复合沸石滤床修复北方景观水体的实验研究

以天然矿物质沸石、细砂及煤渣取代传统滤料构建复合基质生态床，表面种植景观植物，采用下向流-上向流运行方式修复北方景观水体。分别进行静态实验及不同循环速率下的动态实验，考察对水体污染物去除过程。结果表明，2种运行方式下对水体NH⁺₄-N去除率都在85%以上，其中以1 h为循环周期的运行方式去除率达97%，较静态提高12.8%；TN去除率最高为84%；TP去除不稳定，过程缓慢。煤渣层对NH⁺₄-N的去除效果差，硝化作用不彻底与反硝化作用的加强使下层出水NH⁺₄-N 、NO^-₂-N及NO^-₃-N浓度均高于上层。提高循环速率有利于对氮的去除。     

低温条件下BAF+SPD组合工艺对滇池入湖河水的脱氮效果

为缓解湖泊富营养化问题，需进一步降低入湖河流氮的含量。针对滇池流域新运粮河的低C/N水质特征，研究了冬季低温条件下的微曝气生物滤池（BAF）及固相反硝化（SPD）组合异位脱氮工艺。结果表明，BAF+SPD组合工艺启动挂膜阶段，约3周后，NH₄⁺-N的去除率达80%以上，而反硝化细菌增殖相对缓慢，约5周后，NO₃^--N的去除率达80%以上；稳定运行的低温阶段，除降雨时间外，NH₄⁺-N平均去除率达80%，出水NH₄⁺-N浓度<1 mg/L；NO₃^--N平均去除率达到85%以上，出水NO₃^--N浓度<1 mg/L；TN平均去除率达80%以上，出水TN浓度<2 mg/L，主要水质指标达到国家地表水Ⅴ类标准。     

CEPT-曝气生物滤池低温下处理模拟灰水的应用研究

实验研究了在冬季低温条件（2～10℃）下，化学温凝预处理曝气生物滤池(CEPT/BAF)工艺处理模拟灰水的效果。考查了混凝预处理效果、BAF的出水水质与滤料高度的关系、水力负荷对出水COD的影响、直链烷烃苯磺酸钠(LAS)对出水NH₃-N等的影响。研究表明：经过预处理(PAC为40 mg/L)后的模拟灰水，BAF的有机负荷去除率达到40%～55%；COD、LAS的去除主要发生在滤料前端1.2 m处，去除率达到70%，去除率与滤料高度近似呈指数关系下降；在COD负荷、水力负荷不变的情况下，当进水LAS从23 mg/L降到9 mg/L时，BAF的NH₃-N的去除率则从41%上升到72%，说明较高浓度的LAS对亚硝化及硝化细菌有一定影响。模拟灰水经过化学混凝/曝气生物滤池处理之后，出水水质NH₃-N、COD和LAS分别在10、40和4 mg/L以下。     

pH值控制MAP法脱氮进程的可行性研究

MAP沉淀法处理高NH₃-N废水，操作简便，处理效果好。本试验以NH₃-N浓度为1 000 mg/L的模拟废水为研究对象，研究结果表明，在Mg²⁺∶PO^3-₄∶NH⁺₄=1.2∶1.2∶1（摩尔比）、NaOH投加量为675 g/L的条件下NH₃-N去除率高达98%以上。试验选择出水pH作为控制反应进程的参数，并建立了出水pH与NH₃-N去除率之间的关系。通过调整NaOH投加量控制出水pH在7.5～8之间时，NH₃-N去除率最高，可达98%以上。X-衍射图谱及定量分析表明，沉淀物中MAP的纯度较高，具有一定的回收价值。     

A/O和A2/O工艺对膜生物反应器处理焦化废水影响的研究

为提高膜生物反应器对焦化废水的处理效果，采用A/O和A²/O两种工艺的膜生物反应器处理焦化废水，通过对比处理效果、分析膜污染情况，寻求膜生物反应处理焦化废水的最优工艺。实验结果表明：A²/O工艺系统对酚、NH₃-N、COD的去除率分别为99%、90%和95%；A/O工艺系统对酚、NH₃-N和COD的去除率分别为97%、75%和93%。A²/O膜生物反应器系统对焦化废水中NH₃-N的去除效果明显优于A/O膜生物反应器系统，其反硝化率为50%～70%。对膜污染分析表明不同工艺对膜污染的影响不显著，A²/O工艺膜通量衰减59%，A/O工艺膜通量衰减56%。研究表明在膜生物反应器中，A²/O工艺对焦化废水的去除效果要优于A/O工艺。     

