黑臭河水治理中碳纤维填料生物膜技术研究

本文利用碳纤维填料生物膜技术对黑臭河水进行治理研究,实验在连续补充黑臭河水,进行曝气条件、无曝气条件、及无任何处理的对照条件下,连续处理30天。实验结果表明:该技术对黑臭河水中的COD,氨氮,总磷,浊度都有非常明显的降解效果。     

固定生物膜技术处理黑臭河水的研究

以生物陶粒作为载体,利用枯草芽孢杆菌固定生物膜技术开展黑臭河水净化研究。在预处理实验中首先论证了曝气条件对该技术的影响。实验结果显示:在曝气条件下固定生物膜参与处理10 d后,对黑臭河水中COD、浊度、NH3-N和TP的去除率分别达75.79%、93.97%、99.02%和79.20%;未曝气条件下,固定生物膜处理20 d对COD、浊度、NH3-N和TP去除率分别为42.36%、79.29%、96.44%和85.04%。仿照工程实际连续补充黑臭河水,进行曝气条件、无曝气条件、及无任何处理的对照条件下,连续处理30 d。实验结果表明:在曝气条件下,COD和浊度去除率远大于对照组,水质达GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水要求。由此说明:枯草芽孢杆菌固定生物膜技术处理黑臭河水效果显著。     

纳米Fe_3O_4强化混凝-Fenton氧化预处理垃圾渗滤液

采用纳米Fe_3O_4与Fe Cl3制备复合混凝剂,利用混凝沉淀-Fenton氧化工艺预处理垃圾渗滤液原水,研究其处理效果。结果表明:在纳米Fe_3O_4投加量为2 g/L,Fe Cl3投加量为1.4 g/L时制备的复合混凝剂,在p H值为6.5,转速为300 r/min下快速搅拌1 min,转速为100 r/min下慢速搅拌30 min,沉淀时间为30 min的条件下,COD去除率为56.8%,ρ(COD)可由5 240 mg/L降低到2 264 mg/L;利用Fenton氧化处理混凝处理出水,在H_2O_2的投加量为5.5 g/L,n(H_2O_2)∶n(Fe2+)=4,p H值为6,反应时间为80 min,反应温度为25℃的最佳条件下,COD和氨氮的去除率分别为55.7%和40.1%,最终出水ρ(COD)和ρ(氨氮)分别为1 003 mg/L和670 mg/L;该组合工艺对垃圾渗滤液有较好的处理效果,COD、色度和氨氮的去除率分别为80.8%、59.5%和76.2%。     

复合释氧剂的制备及其对水体修复的作用

采用腐殖酸钠、过氧化钙和沸石为原材料,在一定条件下制备复合释氧剂用于黑臭水体的生态修复。研究结果表明,复合释氧剂最佳制备条件为m(CaO_2)∶m(沸石)为1∶1、Na-A质量分数为2%和固化温度为100℃,复合释氧剂可显著延长释氧周期,且释氧过程对水体pH和COD的影响极低;底泥修复实验结果显示,复合释氧剂投加量为560 g/m~2时,上覆水溶解氧和氧化还原电位在第30天时分别维持在1.32 mg/L及42 m V,水中TP和COD去除率可分别达到90.11%和63%,表明复合释氧剂可有效改善水质并抑制底泥磷释放,这对城镇黑臭水体的生态修复治理具有一定的实际意义。     

高效降解黑臭废水细菌的筛选及鉴定

以筛选出能够高效降解黑臭废水的更多细菌为目的,从不同重污染水体和底泥中筛选获得了多种细菌,并对其降解能力进行检测。净化实验结果表明,筛选出的50多株细菌中有12株对废水COD有明显的降解效果,降解率在45%以上;有4株菌对废水氨氮有明显的降解效果,降解率在30%以上,其中4号菌株对COD和氨氮都有很高的降解能力。经16SrRNA基因鉴定,4号菌株为不动杆菌属,由单因子优化实验得出4号菌株生长的最适条件为:温度30℃,pH7.5,转速180r/min,培养时间为22h时,微生物达到稳定期。在此条件下,4号菌株对自然黑臭废水COD和氨氮的降解率可达到92%和72%。     

