异波折板水解酸化-A2O一体化反应器实验研究

设计了异波折板水解酸化-A2O一体化反应器,进行生活污水处理的实验研究。10个月的实验结果表明,系统的最佳水力停留时间（HRT）为8 h时,最适COD进水浓度为240-100mg/L,最佳混合液回流比（r）-污泥回流比（R）为250%-100%。控制反应器于以上运行参数下,25±2℃所对应的COD、TN和TP去除率分别为96.84%、67.55%和81.92%。当温度降至7℃时,其COD、TP和TN分别降至86.35%、50.25%和65.68%。基于实验分析结果,阐明了一体化反应器高效性的机理在于异波折板水解酸化段具有高效传质特性和A2O段具有复合式活性污泥-接触氧化好氧池的特点。     

连续流改进A~2/O反应器去污效果及分相培养研究

以生活污水为原水,在常温(25~33℃)条件下采用连续流改进A2/O反应器进行脱氮除磷实验研究。系统内COD降解,TN与TP去除主要在活性污泥段完成,而NH4+-N去除基本在生物接触氧化区完成。从中沉池出水硝态氮影响因素分析可知,选用较高的有机负荷有利于实现系统内分相培养。泥龄对实现系统内微生物异养菌和自养菌的分相培养具有关键影响。当泥龄10 d,可实现系统内异养菌与自养菌的分相培养。     

厌氧折流板反应器处理有机农药废水的实验研究

介绍了采用厌氧折流板反应器(ABR)处理农药废水的实验研究情况.当进水COD负荷在2.0～4.5 kg/(m3·d),ABR反应器对COD去除率可保持在70%～80%.反应器的处理效果随温度下降而降低,当系统温度由35 ℃下降至25 ℃时,反应器的COD去除率下降30%.采用适量出水回流可提高系统的去除效率,回流比控制为50%比不回流COD平均去除率可提高近25%,回流比过高将导致系统COD去除率下降.     

厌氧折流板反应器—生物接触氧化组合工艺处理生活污水研究

采用厌氧折流板反应器(ABR)-生物接触氧化组合工艺(以下简称组合工艺)进行生活污水处理试验研究,确定最佳水力停留时间(HRT),在此基础上考察组合工艺对生活污水COD、SS和TN的去除效果。结果表明:(1)组合工艺最佳反应条件为组合工艺HRT 20h(ABR段HRT 15h,生物接触氧化池段HRT 5h)、温度14℃。(2)在最佳反应条件下,组合工艺对生活污水COD、SS具有良好的去除效果,COD、SS去除率平均分别为81.0%、95.8%;对生活污水TN去除效果较差,去除率平均仅为64.7%。     

复合生物膜-活性污泥反应器同步脱氮除磷

通过实验研究比较了复合生物膜-活性污泥反应器(HY)和传统活性污泥反应器(AS)的脱氮除磷效果。结果表明,在水力停留时间(HRT)16 h、污泥龄12～15 d、水温19～21℃、pH 6.3～7.8的条件下,复合生物反应器比活性污泥反应器运行更稳定,未发生污泥膨胀。在相同运行条件下,复合生物反应器对COD、TN和TP的去除率分别为95%、91%和98%,而活性污泥反应器对COD、TN和TP的去除率分别为85%、84%和90%。稳定工况下复合生物反应器的比硝化、比反硝化速率,比吸磷、比释磷速率均高于活性污泥反应器,且微生物相更加丰富。通过建立16S rDNA克隆文库发现生物膜和活性污泥的微生物群落结构均具有高度多样性,但生物膜微生物的微生物相比活性污泥更复杂。     

水解酸化-改良UASB工艺处理玉米酒精废水

采用一种新的工艺技术方法即水解酸化-改良UASB工艺处理玉米酒精废水。结果表明,在改良UASB运行60 d顺利启动完成后,进水COD在5 470～7 910 mg/L之间,TN在70～107 mg/L之间,TP在115～187 mg/L之间,SS在864～1 490 mg/L之间的条件下,水解酸化对COD和SS的去除率分别达50%和51%,NH3-N经过水解酸化后升高。改良UASB对COD的去除率达80%,对NH3-N、TN和TP也有一定去除,去除率分别为12%、17%和20%,经过水解酸化及改良UASB处理利于后续好氧处理。     

基于水解酸化—地下渗滤的分散污水一体化处理工艺

为解决城郊或农村地区分散污水处理问题,提出一种基于水解酸化—地下渗滤的分散污水一体化处理工艺,其中地下渗滤系统为深度处理单元,水解酸化为预处理单元。为保障地下渗滤系统进水水质,优化了水解酸化预处理工艺参数。通过控制水解酸化工艺水力停留时间(HRT),考察了预处理单元对悬浮性固体(SS)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总磷(TP)、氨氮(NH_4~+-N)和总氮(TN)的去除效果。结果表明:预处理工艺对SS、COD和BOD5去除效果较好,对TP、NH_4~+-N和TN去除率较低,但在合理控制预处理程度的条件下,能够强化地下渗滤系统的处理效果;当HRT为1.5 h时,一体化工艺对SS、COD、TP、NH_4~+-N和TN的去除率分别为95%、91.7%、89.8%、83.7%和63.1%,出水水质满足GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准,部分指标达到一级A标准,可以实现回用。     

