一体化A/O移动床生物膜反应器中DO、TN分布及脱氮效果研究

采用一体化A/O移动床生物膜法工艺，以模拟生活污水研究了该工艺的除碳脱氮效果，并对一体化移动床生物膜反应器的好氧区和缺氧区各纵向断面的COD、DO、NH₃-N、TN、NO^-₃-N和NO^-₂-N进行了检测，通过对缺氧区各断面的DO和TN浓度分布情况，分析了脱氮的产生过程。试验结果表明: 在水力停留时间HRT＝12 h，好氧区DO保持5 mg/L左右，COD进水浓度处于250～400 mg/L时，COD的去除率均在90%以上，且出水COD均在40 mg/L以下；TN进水浓度为20～50 mg/L时，NH₃-N去除率高于90%，其出水浓度可达到5 mg/L以下，脱氮效率也较高，TN去除率可达到65%～85%。COD和NH₃-N的浓度分布状况表明该一体化A/O移动床生物膜反应器的流态趋于全混式。     

容积负荷对ANAMMOX生物滤池脱氮效能的影响及其基质动力学

采用2套启动成功的上向流厌氧氨氧化（ANAMMOX）生物滤柱，通过调节进水NaNO₂和（NH₄）₂SO₄ 的浓度负荷及水力负荷，改变进水容积负荷，探讨容积负荷对ANAMMOX生物滤柱脱氮效能的影响及其动力学模型。结果表明，滤速恒定条件下，通过提高进水基质浓度来提高进水TN容积负荷，其容积负荷去除动力学过程符合Monod-Haldane基质抑制模型。进水NH₄⁺-N与NO₂^--N浓度分别低于100 mg/L和133 mg/L时，反应器脱氮效果不受明显影响，TN容积去除负荷可达4.21 kg/（m³·d），TN去除率可达80%以上。进水基质浓度恒定条件下，通过提高滤速来提高进水TN容积负荷，其容积负荷去除动力学过程符合零级动力学方程。不受基质浓度抑制的条件下，滤速为3.0 m/h、进水容积负荷为8.82 kg/（m³·d）时，反应器总氮容积负荷去除量可达7.15 kg/（m³·d），总氮去除率可达81.1%。     

MBBR与A/O法对污水中有机物及氮处理效果的研究

实验在不同水力停留时间（HRT）、进水COD浓度和不同COD容积负荷条件下考察了移动床生物膜反应器（MBBR）和活性污泥A/O工艺对污水中有机物及氮的处理效果。结果表明,MBBR工艺去除有机物和脱氮效果均优于A/O工艺。在进水COD和NH₃－N浓度分别为1000和25 mg/L，HRT为8 h时，MBBR的COD和TN去除率分别为92％和94％，而A/O工艺分别为78％和82％。造成这种结果的原因是MBBR的生物活性高，并且在生物膜内发生了同时硝化反硝化。MBBR脱氮能力受COD冲击明显小于A/O，但在较低进水COD浓度下，两者TN去除率均较低。     

硫/沸石固定床去除硝酸盐工艺研究

采用硫/沸石固定床反应器去除水中硝酸盐。实验结果表明，在硫/沸石固定床反应器内通过自养反硝化作用能使水体中硝酸盐得到有效的去除。在硫与沸石的体积比为1∶2，水力停留时间为2 h，进水COD为50 mg/L时，出水硝酸盐去除率可达到95%以上；不外加碳源，总氮的去除率仍可达80%以上；在不投加CaCO₃的情况下，出水pH可始终保持7.0；温度对该反应器硝酸盐的去除率影响不大，进水水温为12℃时总氮（TN）去除率仍可达91.1%。     

一体化A/O工艺碳氮比对脱氮除碳的影响

依据好氧硝化和缺氧反硝化生物脱氮除碳工艺原理，设计了一体化生物膜法A/O反应器，并将其应用于生活污水处理，取得了理想的处理效果。实验结果表明，水力停留时间HRT＝12 h，COD进水浓度处于150～500 mg/L范围内，COD的去除率均在90%以上，且出水均在40 mg/L以下；当C/N比为8.5以下时，NH₃-N去除率高于90%，其出水浓度小于5 mg/L；当C/N比为7.5左右时，具有较高的总氮脱除效果，TN去除率可达到70%。     

