CN113233589A - 一种间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置和方法，属于污水生物处理领域。城市污水进入同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷反应器中，采用厌氧/间歇曝气的运行方式，厌氧段反硝化聚磷菌和聚磷菌充分吸收原水中的有机碳源并储存为内碳源PHAs且进行释磷；在间歇曝气阶段，在低氧好氧段发生短程硝化、厌氧氨氧化和好氧吸磷；在缺氧段，继续发生厌氧氨氧化，反硝化聚磷菌利用硝态氮实现进一步脱氮除磷。本发明可实现城市污水氮磷的同步深度去除，为污水生物处理领域提供一种新的思路。
Description
技术领域
本发明涉及一种间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置和方法，属于污水生物处理技术领域。
背景技术
随着经济的快速发展和人们对美好生活环境的迫切需要，环境问题愈受关注。其中，水污染治理更是刻不容缓。我国由于人口众多，人均水资源严重不足，仅拥有世界平均水平四分之一的人均水资源占有量。然而人们环保意识不强、只追求速度的经济发展等原因导致仅有的水资源也面临污染严重的态势。过量排放到自然水体的N、P等营养物质的富集将造成水体富营养化(Eutrophication)，产生“水华”，此时鱼类和贝类等因缺乏生存所需的氧气而出现大量死亡。分解腐败尸体时又会进一步消耗氧气同时产生甲烷和二氧化碳等温室气体，分泌有毒酸等物质，最终会破坏整个水生生态系统的正常功能并危害人类正常生产生活。因此，对水中COD、N及P等污染物的有效控制尤为关键。
在过去的污水生物脱氮领域中，传统的脱氮技术主要是基于硝化-反硝化作用进行脱氮，但随着处理量和处理标准的不断提高，这种工艺面临着诸多问题。首先，硝化阶段需要消耗大量溶解氧，造成高曝气能耗。其次，反硝化阶段需要有机碳源，而低C/N城市污水难以满足反硝化的要求，导致脱氮效果变差。如果额外投加碳源强化反硝化效果，但又会增加运行成本。而传统的生物除磷技术主要是基于富集聚磷菌在厌氧条件下将有机碳源储存为内碳源并且释磷，然后在好氧条件下利用内碳源产生的能量同时以氧气为电子受体完成对磷的吸收，最终通过排放富磷剩余污泥的方式实现系统中磷的去除。另外，在污水生物处理过程中，微生物通过利用污水中有机物和氮磷等物质快速繁殖，形成大量的剩余污泥；并且，在这过程中可产生大量的温室气体，包括二氧化碳和氧化亚氮，严重危害大气。因此，我们迫切地需要研发低耗、高效、绿色的新型生物处理工艺。
目前的新型脱氮工艺主要通过短程硝化与厌氧氨氧化工艺耦合进行污水脱氮，具有节省曝气量，无需外加碳源，污泥产量低的优点，目前在主流中的应用主要分为一体化和两段式的短程硝化-厌氧氨氧化(PN/A)工艺。一体式与两段式PNA工艺均可以实现污水高效脱氮，然而相较于两段式PNA工艺而言，一体式SPNA工艺操作简便、流程较短，可以显著降低基建费用与运行成本，且一体式SPNA系统多在亚硝态氮与DO浓度较低的条件下运行，其一氧化氮与氧化亚氮的排放量较低，可以减少大气污染。此外，在长期运行过程中，两段式PNA系统难以维持稳定的短程硝化效果，当水质波动较大时，可能无法为厌氧氨氧化反应提供合适的氨氮与亚硝态氮基质；并且当进水氨氮浓度过高时，短程硝化反应器产生的高浓度的亚硝态氮可能会抑制厌氧氨氧化活性。因此，目前一体式SPNA工艺的应用较为广泛。
然而，这种新型工艺也存在一定问题，例如短程硝化难以稳定维持，出水含有过量硝态氮。此外，在处理城市生活污水时，曝气浪费原水中的有机碳源和无法除磷这两个问题，也限制了其在城市污水处理中的推广应用。
而反硝化除磷(DPR)技术很好地解决了以上问题。反硝化聚磷菌在厌氧条件下将有机碳源储存内碳源PHAs，并完成释磷后，能够不以氧气为电子受体，而是可以在缺氧条件下用NOx --N(硝氮或亚硝氮)作为电子受体进行超量吸磷，同时将NOx --N还原为氮气。以特殊的“一碳两用”的方式，对氮磷实现同步去除。因此DPR工艺可以作为一种提高SPNA工艺出水标准的辅助手段。
因此本发明将SPNA工艺与DPR工艺的结合将实现互补的作用，反硝化聚磷菌可以利用对厌氧氨氧化菌产生不利影响的有机物去除剩余硝态氮，同时完成磷的去除。此外，耦合后的一体化工艺也具有曝气能耗低、基建运行成本低的优势，可实现处理城市生活污水的氮磷同步深度去除。
发明内容
