Phostrip除磷系统生物特性及工艺研究

本研究采用 Phostrip 除磷系统,对于低有机物浓度的城市污水,即使在外界气温0℃左右,进水温度约11℃时,系统有机物 COD 平均去除率可达78.9%,T—P 平均去除率可达87.3%,出水 T—P 可保持在1mg/L 以下,Phostrip 工艺运行稳定,有机物及磷的去除效果较好。工艺运行受进水负荷波动及温度变化的影响很小,特别对解决低温低有机物浓度城市污水的生物除磷是较理想的工艺系统。     

不同进水有机物浓度下移动床生物膜反应器(SBMBBR)脱氮除磷特性

考察了不同进水有机物浓度下厌氧/好氧序批式移动床生物膜反应器（SBMBBR）污染物去除特性,实验结果表明,SBMBBR能够实现低碳源污水中氮和磷的同步去除,在进水TN和TP浓度分别为116.7 mg.L-1和11.5 mg.L-1、COD浓度为456 mg.L-1的条件下,TN和TP去除率分别达到94.3%和92.2%以上.反应器除磷是基于常规生物除磷和反硝化除磷过程实现的,脱氮主要是基于好氧段发生的同时硝化反硝化（SND）作用而完成.由于生物膜内部存在的DO扩散梯度,在好氧阶段混合液DO浓度不断提高的条件下反应器内具有良好SND反应的发生.进水COD浓度由149 mg.L-1提高至456 mg.L-1的过程中,反应器硝化效果不变,反硝化和除磷效果改善.反应器在好氧阶段pH值基本维持在7.0—7.1之间,为各类菌群的生长创造了条件.碱度变化较pH值更能反映硝化和反硝化反应发生的程度.反应器中微生物相丰富,生物膜以丝状菌为骨架,其上附着大量的球状菌和杆状菌,而悬浮活性污泥中丝状菌较少,形成了由细菌、真菌到原生动物和后生动物的复杂的生态体系,为系统取得稳定的污水处理效果提供了有效的保证.     

生物吸附/A~2O组合工艺处理城市污水效能及其微生物群落结构

采用生物吸附/厌氧-缺氧-好氧(Anaerobic-anoxic-oxic,A~2O)组合工艺处理城市污水,考察碳源投加前后两个阶段对污水处理性能的影响并解析反应器内微生物菌群结构.结果表明:由于生物吸附段的絮凝吸附作用截留了部分无机颗粒物和有机物,导致后续A~2O段缺少碳源,系统脱氮除磷效果较差.为提高出水水质,将优质碳源投加到后续A~2O段中,改善A~2O段碳源环境,出水水质明显提高,进水化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)、氨氮(Ammonia nitrogen,NH_4~+-N)、总氮(Total nitrogen,TN)和总磷(Total phosphorus,TP)平均去除率分别达到88%、96.9%、93.9%和92.1%,其中TN实现超低排放,出水浓度低至4.2 mg/L.通过16S r DNA基因序列分析,发现生物吸附段微生物群落多样性最丰富,A~2O段中优势菌群突出,其优势菌为脱氯单胞菌属(Dechloromonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)和动胶菌属(Zoogloea).同时各反应器中活性污泥菌群相似性较高,但由于环境及操作条件的不同导致微生物菌群结构仍存在差异,使生物吸附段和A~2O段的各自功能得到强化,有效保证了系统稳定的脱氮除磷效果.     

填料投加强化AnMBR性能研究进展

厌氧膜生物反应器(An MBR)是厌氧生物反应器和膜过滤技术的结合,具有高效降解有机物、能源回收利用等特点,逐渐应用于高浓度有机废水处理领域,但其稳定性较差、膜污染严重等问题制约其工业化应用.本文介绍沸石、活性炭、硬硅钙纤维粒子等不同类型填料投加强化An MBR污染物去除效率、缩短反应器启动时间、提升甲烷产量等的工艺性能研究,分析填料强化工艺电化学作用、吸附作用、强化厌氧污泥颗粒化等的可能机制,指出填料可有效提升工艺性能;综述An MBR工艺膜垢组成及膜污染形成过程,探讨膜材质、操作条件、微生物代谢产物、污泥浓度及菌群结构、废水水质等膜污染的影响因素,在此基础上分析填料投加减缓膜污染机制,以期进一步控制膜污染、延长膜寿命.今后应优选开发经济、高效的新型生物填料及新型组合填料,推广其工业化应用,并从厌氧菌群调控与膜污染控制角度构建高效稳定的An MBR工艺技术体系.     

铝矿赤泥强化聚合氯化铝混凝除磷试验研究

对聚合氯化铝(PAC)投加赤泥前后的除磷效果及絮体进行了研究.结果表明,赤泥对PO3-4有吸附作用;投加一定量赤泥,提高了实验室模拟废水和实际污水中磷的去除率;与单用PAC相比,赤泥的加入增强了絮体的持磷性,增加了絮体的密实度,缩小了底泥的体积,强化了PAC的除磷性能.     

