生物滴滤池处理校园生活污水强化脱氮除磷研究

为了强化生物滴滤池脱氮除磷能力,采用单级并联及两级串联A/O 2种组合方式的生物滴滤池处理校园生活污水,考察了水力负荷、填料组合类型及回流比等因素对处理效果的影响。结果表明:斜发沸石+焦炭组合填料对TP处理效果较好,斜发沸石+兰炭组合填料适宜去除TN,两者处理污水的最佳水力负荷均为0.6 m3/(m2·d);串联A/O+回流复合结构可有效增强生物滴滤池脱氮除磷能力。当进水负荷为1.5 m3/(m2·d)时,去除TN、TP的最佳回流比分别为50%、100%,平均去除率达41.67%、46.84%,比单级生物滴滤池分别提高约17%、18%。     

垂直流人工湿地不同填料长期运行效果研究

在高水力负荷(2400~3400mm/d)条件下,以沸石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤料、砾石、钢渣和生物陶粒为填料,进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水实验(历时25个月).结果表明,随着系统的运行,各填料对COD的去除能力均有不同程度提高.沸石对污水中氮素的处理能力保持在较高的水平,对TN和NH4+-N的平均去除率分别高达82.03%和91.32%.钢渣对TP和可溶性反应磷(SRP)的平均去除率分别高达89.61%和96.77%,且净化效果稳定;无烟煤第2阶段对磷素的净化能力低于钢渣,之后与钢渣无显著性差异.在垂直流人工湿地中,针对水质特性选择长期高效的填料,如沸石、无烟煤和生物陶粒,在高水力负荷条件下可获得更好的处理效果.     

进水有机负荷对三级生物滴滤池脱氮除磷的影响

试验采用三级(好氧/兼氧/好氧)多层组合填料生物滴滤池处理模拟生活污水,探索强化脱氮除磷工艺。考察了在相同水力负荷和布水周期下,改变进水有机负荷对COD、NH_4~+-N、TN和TP去除率的影响,并用扫描电镜和X射线衍射(XRD)对填料进行辅助分析。研究结果表明,三级串联生物滴滤池的组合相比传统的单级或两级生物滴滤池反应器处理效果更好。第1级和第2级生物滴滤池去除COD、NH_4~+-N和TN效果较好,贡献率合计分别为93.0%、91.2%和91.4%。第1级和第3级生物滴滤池除磷效果较好,贡献率合计91.4%。有机负荷为0.328~0.392 kg/(m~3·d)时,系统总体去除效果最好。     

北方地区受污染河湖水体潜流湿地净化技术研究与工程应用

结合实验研究和工程应用实践,在湿地填料选择、水力负荷变化、植物特性、结构优化、越冬运行等方面,对我国北方地区潜流人工湿地设计、建设、运行管理中的关键技术问题开展了系统、深入研究.结果表明:石灰石、粗砂等脱氮除磷综合效果较好,且取材方便、价格便宜,应是人工湿地主选填料,钢渣、褐铁矿除磷效果良好、沸石的氨氮吸附能力强,可作为辅助材料;湿地植物对水质净化贡献约为5%～15%,其地上部分的生物量移除贡献不足5%,湿地植物对系统水力负荷维持、冬季保温、生态景观等还具有较大贡献;以植物保温为主,结合冰下取水、水位管理等可实现北方地区潜流湿地冬季正常运行;优化提出了竖向复合流湿地结构,具有节约用地、硝化-反硝化作用效果显著、抗淤堵等特点.研究成果已在工程实践中得到成功应用,对人工湿地在我国北方地区的推广应用具有重要借鉴意义.     

2种不同模块化填料组合的多级土壤渗滤系统的比较

以滇池入湖河流污水为对象,研究了2种不同模块化填料组合的多级土壤渗滤系统在不同运行条件下的处理效果差异.结果表明,各系统都具有较好的COD去除效果,平均去除率均在50％以上.沸石陶结系统无论曝气与否,均具有高NH⁺₄-N去除能力,出水浓度<1 mg/L.陶粒红壤MSL系统在8∶1的气水比下,具有良好的氨氮去除能力,平均去除率为84%;在非曝气条件下氨氮去除能力相对低一些,在40%以下.非曝气沸石陶结系统TN去除效果最好,平均去除率在68％以上,最高达到98％.其他3个系统在不同工况下TN去除效果差别较大.4个系统TP平均去除率在30％～90％之间,不同工况下去除效果不同.高污染负荷下,沸石陶结系统（M1、M2）的磷去除能力较强,稳定状态下平均去除率均在80％以上.通过分析系统沿程氮转化效率,探讨了各系统的氮去除机制.     

