MSBR脱氮除磷性能研究

MSBR脱氮除磷性能研究

唐然[1]2003年在《MSBR脱氮除磷性能研究》文中研究说明随着工业化和城镇化的快速发展,以及污水综合排放标准的不断提高,采用具有同时脱氮除磷功能的污水处理工艺成为我国污水处理厂今后的发展趋势。研究开发经济有效、运行可靠,占地少的同时脱氮除磷工艺具有非常重要的现实意义。MSBR工艺是当今一种新的污水处理工艺,MSBR工艺可视为A2/O工艺和SBR工艺联合而成,具有脱氮除磷功能。该工艺外形结构为一矩形反应池,池内被分隔为7个处理单元。工艺能在不间断流量的条件下实现连续进出水运行。鉴于国内对MSBR工艺的研究现状,论文提出一种与现有MSBR工艺不同的新工艺流程,并对其进行了实验研究。本文在分析了脱氮和除磷动力学后,先对MSBR工艺流程作了详细的介绍,然后试验研究了不同泥龄条件下MSBR工艺的脱氮除磷运行效果及MSBR工艺的脱氮除磷性能。研究发现,MSBR工艺通过对流程的巧妙安排以及浓缩池的设置,较好地解决了脱氮和除磷间的矛盾,为硝化菌、反硝化菌和聚磷菌创造了良好的生活环境,从而为工艺达到较好的脱氮除磷运行效果创造了有利的客观条件。反应和沉淀交替进行的序批池更是加强了处理效果。实验结果表明,在SRT=15d,PH=7~8,T=25℃,厌氧池水力停留时间=60min,缺/厌氧池水力停留时间=30min的工艺条件下,MSBR工艺取得了94.2%的COD去除率,88.7%的磷去除率,81.4%的氨氮去除率。实验证明MSBR工艺具有脱氮除磷的优越性。最后,论文为MSBR工艺的实际应用提出了一些建议。

石瑾[2]2007年在《MSBR污水脱氮除磷工艺试验研究及工程应用》文中提出随着水体环境的污染和水体富营养化日益严重,我国对原有城市污水综合排放标准进行了修订,新标准对氮、磷均提出了具体、严格的要求,城市污水处理厂在降解有机物同时要求进行脱氮和除磷处理。本论文采用集约化污水生物脱氮除磷工艺对城市污水进行脱氮除磷工艺研究,并将研究成果应用于工程实践。在合流污水一期工程预处理厂建造了250m~3/d的试验装置,对不同污染物质处理效果进行试验研究,结果表明:MSBR工艺单元控制和调节方便,运行灵活,可实现多种方式运行;系统的各单元为各优势菌种的生长繁殖创造了最佳的环境条件,对碳源要求低,生化反应速率高,脱氮除磷效果好。通过工程实践证明MSBR工艺在处理效率、占地面积及运行费用上均优越于其它脱氮除磷工艺,是一种既适合城市大型污水处理厂又适合城镇中小型污水处理厂的生物脱氮除磷工艺。

严晨敏, 张代钧, 唐然, 卢培利, 龙腾锐[3]2005年在《一种改进的MSBR工艺脱氮除磷性能的仿真模拟与试验研究》文中进行了进一步梳理针对 6池MSBR工艺除磷效果不佳和污泥上浮问题 ,通过新增厌氧池、调整浓缩池位置对其进行改造 ,提出了一个改进的 7池MSBR工艺 .应用活性污泥 2号模型 (ASM 2 )分别对两种工艺进行了仿真模拟 ,结果表明 ,改进工艺具有较好的脱氮除磷性能 .在此基础上对 7池MSBR工艺开展了实验室试验 ,试验结果显示 ,新工艺对耗氧有机物 (以COD值计 )、NH+ 4 N、TP的去除率分别为 94 2 %、81 4%和 88 7% ,脱氮除磷效率均高于有关文献报道的 6池工艺 .新工艺妥善处理了脱氮除磷等各单元之间的关系 ,因而强化了除磷脱氮能力 .试验结果与模型模拟结果基本吻合 ,表明活性污泥模型对新工艺的开发具有一定的指导意义