本发明提出一种间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置和方法，解决了目前的短程硝化/厌氧氨氧化一体化工艺在处理城市生活污水时所存在的有机碳源未被充分利用、出水有较高硝态氮、无法除磷等问题，实现了氮磷的同步深度去除。首先城市污水进入同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR中，通过厌氧搅拌，绝大部分有机碳源被反硝化聚磷菌和聚磷菌储存为内碳源PHAs并完成释磷；进入间歇曝气阶段，好氧段中氨氮部分转化为亚硝态氮，随即在厌氧氨氧化填料上被利用完成脱氮，该阶段可能会有少量好氧吸磷的现象；在缺氧段，好氧段积累的亚硝态氮被厌氧氨氧化菌进一步利用，全程硝化产物和厌氧氨氧化反应副产物硝态氮则会被反硝化聚磷菌利用以“一碳两用”的方式实现同步脱氮除磷。间歇曝气的运行策略既有利于短程硝化的维持，也有利于反硝化聚磷菌的生长。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置，其特征在于：其所用装置包括城市污水原水箱(1)、曝气泵(2)、同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR(3)、pH/DO测定仪(4)、搅拌器(5)、排水箱(6)和排泥箱(7)。同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR(3)内设置有：进气口(3.1)、曝气盘(3.2)、曝气砂头(3.3)、生物填料(3.4)、进水口(3.5)、排泥口(3.6)、搅拌桨(3.7)、pH探头(3.8)、DO探头(3.9)、加热棒(3.10)、溢流阀(3.11)、排水电磁阀(3.12)。
其中，曝气盘(3.2)与曝气砂头(3.3)相连；pH探头(3.8)和DO探头(3.9)与pH/DO测定仪(4)相连；搅拌桨(3.7)与搅拌器(5)相连；城市污水原水箱(1)通过进水蠕动泵(1.1)与进水口(3.5)相连；曝气泵(2)通过气体流量计(2.1)与进气口(3.1)相连；排水箱(6)与溢流阀(3.11)和排水电磁阀(3.12)相连；排泥箱(7)通过排泥蠕动泵(7.1)与排泥口(3.6)相连。
间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)反应器启动阶段：接种短程硝化污泥和厌氧氨氧化填料于短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器中，絮体污泥浓度控制在2000～2500mg/L，生物填料填充比控制在15～20％；在34℃条件下以间歇曝气的运行方式启动短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器。
2)运行过程具体操作如下：人工合成只含氨氮(浓度为60～80mg/L)的配水由原水箱通过进水蠕动泵进入短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器；进水结束后，采用间歇曝气的运行方式，先好氧搅拌30～40min，通过气体流量计(2.1)和pH/DO测定仪(4)控制DO为0.3～0.5mg/L，氨氮部分转化为亚硝态氮，随即在厌氧氨氧化填料上被利用完成脱氮，接着缺氧搅拌30～40min，好氧段积累的亚硝态氮被进一步利用，接着继续好氧/缺氧……好氧/缺氧，直到好氧段氨氮浓度为2～5mg/L时结束曝气，再进行一段30～40min的缺氧搅拌，最后沉淀50～80min后通过排水电磁阀(3.12)排入排水箱，排水比50～55％，闲置1～1.5h，一个完整周期结束，接着进行下一个周期。该阶段反应器不排泥。待系统总无机氮去除率达80～85％之后，可视为系统启动成功；