人工湿地不同填料组合去除典型污染物的研究

选取沸石、火山岩、空心砖、钢渣4种填料,通过对水中典型污染物的等温吸附试验,进行填料组合方式的优化配比.选取优化后的配比组合模拟人工湿地基质系统进行动态试验,进一步考察分析不同填料组合对污染物去除效果的差异.实验结果表明,Langmuir模型能够较好地模拟填料对氮、磷的吸附过程.各填料对NH+4-N的饱和吸附量大小为沸石(2388.92 mg·kg-1)空心砖(618.39 mg·kg-1)火山岩(310.84mg·kg-1);对磷的饱和吸附量大小为空心砖(3051.57 mg·kg-1)钢渣(2863.69 mg·kg-1)火山岩(1102.78 mg·kg-1)沸石(717.15mg·kg-1).在动态试验中,不同的填料组合对污染物具有不同的去除效果.综合考虑各填料组合对污染物的去除,选取效果最优的填料组合为ZH11(沸石与空心砖质量比1∶1混合),其对COD、NH+4-N、NO-3-N、TP的去除率分别达到62.40%、95.54%、59.82%和97.50%.     

人工湿地填料净化生活污水级配优化研究

采取室内填料柱级配淋洗试验的方法,选取粉煤灰、煤渣、空心砖填料组合作为人工湿地填料,进行不同填料级配污水净化效果研究。结果表明:在相同进水水质和水力负荷运行条件下,粉煤灰、煤渣、空心砖以体积比3:1:1混合时,COD、TN、NH4+-N去除效果最好,去除率最高分别达到47.83%、81.93%、93.53%;粉煤灰、煤渣、空心砖以体积比1:1:3混合时,TP去除率较高,可达到85.97%。试验所选填料及级配对NO3--N无较好的去除效果。考虑到填料物理特性及长期稳定运行的需要,选择粉煤灰、煤渣、空心砖以体积比3:1:1混合填料作为人工湿地去污填料最为适宜。     

不同生态工程及其组合系统除藻效率的比较研究

比较了不同水力负荷条件下,由水平流碎石床湿地、下行流湿地、上行流湿地、好氧塘和兼性塘等不同生态工程单元组合而成的5组8套小型处理系统对藻类的去除效率及其变化趋势,并根据适宜水力负荷下各系统除藻效率的季节变化研究了各种组合形式对藻类的去除效果.结果表明:当水力负荷为0.8m³/(m²·d)时,各处理单元对藻类生物量的去除效率均达到最高;好氧塘+下行流湿地系统和水平流碎石床系统均表现出较强的抗水力冲击负荷能力;各生态工程组合系统的除藻效率在夏季最高,对藻类的去除率均超过94%;冬季最低,藻类去除率变动范围为34%～90%.不同类型生态工程的组合方式决定了系统的除藻效率,下行流-上行流湿地的组合对藻类去除效果优于其它组合,季节变化对其运行效果影响不大;水平流碎石床湿地系统对藻类去除效果略逊于其它组合且受季节影响较大.     

造粒合成沸石滤料对污水中磷的净化与回收

以粉煤灰为原料,采用水热合成法制备沸石,造粒后合成沸石填充至滤柱中. 研究了不同运行条件下合成沸石对污水中磷的净化与回收效果. 结果表明:合成沸石对模拟污水和城市生活污水经二级生化处理后的排放水中磷的去除能力相近,且在磷含量低的情况下后者高于前者;与造粒前相比,造粒后的合成沸石仍具有良好的固磷能力. 水力负荷明显影响滤柱中磷的去除效果,其在177.9 L/(m2·h)以下时,磷的去除效果较好. 此外,进水pH也明显影响合成沸石的除磷效果,当进水pH调至酸性或碱性范围时,合成沸石的除磷能力显著提高. 该滤柱能够长期有效地净化与回收污水中的磷,达到饱和时合成沸石的w(磷)达20.04 g/kg(以磷元素计),可实际应用于农田改良.      

