人工曝气复氧整治污染河流

向受到严重有机污染的河流充入溶解氧可以有效消除水体的黑臭,改善水质和恢复生态平衡。文章总结了纯氧增氧系统、鼓风机———微孔布气管曝气系统、叶轮吸气推流式曝气器和水下射流曝气设备等多种使用于河道人工曝气复氧的技术;并列举大量国内外的相关工程实例说明这些技术在实践中的有效性。     

黑臭河道生物修复中氧化塘应用研究

氧化塘技术是有机废水、特别是生活污水处理的有效手段,在城市黑臭河道治理中,对于暂时无法截污的城郊河道,利用废弃的鱼塘,将其改造成氧化塘,对上游污水进行预处理。研究表明,生物氧化塘对上游黑臭水体具有较高的处理效率,在污水进水量为4320t/d以内(即污水停留时间为1.4d以上,容积负荷为CODcr:0.11kg/(d·m3)以下),O2:15.6kg/h的增氧曝气条件下,CODcr除去率在50%以上,NH3-N除去率在40%以上,经处理的黑臭水体在氧化塘出水口已形成由藻类、原生动物、浮游动物、鱼类等参与的多级食物链组成的复杂生态系统。在黑臭水体预处理基础上,通过底泥生物氧化、水体增氧、水体生态恢复等技术手段,对河道进行生物修复,能有效地消除水体黑臭、提高河涌水体自净能力,为城市黑臭河涌治理和养护提供了切实可行的方法。     

古廖涌黑臭水体生物修复及维护试验

利用生物氧化塘、底泥生物氧化、水体生物修复和河道生态恢复等技术，对广州市古廖涌黑臭水体进行治理．结果表明，在进水流量5000～8000m^3／d的高负荷工业废水和生活污水冲量下，通过生物治理，消除了水体黑臭现象，从上游到下游，水色由暗黄逐步转为黄、黄绿；在上游不断流入污水情况下，CODcr除去率达50％以上，NH3-N除去率为70％，H2S除去率达80％以上．从2003年8月到2004年3月，河道生物多样性逐步增加，先后出现枝角类、桡足类动物和鱼类．表明对于暂时无法截污的城郊河道，可以利用废弃的鱼塘、空地等对污水进行预处理，再通过上述措施和技术进行生物治理，可取得良好治理效果．本研究为城市黑臭河道，特别是暂时无法截污的城郊河道的治理和养护提供了一套切实可行的方法．图3参18     

城市污染河流水质原位综合净化技术

针对我国城市河流水质污染普遍严重,河道截污不彻底的现状,开发了污染水体就地综合净化方法,利用水闸形成一定深度的水体,在其中安装曝气机、生物膜并投加特效菌种。为了考查其处理效果,在福田河进行了现场试验,试验段长420 m,河底宽7~15 m,平均水深1.85 m,总容积为8 500 m3。试验运行3个月,进水平均CODC r,BOD5,NH4+-N,TN,TP及SS分别为88.4 mg/L,62.0 mg/L,6.4 mg/L,8.2 mg/L,0.8 mg/L和17.0 mg/L,出水分别为28.9 mg/L,7.6 mg/L,4.2 mg/L,5.9mg/L,0.4 mg/L和10.0 mg/L,CODC r,BOD5,NH4+-N,TN,TP及SS的去除率分别为67.4%,87.7%,34.3%,30.3%,53.3%和39.7%,河道中溶解氧及透明度分别由原水的0.9 mg/L和12.5 cm提高至7.6 mg/L和137.5 cm。     

Applications of Venturi Principle to Water Aeration Systems

The concentration of dissolved oxygen is an important indicator of water quality because aquatic life lives on the dissolved oxygen in the water. Aeration can increase dissolved oxygen when levels become deficient. Hydraulic structures can significantly improve dissolved oxygen levels by creating turbulent conditions where small air bubbles are carried into the bulk of the flow. Recent researches have focused on developing measurement and predictive techniques for oxygen transfer at hydraulic structures to maintain and enhance water quality. However, reviewing existing studies on aeration performance of hydraulic structures, it seems that there are not too many studies on venturi aeration. The present paper shows applications of venturi principle to water aeration systems. The aeration characteristics of venturi nozzle, venturi conduit and venturi weir are analyzed. The results indicate that venturi aeration might contribute significantly to air entrainment and aeration efficiency. Therefore, venturi device can be used as highly effective aerator in aeration processes.     

