生物炭对MSL污水处理及微生物群落结构的影响

为进一步提高多级土壤渗滤(MSL)系统对污染物的去除性能,通过对比不同形状土壤模块(方形结构和U形结构)的MSL系统,典型污染物去除率及微生物群落结构,探究生物炭对MSL系统污染物去除机理的影响.实验结果表明,在不同水力负荷下,生物炭可显著提高MSL系统对污染物的平均去除率(P<0.05),并表现出快速启动与抗冲击负荷能力,对COD_Cr、TP、NH₃-N、TN的平均去除率为87.74%、96.23%、97.65%、89.38%;U形结构可提高MSL系统对COD_Cr、TP、NH₃-N、TN的平均去除率,但与方形结构无显著性差异(P>0.05)(TP除外);生物炭提高了MSL系统中氨氧化细菌以及反硝化菌属的相对丰度,强化了系统对氨氮的去除;U形结构提高了亚硝酸盐氧化细菌的相对丰度,使脱氮过程更加顺利.因此,生物炭通过调节MSL系统的微生物群落结构特征、改善系统水分运动状态,增强了系统对典型污染物的去除能力与抗冲击负荷的能力.     

两段式沸石多级土壤渗滤系统强化脱氮试验

针对两段式沸石多级土壤渗滤系统(MSL)第2段(缺氧段)反硝化不足的问题,采取分段进水的方式,探讨处理生活污水和受污染河流时,MSL系统的强化脱氮效果.结果表明,在分段进水后,MSL系统TN平均去除率提高26%,缺氧段反硝化能力明显提高,但仍存在最终出水NO3--N平均去除率为负值的问题.进一步将进水C/N从0.8增加到2.5后,MSL系统TN去除率从53.7%上升到89.4%,说明适宜的进水C/N是决定MSL系统氮去除能力的因素之一.分段进水对MSL系统有机物和磷的去除效果无明显影响.     

多级土壤渗滤系统处理低有机污染水的脱氮效果与机理解析

采用"微曝气+缺氧"的两段式多级土壤渗滤系统(multi-soil-layering system,MSL)工艺,建立了在缺氧段模块中添加不同碳源的MSL系统并进行脱氮效率对比.其中,MSL1系统添加了传统碳源木屑,MSL2系统添加了一种基于PHBV(聚羟基丁酸戊酸酯)的共混固相碳源(GC-4).通过10个月的连续运行,深入探讨碳源、水温、表面水力负荷等条件对该工艺脱氮性能的影响.整个运行过程期间不同条件影响下,添加新型固相碳源的MSL2比MSL1表现出更好的强化脱氮性能.在相同表面水力负荷(1.0 m3·m-2·d-1)条件下,水温的降低会直接降低系统的脱氮效率.当水温从平均19℃下降到15℃时,MSL1系统对NH+4-N、TN的平均去除率分别由91%、62%下降为81%、45%,MSL2系统对NH+4-N、TN的平均去除率分别由88%、72%下降为80%、55%,但MSL2系统仍然优于MSL1系统.水力负荷的降低会提高2个系统TN去除率大约20%,证明了低水力负荷利于系统的脱氮效果.在各个运行阶段,MSL系统添加固相碳源均没有出现碳源过度释放现象,表现出较好的COD去除效果.分子生物学研究揭示了两段式MSL系统中微生物、硝化菌、反硝化菌的功能分区及其丰度,在生物量和反硝化基因数量上MSL2均大于MSL1,硝化菌(amo A基因)集中分布在微曝气段,反硝化菌(nir S、nir K)集中分布在土壤模块层,比较好的解释了不同碳源类型条件下MSL系统的脱氮效果的差异性.     

