氧气对生物转鼓过滤器反硝化净化NO废气的影响研究

在自行研制的生物转鼓过滤器(RDB)内,考察了反硝化净化一氧化氮(NO)废气的去除率、去除负荷和以及不同氧气含量对反硝化过程的影响。结果表明,在温度25~30℃、pH 7~7.5、转鼓转速1 r/min、营养液更新0.2 L/d条件下,挂膜历时30 d完成。稳定运行期,NO进气浓度为90~433 mg/m3,去除率维持在60%~85%之间,平均去除负荷为10.4 g/(m3.h);在短期影响考察时,氧气含量的增加使得气液两相的传质增强,加快了微生物的降解速率,但从长期影响的实验结果分析,低浓度的氧气能够提高NO的净化效率,而过高的氧气含量则抑制了反硝化过程,这是由于氧气对反硝化过程的抑制作用和化学氧化的促进作用共同影响的结果。     

异养型生物过滤床硝化净化一氧化氮

采用生物滤床处理NO模拟废气,研究了停留时间(EBRT)、有机物浓度等在生物硝化去除NO技术中的作用过程.实验结果表明,EBRT和有机物含量是影响NO硝化去除效率的主要因素,NO去除效果随着有机物含量和EBRT的增大而提高;当进口浓度50 mg/m3,营养液中葡萄糖40 mg/L,EBRT＞3 min时,NO去除率达95%以上.比较自养菌和异养菌对NO硝化去除的效果,异养菌的去除效率提高20%～30%,具有广泛应用前景.     

高气速间歇式生物过滤去除高负荷H2S

采用生物过滤法,以鸡粪堆肥和PE混合物为填料,在高气速条件下间歇式处理高负荷H2S废气。空床停留时间为20、15、10、6.7和5 s时,入口浓度3 000 mg/m3下的平均去除率分别为100%、100%、96.5%、89.2%和90.5%。高气速EBRT为5 s时,高入口负荷2 147 g/(m3.h)时的去除负荷为2 023 g/(m3.h),去除率达94%。采用Michaelis-Ment-en模型进行生物降解宏观动力学研究,其中Ks为550 mg/m3,Vm为6.8×104g/(m3.d)。结果表明,在实验温度17～24℃,湿度30%～50%下,生物过滤法间歇式处理高气速高负荷H2S的去除性能好。     

曝气生物滤池去除有机物及硝化氨氮的影响因素研究

采用以陶粒为填料的曝气生物滤池(BAF)处理低浓度生活污水,研究在气水比一定的条件下,水力负荷、有机负荷及氨氮负荷对BAF去除有机物及硝化氨氮的性能的影响.研究结果表明,当试验进水COD为105.8～156.6 mg/L,气水比为3:1的条件下,降解有机物的最佳水力负荷为1.35～1.68 m3/(m2·h),COD平均去除率为86.3%.氨氮负荷是影响反应器硝化性能的直接因素.当水力负荷为1.05 m3/(m2·h),平均进水COD为106.1 mg/L时,若使出水氨氮低于15 mg/L,则反应器能承受的最大进水氨氮负荷为0.5 kg/(m3·d)左右.并确立了相应的反应器动力学模型.     

Fe~Ⅱ（EDTA）协同生物转鼓过滤器去除NO的实验研究

采用自行研制的生物转鼓反应器（RDB）处理难溶于水的NO废气,为提高NO的传质系数和去除效率,实验考察了营养液中添加FeⅡ（EDTA）络合剂协同RDB以提高NO去除效率的过程。结果表明,当空床停留时间（EBRT）为0.96 min时,在营养液中添加FeⅡ（EDTA）至100 mg/L后,NO的去除效率从70.78%升至79.26%。未添加FeⅡ（EDTA）时NO去除率随营养液的增加下降,添加FeⅡ（EDTA）至100 mg/L后,去除率随营养液量的增加先上升后下降,且下降速率比上升速率大。随着营养液中FeⅡ（EDTA）浓度从0增加至500 mg/L,实验最佳温度从32.5℃升至47.5℃,但添加FeⅡ（ED-TA）至100 mg/L对实验的最适pH值没有太大影响。     

FeⅡ(EDTA)协同生物转鼓过滤器去除NO的实验研究

采用自行研制的生物转鼓反应器(RDB)处理难溶于水的NO废气,为提高NO的传质系数和去除效率,实验考察了营养液中添加FeⅡ(EDTA)络合剂协同RDB以提高NO去除效率的过程.结果表明,当空床停留时间(EBRT)为0.96 min时,在营养液中添加FeⅡ(EDTA)至100mg/L后,NO的去除效率从70.78%升至7...     