O3/H2O2降解阿特拉津影响因素研究

采用O3/H2O2氧化去除水中内分泌干扰物阿特拉津，考察了反应条件及水质对去除的影响，并对反应机制进行了初步探讨。阿特拉津初始浓度2 mg/L，投量为7.5 mg/L的O₃单独氧化去除率为27.2%；相同O₃投量下，控制H₂O₂/O₃摩尔比为0.75，5 min阿特拉津的去除率最高可达96.5%；pH 值为7.5～8.5，温度在25～40℃的范围内，都维持了较高的去除率，表明H₂O₂/O₃体系对阿特拉津的去除效果良好，降解速度快，反应条件温和。0.5 mg/L的腐殖酸，对阿特拉津的去除影响不大，腐殖酸浓度为1、2和5 mg/L时，平均去除率分别为63.4%、50.7%和30.2%；碳酸氢钠的浓度为50和200 mg/L时，去除率分别为88.1%和73.8%，说明水质对阿特拉津的去除影响较大。叔丁醇的浓度为5和20 mg/L时，阿特拉津的去除率分别降低到44.7%和27.5%，去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低，说明H₂O₂/O₃降解阿特拉津主要为该体系产生的羟基自由基的贡献。     

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。     

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。     

侧沟式一体化OCO工艺中DO和C/N对同步硝化反硝化的影响

以自配模拟生活污水为处理对象,研究了不同DO和C/N对侧沟式一体化OCO反应器同步硝化反硝化和COD降解效果的影响。实验结果表明,维持进水COD均值约为300 mg/L,TN约为40 mg/L,MLSS约为2 600 mg/L,进水流量为20 L/h时,COD去除率随着DO的增大逐步提高,当好氧区DO均值约为2.0 mg/L时,同步硝化反硝化效果最好,TN去除率达到了80%以上;维持好氧区DO均值约为2.0 mg/L,MLSS约为2 600 mg/L,进水流量为20 L/h时,不同C/N对COD去除率影响不大,当进水C/N约为8时,同时硝化反硝化效果最好,TN去除率均值达到了82%。     

UASB反应器对芳香族化合物反硝化降解特性研究

以苯、联苯和萘为模型化合物，研究了上流式厌氧污泥床反应器(UASB)在反硝化连续流运行条件下对含上述污染物废水的处理效果，并以葡萄糖为补充碳源，考察了COD/NO^-₃-N(简称C/N)比对有机物反硝化降解特性的影响。研究结果表明，当进水COD浓度约为900 mg/L，苯、联苯和萘总浓度约为60 mg/L，NO^-₃-N为20～60 mg/L时，UASB反应器能够在硝酸盐还原条件下稳定去除废水中有机污染物，其中COD平均去除率可达到85%，苯、萘和联苯平均去除率分别为90%、81%和71%。3种芳香烃反硝化降解速率顺序为苯>萘>联苯。 C/N比对苯的降解影响不十分显著，在C/N为5～30范围内，苯的去除率稳定在87%～92%；萘和联苯去除率受C/N影响较大，在C/N比为15时萘和联苯的去除率均达到最大，分别为82%和77%。     

焦化废水中COD、挥发酚和硫氰化物同步高效去除

采用两级膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器在微氧条件下处理焦化废水,考察了该工艺对焦化废水中挥发酚、硫氰化物、氰化物和COD的去除效果。研究结果表明,在进水流量为1 L/h,总水力停留时间(HRT)为24 h的条件下,两级EGSB反应器对COD的去除效果较好。稳定运行时,在进水挥发酚为56.8~185.1 mg/L、硫氰化物为287.1~539.9 mg/L、氰化物为0.17~0.72 mg/L的条件下,系统对其平均去除率分别为99.9%、96.8%和82.6%,出水挥发酚和氰化物均能达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》的一级标准。进水COD浓度在1 084~1 880 mg/L之间,平均去除率为76.9%,出水平均浓度为325 mg/L。     

