水力停留时间对曝气生物滤池处理效能及运行特性的影响

通过实验室模型试验研究了曝气生物滤池处理模拟生活污水的效能,分析了水力停留时间(HRT)变化对曝气生物滤池处理效果及运行特性的影响规律。研究发现,当HRT大于0.6h时,曝气生物滤池具有良好的有机物和浊度的去除效果,而当HRT为0．4h时,处理效果则显著下降;反应器的硝化反硝化脱氮能力受HRT的影响比较明显,缩短HRT将使氨氮和总氮去除率迅速下降,当HRT为1.25h时,氨氮和总氮去除率分别达到70%和40％以上;缩短HRT会在一定程度上促进亚硝酸盐积累现象的发生。而反应器的过滤周期则与HRT呈明显的线性关系。     

微孔曝气变速氧化沟循环特性的中试研究

氧化沟工艺被广泛应用于脱氮除磷系统,其沟宽和流速均相等,这使得缺氧段和微孔曝气段因水流连续性均有相同的不沉降水平流速,造成曝气区流速高,推进能耗大。基于节能理念,为验证氧化沟变速的可行性,对中试变速氧化沟进行实际流速测定,结果表明,变速氧化沟在沟宽0.4 m处,其断面平均流速约为0.15 m/s;在沟宽1.2 m处,其断面平均流速约为0.07 m/s,上述2种沟宽实际流速比值与其对应的理论流速比3∶1相比较小,但该结论验证了氧化沟变速的可行性。另外,对沟内易沉降点不同水深处沉降比和SS分布进行测定,未出现较大的差值,结合长期工艺表面观察未发现泥水分离和泥块上浮现象。     

气升式反应器气液两相流流态特性模拟

为了研究曝气强度对气升式反应器内气液两相流特性的影响，组合多相流Eulerian—Eulerian模型和液相Standardk-ε湍流模型，运用Fluent软件建立了气升式反应器内气液两相流的三维非稳态数值模拟。在曝气管布局方式一定的情况下，模拟计算获得了反应器内x轴截面处不同径向位置的气含率、液速分布情况，计算结果表明，在本文研究的曝气强度范围内，气含率随着曝气强度增加而增加，越靠近曝气池底部，升流区局部气含率越高，且气含率值波动较大；随着曝气强度的增加，曝气孔附近液速增加较明显，但随着气液两相流的上升，液速增加幅度降低；同时采用粒子图像测速（PIV）技术对液相速度进行了实验研究，实验结果与模拟结果吻合性较好。     

曝气强度对同时硝化反硝化（SND）脱氮过程中N2O排放的影响

为了控制污水脱氮中N2O排放，在不同曝气强度下研究了好氧硝化段同时硝化反硝化（SND）系统的N2O排放特性，并采用PCR—DGGE技术分析微生物群落特征。结果发现，随着曝气强度的增强，系统总氮去除率下降，但脱氮中N2O—N所占比例则上升，实验中从低到高3个曝气强度下，总氮去除率分别为80．01％、65．28％和58．62％，脱氮中N2O—N所占的比例为1．89％、7．84％和9．20％。PCR—DGGE分析显示，和低曝气强度下相比中、高曝气强度下系统微生物群落发生明显变化，但中曝气强度和高曝气强度下系统微生物群落表现出较高相似性。这表明，不同曝气强度下系统N2O排放受到氮素转化和微生物群落变化的影响。适宜曝气强度不仅提高总氮去除率，还可有效控制N2O排放。     

曝气强度对膜污染的影响

混合液浓度的高低及其粒度分布特性是影响膜生物反应器膜污染的重要因素。在一定污泥浓度下,主要考察了曝气强度对污泥絮体粒度分布的影响,以及不同粒度下的膜污染特性。试验结果表明,曝气强度提高,可以起到减缓污泥颗粒在膜表面的沉积作用,但高的错流流速产生的剪切效应使得污泥颗粒变得琐碎,导致细小胶体粒子和溶解性部分增多,增加了膜孔吸附和堵塞的机会,加剧了膜污染的进程。膜污染速率在曝气强度提高初期阶段迅速降低,接着又随曝气强度增加而缓慢升高,在污泥质量浓度为8 g/L的试验条件下,对应的最适曝气强度为84 m3/(m2.h)。     