C/N对Carrousel 2000氧化沟同步脱氮除磷的影响研究

就C/N对Carrousel 2000氧化沟同步脱氮除磷的影响进行了研究。结果表明，进水C/N值在5～13之间时，进水C/N不影响氧化沟系统对NH₃-N的去除效果。出水NH₃-N浓度＜1 mg/L，平均去除率达到97.40%。当C/N低于11时，TN、TP的去除率随C/N的升高而快速大幅提高，分别从5时的26.47%和14.99%升至11时的93.48%和97.03%。当C/N＞11时，氧化沟TN去除率达到93.48%，TP去除率接近100%，氧化沟具有了良好的同步脱氮除磷的效果，出水水质满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002一级A标准)要求。TP去除率与TN去除率相关系数R₂＝0.985。     

Biostyr曝气生物滤池处理城市污水的沿程生化特性

青岛市麦岛污水处理厂采用曝气生物滤池(BAF)处理城市污水,以稳定运行的Biostyr为研究载体,考察滤池COD、NH3-N、SS和细菌数量等生化特性的沿程变化.结果表明,在气水比为4∶1～5∶1、进水COD负荷为2.5 ～3.7 kg/(m3·d)、进水NH3-N负荷为0.18～0.57 kg/(m3·d)时,滤池对COD的降解主要在150 cm填料以下处,COD的去除率可达58.9％;NH3-N去除率沿滤柱高度的变化与COD有所不同,在100 cm以下填料处,NH3-N的去除率仅为3.6％,在100 ～350 cm填料之间,NH3-N的去除率增加迅速,可达56.1％;对SS的去除主要发生在100 cm填料以下,去除率达51.7％.     

4种固定化藻类对污水中氮的净化能力研究

取培养至对数末期的藻，采用海藻酸钙凝胶包埋固定，对人工污水进行静态模拟净化试验，研究了蛋白核小球藻、鱼腥藻、双对栅藻和突变衣藻4种藻在固定和悬浮状态下，对污水中的氨氮和硝酸氮的净化效率以及藻类的生长特性。结果表明：固定化藻细胞比悬浮态藻细胞具有生长更趋于稳定、藻类的活性保持时间更长的优势。4种藻类中，小球藻和鱼腥藻在污水中的生长状况更好，较适宜采用海藻酸钙凝胶包埋固定化技术。实验第5 d时，固定化小球藻、鱼腥藻、双对栅藻和衣藻对NH₃-N去除率分别为91.9%、84.8%、68.3%和51.2%；对NO^-₃-N的去除率分别为85.1%、100%、96.9%和65.9%。固定化小球藻对NH₃-N的去除效果最好，而固定化鱼腥藻对NO^-₃-N的去除效果最好。因此，小球藻和鱼腥藻更适用于去除污水中的氮，具有很好的应用前景。     

纳米SiO2对微污染物HA、SDS及NH3-N的助凝特性研究

以聚合氯化铝PAC为混凝剂，纳米SiO₂为助凝剂，对含有下列微污染物：十二烷基硫酸钠（SDS）、氨氮（NH₃-N）或腐植酸（HA）的高岭土悬浊液进行混凝沉降实验。借助形态学理论、电镜观察与图像分析技术，研究纳米SiO₂对微污染物的助凝作用效果、吸附特性与絮体结构的形态学特征。结果表明：（1）在含有HA、SDS、NH₃-N的模拟原水中，污染物去除率与浊度去除率的相关性随污染物分子量的增大而增强；（2）纳米SiO     