赵杰[4]2013年在《连续流与间歇流混合态反应器MSBR净化特性研究》文中提出从反应器动力学上分析,连续流反应器处理,具有处理能力大、效率高和脱氮除磷性能好的优点。但是其缺点是运行不够稳定,受进水水质的影响较大,对低浓度污水的处理效果较差。而间歇流反应器可以通过时间上的控制来克服进水波动性,达到较好的出水效果,抗负荷能力大,占地面积小等优点,但是反应器在一个池子内发生硝化、反硝化、固液分离整体处理效果不好,并且池容的利用率低。MSBR是A~2/O工艺(连续流推流式反应器)与SBR工艺(间歇流完全混合式反应器)的组合工艺,理论上是为了将连续流与序批操作的优点结合起来,既能连续进、出水,又能根据水质波动调节系统的序批式进行缺氧或者好氧反应时间,但也存在其固有的缺点。本文采用北方某市污水处理厂MSBR工艺的实际运行资料,对系统特点与优缺点进行了分析,解析实际工程中存在的问题,为工艺的优化和应用推广奠定基础。选取北方城市污水处理厂是因为北方地区水质变化大,进水稳定性差,温度变化明显,对污水处理厂的负荷较高,要求工艺的耐负荷能力大。分析MSBR在实际工况中的数据得出如下结论:(1)MSBR可以连续进出水,抗负荷能力强,出水水质稳定,集约化程度高。(2)MSBR系统在脱氮过程中反硝化的效率过低,可采用的措施有:a.可以改变进水位点,b.增化SBR段的缺氧搅拌,c.改变回流路径。(3)针对进水水质,可增大SBR段的灵活运行方式,强化降解难去除的污染物质,但同时要求系统的自动化程度高。

郑楠, 王强, 张玉翠[5]2009年在《膜序批式生物反应器(MSBR)脱氮除磷性能研究》文中研究表明[目的]研究膜序批式反应器系统(MSBR)对城市生活污水的脱氮除磷性能。[方法]采用厌氧-好氧-缺氧+膜出水的运行方式(AOA-MSBR),考察MSBR系统对生活污水的脱氮除磷性能去除效果,并分析氮磷的去除机理。[结果]在水力停留时间为11h,污泥浓度为4000~5000mg/L的条件下,通过AOA-MSBR运行方式可实现高效脱氮除磷功能,对COD,氨氮、总氮、总磷平均去除率分别达到95%、97%、89%和90%,且系统具有较强的抗冲击负荷能力。MSBR系统存在同步硝化反硝化和反硝化除磷现象,分别占总氮和总磷的总去除率的15.5%和16.5%。[结论]在厌氧一好氧一缺氧的环境下,MSBR系统具备很好的硝化和反硝化条件,有利于氮磷的去除,同时系统存在同步硝化反硝化和反硝化除磷现象,增强了对氮磷的去除能力。