2种不同模块化填料组合的多级土壤渗滤系统的比较

以滇池入湖河流污水为对象,研究了2种不同模块化填料组合的多级土壤渗滤系统在不同运行条件下的处理效果差异.结果表明,各系统都具有较好的COD去除效果,平均去除率均在50％以上.沸石陶结系统无论曝气与否,均具有高NH⁺₄-N去除能力,出水浓度<1 mg/L.陶粒红壤MSL系统在8∶1的气水比下,具有良好的氨氮去除能力,平均去除率为84%;在非曝气条件下氨氮去除能力相对低一些,在40%以下.非曝气沸石陶结系统TN去除效果最好,平均去除率在68％以上,最高达到98％.其他3个系统在不同工况下TN去除效果差别较大.4个系统TP平均去除率在30％～90％之间,不同工况下去除效果不同.高污染负荷下,沸石陶结系统（M1、M2）的磷去除能力较强,稳定状态下平均去除率均在80％以上.通过分析系统沿程氮转化效率,探讨了各系统的氮去除机制.     

基于BDPs的多级土壤渗滤系统处理受污染河水的试验研究

针对受污染的流入滇池的河流河水,采用具有曝气段和缺氧段的两段式多级土壤渗滤(multi-soil-layering,MSL)系统,开展了在缺氧段添加非水溶性可生物降解多聚物(BDPs)材料PBS颗粒的强化脱氮除磷研究.结果表明,添加PBS碳源可有效解决传统MSL系统因碳源不足而导致的脱氮效果不理想的问题.在河水污染较轻及较重两种情况下,系统对TN的平均去除率分别达到78%、85%,平均单位表面去除负荷分别为9.09g·m-·2d-1、24.55g·m-·2d-1;TP平均去除率分别达到92%、98%,平均单位表面去除负荷分别为0.76g·m-·2d-1、2.02g·m-·2d-1.此外,系统对COD的平均去除率可达到75%以上.     

分流两段式土壤渗滤系统脱氮效果及机理研究

为解决传统土壤渗滤系统占地面积过大的问题,采用多级土壤渗滤系统和地下渗滤系统组合的新型两段式污水处理工艺,研究了在高水力负荷0.3m/d条件下分流比对其脱氮效果的影响,并通过实时定量PCR技术对不同层级的脱氮功能基因数量进行检测,进一步探究该系统中微生物脱氮机理.水质监测结果表明,分流措施可以显著提高两段式土壤渗滤系统在高负荷下的脱氮能力,当分流比为1：2时系统污染物去除能力最佳,对化学需氧量（COD）、总磷（TP）、氨氮（NH₄⁺-N）、总氮（TN）的平均去除率分别达到91.16%、96.91%、72.11%和72.27%.脱氮功能基因丰度分析结果表明,多级土壤渗滤系统中的硝化及厌氧氨氧化和地下渗滤系统中的硝化反硝化的耦合作用是该工艺微生物脱氮的主要途径.     

土壤渗滤法工艺运行中的主要问题及其缓解方案

土壤渗滤污水净化系统充分利用了土壤-植物-微生物系统的净化能力,既可去除有机污染物,又可去除造成水体富营养化的氮、磷等污染物,特别适用于没有完善污水管网系统的地区.土壤渗滤法工艺在运行中可能会出现土壤堵塞、氧气缺乏、出水超标等问题.增设沉淀设施、确定合理的水力负荷可以缓解土壤堵塞问题;干湿交替运行和曝气预处理复氧可以缓解系统氧气缺乏的问题;粉末活性炭和臭氧氧化预处理及硝化预处理可以进一步提高出水水质.同时土壤渗滤法工艺在运行中应尽可能考虑系统对周边环境的影响.     