微生物菌剂对黑臭水体水质改善及生物多样性修复效果研究

试验分梯度模拟了一种复合微生物菌剂不同投加浓度对黑臭河道物化指标的影响,采用高通量测序技术,着重分析底泥中微生物在菌剂影响下的变化情况。试验结果表明:微生物菌剂的投加浓度为0.5~1 mg/L时对黑臭水体和底泥的处理效果较好,此时上覆水中COD去除率可达87.37%,TN和NH_4~+-N去除率分别达到90.7%和95.24%,水体透明度显著提高,底泥厚度从平均3.7 cm下降到平均2.3 cm,最优投加浓度组底泥中微生物种类主要以乳酸菌、丝状菌为主,生态系统进入良性循环,生物多样性得到初步恢复。     

炉渣填料组合潜流湿地对不同污染程度河水处理效果研究

利用炉渣作填料的水平潜流(HFCW)+垂直潜流(VFCW)组合而成的人工湿地系统处理污染河水,研究了不同进水浓度时湿地系统对河水中有机物和氮磷营养物质的去除效果。结果表明:在满水位运行(水深75 cm),水力负荷为0.4 m3/(m2·d)的条件下,组合潜流人工湿地对河水中有机物有较高的处理效率,进水ρ(COD)为100 mg/L左右,去除率稳定在90%以上;同时具有较强的营养物质去除效果,进水氨氮、硝态氮、总磷质量浓度分别为6~12,8~16,3~9 mg/L,氨氮、硝态氮、总磷去除率分别维持在45%、80%、55%以上;垂直潜流湿地复氧效果优于水平潜流湿地,以水平潜流人工湿地作为一级处理单元的组合方式对硝态氮有较好的去除效果。     

BF仿生载体对黑臭水体水质净化试验

为解决城市黑臭水体的问题,构建基于玄武岩纤维(BF)仿生载体、微生物菌剂和曝气复氧净化黑臭水体的组合工艺,对黑臭水体净化效能进行试验研究。结果表明:BF仿生载体、微生物菌剂和曝气复氧三者相结合对黑臭水体具有良好的净化效果。经过28 d的平稳运行,COD、NH_4~+-N和TP去除率分别为75. 1%、99. 4%和94. 2%。经预挂膜处理的BF仿生载体在曝气复氧条件下,达到相同净化效果所需时间更短。同时BF仿生载体可有效降低水体浊度,对水体中游离微生物具有良好的吸附和富集作用,其吸附的微生物数量最高为3. 57×10~7CFU/g。     

固体生物促生剂净化河道水体的效果研究

利用固体生物促生剂提供营养并作为载体,激活土著微生物菌群,开展黑臭河水净化研究。结果显示:试验条件下,总氮浓度与氨氮浓度随着时间同步下降,且完成生物脱氮过程中NO_3-N和NO_2-N基本无积累,总氮去除率可达85%;固体促生剂生物可降解性较好,能为硝化与反硝化菌提供所需营养、碳源以及生长微环境;黑臭河水处理18 d后,COD、TN、NH_3-N和TP的去除率分别达39.54%、87.89%、98.82%和82.78%,水质达到GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水要求。     

膜曝气生物反应器处理模拟啤酒废水的研究

以聚偏氟乙烯中空纤维膜构建无泡曝气膜生物反应器(MABR)处理模拟啤酒废水,在保持进水COD∶TN∶TP=100∶5∶1条件下,通过正交实验确定反应器的最佳运行条件,并在此条件下考察了反应器对啤酒废水中COD、氨氮和总磷的去除能力。研究表明,反应器对啤酒废水中的COD、氨氮有着良好的去除效果,系统稳定时COD与氨氮的平均去除率分别为88.6%和92.4%,此外MABR工艺具有较强的抗有机负荷冲击能力。但反应器对总磷的去除效果不够理想,平均去除率在30%左右。     