典型城市黑臭河道水体生物毒性研究

以黑臭为特征的城市内河污染近来受到关注,检测和分析污染河流水质的生物毒性对水质标识和生态评价十分必要。本研究逐月检测了温州市九山外河(JS River)和山下河(SX River)两条典型黑臭河道水样对斑马鱼、发光细菌和热带爪蟾胚胎的毒性效应。结果显示,黑臭河道水体对斑马鱼、发光细菌(青海弧菌Vibrio Qinghaiensis Q67)和爪蟾胚胎均具有毒性效应。以斑马鱼死亡率和发光细菌相对抑光率表征的水质综合毒性较一致,且以发光细菌更为敏感。爪蟾胚胎致畸实验主要通过存活率和畸形率来表征水体的毒性。3类生物监测均显示SX水体毒性明显高于JS整体毒性,这与两条河黑臭程度相一致。通过发光细菌检测水体综合毒性的分析,显示SX和JS水体毒性在5月-8月的夏季较高,冬春季节较低,表明黑臭河道水质毒性季节性变化与水体温度(T)和溶解氧(DO)值关系密切。本研究结果可为污染水体生物毒性检测和黑臭水体综合评价及后续治理提供依据。     

生物堆模拟法修复苯并[a]芘和二苯并[a,h]蒽污染土壤

采用生物堆模拟方法,研究苯并[a]芘(BaP)和二苯并[a,h]蒽(DBA)污染土壤的生物修复条件.结果表明,在生物堆中投加绿肥或秸秆可明显促进BaP和DBA的降解;通气速率分别为0.05和0.10m3·h-1时BaP和DBA的降解率无明显差异;添加EM菌对BaP和DBA的降解有抑制作用.在投加20g·kg-1绿肥、通气速率为0.10m3·h-1时,BaP和DBA的去除效果最佳,处理160d时降解率分别达64.8％和74.9％.     

寒冷地区城市污水处理厂污泥膨胀及其控制

结合大庆乘风庄污水厂运行 5年来两次污泥膨胀的实例 ,对活性污泥系统发生污泥膨胀的主要原因进行了分析 ,提出在寒冷地区活性污泥系统中 ,除低氧、低负荷外 ,低温也是造成膨胀的原因之一。对此提出采用减小曝气池污泥浓度或单池连续运行以提高负荷和鼓风机进风口空气加热提高曝气池水温的方法 ,可使膨胀得到有效控制。     

Flow characteristic and wastewater treatment performance of a pilot-scale airlift oxidation ditch

A pilot-scale airlift oxidation ditch using bubble diffuser and baffle as aerator was operated in a wastewater treatment plant (WWTP) to investigate its flow characteristic and wastewater treatment performance. Compared with the conventional oxidation ditch process, effective depth and oxygen utilization efficiency of this new process was improved by underwater aeration. Furthermore, it had a reversed velocity distribution, which decreased from the bottom to the top on vertical section. Velocity measurement showed that a velocity over 0.2m/s at the bottom was sufficient to prevent sludge settlement during long term operation. Application of these concepts would save land area and energy consumption by about 25%―50% and 55%, respectively. In this new system, organic biodegradation and nitrification could be well achieved. Denitrification could occur steadily in the straight part by adjusting the airflow rate. An average TN removal rate of 63% was achieved with dissolved oxygen (DO) concentrations between 0.6mg/L and 1.5mg/L. The main pollutants in the effluent could meet the strictest discharge standard (COD<50mg/L, NH₄⁺―N<5mg/L, and TN<15mg/L) in China now.     