曝气强度对同时硝化反硝化（SND）脱氮过程中N2O排放的影响

为了控制污水脱氮中N2O排放，在不同曝气强度下研究了好氧硝化段同时硝化反硝化（SND）系统的N2O排放特性，并采用PCR—DGGE技术分析微生物群落特征。结果发现，随着曝气强度的增强，系统总氮去除率下降，但脱氮中N2O—N所占比例则上升，实验中从低到高3个曝气强度下，总氮去除率分别为80．01％、65．28％和58．62％，脱氮中N2O—N所占的比例为1．89％、7．84％和9．20％。PCR—DGGE分析显示，和低曝气强度下相比中、高曝气强度下系统微生物群落发生明显变化，但中曝气强度和高曝气强度下系统微生物群落表现出较高相似性。这表明，不同曝气强度下系统N2O排放受到氮素转化和微生物群落变化的影响。适宜曝气强度不仅提高总氮去除率，还可有效控制N2O排放。     

不同曝气强度下活性污泥中松散束缚型胞外聚合物组分含量及其对污泥沉降性能的影响

为了探求曝气强度对活性污泥沉降性能的影响规律和机制,在实验室条件下利用序批式活性污泥法(SBR)装置研究了活性污泥好氧阶段曝气强度对活性污泥沉降性能、松散束缚型胞外聚合物(LB-EPS)含量及其组分的影响。结果表明:(1)随着曝气强度增加,活性污泥中LB-EPS含量逐渐升高。(2)活性污泥LB-EPS中,蛋白质为其最主要成分,其次为多糖,腐殖酸所占比例最小,多糖含量及比例均随曝气强度的上升而增大,蛋白质和腐殖酸含量受曝气强度影响不大。(3)曝气强度为40、80、120L/h,污泥体积指数(SVI)分别为(65.00±0.98)、(83.00±1.45)、(103.00±2.00)mL/g。曝气强度增加引起活性污泥沉降性能的恶化的原因主要在于曝气强度的增加会使LB-EPS中的多糖含量上升。     

曝气对生物促生剂修复城市黑臭河道水体的影响

在实验室条件下研究了曝气对生物促生剂修复城市黑臭河道水体效果的影响，并通过控制曝气时间及强度考察处理效果以确定曝气方式和曝气量。结果表明：在生物促生剂修复城市河道黑臭水体过程中使用曝气协同作用可大大增强生物促生剂的修复作用，加快修复速度。使用间歇曝气协同生物促生剂作用时效果与连续曝气相近，且可以降低运行成本。实验60d后，上覆水COD、NH3-N和TP去除率分别达46．8％、98．7％和73．3％，上覆水pH由7．61提高至7．92；底泥削减达5．49cm，底泥有机质削减率达10．5％。     

SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能——空气通量的影响

空气通量是影响SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能的重要参数。在不同空气通量条件下,考察了微气泡产生特性及氧传质特性,以及SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能。结果表明,当空气通量由31.85 L/(min·m2)降低至12.74 L/(min·m2)时,产生的微气泡平均直径由62.9μm减小到32.6μm,氧传质系数由0.31 min-1降低至0.19 min-1,但氧传质效率由67.7%提高至90.3%。生物膜反应器DO浓度随空气通量的降低而下降,导致生物膜好氧代谢活性下降,进而COD和氨氮去除效率降低;同时,在较低DO浓度下,可实现同步硝化反硝化过程去除TN。随着空气通量的降低,生物膜反应器氧利用率增加,空气通量为12.74 L/(min·m2)时,可接近100%;同时,曝气能耗降低,在相同条件下能耗低于传统大气泡曝气。     

微孔盘曝气系统中悬浮填料挂膜特征研究

在微孔盘曝气系统中,针对悬浮填料挂膜过程,展开中试试验研究。试验结果表明,在HRT仅1h的连续流曝气系统中,悬浮填料挂膜快。曝气强度不同,悬浮填料挂膜特性和生物膜量以及对COD的去除效果相差很大。试验发现微孔盘曝气系统中悬浮填料的最适宜曝气强度范围为8～10m3/(m2·h),在此范围内,系统的溶解氧为3.9～5.2mg/L,生物膜量为3.3～3.5g/L,对COD的去除率在70%～80%。在上述基础上还对不同型号的悬浮填料进行了优选。     