地下土壤渗滤系统脱氮效果的研究

在地下土壤渗滤系统运行的过程中,污水中的总氮主要是通过硝化作用及反硝化作用去除的。但是由于反应条件的限制,该系统出水中总氮的浓度总是不能使人满意。分析目前常用的三种提高总氮去除效率的地下土壤渗滤系统得出:间歇进水,并且在一定土壤层深度为微生物的活动提供有机物可以显著降低出水中总氮的浓度。     

地下土壤渗滤沟的工艺构造对氮磷去除的影响

通过对比标准型、深型及浅型毛细管这三种不同构造的地下土壤渗滤沟去除模拟农村生活污水氮磷的效率,讨论了渗滤沟构造对氮磷去除效果的影响。结果表明,三种渗滤沟对氨氮、总氮和总磷的去除率均分别可达95%、80%、90%以上。毛细管型构造渗滤沟在布水均匀性、稳定性及氮、磷去除效果等方面均优于标准型构造的渗滤沟。     

分流比对土壤渗滤系统脱氮效果的影响研究

针对污染物浓度较高的养猪废水,开展了不同分流比条件下土壤渗滤系统处理效果的对比研究,并分析了分流比对系统中脱氮微生物数量及氧化还原电位(ORP)变化的影响.试验结果表明,分流比对土壤渗滤系统的脱氮效果影响较大,而对COD、TSS和TP的去除效果无明显影响,当水力负荷(HLR)为0.01m3·m-2·d-1且分流比为1∶2时,系统对TN的去除效果最好,平均去除率达80.20%,而对其他污染物的平均去除率均可达90%以上;分流比可影响土壤渗滤系统中脱氮微生物的数量,分流比的增大可促进系统中反硝化细菌数量的增加,强化系统的脱氮效果;另外,分流比还可影响系统填料层中ORP的变化.因此,根据系统进水水质选择合适的分流比,是强化土壤渗滤系统脱氮效果的关键因素.     

多级土壤渗漏系统处理农村生活污水

构建了多级土壤渗漏系统（MSL）以处理农村生活污水,主要研究了MSL的挂膜启动特征,进水水力负荷对MSL处理生活污水性能的影响,以及MSL运行过程中生物膜的特征.实验结果表明,采用连续进水的方式挂膜28d后,挂膜成功,MSL对生活污水中COD,氨氮,TN,TP的去除率分别达到84.5%,74.7%,66.7%,76.4%.MSL运行过程中,表现出对进水水力负荷变化较强的适应性,水力负荷为400L/（m²·d）时,生活污水中COD,氨氮,TN,TP的平均去除率分别达到93.4%,94.9%,80.4%,94.7%,系统出水水质能够满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准.MSL对有机物和氮磷的去除途径结果表明,微生物降解和转化作用对污水中COD,氨氮,TN的去除贡献率最大,Fe³⁺与PO₄^3-的化学沉淀作用则是TP去除的主要途径.实时荧光定量PCR技术检测结果显示,生物膜中硝化功能菌占总菌群的35.5%.     

制药废水经稳定塘处理用于农灌的可行性探讨

利用以厌氧塘为主体,以预沉池、二级厌氧塘、兼性塘组成的工艺,探讨了制药废水经过稳定塘处理后用于农灌的途径。在停留时间为7—11d时,COD去除率冬季为47％,夏季达到76.6％,夏季厌氧塘削减COD负荷达150g/m~3·d.其出水水质指标基本满足灌溉要求.还对气温、有机负荷、pH等对处理效果的影响进行了探讨。     

多介质土壤滤层系统(MSL)与潜流式人工湿地技术处理海水养殖废水的效能比较

为探索经济可行的海水养殖废水处理技术,选取南美白对虾海水养殖废水,对比研究了多介质土壤滤层(multi-soillayer,MSL)系统和4种不同植物配置潜流式人工湿地(大米草型、芦苇型、香蒲型和无植物型)在400 L·(m2·d)-1水力负荷下的废水处理效果.结果表明,MSL对化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH+4-N)和硝态氮(NO-3-N)的平均去除率分别为80.38%±2.14%、68.14%±3.51%、40.79%±3.10%、42.68%±2.90%和54.19%±5.15%,均高于其他4种不同植物配置的潜流式人工湿地的处理效果.4种人工湿地系统对各污染物的去除率从高到低依次为:大米草型>芦苇型>香蒲型>无植物型.     