将长期驯化后磷去除率为90～95％的反硝化聚磷菌污泥接种到反应器中，进水由人工配水改为城市生活污水，运行模式改为厌氧/间歇曝气。进水结束后，厌氧搅拌2～3h，使反硝化聚磷菌和聚磷菌充分吸收原水中的有机碳源并储存为内碳源PHAs且进行释磷，进入间歇曝气阶段，先好氧搅拌30～40min，通过气体流量计(2.1)和pH/DO测定仪(4)控制DO为0.3～0.5mg/L，氨氮部分转化为亚硝态氮，随即在厌氧氨氧化填料上被利用完成脱氮，该阶段可能会有少量好氧吸磷的现象，接着缺氧搅拌30～40min，好氧段积累的亚硝态氮被厌氧氨氧化菌进一步利用，全程硝化产物和厌氧氨氧化反应副产物硝态氮则会被反硝化聚磷菌利用实现进一步脱氮除磷，接着继续好氧/缺氧……好氧/缺氧，直到好氧段氨氮浓度为2～5mg/L时结束曝气，再进行一段30～40min的缺氧搅拌，最后沉淀50～80min后通过排水电磁阀(3.12)排入排水箱，排水比50～55％，闲置1～1.5h，一个完整周期结束，接着进行下一个周期。该阶段反应器需要排泥来实现除磷，通过排泥蠕动泵(7.1)控制排泥时间完成排泥，确保同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR的污泥龄控制在15～20d，污泥浓度维持在2500～3000mg/L。
本发明涉及的一种间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置和方法，具有以下优点：
1)本发明通过将反硝化除磷技术引入短程硝化/厌氧氨氧化一体化工艺中，利用其“一碳两用”的特点有效地解决了之前工艺有机碳源未被充分利用、出水有较高硝态氮、无法除磷等问题，可真正实现城市污水氮磷同步深度去除。
2)采用低氧间歇曝气的运行策略既有利于短程硝化的维持，也有利于反硝化聚磷菌的生长；同时曝气能耗低。
3)耦合后一体化装置流程简单、运行方便、节省基建成本。
4)在单污泥系统中，厌氧氨氧化填料的设置，形成生物分离；反硝化聚磷菌较长的污泥龄也解决了传统工艺中除磷脱氮的污泥龄矛盾问题，保证了在不破坏稳定脱氮效果下完成除磷。
附图说明
图1为间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置结构示意图。
图1中：1——城市污水原水箱、1.1——进水蠕动泵、2——曝气泵、2.1——气体流量计、3——同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR、3.1——进气口、3.2——曝气盘、3.3——曝气砂头、3.4——生物填料、3.5——进水口、3.6——排泥口、3.7——搅拌桨、3.8——pH探头、3.9——DO探头、3.10——加热棒、3.11——溢流阀、3.12——排水电磁阀、4——pH/DO测定仪、5——搅拌器、6——排水箱、7——排泥箱、7.1——排泥蠕动泵。
图2为间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置的反应过程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示一种间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置，其特征在于：其所用装置包括城市污水原水箱(1)、曝气泵(2)、同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR(3)、pH/DO测定仪(4)、搅拌器(5)、排水箱(6)和排泥箱(7)。同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR(3)内设置有：进气口(3.1)、曝气盘(3.2)、曝气砂头(3.3)、生物填料(3.4)、进水口(3.5)、排泥口(3.6)、搅拌桨(3.7)、pH探头(3.8)、DO探头(3.9)、加热棒(3.10)、溢流阀(3.11)、排水电磁阀(3.12)。
其中，曝气盘(3.2)与曝气砂头(3.3)相连；pH探头(3.8)和DO探头(3.9)与pH/DO测定仪(4)相连；搅拌桨(3.7)与搅拌器(5)相连；城市污水原水箱(1)通过进水蠕动泵(1.1)与进水口(3.5)相连；曝气泵(2)通过气体流量计(2.1)与进气口(3.1)相连；排水箱(6)与溢流阀(3.11)和排水电磁阀(3.12)相连；排泥箱(7)通过排泥蠕动泵(7.1)与排泥口(3.6)相连。
具体运行操作如下：
1)反应器启动阶段：接种短程硝化污泥和厌氧氨氧化填料于短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器中，絮体污泥浓度控制在2000～2500mg/L，生物填料填充比控制在15～20％；在34℃条件下以间歇曝气的运行方式启动短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器。