压力式接触氧化法同步硝化反硝化脱氮性能研究

研究了压力式接触氧化法的脱氮性能,分析了容积负荷、溶解氧和停留时间等因素对反应器脱氮效果的影响.研究表明,压力式接触氧化法具有明显的同步硝化反硝化现象,当HRT=1.8 h时,DO高达5.4 mg/L,可获得90%以上的反硝化率.当HRT=1.8 h,溶解氧4～5 mg/L,容积负荷为10～12 kg COD/(m3·d)时,氨氮去除率80%左右,总氮去除率达70%～80%.     

多层生物滤塔净化硫化氢废气研究

以木屑为填料,采用多层生物滤塔净化H2S气体,研究其适宜的工艺条件及生物降解宏观动力学.结果表明,填料分层可提高H2S去除率,当进气容积负荷＜153.2 g H2S/(m3·d)时,H2S的去除率保持在90%以上;进气浓度低于70 mg/m3,下层200mm填料对H2S总去除率的贡献在50%以上;填料含水率为50%～6...     

膜生物反应器同步硝化反硝化系统的研究

设计结构合理的膜生物反应器,驯化培养硝化污泥,复配反硝化细菌,构建了具有同步硝化反硝化功能且能去除COD的膜生物反应器系统.MLVSS的增高和污泥结构的改善为同步硝化反硝化提供条件.进水氨氮浓度在50 mg/L,MLVSS为8 g/L时,最佳HRT为4～6 h,气量控制在0.5 m3/h左右,TN去除率达80%以上.系统承受负荷变化范围0～0.36 kg N/(m3·d),TN去除率均能保持80%左右,COD去除率稳定在90%.系统投加粉末活性炭的方法可以改善污泥结构,进而减轻膜污染.在试验阶段内,添加了PAC的活性污泥MLVSS的高低对膜通量的影响不大,膜通量基本保持稳定.     

生物活性炭填料反应器处理含盐水体的硝化性能

以颗粒活性炭为填料,采用盐度梯度两步驯化法构建含盐水体生物滤器硝化功能,研究了生物滤器稳定后水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)、进水氨氮负荷和CODMn/N等对反应器硝化性能的影响。结果表明,25～27℃,盐度30的含盐水体生物滤器硝化功能构建需73 d,其中淡水生物滤器硝化功能构建需28 d,淡水驯化为盐度15的生物滤器需19 d,盐度15驯化为盐度30的生物滤器需26 d;实验条件下生物活性炭填料反应器中生物量达到146～742.1 nmolP/g-BAC;调节进水氨氮浓度2 mg/L左右时,最佳HRT为1 h,氨氮去除率达到84.98%,相应的氨氧化菌和硝酸菌氧吸收速率(oxygen uptake rate,OUR)分别为2.091和1.948 mg O2/(g-BAC.h);HRT为1 h时,随着进水氨氮负荷的加大,氨氮去除率逐渐降低,当进水氨氮负荷由0.12增加到0.48 g-N/(kg-BAC.d)时,氨氮去除率由84.98%降低到41.68%,同时氨氧化菌OUR由2.091降低到0.625 mg O2/(g-BAC.h);随着CODMn/N的升高,氨氮去除率下降,CODMn/N从1～8时,氨氮去除率由84.98%降低到53.64%,CODMn去除率却逐渐增加,由40.86%增加到93.59%,异养菌OUR随着CODMn/N升高呈上升趋势,最大达到0.914 mg O2/(g-BAC.h)。     

