2种再生水深度处理工艺对有毒有机污染物去除效果的评价研究

采用固相萃取(SPE)技术和气相色谱/质谱联用(GC/MS)的方法对2个再生水厂的进水和不同深度处理工艺出水中的有毒有机污染物进行了定性和定量分析,讨论了这2种不同再生水深度处理工艺对有毒有机污染物的去除效果.结果表明,厌氧/缺氧/好氧(A2/O)+连续微滤技术(CMF)+加氯消毒处理工艺和水解酸化+膜生物反应器(MB...     

温度对臭氧氧化再生水的影响

以再生水厂进水、混凝沉淀出水和微滤出水作为实验对象,对比研究了温度对臭氧氧化效果的影响。结果表明,对于3种不同水质的再生水而言,臭氧对色度、UV_(254)和UV_(410)的去除存在最佳温度。在臭氧投加量为5 mg·L~(-1)及停留时间为20 min的条件下,原水水质越好,臭氧氧化处理的最佳温度越低,并且臭氧灭菌效果越好。24℃以下时臭氧再生水的灭菌率均为100%。随水温升高,臭氧灭菌效果稍有减弱,但都高于98%。     

再生水臭氧氧化处理工艺对水质生物稳定性的影响

为了保障再生水水质生物稳定性,控制再生水在储存、输配和利用过程中微生物生长,对再生水臭氧氧化处理工艺水质生物稳定性进行了研究。研究发现,臭氧氧化对再生水厂二级出水的溶解性有机碳(DOC)去除效果有限,对UV254和荧光强度有较好的去除效果,但可导致水样AOC水平升高,水质生物稳定性降低。分析臭氧氧化后不同有机物组分的变化情况,发现臭氧氧化对分子量为0.5~20 k Da有机物有较好的去除效果,而分子量小于0.5 k Da有机物没有明显变化。     

活性炭催化臭氧氧化深度处理工艺对酵母发酵废水中有机物的去除特性分析

酵母发酵废水经过厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)-好氧膜生物反应器(MBR)组合工艺处理后,仍含有较高浓度的COD,不能满足排放要求。以发酵废水处理过程中MBR处理单元的出水为研究对象,选择活性炭催化臭氧氧化作为其深度处理工艺,以活性炭吸附和单独臭氧氧化工艺作为对比,重点考察了活性炭催化臭氧氧化深度处理工艺对发酵废水中有机物的去除效能,并借助红外光谱、三维荧光光谱和气相色谱-质谱联用等方法,详细分析了发酵废水深度处理过程中有机物的变化规律。研究结果表明,活性炭催化臭氧氧化深度处理工艺对发酵废水中的芳香族化合物、具有共轭双键的有机物及色度具有良好的去除效果;并且对废水中酸类、醇类和醛类等有机物有较好的降解、转化和去除效果。此外,活性炭催化臭氧氧化工艺还可以使以烷烃、卤代烃、醇类、酯类和酮类为主的大分子有机物的含量大幅度减少。     

臭氧强化BAF工艺处理微污染窖水

采用臭氧-BAF组合工艺处理西北地区微污染窖水,使用比紫外吸收值(SUVA)、有机物分子量分布和三维荧光光谱等指标分析了臭氧预氧化对微污染窖水有机物特性的影响,研究了组合工艺对不同污染物的去除效果。结果表明:原水经臭氧预氧化后类腐殖质、类色氨酸物质含量分别下降65%、18%;水中小分子有机物含量增加,进水可生化性提高;经臭氧预氧化后BAF反应器出水类色氨酸物质含量低于未经臭氧预氧化的BAF反应器出水,臭氧预氧化起到了强化后续生物处理的作用。反应器出水CODMn、NH_3-N浓度分别为2.97 mg·L~(-1)、0.12 mg·L~(-1),满足生活饮用水卫生标准的要求;TOC、UV254和TN去除率分别为55%、53%和45%,水中污染物质得到有效去除。     