Addition of anaerobic tanks to an oxidation ditch system to enhance removal of phosphorus from wastewater

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｂｏｄｉｅｓｈａｓｂｅｅｎａｔｔｅｎｄｅｄｍａｎｙｙｅａｒｓｂｙｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓａｎｄｔｈｅｐｕｂｌｉｃ .Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｔｈｅｗａｔｅｒｂｏｄｉｅｓｏｒｉｇｉｎａｔｅｓｆｒｏｍｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ,ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒ;ｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗａｓｔｅｗａｔｅｒｂｅｉｎｇｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｓｏｕｒｃｅ .Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ,…     

湿地植物在城镇污水处理系统中的作用特性研究

将不同类型湿地植物如凤眼莲、荇菜、稗草、黑藻、皇竹草、美人蕉等,引入城镇污水处理系统,考察其对污染物的去除效果和在湿地组合系统中的作用特性。盆栽实验发现,虽然植物对污水N、P营养元素的直接去除率分别只有14.0%～59.4%和8.6%～55.2%,但植物通过过滤、截留及加强有机物降解转化的作用,对水体中污染物的去除具有协同效应,使水体N、P的总去除率分别达65.4%～83.8%和43.5%～69.5%。将植物引入组合处理系统,中试实验结果表明,水体TN、TP和COD月平均去除率分别高达80.4%、74.3%和81.3%。与常规生化处理系统相比,处理效果大为增强,生化反应的能耗相对减少,出水水质较稳定,使湿地组合系统成为一种去N除P,防止水体富营养化的有效处理方法。     

半推流式活性污泥系统工程应用特点分析

根据工程实例和应用结果 ,分析了复合式活性污泥系统半推流式系统的特点 .即 :该系统具有处理深度大、抗冲击负荷强、不易发生污泥膨胀等优点 ,适合于工业废水的治理 .     

哈尔滨城市污水处理厂不同处理工艺对微塑料的去除

城市污水处理厂出水作为微塑料（microplastics,MPs）进入自然水体的主要途径之一,对其微塑料污染物特征展开研究,有助于认识和了解人类活动对自然水体的影响.本文以哈尔滨市主城区的污水处理厂A和污水处理厂B中的3种工艺（曝气生物滤池工艺、多段AO-MBBR工艺、CASS-MBBR工艺）为研究对象,经体视显微镜观察并结合傅里叶变换红外光谱仪分析哈尔滨城市污水处理厂中MPs的浓度、颜色、粒径、类型分布特征及3种不同处理工艺对MPs的去除效果.结果表明,哈尔滨城市污水处理厂进水中MPs的最高浓度为290.87个·L^-1,颜色主要以白色和无色为主,组成成分主要为PP、PE和PS,粒径大的MPs更容易被去除;微塑料在曝气生物滤池工艺一级处理中的去除率为80.28%;多段AO-MBBR工艺与CASS-MBBR工艺的一级处理MP_S去除效率为78.39%,曝气生物滤池工艺、多段AO-MBBR工艺和CASS-MBBR工艺的二级处理去除效率分别为20.92%、13.11%和14.68%,实验结果表明MPs的去除主要依靠一级处理,二级处理中的MPs去除效果较小.研究结论可为城市污水处理厂中微塑料污染与防控研究提供科学依据.     

MBR法处理选矿药剂——黄药废水的试验研究

为了寻找经济适用、无二次污染的选矿药剂废水的处理方法,首次采用MBR技术对辽宁某选矿药剂厂的黄药废水进行处理。研究了MBR系统启动与驯化过程中污泥的变化特性,并利用已运行稳定的MBR系统处理黄药废水,考察其处理效果。试验结果表明:当废水水样的黄药质量浓度为353.5～487.0 mg/L、ρ(COD)为1135.5～1486.9 mg/L、pH为9左右时,MBR系统在外加C源无水乙酸钠为0.5g/L、HRT为24 h、反应温度为(28±2)℃时处理该废水,系统连续运行12 d,其出水COD去除率均高于94.5%、黄药去除率均高于99.8%。该研究结果为选矿药剂———黄药废水的处理提供了一条新途径。