王晓东[6]2012年在《MSBR工艺性能分析与运行优化研究》文中提出随着水环境污染问题的日益突出和国家对污水排放标准的提高,具有同步脱氮除磷功能且具有占地面积小、运行管理简便等优点的新型污水处理工艺逐步成为该领域研发与应用的焦点。MSBR工艺(Modified Sequencing Batch Reactor)集约式、一体化的设计方式使其具有占地面积小、无需二沉池、自动化程度高等优点,近年来在世界范围内得到越来越多的应用。为了完善和促进MSBR工艺的研究发展,本课题以青岛海泊河污水处理厂实际生产运行的MSBR污水处理系统为研究对象,开展了一系列的生产性试验,全面考察了MSBR系统在不同季节条件下的工作性能,并在此基础上对工艺运行方式进行优化控制,对MSBR工艺污泥沉降性能和脱氮除磷效果进行了深入研究,研究结果表明:(1)污泥沉降效果是制约系统运行稳定性的关键,若污泥沉降不理想,污泥易随出水流出系统,导致出水SS、COD、总氮、总磷等指标偏高。因此,改善污泥沉降效果,防止污泥随出水流失是工艺运行管理和优化控制的工作重点。(2)系统反应温度为18~25℃时污泥沉降良好,出水总氮浓度高于21mg/L,出水总磷浓度高于1mg/L,系统脱氮除磷效果有待提高。生产性试验结果表明,进水碳源不足是制约系统脱氮除磷效果的主要因素,补充外碳源乙酸钠40~70mg/L(以COD计),出水总氮浓度下降至16mg/L以下,出水总磷浓度低于0.5mg/L。MSBR系统在夏季具有较好的同步硝化反硝化效果,当进水中投加乙酸钠使COD增加70mg/L时,系统前置反硝化彻底,聚磷菌释磷充分并合成过量胞内储能物质PHA,此时将好氧区末端DO调整为0.5~1.0mg/L时,活性污泥絮体内部形成微环境下的缺氧区,微生物利用好氧吸磷剩余的PHA为碳源进行内源反硝化,这种条件下可去除总氮4~7mg/L。(3)当SBR单元泥层泥位在5米以下时,系统满负荷出水流速为6.6mm/s,小于7mm/s的沉淀池设计上限,此时SBR单元整个出水阶段泥层稳定;若泥位没有下降至5米以下,出水阶段污泥层受水力冲击上浮。对于MSBR系统的设计而言,对于MSBR系统的设计而言,一方面应尽量减小SBR单元长宽比,以降低SBR出水表面负荷,另一方面应根据活性污泥性状和污泥实际沉降效果合理设计SBR单元消能挡墙高度,使其不低于沉降出水时的泥水界面。(4)工艺运行条件改变引起系统污泥负荷、DO等条件发生较大变化,导致MSBR系统发生严重的丝状菌污泥膨胀现象。预防和控制丝状菌膨胀的方法是一方面防止SBR单元周期设置过长使污泥长期处于缺氧状态;另一面使系统在稳定的负荷条件下运行。实验结果表明,COD污泥负荷为0.15~0.20gCOD/(gMLSS d)时污泥不易发生丝状菌膨胀,活性污泥絮体生长良好。(5)对污泥EPS进行监测分析期间,活性污泥发生非丝状菌膨胀、丝状菌膨胀、污泥絮体解体与再生等过程。污泥发生非丝状菌膨胀时,污泥絮体分散式生长,结构膨松,此时污泥EPS含量与SVI值呈正相关;丝状菌膨胀时期,污泥中EPS含量越高,菌胶团在污泥中占得比例越大,SVI值越小;在LB-EPS含量减少,TB-EPS增加的菌胶团生成过程中,总EPS量越高,SVI值越小;在LB-EPS含量增加,TB-EPS减少的污泥解体过程中,总EPS含量越高,SVI值越大。判断EPS含量及其成分的变化对污泥沉降效果的影响时,应先根据季节性变化判断污泥所处的生长时期。(6)将膨胀状态和非膨胀状态下的活性污泥性质进行综合分析发现,SVI值、MLVSS/MLSS值和污泥代谢活性均随着季节性的温度变化而变化。系统反应温度、SVI、MLVSS/MLSS和TTC-DHA之间存在较高相关性。当系统反应温度发生变化时,活性污泥微生物代谢活性通过影响活性污泥中NVSS积累量和MLVSS/MLSS值进而改变活性污泥沉降性能。因此,活性污泥微生物代谢活性的变化是导致活性污泥沉降性能受温度影响的生物学原因。(7)低温条件下MSBR系统硝化效果较差,在系统反应温度低于15℃时对氨氮去除率不足50%,而当温度低于12℃时,系统对氨氮几乎无去除效果。低温条件下活性污泥代谢活性较低,而MSBR系统MLSS较低造成低温条件下硝化反应所需的生物量不足是冬季硝化效果差的主要原因。冬季在不影响污泥沉降效果的前提下,应尽量增加系统MLSS以提高硝化效果。