有机负荷对膜-生物反应器硝化性能的影响

采用厌氧动态膜-生物反应器(AnDMBR)组合自养膜-生物反应器(MBR)工艺,研究冬季低温条件下系统的硝化效果以及TP的去除效果,并与单级MBR工艺进行对比。结果表明:(1)AnDMBR对COD的去除率基本保持在50%～60%,AnDMBR组合自养MBR工艺对COD的去除率为80%～85%;单级MBR工艺对COD的去除率为80%左右。(2)总体上,AnDMBR组合自养MBR工艺对NH4+-N的去除率大于95%;单级MBR对NH4+-N的去除效果比AnDMBR组合自养MBR工艺差。(3)AnDMBR组合自养MBR工艺中,出水NO2--N与NO3--N均有积累;单级MBR工艺中,出水NO2--N积累不明显。(4)相对于亚硝酸盐氧化菌(NOB),氨氧化菌(AOB)对有机负荷更敏感,当有机负荷高时,AOB更易受到异养菌活动的抑制;当有机负荷降低、异养菌活性减弱时,AOB活性明显增强,系统的硝化效果得到明显改善。(5)AnDMBR组合自养MBR工艺对TP的去除率高于80%,单级MBR工艺稳定后对TP的去除率仅为20%～30%。(6)从呼吸速率和硝化速率可知,自养MBR的硝化效果优于单级MBR。     

基于电催化疏水膜的新型膜接触臭氧氧化工艺

膜接触臭氧氧化(MCO)工艺以疏水膜为臭氧提供丰富的气液接触界面,具有较高臭氧传质效率。然而,MCO工艺以臭氧直接氧化为主,对废水中有机污染物的去除有较强的选择性,氧化能力有待提高。通过电催化疏水膜将MCO工艺与电化学技术相结合,构建了新型的膜接触电催化臭氧氧化(ECMCO)工艺。ECMCO工艺以高级氧化过程为主,对水中硝基苯的去除效率明显增强,同步提高了臭氧传质效率和体系的氧化能力。ECMCO工艺对酒厂废水的生化出水进行深度处理后,水中COD降至50 mg·L-1以下,色度完全脱除,总运行能耗明显低于MCO和MCO+H2O2工艺。针对臭氧工艺在水处理应用中传质效率低、矿化能力差、运行能耗高的问题,ECMCO技术提供了可行的解决方案,有较好的研究价值和应用前景。     

AGS-MBR组合工艺处理城市生活污水的运行参数优化

针对好氧颗粒污泥SBR-膜生物反应器(AGS-MBR)组合工艺存在的启动时间长、总磷(TP)去除效果不稳定等问题,以模拟城市生活污水为原水,分别对SBR内的空气流速、MBR的HRT与气水比等运行参数进行优化,实现组合工艺的稳定运行目标。结果表明:优化后的SBR内的空气流速为2 cm·s~(-1)、MBR的HRT为3 h、MBR的气水比为25∶1;AGS-MBR组合工艺出水COD、NH4+-N、TN、TP的平均浓度分别为21.2、0.08、7.8、0.4 mg·L~(-1);出水C、N、P指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准。该研究可为AGS-MBR组合工艺应用于城市污水处理厂的提标改造提供技术支持。     

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。     

Experimental research of dyeing and printing wastewater treatment by flocculation-MBR combined technology

采用絮凝—膜生物反应器(MBR)组合工艺进行印染废水处理的试验研究.结果表明,调节pH至8.5、搅拌时间为30min时,COD和色度去除效果最佳；而单纯絮凝工艺对印染废水处理效果不理想,最佳运行条件为64 mg/L NaOH+75 mg/L饱和石灰水+0.2 mg/L聚丙烯酰胺(PAM)+3 mg/L硅酸钠+8 mg/L聚合氯化铝(PAC),COD和NH3-N平均去除率分别达到23.91％、31.17％.在上述最佳运行条件下,采用絮凝—MBR组合工艺处理印染废水,效果较显著；出水COD均值可达42.2mg/L,其平均去除率为91.62％;出水NH3-N均值可达6.26 mg/L,其平均去除率为92.43％,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B标准.     