同步化学除磷对A~2/O工艺除污染效能与活性污泥性能的影响

考察了A2/O同步化学除磷工艺中Al2(SO4)3投加量对TP、COD、NH+4-N和TN的去除率与活性污泥性能的影响。结果表明,常温(18~32℃)条件下同步化学除磷最适宜的Al2(SO4)3投加量为铝、磷摩尔比0.5∶1,此条件下出水TP、COD、NH+4-N和TN浓度均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。研究同时发现,Al2(SO4)3投加后,活性污泥的沉降性能和污泥活性均有所增强,其中SVI值由93.8 m L·g-1降至81.3 m L·g-1,Zeta电位由-5.5 m V降至-11.8 m V,胞外聚合物EPS含量增加了59.9%,蛋白质与多糖的比例由5.2降至2.1,比耗氧速率由4.2 mg·(g·min)-1升高到6.7 mg·(g·min)-1(以MLSS计)。微生物菌群结构分析结果表明,投药后污泥中微生物种类由投药前的8种减少为6种,硝化菌和反硝化菌比例有所降低,聚磷菌比例升高为6%。在低温(0~10℃)条件下,Al2(SO4)3投加量需有所增加,当铝、磷摩尔比为1∶1时,反应器出水TP、COD、TN和NH+4-N浓度方可达到一级A标准。     

前置反硝化BIOSTYR工艺处理生活污水的效能研究

结合前置反硝化工艺研究缺氧—好氧两级BIOSTYR模型反应器处理生活污水的效能。采用对缺氧段反应器好氧预挂膜的两阶段复合式自然挂膜方法进行缺氧—好氧两级BIOSTYR模型反应器的挂膜启动。结果表明:(1)缺氧—好氧两级BIOSTYR模型反应器对COD、NH3-N、TN和TP总去除率平均分别达到91.9%、90.5%、55.1%和45.7%,出水SS较原水有所升高,但其为反冲洗周期的延长作出了积极的贡献。(2)单体反应器中,缺氧段对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为71.6%、52.3%、45.8%、32.9%,好氧段对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为71.3%、81.6%、17.2%、18.9%。(3)采用脉冲式反冲洗,反冲洗后2~3h恢复正常处理效果。     

CAB-MBR复合反应器实现亚硝化-脱氮除磷的启动研究

将厌氧折流板反应器(ABR)与膜生物反应器(MBR)组合的新型CAB-MBR反应器用于处理生活污水,进行亚硝化的启动研究。研究期间,温度为20~28℃,在HRT为7.5 h、混合液回流比R1和R2分别为200%和100%,DO为1 mg/L的条件下,启动运行了50 d,系统稳定后,NO-2出水浓度在4 mg/L以上,NO-2占NO-x总量的90%,短程反硝化效果良好。对COD、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别为94%、90%、75%和80%,出水平均浓度分别为25、3、9.5和0.7 mg/L。     

A2/O工艺缺氧池中反硝化聚磷菌的比例、特性研究及菌株鉴定

用释磷/聚磷装置和微生物筛选、分离方法研究A2/O工艺缺氧池污泥,确定缺氧池中反硝化聚磷菌(DPB)的比例,筛选、分离得反硝化聚磷单菌株且对单菌株聚磷特性进行研究.结果表明,缺氧池中DPB占聚磷菌(PAO)的比例约为21.5%.从缺氧池分离得到的肠杆菌科、气单胞菌属和假单胞菌属都是DPB,而不动杆菌属仅是好氧PAO,葡萄球菌属和微球菌属仅是一种专职的反硝化菌.反应过程中同时存在O2和NO3时,肠杆菌科优先利用水中的O2进行聚磷;在缺氧环境中,肠杆菌科在COD为30mg/L时的聚磷效果优于COD为180 mg/L时的聚磷效果.可见DPB的反硝化和聚磷的特性与电子受体的存在形式和COD有密切关系.因此,改良传统A2/O工艺和研发同步反硝化聚磷装置时,必须控制缺氧反硝化聚磷单元中混合液的DO和COD.     

改良A2/O工艺的工程实践

城市污水处理厂采用多点进水的改良A2/O生物脱氮除磷工艺,取得了较好的脱氮除磷效果.在工艺运行中,通过采取有效的调控措施,保证了生化池脱氮除磷各反应单元的溶解氧要求,得到了较佳的工艺运行参数控制范围.     