2)运行过程具体操作如下：人工合成只含氨氮(浓度为60～80mg/L)的配水由原水箱通过进水蠕动泵进入短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器；进水结束后，采用间歇曝气的运行方式，先好氧搅拌30～40min，通过气体流量计(2.1)和pH/DO测定仪(4)控制DO为0.3～0.5mg/L，氨氮部分转化为亚硝态氮，随即在厌氧氨氧化填料上被利用完成脱氮，接着缺氧搅拌30～40min，好氧段积累的亚硝态氮被进一步利用，接着继续好氧/缺氧……好氧/缺氧，直到好氧段氨氮浓度为2～5mg/L时结束曝气，再进行一段30～40min的缺氧搅拌，最后沉淀50～80min后通过排水电磁阀(3.12)排入排水箱，排水比50～55％，闲置1～1.5h，一个完整周期结束，接着进行下一个周期。该阶段反应器不排泥。待系统总无机氮去除率达80～85％之后，可视为系统启动成功；
将长期驯化后磷去除率为90～95％的反硝化聚磷菌污泥接种到反应器中，进水由人工配水改为城市生活污水，运行模式改为厌氧/间歇曝气。进水结束后，厌氧搅拌2～3h，使反硝化聚磷菌和聚磷菌充分吸收原水中的有机碳源并储存为内碳源PHAs且进行释磷，进入间歇曝气阶段，先好氧搅拌30～40min，通过气体流量计(2.1)和pH/DO测定仪(4)控制DO为0.3～0.5mg/L，氨氮部分转化为亚硝态氮，随即在厌氧氨氧化填料上被利用完成脱氮，该阶段可能会有少量好氧吸磷的现象，接着缺氧搅拌30～40min，好氧段积累的亚硝态氮被厌氧氨氧化菌进一步利用，全程硝化产物和厌氧氨氧化反应副产物硝态氮则会被反硝化聚磷菌利用实现进一步脱氮除磷，接着继续好氧/缺氧……好氧/缺氧，直到好氧段氨氮浓度为2～5mg/L时结束曝气，再进行一段30～40min的缺氧搅拌，最后沉淀50～80min后通过排水电磁阀(3.12)排入排水箱，排水比50～55％，闲置1～1.5h，一个完整周期结束，接着进行下一个周期。该阶段反应器需要排泥来实现除磷，通过排泥蠕动泵(7.1)控制排泥时间完成排泥，确保同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR的污泥龄控制在15～20d，污泥浓度维持在2500～3000mg/L。
以北京某高校家属区生活污水为处理对象，考察此系统的实际脱氮除磷性能，原水水质如下：COD浓度为180～280mg/L，NH4 +-N浓度为60～80mg/L，NO2 --N浓度为0～0.3mg/L，NO3 --N浓度为0～0.3mg/L，PO4 3--P浓度为5.3～8.8mg/L。
连续试验结果表明：系统稳定运行条件下，出水COD、NH4 +-N、NO2 --N、NO3 --N、TIN和PO4 3--P分别为40～50mg/L、2～4mg/L、0～0.5mg/L、0～0.5mg/L、3～5mg/L和0～0.5mg/L。出水各项水质指标达到一级A排放标准，能够实现城市生活污水氮磷的同步深度去除。
Claims (2)
1.间歇曝气实现同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷深度处理城市生活污水的装置，其特征在于：包括城市污水原水箱(1)、曝气泵(2)、同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR(3)、pH/DO测定仪(4)、搅拌器(5)、排水箱(6)和排泥箱(7)；同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR(3)内设置有：进气口(3.1)、曝气盘(3.2)、曝气砂头(3.3)、生物填料(3.4)、进水口(3.5)、排泥口(3.6)、搅拌桨(3.7)、pH探头(3.8)、DO探头(3.9)、加热棒(3.10)、溢流阀(3.11)、排水电磁阀(3.12)；
其中，曝气盘(3.2)与曝气砂头(3.3)相连；pH探头(3.8)和DO探头(3.9)与pH/DO测定仪(4)相连；搅拌桨(3.7)与搅拌器(5)相连；城市污水原水箱(1)通过进水蠕动泵(1.1)与进水口(3.5)相连；曝气泵(2)通过气体流量计(2.1)与进气口(3.1)相连；排水箱(6)与溢流阀(3.11)和排水电磁阀(3.12)相连；排泥箱(7)通过排泥蠕动泵(7.1)与排泥口(3.6)相连。