沸石曝气生物滤池预处理微污染水源水中氨氮的研究

利用沸石曝气生物滤池预处理微污染水源水中的氨氮,研究了沸石的静态吸附性能以及不同运行参数对处理效果的影响.结果表明:(1)沸石具有快速吸附,缓慢平衡的特点.采用氨氮质量浓度为5.00 mg/L的使用溶液进行静态吸附实验,当吸附时间为30 min时,氨氮质量浓度为0.66 mg/L,去除率为86.8%,之后氨氮浓度和去除率基本保持不变.(2)水力负荷对氨氮的去除率影响不大,随着水力负荷的升高,氨氮去除率总体呈小幅度下降趋势.当水力负荷由0.4 m~3/(m~2·h)提高到1.3m~3/(m~2·h)时,氨氮平均去除率降低了13.2%.(3)在实验范围内,随着气水比的增大,氨氮平均去除率略有上升.当气水比为0.5(体积比,下同)、1.0、1.5时,氨氮平均去除率分别为81.8%、85.3%、86.7%.(4)氨氮去除主要发生在填料层200～600 mm处,600mm处的氨氮去除率已经达到89.7%,占总去除率的96.9%,而600 mm处后的氨氮浓度趋于平缓,去除率变化很小.     

Effect of artificial aeration, temperature, and structure on nutrient removal in constructed floating islands

To study the optimal performance characteristics and maximize the removal efficiency of contaminants by the constructed floating islands (CFIs), four kinds of parallel pilot-scale CFIs with different structures were set up outdoors to treat eutrophic water for approximately 6 months. The contribution of artificial aeration to nutrient removal on the basis of gas-water ratios was investigated, and the influences of the structure and temperature were evaluated simultaneously. It was noted that the nutrient removal rate of the multi-medium CFI was greater than those of others. In the four kinds of units, aeration could significantly increase the nutrient removal efficiency, and a gas-water ratio of 10 was adequate for the relatively high removal of nutrients. Using the aforementioned gas-water ratio of 10 and a hydraulic residence time (HRT) of 2 days, the mean removal efficiencies of the multi-medium CFI for NH3-N and total phosphorus were 71.7% and 63.6%, respectively-approximately twice as great as those in the non-aerated system. Furthermore, temperature was an important factor for nutrient removal in the multi-medium CFI. With the water temperature of >13 degrees C and the HRT of 2.5 days, the mean removal efficiencies for NH3-N and total phosphorus were 87.6% and 83.5%, respectively, whereas the removal efficiency decreased significantly when the temperature was lower than 13 degrees C.     

加压溶气生化气浮法降解生活污水中有机物

将加压曝气生物氧化技术与加压溶气气浮工艺相结合,开发了一种快速处理生活污水的加压溶气生化气浮反应器(PA-DAF),并考察了反应器的泥水分离效果及压力、水力停留时间(HRT)、气水比对其去除生活污水内有机物的影响。实验结果表明,在压力0.4 MPa,HRT 1.5 h(Q=1.0 L/min),气水比3∶1的条件下,生活污水COD去除率可稳定在90%左右。同时发现,NH3-N去除效果不理想,有待后续研究进行优化。     

曝气量和曝气时长对好氧颗粒污泥活性恢复的影响

采用啤酒废水,在SBR中对在4℃的冰箱中储存8周的好氧颗粒污泥进行活性恢复。设置曝气时长分别为150 min和270 min,曝气量分别为0.1 m3/h和0.2 m3/h,考察了曝气时长和曝气量对好氧颗粒污泥活性恢复的影响。实验结果表明,好氧颗粒污泥在4℃冰箱中储存8周后,其颜色、粒径无明显变化;设置较长曝气时间(270 min)、较大曝气量(0.2 m3/h)时,颗粒污泥平均沉降速率、MLSS和SVI恢复最快,且对COD处理效果也恢复较快。而短曝气时间(150 min)、小曝气量(0.1 m3/h)有利于好氧颗粒污泥对氨氮去除效果的恢复。     