UASB反应器厌氧氨氧化菌的脱氮特性研究

研究UASB厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应器运行情况，采用普通城市污水厂活性污泥接种，人工合成废水，pH值在7.4～7.8之间，温度控制在(32±1)℃。在反应器稳定运行270～450 d之间的180 d中，对NH⁺₄-N和NO^-₂-N去除率均达到99.9％以上，总氮去除率保持在90％以上，NO^-₃-N产生量在20～30 mg/L之间波动。研究表明,UASB厌氧氨氧化反应器处理废水效果明显，对NH⁺₄-N、NO^-₂-N和TN去除率高，NO^-₂-N和NH⁺₄-N比值可以指示厌氧氨氧化反应器性能的演变。UASB反应器稳定运行阶段容积负荷的影响较小，ANAMMOX菌对合成废水适应性强，反应器抗冲击能力较强，受冲击后恢复迅速。出水pH值稳定在8.5附近，pH值变化情况可作为反应器运行状况的指示。关键词硝化厌氧氨氧化上流式厌氧污泥床生物脱氮     

不同填料组合的曝气生物滤池前置反硝化工艺特性的比较研究

研究了2组不同填料组合的前置反硝化曝气生物滤池(BAF)脱氮工艺:陶粒-沸石工艺(C-Z BAF)和沸石-陶粒工艺(Z-C BAF),比较二者在不同的水力停留时间(HRT)、气水比和回流比条件下的工艺特性。当进水COD、氨氮和TN容积负荷分别为0.72～5.97、0.09～0.60和0.11～0.78 kg/(m3.d)时,C-Z BAF和Z-C BAF的最佳HRT、气水比和回流比分别为1.5 h、5∶1、1∶1和1.5 h、5∶1、2∶1,相应COD、氨氮和TN的平均去除率分别为94.7%、99.0%、62.2%和93.2%、99.5%、70.1%。单因素方差分析结果表明,HRT对2组工艺的各种污染物的去除率均有显著影响;回流比对Z-C BAF的TN去除率存在显著的影响,而对C-Z BAF的TN去除率几乎没有影响。污染物沿程分布分析结果表明,两组工艺的COD去除主要发生在缺氧滤池以及好氧滤池0～0.3 m的填料区;硝化作用主要发生在好氧滤池的0～0.6 m填料区,Z-C BAF工艺的硝化速率高于C-Z BAF工艺。Z-C BAF工艺存在明显的同步硝化反硝化作用,且Z-C BAF工艺的脱氮性能优于C-Z BAF工艺。     

两级常温厌氧—好氧—固定化微生物组合工艺处理酿酒废水

酿酒废水是一种典型的高氨氮浓度的有机废水.采用两级常温厌氧-好氧-固定化微生物组合工艺对酿酒废水进行中试研究,重点考察了各级工艺对有机物和氨氮的去除效果,并且对影响系统稳定运行的主要因素进行分析.试验结果表明,稳定运行状态下,一级厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器对有机物去除率可达到70%～90%,处理效果受环境温度影响较大;二级EGSB反应器可以同时去除有机物和氮氧化物;三级好氧接触氧化反应器对有机物的去除率可达到70%,氨氮去除率维持在50%;包埋硝化菌流化床反应器最终能有效地去除水中的氨氮,出水氨氮质量浓度低于15 mg/L.     

利用生物曝气滤池修复受污染水源

利用生物曝气滤池(BAF)对微污染水源水去除氨氮及有机物进行了试验研究。试验表明,在进水氨氮为6mg／L左右时,BAF可在8m／h的滤速下运行,氨氮去除率大于88％;在氨氮进水为2mg／L时,BAF可在16m／h的滤速下运行,氨氮去除率大于84％。BAF对水中的三氯甲烷前体物去除率较低(16％),对AOC的去除率为58％。BAF中载体上的生物膜主要聚集在表面的凹陷和孔洞处,不能完全覆盖载体表面。     

曝气生物滤池处理农村污水的中试研究

采用研制的曝气生物滤池对农村污水进行处理，研究其性能特点和影响因素。结果表明：在气水比为5∶1，水力停留时间（HRT）为15 h，进水COD浓度在250 mg/L以下时，COD和氨氮的去除率分别在80％和90％以上，出水COD和氨氮值达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准；反应器在冬季水温12℃以上运行时出水COD和氨氮值比在夏季运行时有所上升，但去除率仍在80%和90%以上，可以达到排放标准。     