2.应用如权利要求1所述装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)反应器启动阶段：接种短程硝化污泥和厌氧氨氧化填料于短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器中，污泥浓度控制在2000～2500mg/L，生物填料填充比控制在15～20％；在34℃条件下以间歇曝气的运行方式启动短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器；
运行过程具体操作如下：合成只含氨氮浓度为60～80mg/L的配水由原水箱通过进水蠕动泵进入短程硝化/厌氧氨氧化一体化反应器；进水结束后，采用间歇曝气的运行方式，先好氧搅拌30～40min，通过气体流量计(2.1)和pH/DO测定仪(4)控制DO为0.3～0.5mg/L，氨氮部分转化为亚硝态氮，随即在厌氧氨氧化填料上被利用完成脱氮，接着缺氧搅拌30～40min，好氧段积累的亚硝态氮被进一步利用，接着继续好氧/缺氧……好氧/缺氧，直到好氧段氨氮浓度为2～5mg/L时结束曝气，再进行一段30～40min的缺氧搅拌，最后沉淀50～80min后通过排水电磁阀(3.12)排入排水箱，排水比50～55％，闲置1～1.5h，一个完整周期结束，接着进行下一个周期；该阶段反应器不排泥；待总无机氮去除率达80～85％之后，可视为启动成功；
2)将驯化后磷去除率为90～95％的反硝化聚磷菌污泥接种到反应器中，进水为城市生活污水，运行模式改为厌氧/间歇曝气；进水结束后，厌氧搅拌2～3h，使反硝化聚磷菌和聚磷菌充分吸收原水中的有机碳源并储存为内碳源PHAs且进行释磷，进入间歇曝气阶段，先好氧搅拌30～40min，通过气体流量计(2.1)和pH/DO测定仪(4)控制DO为0.3～0.5mg/L，氨氮部分转化为亚硝态氮，随即在厌氧氨氧化填料上被利用完成脱氮，接着缺氧搅拌30～40min，好氧段积累的亚硝态氮被厌氧氨氧化菌进一步利用，全程硝化产物和厌氧氨氧化反应副产物硝态氮则会被反硝化聚磷菌利用实现进一步脱氮除磷，接着继续好氧/缺氧……好氧/缺氧，直到好氧段氨氮浓度为2～5mg/L时结束曝气，再进行一段30～40min的缺氧搅拌，最后沉淀50～80min后通过排水电磁阀(3.12)排入排水箱，排水比50～55％，闲置1～1.5h，一个完整周期结束，接着进行下一个周期；该阶段反应器需要排泥来实现除磷，通过排泥蠕动泵(7.1)控制排泥时间完成排泥，确保同步短程硝化厌氧氨氧化反硝化除磷SBR的污泥龄控制在15～20d，污泥浓度维持在2500～3000mg/L。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114702133A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-07-05 | 北京工业大学 | 一种单污泥系统驯化反硝化聚磷菌的方法 |
| CN114716017A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-07-08 | 北京科技大学 | 一种以玉米芯为补充碳源的污水脱氮方法及系统 |
| CN115093024A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-23 | 北京工业大学 | 一种基于侧流短程硝化强化城市污水自养脱氮的系统与方法 |
| CN115231689A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-10-25 | 北京工业大学 | 间歇曝气改良连续流ao实现低碳氮比城市生活污水深度脱氮的装置与方法 |
| CN115432806A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-06 | 北京工业大学 | 一种短程硝化同步生物除磷接厌氧氨氧化耦合反硝化联合处理垃圾渗滤液和市政污水的工艺 |
| CN116062888A (zh) * | 2022-06-21 | 2023-05-05 | 济南大学 | 间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化-厌氧氨氧化-反硝化反应器脱氮系统及方法 |