O_3、H_2O_2/O_3及UV/O_3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2/O3和UV/O3等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为:接触时间40 min,溶液pH 8.5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47.14%和73.47%;H2O2/O3及UV/O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高,但H2O2/O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量.研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用.     

O3/ H2O2法对生化出水中不同种类有机物的去除效果研究

采用XAD-8/XAD-4吸附树脂联用技术将城市污水生化出水中有机物分为疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物,研究了O3/H2O2法对这4类有机物的去除效果.结果表明:(1)O3/H2O2法对生化出水中有机物的去除效果明显好于O3法、H2O2法.反应60 min时,O3/H2O2法对溶解有机碳(DOC)和254 nm波长处的单位比色皿光程下的紫外吸光度(UV254)的去除率分别达到49%和82%.(2)生化出水经O3/H2O2处理后,一部分疏水性有机物(疏水酸和非酸疏水物质)在反应过程中转化为亲水性有机物(弱疏水物质和亲水物质).(3)生化出水中71%的三卤甲烷生成势(THMFP)由疏水酸和亲水物质产生,特别是疏水酸,其产生的THMFP占总量的48%.反应60 min时,O3/H2O2法对疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质和亲水物质产生的THMFP的去除率分别为64%、100%、88%和18%.     

A/O-膜生物反应器和A~2O系统中有机物分子量分布的对比研究

采用凝胶过滤色谱(GPC)对A/O-膜生物反应器(A/O-MBR)和A2O系统中有机物分子量分布进行了对比研究.结果表明,A/O-MBR系统中由进水到好氧滤液的有机物分子量分布依次变宽,其趋势恰好与A2O系统相反;A/O-MBR好氧滤液的有机物分子量分布远宽于A2O好氧滤液.A/O-MBR好氧滤液中重均分子量(Mw)＞107 u的有机物占总有机物质量的3.4%,表明正是由于膜的截留作用导致这类大分子有机物在MBR中的累积,而无法像A2O系统一样随出水流走;A/O-MBR系统各段污泥混合液的胞外聚合物(EPS)的分子量分布较分散,说明A/O-MBR系统中微生物新陈代谢产物多,并在膜的截留作用下最终造成了这些产物在膜表面大量的沉积.     

天然沸石负载La2O3-ZnO-TiO2光催化降解活性艳红K-2BP

利用80目天然斜发沸石作载体制备La2O3(0.5%)-ZnO(20%)-TiO2/沸石复合光催化剂,以20 W紫外灯为光源,在自制的光催化反应器中降解活性艳红K-2BP,考察了光照时问、空气通入量、催化剂用最、溶液初始浓度、H2O2与Fe3 投加量等对活性艳红K-2BP光催化降解率的影响.结果表明,当溶液初始浓度为60 mg/L,催化剂投加量为12 g/L,通气量为1 200 mL/min,光照2.5 h,活性艳红K-2BP的降解率可达99.2%;H2O2和Fe3投加量为4 mL/L和3 g/L时,光照1 h活性艳红K-2BP降解率分别为100%和97.2%.紫外-可见吸收光谱显示,LZTZ光催化剂町有效降解印染废水.     

O3、H2O2／O3及UV／O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2／O3及UV／O3等高级氧化技术（AOPs）对某焦化公司的生化出水进行深度处理，考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响，确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40min，溶液pH8．5，反应温度25℃，此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47．14％和73．47％；H2O2／O3及UV／O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高，但H2O2／O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量。研究结论表明，单纯采用COD作为评价指标，并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。     

铈改性Al_2O_3担载Pd催化剂的CO氧化性能研究

浸渍法制备了Al2O3+CeO2为载体的Pd催化剂,对制备中各因素对催化剂效果的影响作了初步研究.考察了活性组分含量与催化荆性能的关系以及焙烧温度、水蒸气对催化剂活性的影响.结果表明,稀土Ce元素的存在使催化剂的性能得到明显改善.制备过程中焙烧步骤对催化剂的活性影响很大,催化剂制备必须高于600 ℃焙烧.     

A~2/O工艺重新启动试验的污泥活性恢复研究

以处理实际城市污水的小试规模A2/O工艺为研究对象,在处理工艺稳定运行的基础上关停装置60 d,进行了"饥饿"期内不同关停模式下系统重新启动后污泥活性恢复的研究.结果表明,循环模式、厌氧模式和微曝模式3种不同关停模式下,系统重启第4天,污泥硝化性能及反硝化性能基本恢复甚至超过关停前水平,而脱碳性能和除磷性能的恢复速度则较缓慢,重新启动后系统呈现较好的反硝化除磷能力;重启第12天后3种关停模式出水水质良好,基本满足<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)一级B标准.不同关停模式下,系统污泥活性恢复速率及出水水质对比显示,污水处理厂故障检修期间将搅拌、曝气等动力设备完全关闭的厌氧模式下系统污泥活性恢复较快,而且能耗最低.