厌氧氨氧化工艺在UASB反应器中的启动运行研究

利用UASB反应器进行了厌氧氨氧化工艺的启动运行研究。以自配高氮低碳废水为进水,普通厌氧污泥为接种污泥,在温度35℃,pH7.5～8.0的条件下连续运行220d,成功实现了厌氧氨氧化工艺的启动,氨氮容积负荷为0.43kg/(m~3·d)时,氨氮的去除率最高达88.3％,扫描电镜的观察结果表明,厌氧氨氧化污泥中的细菌以形状不规则的短杆菌为主。     

铁离子与其他金属离子间共效应对生化反应处理效果的影响研究

采用海绵铁填充的SBR反应器,以模拟生活污水为处理对象,通过实验研究外加Mg2＋、Mn2＋、Cu2＋、Zn2＋和Al3＋等金属离子对生物海绵铁体系去除污水中COD、NH3－N、TP等效果的影响。结果表明,低浓度的Mg2＋、Al3＋对生物海绵铁体系对COD、NH3－N、TP的去除效率一直保持在一个稳定的、较良好的水平;Zn2＋对体系去除NH3－N及低浓度的Mn2＋对体系对TP的去除都存在时间－浓度累积效应;Cu2＋对生物海绵铁体系对COD、NH3－N特别是对TP的去除有很强的抑制作用。     

间歇流人工湿地处理系统微生物净化机理研究

试验分析了间歇流人工湿地中微生物种群、数量以及环境条件对微生物的影响,探讨了芦苇根系周围存在的不同种类微生物,以及所构成的间歇流人工湿地特有的生态系统对污水中COD、氮、磷的净化效果。结果表明:人工湿地系统中常见的微生物种类有9种,不同菌属的微生物的存在与溶解氧浓度有关;各菌种微生物的数量受温度影响较大;ABR与两级湿地联合的污水处理系统夏季COD、NH4+-N、TP的去除效果较好,而冬季效果较差。     

MCMP制剂与生物膜法联合处理垃圾渗滤液的试验研究

采用单因素试验分析了多功能复合微生物制剂MCMP处理垃圾渗滤液的反应条件,结果表明：投加MCMP能促进渗滤液COD、NH3-N、TP的去除,在反应时间72 h,间歇曝气36h,接种量（VMCMP：V水）为1/8000,进水pH值8时处理效果较好,去除率分别达到37.56%、72.74%、51.56%。MCMP技术与生物膜法联合处理垃圾渗滤液的试验表明：同单纯使用MCMP菌处理渗滤液相比,以陶粒为填料的MCMP生物膜系统,对TP的去除效果有明显提高,去除率达到65.23%,对COD和NH3-N去除率影响不显著。     

高浓度有机废水酵母菌低氧处理技术初探

在开放式环境中,在低氧条件(DO=0-0.2mg/L)下通过连续小试试验考察了利用酵母Candidatropicalis处理高浓度有机废水的可行性。54d低氧连续小试结果表明:进水COD、NH4+-N、TP浓度分别为11000～30000、1000、230mg/L时,其去除率分别为67%～88%,18%～68%,23%～68%,氮磷去除率取决于进水COD、TN、TP的水平。污泥微观形态观察表明反应柱内微生物基本上是酵母,但运行过程中优势酵母形态发生了变化。低氧(DO=0.1-0.4mg/L)和无氧条件下C.tropicalis批量培养试验表明污染物去除和酵母生长与氧的供给关系密切,低氧条件下C.tropicalis有很高的活性,能有效去除COD(去除率为91%);无氧条件则导致C.tropicalis生物量下降,COD去除率仅为12%。     

