Abstract ：

集成电路产业是支撑经济社会发展的战略性、先导性产业,其用水量和排水量均较高.分析了集成电路废水的水质特征,主要包括各生产环节产生的含氨、含氟、酸碱、有机、含铜和研磨废水.针对含不同物质废水,总结了废水达标排放、资源回收和再生处理技术的应用现状与研究进展.在废水达标排放方面,实际工程中常采用混凝沉淀、过滤和吸附等处理含氟、含铜和研磨废水;采用活性污泥法、膜生物反应器、水解酸化和内循环厌氧反应器等处理含氨和有机废水;近年来磁混凝和高级氧化等技术也备受关注.在资源回收方面,目前主要采用超滤和电渗析等技术回收氟、铜和四甲基氢氧化铵等.废水回用方面,主要采用混凝沉降,膜生物反应器和膜过滤技术;反渗透技术是废水再生处理的核心,其目标是制备工业纯水用于集成电路制造.最后针对集成电路废水处理系统现存的问题,建议完善废水分类分质收集系统;强化去除重金属和难降解有机物,降低废水的生物毒性;使用预处理、污堵监测、膜清洗、开发新型膜材料等方法控制反渗透膜的污堵.

Keyword ：

资源回收 再生处理 处理技术和工艺 达标排放 集成电路废水

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Abstract ：

本发明公开了一种基于CANDAN“砍氮”工艺实现工业废水氮素深度削减的生物协同处理方法。NH4+‑N废水在厌氧水解酸化池将其含有的有机物转化为易利用的反硝化碳源，然后与NO3‑‑N废水物化处理出水按一定体积比在水质调节池内混合；混合废水泵入短程反硝化反应池将NO3‑‑N还原为NO2‑‑N，随后在厌氧氨氧化反应池与NH4+‑N同步去除；其出水与碳源储备池有机物一同进入CANDAN“砍氮”反应池，去除剩余的NH4+‑N和NO3‑‑N。本发明通过两段式和一段式CANDAN“砍氮”工艺的结合实现了厌氧条件下对NH4+‑N和NO3‑‑N工业废水中氮素的深度削减，具有脱氮效率高、出水水质稳定、运行控制简单、外碳源耗量少等优点。

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本发明提供一种改良型生活污水高效脱氮同步剩余污泥减量的方法及装置。本发明包括将生活污水送入含有生物膜填料的剩余污泥原位发酵耦合亚硝酸盐消耗型和亚硝酸盐积累型‑厌氧氨氧化反应器进行处理的步骤；在所述反应器富集含有硝化、水解酸化、反硝化和短程反硝化菌等共存的活性污泥；其中硝化过程作为耦合体系的预处理，耦合体系内包括剩余污泥发酵驱动的亚硝酸盐消耗型和剩余污泥发酵驱动的亚硝酸盐积累型‑厌氧氨氧化两条共存的主要脱氮途径；利用城市生活污水中的氮素以及剩余污泥中的有机质作为生物反应基质和碳源。本发明利用NO3‑刺激剩余污泥的破坏过程，增加有机物的释放，从而促进发酵；同时发酵产生的可溶性有机物作为电子供体。

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本发明公开了厌氧水解联合短程硝化与短程反硝化厌氧氨氧化处理高氨氮养殖废水的装置与方法。该类废水进入厌氧水解酸化反应器，将大分子有机物水解转化为可被微生物利用的有机物。部分出水进入厌氧/缺氧/短程硝化耦合厌氧氨氧化生物膜系统进行同步脱氮除磷；厌氧反应区内聚磷菌将有机物贮存在细胞内，并释放磷；缺氧反应区内反硝化菌利用有机物将出水回流液和回流污泥中部分硝态氮转化为氮气，反硝化聚磷菌利用另一部分硝态氮为电子受体吸磷；在好氧区，氨氧化菌将氨氮氧化为亚硝态氮，厌氧氨氧化菌将氨氮和亚硝态氮转化为氮气，聚磷菌吸收过量的磷，实现同步脱氮除磷。本发明大大降低能耗和碳源消耗，同时提高氮和磷的去除效率。

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缺氧泥膜MBBR强化二级生物处理出水的极限脱氮装置和方法，属于城市污水生物处理技术领域。工艺主体由城市污水原水箱、低污泥龄A/O反应器、缺氧泥膜‑移动床生物膜反应器(MBBR)和二沉池四部分组成。通过运行参数调整并向低污泥龄A/O连续流反应器中投加空白填料快速自富集厌氧氨氧化菌，实现双短程耦合厌氧氨氧化自养脱氮。A/O二级生物处理出水与城市污水按照一定比例进入缺氧泥膜MBBR深度脱氮装置，以低污泥龄A/O反应器的剩余污泥作碳源，通过原位污泥水解酸化反硝化耦合厌氧氨氧化最终实现基于多途径厌氧氨氧化的城市污水极限脱氮。

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本发明公开了一种水解酸化联合反硝化氨氧化同步磷回收的养殖废水处理装置与方法。该装置包括厌氧水解系统、反硝化氨氧化同步磷回收系统和短程硝化耦合厌氧氨氧化系统。养殖废水中高浓度有机物经过厌氧水解过程产生易被微生物利用的短链脂肪酸为有机碳源。高浓度氨氮废水和含有硝态氮的短程硝化耦合厌氧氨氧化出水同时泵入反硝化氨氧化系统完成部分氨氮和硝态氮同步去除，并形成羟基磷灰石以回收磷，出水进入短程硝化耦合厌氧氨氧化系统实现自养脱氮的低能耗高效去除。本发明利用原水碳源，通过短程反硝化和短程硝化双途径与自养脱氮结合，大大减少曝气能耗和有机碳源，实现废水中氮素、有机污染物的深度去除，以及磷资源回收。