湿地底质环境对不同浓度污水的净化效果

实验以扎龙湿地底泥做为介质,模拟表面流湿地系统,研究了不同底质和进水浓度对表面流湿地净化效率及其稳定性的影响。通过对各个指标去除率均值,变异系数和方差的综合分析,表明在本实验设计的高、中、低3种浓度梯度下,高、中浓度进水时,湿地底质的净化效果更好。粘土对TN、NO3--N去除效果最好,粉砂土对NH4+-N、COD去除效果较好。3种底质对磷的去除效果没有显著差异。此外,随着进水浓度的不同,底质因素的影响也发生相应的变化。即粘土和粉砂土的去除率受进水浓度影响大,亚砂土的去除效果相对稳定。实验结果客观反映了扎龙湿地不同底质地段的净化污水功能,为表面流人工湿地净化不同浓度的污水水质和选择最佳净化效果的湿地底质提供理论依据。     

复合人工湿地中低浓度有机物的去除及Monod模型模拟

以复合人工湿地工程实例为研究对象,研究了其在连续5个月内对低浓度有机污染物的深度处理效果,采用简化的Monod动力学模型对研究湿地进行模拟并验证,讨论了污染负荷与去除率的相关性以及BOD/COD比值对有机污染物降解系数的影响。研究湿地总面积为5 000 m2,进水水量为860～1 560 m3/d,水力停留时间为1.48～2.69 d,水力负荷为0.17～0.31 m/d,进水中有机污染物浓度较低(BOD53.0～25.6 mg/L;COD 22.9～89.8 mg/L)。结果表明,复合湿地组合形式对BOD5和COD的去除率分别介于37.9%～79.0%和41.0%～68.7%之间,简化的Monod模型对湿地中BOD5和COD去除的预测值与实验观测值吻合程度较好;BOD5、COD的去除率分别随着进水BOD5和COD浓度的增加而增大,而增长趋势逐渐变缓,当有机污染负荷低时,模型的K值较小;低浓度有机污染物在VSF、FWS和HSF湿地中的去除效率与有机物是否容易或者缓慢被微生物降解的性质相关性较差,这可能与人工湿地中存在的其他因素促进了有机污染物的去除有关。     

侧沟式膜泥法一体化OCO工艺中水力停留时间对脱氮除碳的影响

在传统OCO工艺基础上设计了一体化OCO工艺，在厌氧区放置填料，将二沉池和生物反应器合建，并就水力停留时间(HRT)对生物反应器脱氮除碳的影响进行研究。在进水COD为260～360 mg/L，好氧区DO为2 mg/L左右，缺氧区<0.5 mg/L，MLSS为4 500 mg/L左右时，分别研究了不同HRT下的脱氮除碳效果。研究结果表明：随着HRT的逐渐增大，出水COD值无明显波动，COD去除率达到90%以上，出水氨氮随着HRT的增大而降低；但仅当HRT为12 h左右时，氨氮和总氮均有良好的去除效果，去除率分别可达到93%和80%。     

Performance of a submerged membrane bioreactor system for biological nutrient removal.

A pilot submerged membrane bioreactor coupled with biological nutrient removal was used to treat the primary effluent at a municipal wastewater treatment plant. Long-term experiments were conducted by varying hydraulic retention time from 6 to 8 hours and solids retention time from 20 to 50 days, respectively. The performance was assessed by monitoring key wastewater parameters, including chemical oxygen demand (COD), nitrogen, and phosphorus concentration in individual anoxic, anaerobic, aerobic, and membrane separation zones. Results showed that the tested system can consistently achieve COD, nitrogen, and phosphorus removal efficiencies at 80 to 98%, 70 to 93%, and 89 to 98%, respectively. Effluent COD remained low as a result of efficient solid retention, even though there was great variation in influent quality. However, total nitrogen increased proportionally with influent concentration. At a 50-day solids retention time, higher COD and nitrogen oxides specific utilization rates in the anoxic zone resulted in a high production of nitrogen oxides in the subsequent aerobic zone.     