AOAB工艺处理难降解混合化工污水的挂膜启动

采用AOAB(水解酸化A1+生物接触氧化O+深度水解酸化A2+曝气生物滤池BAF)工艺处理难降解混合化工污水,重点研究工艺挂膜方式和生物膜的驯化。结果表明,采用分段连续式挂膜法进行反应器挂膜,20 d即可完成快速挂膜启动;采用分阶段同步培养驯化法驯化生物膜,30 d内可完成高浓度多组分混合化工污水进水的驯化,最终进水COD 1 456 mg/L,出水COD 324 mg/L,总去除率76.85%,驯化效果显著;整个工艺对COD的降解主要集中在生物接触氧化池和曝气生物滤池,驯化期间生物接触氧化池去除率稳定在40%左右,曝气生物滤池去除率稳定在50%以上。同时,通过对比一段水解酸化和深度水解酸化的VFA(挥发性脂肪酸)产出,表明在高有机负荷进水时,一段水解酸化降解大分子有机物的能力有限,但这些有机物可通过二段水解酸化再次降解,由此体现了AOAB工艺在处理多组分混合型的难降解化工污水的优势。     

深型地下土壤渗滤系统中氮的去除途径

为了系统研究氮在深型地下土壤渗滤系统中的去除途径，本次实验采用直径30cm，高200cm的有机玻璃柱模拟地下土壤渗滤系统；柱内分层装填取自北京顺义的土壤。在水力负荷为8cm／d的条件下，取得了较好的脱氮效果；氨氮去除率为99．80％；TN去除率为83．68％。通过观察氮沿土柱深度的变化规律发现，在1．30m以上的区域随着氨氮浓度的降低硝氮浓度逐渐增大，同时总氮浓度也在不断降低，约有30．55％在此区域被去除；通过氮元素质量平衡证明这部分氮是通过厌氧氨氧化反应去除的。在1．30m以下反硝化反应是脱氮的主要途径，在此过程中难降解有机物被利用。     

up-BAF同步硝化反硝化工艺去除污染物的机理研究

阐述了同步硝化反硝化的原理,研究了上向流曝气生物滤池(up—BAF)同步硝化反硝化工艺对城市生活污水的处理效果及规律。研究结果表明,同步硝化反硝化工艺对COD、NH3-N的去除率随填料高度的增加而增加,最下层50cm厚滤料去除污染物的效果最好,该工艺脱氮效果不理想,TN去除率只有30％左右。当水力负荷在2．39m／h以下时,水力负荷对COD、NH3-N去除的影响较小。     

组合工艺去除垃圾渗滤液中的DBP和DEHP

探讨了采用实验室规模的生物处理组合工艺(上流式厌氧污泥床+曝气生物滤池+缺氧反应器+膜生物反应器,UASB+BAF+ANO+MBR)处理垃圾渗滤液过程中,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DE-HP)两种内分泌干扰物在各工艺段的去除效率和机理。测定结果表明,对于DBP和DEHP浓度分别为164.4μg/L和215.0μg/L的原水,总出水浓度分别降至11.8μg/L和10.4μg/L,去除率分别达到92.9%和95.2%,处理效果良好。其中DBP在处理工艺中逐级降解,主要是微生物的降解作用。MBR是DEHP的主要去除工艺段,去除比例达到56.6%,膜截留效果明显。采用生物处理组合工艺可实现对垃圾渗滤液中DBP和DEHP的同时高效去除。     

2种组合工艺处理靛蓝废水的中试实验研究

分别采用水解酸化/好氧MBBR/BAF和水解酸化/好氧MBBR/臭氧氧化/BAF 2种组合工艺对实际靛蓝废水进行处理规模为24 m3/d的中试研究。实验结果表明,当进水COD平均初始浓度为2 100 mg/L、平均色度为90倍、系统总水力停留时间为40 h时,前一种组合工艺对COD和色度的去除率分别达93.27%和89.87%;而后一种组合工艺对COD和色度的去除率分别达97.96%和100%,工艺中臭氧氧化单元可使处理后出水中有机物的数量大大降低。表明水解酸化/好氧MBBR/臭氧氧化/BAF组合工艺处理靛蓝废水更为有效,但增加臭氧氧化单元会使每吨废水处理成本增加0.55元。