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污泥和餐厨垃圾共消化具有提高污泥稳定化的作用,为进一步强化污泥与餐厨垃圾共消化效果,提出高温预处理强化污泥与餐厨垃圾中温厌氧共消化的运行策略,并从宏观和微观2个层面探讨了共消化系统的运行机制.结果表明:污泥与餐厨垃圾经过1 d高温预处理后,其SCOD/TCOD从33.9％提高到65％;中温厌氧消化时的甲烷产率.和有机物去除率高达0.54 L/g和78.8％(SRT=20 d)、0.76 L/g和56.6％(SRT=15 d),略高于某实际餐厨废弃物及市政污泥协同处理项目一期的0.53 L/g和53.5％,该项目采用150～170℃高温、1 MPa高压热水解进行预处理;采用Illumina MiSeq 测序技术得出水解酸化菌属如 Porphyromonadaceae、Draconibacteriaceae、Eubacterium 和 Romboutsia 在高温预处理后的共消化系统中得到富集,促进了系统的水解和产酸过程,为系统中产甲烷菌Archaea提供了丰富的基质,强化了污泥与餐厨垃圾共消化产气效果.

Keyword ：

餐厨垃圾 污泥 共消化 高温预处理

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以城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,采用批次试验考察了pH值为5,7,9,10的恒定调节方式和分阶段pH值调节方式对厌氧发酵过程中有机物溶出情况的影响,并利用高通量测序技术分析不同 pH 值调控方法下的发酵污泥微生物群落结构.结果表明,pH 值恒定调节方式下碱性和酸性条件可溶出更多的有机物,积累量在pH=10时达到最大,此时可溶性有机物(SCOD)浓度为323.77mg/gVSS,VFAs产量为183.38mgCOD/gVSS.在发酵初期,以前4d控制pH=10且后续使pH值自然下降的阶段调节方式有利于产酸阶段产出更多的VFAs,其产量最高为208.78mgCOD/gVSS,比pH=10恒定调节下的VFAs 总量最大值高出 13.90%.采用不同 pH 值调节方式后微生物丰度在门水平上有显著差异,但主要的优势微生物均为 Firmicutes、Proteobacteria、Actinobacteriota和Chloroflexi.对于恒定调节方式,Firmicutes和Actinobacteriota的相对丰度在pH=10的条件下达到最高,为61.14%和15.57%,远高于其他pH值恒定调节下的菌群丰度;对于分阶段pH值调节方式,上述两类微生物较pH=10 恒定调节方式的相对丰度又有较大提升,分别提升至 68.46%和18.43%.从属水平上来看,与水解酸化有关的菌群(Proteiniclasticum、Bacillus、Acetoanaerobium、Proteocatella和Alkaliphilus等)丰度在pH=10 恒定调节中占比为32.38%,在分阶段pH值调节方式中占比为51.62%.分阶段pH值调节方式整体上提高了水解酸化菌的相对丰度,更有利于发酵过程中VFAs的积累.

Keyword ：

可挥发性脂肪酸 pH值 高通量测序 厌氧发酵

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本发明属于废水生物处理技术领域，具体涉及一种水解酸化短程反硝化厌氧氨氧化耦合系统的启动方法。本发明所述水解酸化短程反硝化厌氧氨氧化耦合系统的启动方法，分别在启动及运行过程中采用“饥荒‑盛宴+高pH”及“高HCO3‑+低C/N+低pH”的运行方式，使A‑PDHA反应器快速具备高效稳定的自养脱氮同步难降解有机物去除能力，实现了水解酸化耦合自养脱氮同步难降解有机物去除系统的快速启动及稳定运行。

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选用4组同规格SBR反应器,在A/O/A模式下以水解酸化液为进水,调整厌/缺氧时间分别为50min/170min、90min/130min、130min/90min、180min/40min,探讨颗粒污泥在不同厌/缺氧时间下脱氮除磷特性.结果表明,厌氧时间从50min延长至90min时,污泥内碳源储存量和释磷量增加,同步硝化反硝化(SND)效率提高至62.65％,TN、TP去除率分别从81.1％、82.2％上升92.9％、98.5％.当厌氧时间从90min升至180min时,释磷量反而下降,厌氧内源性条件刺激胞外聚合物(EPS)增加造成聚羟基烷酸(PHA)合成下降,TP去除率降至88.1％;同时缺氧时间从130min降至40min,系统残留的NOX-较多,造成TN去除率降低至84％.机理分析表明系统中TN在好氧段由反硝化聚磷菌(DPAOs)和反硝化聚糖菌(DGAOs)利用PHA以SND方式消耗,并在缺氧段由DGAOs内源反硝化进一步去除,TP由PAOs和DPAOs去除,由批次实验估算得DPAOs占比在R2中最高,达41％,4组反应器运行期间颗粒均未发生解体,以水解酸化液为基质培养的颗粒结构完整、稳定性强.结果表明,厌/缺氧时间的适当延长有利于加强内碳源的贮存与转化,强化厌氧释磷、SND和后置内源反硝化效果,实现同步硝化内源反硝化和除磷高效稳定运行.

Keyword ：

好氧颗粒污泥 SBR 厌/缺氧时间 反硝化聚磷菌 内碳源 后置反硝化

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