Ecotoxicologial evaluation of wastewater ozonation based on detritus-detritivore interactions

Advanced oxidation technologies such as ozonation have been proposed to improve removal efficiency of micropollutants during wastewater treatment. In a meta-analysis of peer-reviewed literature, we found no ecotoxicological effects of wastewater ozonation on invertebrates (n = 82), but significant adverse effects on bacteria (n = 24) and fish (n = 5). As information on functional endpoints or trophic interactions is lacking, we applied a bioassay relating to leaf litter decomposition to fill this gap. Leaf discs exposed to ozone-treated wastewater with a high (1.04 mg O₃ (mg DOC)⁻¹, n = 49) ozone concentration were significantly preferred by an aquatic detritivore, Gammarus fossarum, over discs conditioned in wastewater not treated with ozone. This effect might have been mediated by reduced bacterial and elevated fungal biomass, and appears to be the first demonstration of wastewater ozonation impacts on invertebrates and an associated ecosystem process. In accordance with the food-choice trials, chemical analyses revealed significantly decreased concentrations of organic micropollutants in wastewater treated with ozone at high concentrations. Thus, food-choice trials as applied here hold promise to assess environmental effects of advanced oxidation technologies in wastewater treatment and appear to be a valuable complement to the ecotoxicological toolbox in general.     

Micropollutant removal during biological wastewater treatment and a subsequent ozonation step

The design criteria for wastewater treatment plants (WWTP) and the sludge retention time, respectively, have a significant impact on micropollutant removal. The upgrade of an Austrian municipal WWTP to nitrogen removal (best available technology, BAT) resulted in increased elimination of most of the analyzed micropollutants. Substances, such as bisphenol-A, 17α-ethinylestradiol and the antibiotics erythromycin and roxithromycin were only removed after the upgrade of the WWTP. Nevertheless, the BAT was not sufficient to completely eliminate these compounds. Thus, a pilot scale ozonation plant was installed for additional treatment of the effluent. The application of 0.6 g O₃ g DOC⁻¹ increased the removal of most of the micropollutants, especially for compounds that were not degraded in the previous biological process, as for example carbamazepine and diclofenac. These results indicated that the ozonation of WWTP effluent is a promising technology to further decrease emissions of micropollutants from the treatment process.     

铁盐絮凝+MBR处理钨冶炼含砷含氨氮废水

选用铁盐絮凝+MBR组合系统对钨冶炼废水进行了实验研究,考察了组合系统对废水中As、COD、NH+4-N和TN的去除效果。结果表明,系统对As、COD、NH+4-N和TN的去除效果较好,去除率分别为97.2%、93.4%、74.0%和52.8%;系统的抗流量冲击能力和抗有机物负荷冲击能力较强。     

日本净化槽技术在农村生活污水处理中的应用

引进日本净化槽技术在中国浙江农村污水处理中应用,探索净化槽技术在浙江农村地区的推广应用前景。膜式净化槽污水处理系统应用先进的浸没式平板膜组件,采用MBR工艺,实现对污水中有机物、氮和磷营养盐类的有效去除。正常工况条件下,监测结果表明,处理系统对COD、BOD5、氨氮、总磷和悬浮物的平均去除率分别为83.64%、84.46%、97.94%、94.13%和93.95%。膜式净化槽系统处理出水水质好且稳定,可直接回用,适宜对水质要求较高和经济条件较好的地区选用。今后在中国农村推广应用净化槽,需加强维护管理制度建设。     

臭氧氧化及其他强化技术协同降解聚乙烯醇

采用O₃氧化降解水中聚乙烯醇（PVA），考察了O₃氧化的影响因素及与其他强化技术协同下的降解效果。结果表明，经12 min处理，O₃/超声波、O₃/紫外光协同作用下PVA降解率较直接O₃氧化的63.2%有显著提高，表现出了良好的协同效应。通过比较酸性条件下添加不同量Fenton试剂的作用效果可知，·OH的氧化作用是PVA降解的重要原因。     

颗粒活性炭深度处理抗生素废水

通过静态吸附实验,比较了13种不同材质、粒径的颗粒活性炭(granular activated carbon,GAC)对抗生素废水生化出水的吸附效果,选择KC16活性炭作为处理该废水的活性炭。KC16活性炭的进一步静态实验结果表明,当KC16活性炭投加量为30 g/L,吸附时间为6 h时,处理效果较好,TOC、COD、UV254、色度的去除率分别达到了86.99%、88.43%、89.69%和94.08%,并且污染物质(COD、TOC)的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附动力学符合准二级吸附动力学模型(R2>0.99)。动态吸附结果表明,在滤速为1.0 m/h,柱高为1 200 mm时,出水可以达到GB21903-2008《发酵类工业废水污染物排放标准》,处理每吨抗生素废水的活性炭用量为2.45 kg。     