| CN118812013A (zh) * | 2024-06-19 | 2024-10-22 | 北京环境卫生工程集团有限公司 | 餐厨沼液颗粒污泥处理工艺及其处理装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107162195A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-15 | 青岛大学 | 一种低碳氮比污泥消化液脱氮除磷装置和方法 |
| CN112250176A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-22 | 北京工业大学 | 一体化短程硝化耦合厌氧氨氧化反硝化除磷实现城市污水深度脱氮除磷的装置和方法 |
-
2021
- 2021-04-28 CN CN202110464936.XA patent/CN113233589B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107162195A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-15 | 青岛大学 | 一种低碳氮比污泥消化液脱氮除磷装置和方法 |
| CN112250176A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-22 | 北京工业大学 | 一体化短程硝化耦合厌氧氨氧化反硝化除磷实现城市污水深度脱氮除磷的装置和方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114702133A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-07-05 | 北京工业大学 | 一种单污泥系统驯化反硝化聚磷菌的方法 |
| CN114702133B (zh) * | 2022-03-22 | 2023-10-10 | 北京工业大学 | 一种单污泥系统驯化反硝化聚磷菌的方法 |
| CN114716017A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-07-08 | 北京科技大学 | 一种以玉米芯为补充碳源的污水脱氮方法及系统 |
| CN116062888A (zh) * | 2022-06-21 | 2023-05-05 | 济南大学 | 间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化-厌氧氨氧化-反硝化反应器脱氮系统及方法 |
| CN116062888B (zh) * | 2022-06-21 | 2024-03-08 | 济南大学 | 间歇曝气下固体缓释碳源协同同步部分硝化-厌氧氨氧化-反硝化反应器脱氮系统及方法 |
| CN115093024A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-23 | 北京工业大学 | 一种基于侧流短程硝化强化城市污水自养脱氮的系统与方法 |
| CN115093024B (zh) * | 2022-06-24 | 2024-06-04 | 北京工业大学 | 一种基于侧流短程硝化强化城市污水自养脱氮的系统与方法 |
| CN115231689A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-10-25 | 北京工业大学 | 间歇曝气改良连续流ao实现低碳氮比城市生活污水深度脱氮的装置与方法 |
| CN115231689B (zh) * | 2022-07-28 | 2024-05-24 | 北京工业大学 | 间歇曝气改良连续流ao实现低碳氮比城市生活污水深度脱氮的装置与方法 |
| CN115432806A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-06 | 北京工业大学 | 一种短程硝化同步生物除磷接厌氧氨氧化耦合反硝化联合处理垃圾渗滤液和市政污水的工艺 |
| CN118812013A (zh) * | 2024-06-19 | 2024-10-22 | 北京环境卫生工程集团有限公司 | 餐厨沼液颗粒污泥处理工艺及其处理装置 |
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|---|---|
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