郑敏[7]2005年在《7池MSBR工艺的脱氮除磷的试验研究》文中研究表明7池MSBR是一种能够脱氮除磷的污水处理新工艺,因其是后置反硝化的,常常由于碳源不足,导致系统脱氮率不高。解决这一问题的常见方法或者是以降低系统的除磷率为代价,或者是通过外加碳源而多耗能源的方式。论文基于反硝化聚磷原理,提出利用同时反硝化除磷过程来解决7池MSBR工艺的后置反硝化碳源不足的问题。通过对比分析同时反硝化除磷的工艺环境和影响因素,发现7池MSBR工艺的工艺环境适合于反硝化除磷菌的生长。将同时反硝化除磷原理应用到7池MSBR工艺中,研究了7池MSBR系统中的反硝化除磷作用。首先构建制作了7池MSBR工艺试验平台,进行了7池MSBR工艺的脱氮除磷机理的研究。试验结果表明,在外加碳源的基础上,7池工艺的去除CODcr,NH_4~+-N,TP的效率分别达到了90.3%,78.6%,81.5%,与原水分流后的6池MSBR工艺相比,7池工艺的除TP效率提高了10.7% ,而去除NH_4~+-N效率提高了5.4%。7池工艺的脱氮除磷性能优于6池工艺。然后采用改变7池MSBR系统工艺流程的方法,在7池MSBR工艺中实现了同时反硝化除磷过程,研究了工艺的脱氮除磷效果。试验结果表明,经改变后的7池MSBR工艺在无外加碳源的的情况下,系统的TP的去除率为75.4%,NH_4~+-N的去除率为66%。而无外加碳源的6池工艺的去除NH_4~+-N,TP的效率分别为59.9%,75.9%。与原水不分流型6池工艺相比,改变工艺流程后的7池工艺的去除TP的效率与6池相差不大,但是去除NH_4~+-N效果比6池工艺高出了6.1%。试验结果表明利用同时反硝化除磷原理部分解决7池MSBR工艺后置反硝化碳源不足的问题是可行的。

林衍, 张欣, 唐然[8]2007年在《改进改良式序列间歇反应器脱氮除磷试验研究》文中研究表明针对6池MSBR工艺除磷效果不佳和污泥上浮问题,试验通过对流程的巧妙安排以及浓缩池的设置,较好地解决了脱氮和除磷之间的矛盾。根据污泥龄(SRT)选择实验,确定温度为25℃、pH为7~8、SRT为15d、厌氧池HRT为60min、缺/厌氧池HRT为30min的条件下进行脱氮除磷试验。试验结果表明,改进的MSBR工艺的脱氮和除磷效果都比较好,对COD、氮、TP的去除率分别为94.2%、81.4%、88.5%。

冷寒[9]2007年在《6池与7池MSBR除磷影响因素的对比研究》文中进行了进一步梳理现在城市污水处理厂对氨氮的去除一般都能达标,而对磷的去除难以达到新的国家排放标准,研究污水处理工艺的除磷机理具有重要的实际意义。MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)工艺具有一定的脱氮除磷功能,但是作为一个刚刚开发出不久的污水生物处理工艺,MSBR尚未得到深入、广泛的研究;现有的对MSBR生物除磷机理的研究和探讨还不能满足MSBR工艺发展的需要。在MSBR工艺中对除磷有影响的因素众多,研究各影响因素对MSBR系统除磷的作用对完善MSBR工艺的除磷功能和工艺的设计和运行具有重要的指导意义。本文在前人试验的基础上,在出水氨氮达标的情况下,通过对6池MSBR与7池MSBR工艺除磷影响因素的分析,研究6池MSBR和7池MSBR除磷的机理,找出影响MSBR除磷效果的关键因素,确定各影响因素相对最佳值;对比分析各影响因素对6池与7池工艺除磷的影响,研究各系统的优缺点,试验结果表明:(1)进水COD/P为选定的试验因子中对除磷的影响程度最大的,在6池工艺中,所选因子对除磷影响程度的由大到小的关系为:COD/P>MLSS>R>COD/N;在7池工艺中,所选因子对除磷影响程度的由大到小的关系为:COD/P> R > MLSS >COD/N。(2) 7池工艺为生物除磷创造了更好的条件。7池增加了一个缺氧/厌氧池,消除了进水中的DO和污泥回流带来的NO3-,保证了聚磷菌的厌氧条件下充分释磷;7池工艺中缺氧池位于污泥浓缩池之后,这种流程安排使得7池可以处理比6池进水NH4含量较高的废水,对高浓度NH4有较好的耐受性。(3)两工艺中TP去除率随进水COD/P变化的趋势相同,都为先增大后趋于稳定。6池的转折点出现在COD/P为100时,7池的转折点出现在COD/P为60时。与6池工艺相比,7池能处理磷负荷更高的进水,(4)在6池和7池工艺中,TP去除率随R的增大出现先升后降的趋势。6池工艺的去除率最大值出现在R为0.5时,7池工艺去除率最大值出现在R为0.6时。(5)较理想的污泥回流是在最小的混合液回流量下回流最大量的活性污泥。仅仅用污泥回流比R来衡量回流污泥量是不够的,浓缩池中污泥的沉降性能也是一个重要的参数,对污泥回流量有较大的影响。(6)进水COD/N对MSBR6池工艺和7池工艺除磷的影响上有一定的一致性。6池与7池工艺的SBR缺氧段都发现了反硝化吸磷的现象。(7)厌氧池释磷量也随着进水COD浓度的增加而增加。6池工艺TP去除率随着进水中COD浓度的增加也有所增加,7池工艺TP去除率随着进水中COD浓度的增加表现为先增大后减小的趋势。7池对进水COD浓度的变化比6池敏感,6池工艺比7池工艺耐受的COD进水浓度高,在实际工程应用中,7池工艺的进水COD要尽量保持在一个合适的范围内,以免系统对磷的去除效果出现大的波动。