多元微电解填料对煤制油废水预处理的影响

采用高温烧结型微电解填料预处理煤制油废水,通过正交实验研究了初始pH、微电解时间及曝气强度等对废水的预处理影响。结果表明,微电解影响因素从大到小依次为:微电解时间pH曝气强度;微电解预处理煤制油废水的最佳工艺参数为:初始pH 4.0,微电解90 min,气水比3∶1充氧曝气;通过平行实验,COD平均去除率及出水水质分别为54.7%和1 773 mg/L,废水生物毒性指标EC50由原水12.5%的高毒性转化成48.3%的中毒性,为后续生化系统的正常运行提供了有利条件,是预处理煤制油废水的有效方法之一。     

SBR处理高浓度养猪废水工艺条件

以养猪场废水作为研究对象，采用序列间歇式活性污泥法SBR，通过实验研究了供气量、pH、排泥量、原水稀释倍数、水力停留时间（HRT）对SBR出水水质的影响。结果表明，供气量为375 L/（min·m³）、pH为8.0，并添加排泥100 mL的操作，可使SBR处理效果明显提高，COD、磷和凯氏氮去除率最高分别可达96.37%、94.14%、99.38%。逐步降低进水稀释倍数有利于培养出处理高浓度有机养猪废水的活性污泥，可将平均COD、磷和凯氏氮含量高达9 161.24、33.41和1 502.77 mg/L的养猪废水处理至出水的490.11、5.35和17.84 mg/L。降低HRT对SBR去除率影响不大。     

山地城市合流污水特细砂来源

对三峡库区山地城市合流制污水特细砂、管道沉积物、本地土壤等进行矿物成分分析表明，污水中特细砂矿物成分以石英、方解石，长石类为主，并含有少量云母、赤铁矿和石膏等矿物；认为特细砂主要来自周边砂壤质地土壤、风化岩石和地表沉积物；山地城市合流制管网（污水常规收集方式），山涧、边沟和冲沟（污水特殊收集方式）是细砂迁移的途径；生活污水和雨水是细砂迁移的载体；中亚热带湿润季风气候，加速成土母质主要是侏罗系紫色砂质岩、泥岩和石灰岩风化，而山地、丘陵地貌特征和充沛的雨量强化合流雨污水冲刷作用，导致水土流失加剧。因此，对于山地城市合流污水特细砂的治理，需要从合流制管网建设完善、水土流失防治、生活小区统一规划和污水处理厂除砂系统优化等多个方面进行控制。     

铁氧电池法处理孔雀石绿的试验研究

提出了铁氧电池法处理孔雀石绿模拟染料废水的方法,研究了曝气时间、pH值、废水体积以及曝气时间与pH值的交互作用对处理结果的影响.试验结果表明,在曝气时间40 min,pH=9,废水体积120 mL时,COD去除率和脱色率分别达到76 5%和96.5%以上,该方法比传统的铁屑法效果大大提高,应用前景广阔.     

铁氧电池法处理孔雀石绿的试验研究

提出了铁氧电池法处理孔雀石绿模拟染料废水的方法，研究了曝气时间、pH值、废水体积以及曝气时间与pH值的交互作用对处理结果的影响。试验结果表明，在曝气时间40min，pH=9，废水体积120mL时，COD去除率和脱色率分别达到76．5％和96．5％以上，该方法比传统的铁屑法效果大大提高，应用前景广阔。     

Optimal operating parameters in the composting of swine manure with wastepaper

Abstract

A series of experiments were conducted to determine the optimal conditions for composting of swine manure and wastepaper. The aeration rate and mixing ratio were the variables investigated. In the first study (Study‐1), four experiments each with the same mixing ratio but a different aeration rate were carried out. In the second study (Study‐2), different mixing ratios were investigated, each however with the same aeration rate which was found to be optimal from Study‐1. Composting efficiencies were evaluated on the temperature profile and the reduction of C/N ratio. From the aeration rates of 200, 500, 1000, and 1500 mL/min.kg_vs that were evaluated, the aeration rate of 500 mL/min.kg_vs and higher showed good results. In Study‐2, where the initial C/N ratios were 20, 25, 30, and 35 respectively, the C/N ratio of 30 was found to be optimal. In conclusion, the composting of swine manure with the amendment of wastepaper was best carried out at the aeration of >500 mL/min.kg_vs and C/N ratio of 30.