城市垃圾焚烧渗沥液中Ca2＋对厌氧EGSB处理效果的影响

研究了城市生活垃圾焚烧厂渗沥液中Ca2＋对厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）处理效果的影响，并采用静态实验方法考察了Ca2＋对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响。实验结果表明，进水COD为17000mg／L的条件下，当Ca2＋浓度低于6000mg／L时，EGSB对COD去除率达93％以上；当Ca2＋浓度高于6000mg／L时，COD去除率随运行时间明显下降，并在污泥中形成大量沉淀。静态实验结果表明，废水中低浓度Ca2＋促进了厌氧颗粒污泥的产甲烷活性，但高浓度Ca2＋明显抑制了其产甲烷活性，这是导致高Ca2＋浓度条件下EGSB对COD去除率降低的主要原因。研究表明，颗粒污泥产甲烷活性恢复程度随Ca2＋浓度增加而减弱。     

曝气浸没固定生物膜反应器处理化粪池出水

研究了以丝瓜络作为生物膜载体的曝气浸没固定生物膜反应器在处理化粪池出水时的可行性以及运行性能。结果表明,丝瓜络生物膜反应器可以在2周内成功启动;水力停留时间(HRT)对COD和氨氮的去除效果有显著影响,在水力停留时间为4 h的条件下,系统对COD和氨氮的去除率分别达到了78.5%和96.4%。另外,系统有较强抗有机污染物冲击负荷的能力,当COD和氨氮的进水浓度分别为59.3 mg/L和15.9 mg/L时,系统对有机污染物的去除效果较佳,去除率分别达到了80.0%和98.9%。     

蚯蚓生态滤池中蚯蚓与植物对污水净化的作用评估

构建具有不同蚯蚓和植物配置的4个单级蚯蚓生态滤池,依次编号为A(无蚯蚓无植物)、B(有蚯蚓无植物)、C(有蚯蚓栽种芦苇)和D(有蚯蚓栽种水生鸢尾)。通过比较4个滤池在6个月实验期间对化学需氧量(COD)和总氮(TN)的去除效率,系统分析蚯蚓和植物对滤池去除污染物的影响。实验分2个阶段进行:5月上旬至9月上旬,滤池进水碳氮比恒定为6;9月中旬至11月中旬,滤池每周进水碳氮比交替为3、6、9。研究结果表明,蚯蚓对滤池去除COD有一定的促进作用,且作用强度显著受到进水碳氮比的影响。植物的存在与种类对滤池去除COD效率没有显著影响。蚯蚓和植物对滤池的TN去除效率都没有显著影响。滤池进水的碳氮比是显著影响滤池去除TN效率的主要因素。     

A cascade of anoxic and oxic fluidized bed biofilm reactors for treatment of synthetic municipal wastewater

In this study, a cascade of anoxic and oxic fluidized bed biofilm reactors system was carried out to treat synthetic municipal wastewater. The parameters of the influent flow rates and C/N ratios were discussed. System performance was acceptable for chemical oxygen demand (COD), ammonia, and total nitrogen removal. A decrease of ammonia and total nitrogen removal efficiencies, however, was observed when the influent flow rates increased to 5.04 and 6.12 1 h(-1). Total nitrogen removal decreased at the influent C/N ratio of 3:1. The measured ratios of COD reduction in the anoxic column to nitrogen removal through nitrification-denitrification were 3.7, 3.5, 3.3, and 3.1 g COD/g(-1) N on average when the influent C/N ratios changed from 6:1 to 3:1. The observed sludge yield (Yobs) was 0.169 g VSS g COD(-1) because of perfect denitrification in the anoxic column and the relatively long solids retention time.