MBR净化受污染地表水的自然启动及稳定运行除污染特性

为了考察膜生物反应器(MBR)净化受污染地表水自然启动过程中功能菌群的成熟规律及碱度对MBR去除水中氨氮的影响,通过构建小试规模的MBR,考察了MBR处理受污染地表水的自然启动和稳定运行除污染特性。结果表明,MBR在自然启动过程中不会出现异养菌成熟的标志,系统对进水DOC、UV254和CODMn的平均去除率分别仅为(14.5±5.1)%、(12.6±5.6)%和(31.2±7.4)%,应考虑将其他工艺与MBR联用以提高系统的有机物去除能力。启动23天后,MBR中的亚硝化细菌成熟,NH3-N去除率达到80%以上;启动31 d后,MBR中的硝化细菌成熟,出水NO2--N稳定在0.05mg/L以下。碱度对MBR去除NH3-N效能影响较大,向进水中投加30 mg/L的NaHCO3能使MBR对NH3-N的去除率由(86.1±3.7)%提高至(98.0±1.6)%。在连续曝气、10 L/(m2.h)通量、每10 min反洗15 s运行模式下,MBR的膜污染较为严重,平均TMP增长速率为0.45 kPa/d,需进一步优化相关参数以实现MBR的长期稳定运行。     

Fate of bulk and trace organics during a simulated aquifer recharge and recovery (ARR)-ozone hybrid process

The attenuation of bulk organic matter and trace organic contaminants (TOrCs) was evaluated for various aquifer recharge and recovery (ARR)-ozone (O₃) hybrid treatment process combinations using soil-batch reactor and bench-scale ozonation experiments as a proof of concept prior to pilot and/or field studies. In water reclamation and especially potable reuse, refractory bulk organic matter and TOrCs are of potential health concern in recycled waters. In this study, the role of biotransformation of bulk organic matter and TOrCs was investigated considering different simulated treatment combinations, including soil passage (ARR) alone, ARR after ozonation (O₃-ARR), and ARR prior to ozonation (ARR-O₃). During oxic (aerobic) ARR simulations, soluble microbial-like substances (e.g., higher molecular weight polysaccharides and proteins) were easily removed while (lower molecular weight) humic substances and aromatic organic matter were not efficiently removed. During ARR-ozone treatment simulations, removals of bulk organic matter and TOrCs were rapid and effective compared to ARR alone. A higher reduction of effluent-derived organic matter, including aromatic organic matter and humic substances, was observed in the ARR-O₃ hybrid followed by the O₃-ARR hybrid. An enhanced attenuation of recalcitrant TOrCs was observed while increasing the ozone dose slightly (O₃: DOC = 1). TOrC removal efficiency also increased during the post-ozone treatment combination (i.e., ARR-O₃). In addition, the carcinogenic wastewater disinfection byproduct N-nitrosodimethylamine (NDMA) was eliminated below the method reporting limit (<5 ng L⁻¹) both during ARR treatment alone and the ARR-ozone hybrid.     

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。     

O_3-BAC组合工艺深度净化MBR出水的中试研究

采用臭氧-生物活性炭（O3-BAC）组合工艺对某工业园区再生水厂MBR出水进行了深度净化的中试研究,主要考察了组合工艺各节点对常规指标的处理效果。结果表明,臭氧投加量约3 mg/L（H2O）、臭氧接触塔接触时间为30min、活性炭滤池空床接触时间（BECT）为15 min时,O3-BAC组合工艺能有效去除水中色度、浊度,平均色度和浊度分别从21度和7.8 NTU降至3度和2.0 NTU以下;组合工艺对UV254、高锰酸盐指数的平均去除率分别约为39%和35%;对NH4＋-N有一定的去除,去除率为58%～77%;组合工艺对粪大肠菌群去除效果显著,平均去除率在95%以上。O3-BAC组合工艺是一种有效工业园区再生水深度净化技术。