基于ANN的SBBR-CRI处理模拟生活污水及其仿真研究

采用序批式生物膜反应器(SBBR)与人工快速渗滤系统(CRI)工艺结合对模拟生活污水进行处理,由于该工艺影响因素与出水参数的复杂非线性关系,利用人工神经网络(ANN)对SBBR-CRI处理生活污水的过程进行仿真模拟.在MATLAB语言环境下,以DO、淹没时间/落干时间、曝气时间/停曝时间、进水COD、进水NH4+-N、进水TP为输入因素,出水COD、NH4+-N、TN和TP为输出因素,构建具有自适应学习规则的人工神经网络.结合最优网络运行参数:隐含层节点数6,初始学习率0.13,动量因子0.6,训练次数6000次,对样本仿真学习,预测值与实际值拟合度较好,样本的绝对平均误差率在7.5%之内,均方根误差均在0.085之内.结果表明,当DO为2mg/L,曝气时间/停曝时间为2/1,淹没时间/落干时间为1/3时,NH4+-N去除率能达到98%以上,TN和TP去除率85%以上,COD去除率94%以上.通过权重分析,进水NH4+-N、DO和进水TP对出水参数影响较大.     

混合填料生物接触氧化法处理生活污水的研究

采用混合型(火山岩和陶瓷环)填料生物接触氧化工艺处理实际生活污水,研究了混合型填料挂膜情况,不同HRT、DO和进水COD浓度对水质净化效果的影响。实验结果表明:混合型填料挂膜效果好,15 d后反应器达到稳定状态,对COD的去除率达到75%以上;在水温为20~32℃,HRT为12 h,DO为5~6 mg/L的条件下,对COD、氨氮、TN和TP的平均去除率分别达到了75.8%、71.8%、45.9%和35.7%;当进水COD浓度为100~400 mg/L时,各个指标的去除率随着COD浓度的升高而升高,可见进水COD浓度会对污水净化效果产生影响。     

强化生物絮凝＋生物接触氧化除磷效果分析

通过单因素试验研究了强化生物絮凝＋生物接触氧化组合式一体化工艺对城市污水悬浮物SS、化学需氧量COD、氨氮NH3-N、总氮TN、总磷TP的去除效能和机理。试验结果表明：在组合工艺的较优运行条件下,装置对SS、COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为88．7％、89．3％、87．9％、73．4％、58．8％。组合工艺对污染物的总体去除效果良好,且稳定可靠,其中生物絮凝吸附段对总磷的去除率为32．4％,生物接触氧化段对总磷的去除率为39．1％,并对装置的除磷效果进行了分析。     

不同土壤对垃圾沥滤液净化效能研究

通过土柱模拟实验比较了不同土壤对垃圾沥滤液中高浓度污染物NH4+-N和COD的去除效率。结果表明不同类型土壤对垃圾沥滤液的处理效果有明显差异。紫色土对沥滤液NH4+-N的去除效率可达到95%以上,COD去除率较低;腐殖土对COD去除率最高,出水NH+4-N含量随pH值的上升迅速下降;与腐殖土相比,黄壤对NH+4-N的去除效果较高,对COD的去除率较低。随进水次数增加,土柱对渗滤液中污染物的去除效率明显降低。     

膜生物反应器法处理模拟印染废水

针对人工模拟的印染废水,设计了缺氧/好氧膜生物反应器相结合的处理装置。系统经过165 d的运+行,结果表明:系统对COD和氨氮一直有很好的去除效果,稳定期COD的去除率可以达到95.0%,NH4+-N平均去除率为96.5%,TP的平均去除率低于50%,TN的去除率处在60%⁸0%之间,活性艳红染料X-3B的去除率在60%80%之间,活性艳红染料X-3B的去除率在60%⁷3%之间,出水含有少量色度。水样中长链的壬基酚聚氧乙烯醚NP10EO的去除率可以达到99%,出水仅含有少量的NP1EO,NP2EO和NP。