沸石曝气生物滤池预处理微污染水源水中氨氮的研究

利用沸石曝气生物滤池预处理微污染水源水中的氨氮,研究了沸石的静态吸附性能以及不同运行参数对处理效果的影响.结果表明:(1)沸石具有快速吸附,缓慢平衡的特点.采用氨氮质量浓度为5.00 mg/L的使用溶液进行静态吸附实验,当吸附时间为30 min时,氨氮质量浓度为0.66 mg/L,去除率为86.8%,之后氨氮浓度和去除率基本保持不变.(2)水力负荷对氨氮的去除率影响不大,随着水力负荷的升高,氨氮去除率总体呈小幅度下降趋势.当水力负荷由0.4 m~3/(m~2·h)提高到1.3m~3/(m~2·h)时,氨氮平均去除率降低了13.2%.(3)在实验范围内,随着气水比的增大,氨氮平均去除率略有上升.当气水比为0.5(体积比,下同)、1.0、1.5时,氨氮平均去除率分别为81.8%、85.3%、86.7%.(4)氨氮去除主要发生在填料层200～600 mm处,600mm处的氨氮去除率已经达到89.7%,占总去除率的96.9%,而600 mm处后的氨氮浓度趋于平缓,去除率变化很小.     

超重力脱除模拟烟气中一氧化氮简

以NO和N₂的混合气作模拟烟气，以酸性尿素溶液为吸收剂，在超重力机中进行了脱除模拟烟气中NO实验研究。实验考察了混合气中NO初始含量、进气流量、吸收液流量、超重力机转速对NO脱除率的影响，确定了在超重力中尿素吸收NO的适宜条件。实验结果表明，在常温常压下，N₂体积流量为1.0 m³/h，控制NO初始浓度为3 300 mg/m³，吸收液流量为250 L/h，超重力机转速为650 r/min时，NO脱除率可达89.5%。     

扩体错流式生物滴滤床净化甲苯废气

采用自行设计制作的扩体错流式生物滴滤床,以甲苯为目标污染物、陶粒为填料、恶臭假单胞菌为菌源进行实验,研究了扩体错流式生物滴滤床的挂膜启动情况、甲苯进口浓度、停留时间对净化效率的影响.结果表明:(1)环境温度为17～23℃,扩体错流式生物滴滤床在10 d内完成挂膜启动,比传统生物滴滤床缩短了4 d.(2)甲苯净化效率随进口浓度的增加而逐渐下降.当甲苯进口质量浓度为1 100 mg/m~3时,净化效率为95%;当甲苯进口质量浓度维持在1 100～1 200 mg/m~3时,随停留时间的缩短,甲苯净化效率下降.(3)当停留时间分别为94、63、48 s时,甲苯净化效率分别为87%～92%、70%～74%、60%～62%.     

AFB-SBR工艺处理蓝皮制革工业废水

采用厌氧流化床(AFB)-序批式反应器(SBR)工艺处理蓝皮制革工业废水。分别考察了水力停留时间(HRT)、容积负荷对厌氧流化床以及曝气时间、污泥浓度、溶解氧浓度对SBR反应器处理效果的影响。试验结果表明,AFB将实验废水的BOD_5/COD(B/C)值由0.19～0.26提高至0.35～0.42,有效提高了其可生化性;在进水COD浓度为1 700～1 890 mg/L、HRT为1 d、容积负荷为1.792 kg COD/(m~3·d)时,COD去除率达65.2%～68.5%,且具有良好的抗冲击负荷能力。SBR在进水COD浓度为628～712 mg/L、污泥浓度为2.9 g/L、曝气时间为10 h、溶解氧浓度为2 mg/L工况下,COD去除率达87.6%,NH_3-N去除率达93.6%,处理后出水水质符合污水综合排放标准(GB 8978-1996)中的一级标准要求。     

MBR工艺处理含50%海水的污水试验研究

采用MBR工艺对含50%海水的污水生物处理进行了试验研究。实验条件为进水COD为300～2 600 mg/L，NH₃-N为50～300 mg/L，pH值为6～9，混合液污泥浓度为7 000 mg/L，溶解氧浓度为2～4 mg/L，温度为20～25℃。试验结果表明，系统的最佳运行条件为：有机负荷＜3.2 kg COD/（m³·d），氨氮负荷＜0.35 kg/（m³·d），pH值在7.5～8.5之间，HRT＞12 h。在此条件下，COD与氨氮的去除率可同时达到90%。高盐环境下微生物所分泌的大量胞外多聚物是造成MBR工艺处理含盐废水过程中膜污染的主要原因。     

