村生活污水处理脱氮工业性试验研究809NH3-N及SS均能够满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A要求.（3）改造后仅增加运行成本0.12元/t，每年可减少COD cr、NH3-N及SS污染物排放量62.0 t，环境、社会效益显著.（4）SBOT工艺后续无需设沉淀池或滤池，工艺简单，水力停留时间短，占地面积省，能够同时去除COD cr、NH3-N及SS，本工业性试验可为煤矿区生活污水和小城镇生活污水处理站改造提供技术支持.参考文献：[1] 何则芝.高氨氮、低碳氮比生活污水处理中的问题及解决方法[J].能源与环境,2009(3):94-96.He Zezhi.The treatment problems and Solutions of High nitrogen,low carbon-nitrogen ratio sewage[J].Energy and Environment,2009(3):94-96. 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