以有机污染为主的河流治理技术研究进展

借鉴国外污染河流治理与修复的经验,并结合我国当前严重的河流污染形势,介绍了以有机污染为主的河流治理技术的研究进展。根据污染河水处理系统与河道的相对空间关系,河流治理技术可分为三类,第一类是将河水引出河道水系,引入附近的污水处理厂进行处理的异地处理法,其中截污工程是异地处理法的关键;第二类是在河道内建设处理系统,沿程进行河水净化的原位处理法,如河道内的曝气法、投菌法、生物膜法和化学法等;第三类是在河岸带上建设处理系统,将河水分流其中进行处理的旁路处理法,如建于河岸上的人工湿地处理系统、氧化塘以及多种形式的生物床或生物反应器等,旁路处理法起着人工强化河岸带的作用,是目前受污染河流治理中值得关注的一条新思路。受污染河流的具体处理方法及空间位置的选择,需要根据实际情况而定。     

城市黑臭河道底泥内源氮硝化-反硝化作用研究

氮超标是目前许多城市黑臭河道治理过程中急需解决的突出问题。在外源输入有效控制后,底泥内源氮成为水体氮污染的主要来源。硝化与反硝化过程是削减底泥氮负荷和控制内源氮释放的重要途径,从硝化与反硝化耦合作用角度探讨底泥内源氮的行为,对于有效解决黑臭河道氮超标治理难题具有重要的现实意义。对此,文章首先通过理论分析探讨了影响底泥内源氮硝化-反硝化有效耦合的重要因素,认为溶解氧水平和缺氧微环境分布是非常重要的参数,在这矛盾平衡中影响着硝化-反硝化作用的进行。其次评述了黑臭河道底泥内源氮硝化-反硝化作用的研究现状,指出对于污染严重且受人为干扰频繁的城市黑臭河道,曝气扰动是影响底泥内源硝化-反硝化作用的重要因素。为了实现对底泥内源氮的有效控释,往往需要通过选择合理的曝气条件从影响溶解氧水平和缺氧微环境分布两方面来控制硝化-反硝化反应平衡。最后探讨了今后相关研究的发展动态,包括曝气扰动的合理界定、模拟试验装置的有效构建、水动力条件下底泥硝化与反硝化性能的合理评定以及其微生物机制系统分析。     

扰动强化污染底泥有机物自净的研究

扰动能够强化水体溶解氧的恢复并加快传质,增强水体的自净作用,有利于水体和底泥COD的降解,是一种常用的污染水体的修复方法。文章通过人工模拟的水体,构建搅拌和曝气两种上覆水扰动条件,研究了在这两种条件下水体中有机物含量以及底泥中微生物量的变化情况,探讨了扰动对水体有机物去除的影响。研究结果表明：（1）与对照情况相比,在搅拌、曝气条件下水中ρ（溶解氧）分别由0.2 mg.L^-1提高到1.0和8.0 mg.L^-1左右;曝气条件下底泥中蛋白含量及细菌数均最高;（2）底泥中w（脱氢酶活性）在搅拌和曝气条件下分别为0.52和0.46μg.g^-1左右;（3）曝气条件下对上覆水中有机物的去除呈现出较好的降解趋势。因此,运用曝气技术既能加速有机物的生化降解,改善水质;又可强化水体溶解氧的恢复,创造了微生物生长繁殖的适宜环境,增强了水体中微生物的活性,促进了水体自净能力的提高,在治理河道污染的应用中具有广阔的前景。     

Mechanism studies on nitrogen removal when treating ammonium-rich leachate by sequencing batch biofilm reactor

The nitrogen removal mechanism was studied and analyzed when treating the ammonium-rich landfill leachate by a set of sequencing batch biofilm reactors (SBBRs), which was designed independently. At the liquid temperature of (32 ± 0.4)°C, and after a 58-days domestication period and a 33-days stabilization period, the efficiency of ammonium removal in the SBBR went up to 95%. Highly frequent intermittent aeration suppressed the activity of nitratebacteria, and also eliminated the influence on the activity of anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) bacteria and nitritebacteria. This influence was caused by the accumulation of nitrous acid and the undulation of pH. During the aeration stage, the concentration of dissolved oxygen was controlled at 1.2–1.4 mg/L. The nitritebacteria became dominant and nitrite accumulated gradually. During the anoxic stage, along with the concentration debasement of the dissolved oxygen, ANAMMOX bacteria became dominant; then, the nitrite that was accumulated in the aeration stage was wiped off with ammonium simultaneously.