Fenton氧化活性深蓝染料B-2GLN的动力学

为了考查H2O2/Fe2+的摩尔比和H2O2的初始剂量、pH值以及活性深蓝染料B-2GLN(RDB B-2GLN)的初始浓度对活性深蓝染料B-2GLN降解过程的影响,采用在线分光光度法对活性深蓝染料B-2GLN的Fenton氧化过程进行了研究,探讨了其动力学过程,并利用气相色谱-质谱联用分析降解中间产物。结果显示,采用Fenton氧化降解水溶液中活性深蓝染料B-2GLN,在H2O2的剂量为2.635 mmol/L,pH值为2.7,H2O2/Fe2+的摩尔比为37.80和活性深蓝染料B-2GLN的初始浓度16 mg/L的条件下,得到300 s后活性深蓝染料B-2GLN的最大色度去除率为85.04%。水溶液中活性深蓝染料B-2GLN与·OH的反应速率常数为2.62×1011L/(mol·s)。活性深蓝B-2GLN染料的分子结构被Fenton试剂分解而未被完全矿化,同时对活性深蓝染料降解产物进行了分析。在线分光光度法是研究染料色度去除率的一种精确、快速与可行的方法。     

Biotrickling filtration of nitric oxide

A biotrickling filter with blast-furnace slag packings (sizes = 20-40 mm and specific surface area = 120 m2/m3) was utilized to treat NO in an air stream. The operational stability, as well as the effects of gas empty-bed retention time (EBRT) and nutrient addition on the removal ability of NO, were tested. Approximately six weeks were required for the development of a biofilm for NO degradation, and a two-week organic carbon deficiency resulted in the detachment of biofilms from the packing surfaces. A steady removal rate of 80% was attained at specified influent NO concentrations of 892 to 1237 ppm and an EBRT of 118 sec. The effluent NO concentration diminished exponentially with enlarging EBRT, with influent NO concentrations of 203-898 ppm, and EBRTs of 25 to 118 sec. Nutrient addition is essential for efficient removal of the influent NO. Mass ratios of C: P: N = 7: 1: 30 and NaHCO3: NO-N = 6.3 could be used for practical applications.     

Long-term operation of biofilters for biological removal of ammonia

Biological removal of ammonia was investigated using two types of packing materials, compost and sludge in laboratory-scale biofilters (8l reactor volume). The aim of this study is to investigate the potential of unit systems packed with these supports in terms of ammonia emissions treatment. Experimental tests and measurements included analysis of removal efficiency, metabolic products, and results of long-term operation. The inlet concentration of ammonia applied was 20-200 mg m-3. The ammonia loading rates of 24.9-566 g NH3 m-3 d-1 to compost biofilter (BF3) and 24.9-472 g NH3 m-3 d-1 to sludge biofilter (BF4) were applied for 210 days, respectively. Removal efficiencies of the compost and sludge biofilters were in the range of 97-99% and 95-99%, respectively when the inlet concentration of ammonia was below 110 mg m-3, and the maximum elimination capacities were 288 and 243 g NH3m-3d-1, respectively. However, removal efficiency and elimination capacity of both biofilters significantly decreased as the inlet concentration increased to above 110 mg m-3. By using kinetic analysis, the maximum removal rate of ammonia, Vm, and the saturation constant, Ks, were determined for both packing materials and the value of Vm for compost was found to be larger. Periodic analysis of the biofilter packing materials showed the accumulation of the nitrification product NO3- in the operation. During the experiment, the pressure drops measured were very low. The use of both packing materials requires neither nutritive aqueous solution nor buffer solution.     

管式反应器处理生活污水的效能

研发了一种基于射流曝气的管式反应设备,考察了负荷和DO对反应器处理效能的影响。实验结果表明,在温度为15℃、DO 6.0 mg/L、有机负荷为1.0 kg COD/(m3.d)、氮负荷为0.30 kg TN/(m3.d)、HRT为8 h的条件下,管式反应器可使生活污水的COD、NH4+-N及TN分别从335 mg/L、105 mg/L及110 mg/L降至43 mg/L、14 mg/L及18 mg/L,去除率分别为87%、86%和83%。DO对反应器脱氮效能影响显著,DO为6 mg/L时,能构建出同步硝化反硝化系统,NH4+-N和TN的去除率分别为96.6%和86.7%。