黄河微污染原水预处理新方法的实验研究

利用沸石—活性碳组合填料生物滤池对黄河兰州段微污染原水预处理效果进行了实验研究,结果表明:在水力停留时间为40min,气水比为1∶1,水温为25~30℃的实验条件下,对NH4-N、CODMn、UV254、浊度、锰的平均去除率分别为95.0%、32.68%、9.42%、70.1%、91.3%,预处理效果明显,且具有较强的抗冲击负荷能力。     

Influence of packing media on nitrogen removal in a subsurface infiltration system

Influence of packing media on nitrogen removal in a subsurface infiltration system was studied. System A was filled with loamy soil and system B was filled with mixed soil of 75% red clay with 25% cinder. Both systems were fed with sewage at the same hydraulic loading of 2 cm/d at continuous operation mode. The same excellent removal performances of COD and T-P could be achieved in both infiltration systems with removal rates about 85% and 98%, respectively. In system A, NH4^ -N removal rate was as high as 96.5% and T-N removal rate was relatively much lower as 55.7%. And in system B, NH4^ -N removal rate was as low as 75.4% and T-N removal rate was relatively much higher as 75.5 %. The difference was attributed to different soil oxidation-reduction condition that was greatly influenced by soil texture in subsurface infiltration system. Loamy soil led to oxidative condition that was favorable to nitrification and disadvantageous to denitrification. The results were just adverse to the system filled with clay. Intermittent operation was adopted to improve nitrogen removal in system B. NH4^ -N removal rate could be increased to about 95% and T-N removal rate could be increased to about 90% at intermittent operation mode in system B. Analysis of nitrogen removal mechanisms indicated that nitrification-denitrification was the primary nitrogen removal path in subsurface infiltration system and crop uptake was another important nitrogen removal way, It was the key to improve the total N removal performance that a suitable packing soil was available to present favorable oxidation-reduction condition for simultaneous nitrification and denitrification.     

曝气生物滤池处理生活污水的试验研究

对升流式二级曝气生物滤池去除COD和NHs—N的效果进行了试验研究,并在各个阶段对比中找出最优的运行工况,从而达到节约能源,降低运行成本的目的。通过试验对水力负荷、有机负荷、气水比等参数的变化对去除COD和NH3-N效果的影响。研究结果表明,在进水水力负荷为1～4m3／m^2·h、有机负荷为4-13kgCOD／ms·d及气水比1：1～3：1的工艺条件下,COD和NH3-N的出水水质均能满足杂用水需要。     

新型快滤装置处理初降雨径流的研究

本研究探索了人工快滤系统(简称CRI系统)处理初降雨径流污染的可行性。通过室内试验,比选出合适的滤料,对过滤参数进行优化,设计2种快滤模块,并运用于实际工程建设中。结果表明:粒径3～5mm河砂对SS、COD污染的去除效果良好。选取9L/(m2·s)为适宜过滤流量负荷,0.6m为合适滤料高度,模型装置对污水的处理效果良好。     

人工快渗系统处理生活污水的试验研究

文章用自制的实验室快速渗滤系统模拟反应器对某校中水站的生活污水进行处理。研究结果表明,此套实验室模拟快渗处理生活污水系统对COD、TN、TP去除效果良好,壤土在三个周期对COD的去除率最大值为91.5%,TN为66.0%,TP为73.3%。由此试验得出最佳生活污水处理条件为壤土作为滤料,滤料高度为50cm,布水时间为2d淹水,4d落干。复合系统的处理效果优于单一介质的系统。     

人工快渗的强化预处理研究

通过室内实验并结合实际工程研究了一种新型组合式人工快渗系统处理氨氮负荷较高的污水。结果表明,简易曝气装置有效降低了人工快渗池的污染物负荷,保障了整个系统的出水水质。实际工程中,经过简易曝气池的预处理,人工快渗池的水力负荷可达2.5 m/d,降低了人工快渗系统的占地面积,出水COD、氨氮、总氮等指标达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB/T18918-2002)一级A排放标准。     

深床过滤颗粒截留机理研究

对深床过滤过程中颗粒物与滤料之间的相互作用进行了理论分析,讨论了两者间的相互作用及影响因素对微絮凝深床过滤进行了中试研究,考察了1～l0μm粒径颗粒在500cm滤床中的截留情况,并连续65h监测滤柱水头损失的变化;在滤速为24m/h情况下,计算了1～10μm粒径颗粒所受的水流剪切力;利用理论分析,分别讨论了表面电位为-25mV及-125mV、粒径为1～10μm的颗粒与滤料之间的物理化学作用力.理论计算值对实验结果进行了很好的解释,说明可以通过颗粒与滤料间的作用力分析来研究均质滤料深床过滤运行规律.     