陶先超, 李维, 石先阳[10]2016年在《移动床序批式反应器同步脱氮除磷特性及功能菌分析》文中提出以合成废水为研究对象,采用悬浮填料上生长生物膜替代传统SBR中活性污泥研究移动床序批式反应器同步脱氮除磷性能,通过一个典型周期内水质各理化指标的变化及荧光原位杂交分析生物膜脱氮除磷机理。结果表明,当进水COD为300 mg/L,NH_4~+-N为40 mg/L,TP为8 mg/L时,COD、TN、TP去除率分别为91.1%、81.9%、72.7%,在MSBR内实现了同步脱氮除磷。反应器运行的好氧阶段,同步硝化反硝化率达89.7%,聚磷菌中反硝化聚磷菌比例为92.3%。成熟生物膜中AOB、NOB、PAOs、GAOs占总菌比例分别为(40.45±10.89)%、(5.74±1.27)%、(4.10±0.85)%、(26.00±6.25)%,推测生物膜中存在短程硝化反硝化反应,较多的GAOs保持了一定水平的内碳源反硝化,但与PAOs竞争会导致除磷效果的不稳定。

参考文献:

[1]. MSBR脱氮除磷性能研究[D]. 唐然. 重庆大学. 2003

[2]. MSBR污水脱氮除磷工艺试验研究及工程应用[D]. 石瑾. 同济大学. 2007

[3]. 一种改进的MSBR工艺脱氮除磷性能的仿真模拟与试验研究[J]. 严晨敏, 张代钧, 唐然, 卢培利, 龙腾锐. 环境科学学报. 2005

[4]. 连续流与间歇流混合态反应器MSBR净化特性研究[D]. 赵杰. 西安建筑科技大学. 2013

[5]. 膜序批式生物反应器(MSBR)脱氮除磷性能研究[J]. 郑楠, 王强, 张玉翠. 安徽农业科学. 2009

[6]. MSBR工艺性能分析与运行优化研究[D]. 王晓东. 青岛理工大学. 2012

[7]. 7池MSBR工艺的脱氮除磷的试验研究[D]. 郑敏. 重庆大学. 2005

[8]. 改进改良式序列间歇反应器脱氮除磷试验研究[J]. 林衍, 张欣, 唐然. 环境污染与防治. 2007

[9]. 6池与7池MSBR除磷影响因素的对比研究[D]. 冷寒. 重庆大学. 2007

[10]. 移动床序批式反应器同步脱氮除磷特性及功能菌分析[J]. 陶先超, 李维, 石先阳. 水处理技术. 2016

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