影响石榴品质的地球化学因素——以石家庄市元氏县变质岩山区为例

本文依据1∶20万化探资料,对石家庄市元氏县石榴种植区岩石、土壤元素地球化学特征进行了分析,探讨了石榴品质与地球化学因素之间的关系。结果表明:土壤元素地球化学特征和石榴品质有着密切的关系,在1∶20万化探图中,P、Zn、Mg、Fe、Cu、Na等元素的高低与石榴品质的空间分布具有很好的吻合性,品质较好的石榴主要分布在黑云斜长片麻岩和浅变质砂砾岩区,其母岩及土壤中植物营养元素P、K、Mg、Fe、Mn、Zn、B、S、Mo有效态含量都较其它类型母岩及土壤中元素有效态含量高,研究认为,在地貌及水热条件、土壤结构等条件具备的前提下,母岩及土壤中植物营养元素的高低是决定石榴品质的最重要的因素之一,1∶20万化探资料可以做为种植优质石榴科学布局的依据。     

MnOx同步除锰氨氮滤池的快速启动及污染物去除机制

通过将MnO_x负载于石英砂表面形成MnO_x滤料,并以此构筑滤池,开展动态试验,考察了滤池的启动周期、污染物去除效率及影响因素;同时通过表征MnO_x结构变化和灭活滤料表面微生物等方法探究了MnO_x滤池的污染物去除机制.结果表明:运行第1d滤池出水锰即可达标,运行至第9d,滤池启动完成,可实现对水中锰和氨氮的同步有效去除.滤池可稳定同步去除锰和氨氮的最大平均浓度分别为1.4和1.6mg/L,滤速为6m/h,且通过提升水中溶解氧含量可进一步增强滤池对锰和氨氮的去除效果.SEM、EDS和XRD分析结果表明,滤池运行过程中, MnO_x由相对密实的颗粒堆积形态逐步发展为多孔的一体化海绵状结构,其组成由ramsdellite和birnessite型MnO₂,逐步发展为buserite和birnessite型MnO₂,但元素组成相对较为稳定.结合滤料表面的微生物灭活实验,认为滤池稳定运行阶段,MnO_x对锰的去除主要为非生物作用,...     

均质滤料过滤阻力的数学模型

以NaCl为示踪剂 ,测定滤层内水流电导率的变化 ,通过分析、计算可以得到滤层内絮体的体积比截留量 .不同条件下的试验结果表明 ,在过滤过程中 ,水头损失梯度的变化只与截留的絮体体积有关 ,与滤床厚度、加药量、滤速的改变几乎无关 .根据示踪剂实验结果 ,得出了滤层过滤阻力数学模型的具体表达式 ,并讨论了相关过滤阻力模型的适用性     

光透法定量两相流中流体饱和度的模型及其应用

基于光透法定量流体饱和度的原理及其在两相流中的应用,设计了两组密封砂箱实验来研究气体或重非水相流体(DNAPL)在饱和孔隙介质中的迁移,观察了气体或DNAPL在孔隙介质中的迁移规律,应用并验证了2个水/气两相流中的光强-饱和度(LIS)模型,特别是建立并应用了适用于NAPL/水两相流系统的2个新LIS模型.结果表明,气体以不规则的"指状"通道向上迁移直到在砂箱顶部聚集,最终形成连续的气体分布;TCE由于自身重力的影响向下迁移直至砂箱底部,最终在砂箱中形成不规则的污染羽并在砂箱底部形成污染池.利用实验结果应用并验证4个光透法模型得到:2个水/气系统中LIS模型(WG-A和WG-B)整体适用于本实验数据;2个NAPL/水系统的LIS模型(NW-A和NW-B)得到与实测资料较吻合的结果,其中基于单个孔隙水驱替假设的模型NW-A与实验结果更加接近,对量化多孔介质中的NAPL/水系统各相饱和度具有一定的参考意义.