氯化铁絮凝法减轻膜污染

采用氯化铁絮凝法去除膜生物反应器混合液中难降解的大分子有机物，确定Fe^3 的最佳投加量为60mg／L，该工艺可显著降低混合液中CODCr，减轻膜污染，并且对膜生物反应器中的生物相活性没有影响。     

SBR法处理城市污水脱氮除磷试验

采用SBR工艺对广州地区城市污水进行了生物脱氮除磷实验研究。结果表明:在碳、氮、磷比例不合理的情况下,达到了既去除有机物又能脱氮除磷的效果。总停留时间控制在4.5～5.5h,污泥负荷为0.14～0.26kg BOD5/(kgMLSS·d)时,出水BOD5浓度在5.12～13.62mg/L,去除率达85%～93%;出水COD浓度在10.7～32.2mg/L,去除率达82%～88%;出水NH4—N浓度在2.83～9.83mg/L,去除率达53%～87%;出水TP浓度在0.1～0.45mg/L,去除率达85%～'99%。     

猪场废水厌氧消化过程中的除磷效果

采用序批式半连续厌氧消化试验方法,研究猪场废水厌氧消化过程中磷的去除情况。结果表明,水力停留时间（HRT）为1、3、6和9 d的厌氧反应器平均除磷率分别为65.0%、81.1%、82.7%和83.0%,而COD平均去除率分别为54.5%、82.3%、87.0%和85.9%。厌氧反应器除磷能力随沼气产量的增加而增加,说明厌氧反应器中磷的去除与产甲烷过程密切相关。对厌氧消化前后的污泥进行浸提后发现,厌氧消化过程中,化学反应生成磷酸盐沉淀的除磷作用十分显著,污泥中正磷酸盐,与铁结合的磷化合物（Fe-RP）,还原可溶性磷,与钙、镁离子结合的磷化合物（Ca-RP、Mg-RP）以及无机或有机聚合磷增加量分别为0.027 8～0.101 5、0.013 5～0.081 0、0.2165～0.430 5、23.4～54.8和7.2～21.5 mg.g-1;且总体而言,HRT越长,污泥中与不同金属结合的磷增加量就越大。从HRT、磷和有机物的去除效果以及沼气产气速率3个方面综合考虑,猪场废水厌氧消化反应器的HRT控制在3 d为宜。     

膜生物反应器脱氮除磷工艺的研究进展

膜生物反应器是近年新发展起来的高效污水处理工艺，文章重点介绍了膜生物反应器的脱氮除磷工艺；单一反应器间歇曝气膜生物反应器工艺和A/O形式的膜生物反应器工艺。总结了国内外研究的工艺特点、技术参数和处理效果。分析了技术参数，运行方式对处理效果的影响，提出了今后研究方向和应用前景。     

厌氧除磷同步脱氮及影响因素研究

采用鸡粪污泥为种泥,在厌氧混合连续流反应装置内进行厌氧还原磷产生磷化氧功能菌的富集,进行硝酸盐、硫酸盐、不同碳源和氮源条件下厌氧除磷效率的研究,并考察磷化氧的生成与硝酸、总磷、氨氮去除的关系.结果表明,(1)SO_4~(2-)-S适宜的投加量为26 mg·L~(-1),不投加NO_3~--N.水中含有氧化态的无机物在厌氧条件下与磷争夺[H]导致厌氧除磷的效率下降.(2)合适的碳源为葡萄糖1 000 mg·L~(-1),纤维素不适合作为碳源,合适的氮源为蛋白胨500 mg·L~(-1),水中含有的还原糖和有机氮源促进磷化氧的生成.(3)pH值控制在6.5～7.0的范围,最适宜的生长温度在35℃左右.(4)氨氮的去除率随着总磷的去除率而增加,在厌氧条件下可达到同时脱氮除磷的效果.磷的去除由厌氧除磷菌还原磷生成磷化氧完成,氨氮由生成氮气或生成蛋白质来去除.     

活性污泥生物絮凝剂絮凝效果研究

为充分利用剩余污泥,利用碱法从污水处理厂二沉池取回的沉降污泥提取生物絮凝剂,以浊度及COD去除率参考,通过生物絮凝剂的投加量(A)、搅拌速度(B)、搅拌时间(C)、污泥浓度(D)4个因素进行正交试验,结果表明:浊度去除试验中,正交表最大去除率63.21%,最佳组合A2B1C3D1浊度去除率可达66.71%,COD去除率为61.13%;COD去除试验中,正交表最大去除率71.20%,最佳组合A3B3C2D3COD去除率可达75.57%,浊度去除率为60.48%.说明活性污泥提取生物絮凝剂具有较理想的絮凝效果,可以推广应用.     

共存钙离子对镧铝改性稻壳生物炭除磷性能的影响

本研究利用稻壳制备高介孔率生物炭,然后用共沉淀法负载金属La、Al,制得镧铝改性稻壳基生物炭吸附剂.通过控制反应时间、磷浓度、共存阴离子、初始pH等条件,研究共存钙离子时对吸附剂除磷性能的影响.结果表明,La、Al在稻壳基生物炭上负载后呈无定型态;吸附剂的除磷过程符合伪二阶动力学模型和Langmuir模型,且Ca~(2+)的加入有利于提高磷的去除率,含Ca~(2+)体系的最终除磷效果是无Ca~(2+)时的2.6倍;含竞争阴离子时,Ca~(2+)的加入会使F~-对磷吸附的抑制作用减弱,使HCO_3~-对磷吸附的抑制作用略微增强;在pH值为2.0—8.0时,Ca~(2+)能提高改性生物炭的吸附容量,而pH8.0时主要是钙离子与磷酸盐的沉淀作用使体系中磷大量被去除.     

改性活性氧化铝除磷性能的试验

为提高活性氧化铝对废水中磷的去除效果,以硫酸铝为改性剂,采用浸渍法对其进行改性;测定了改性前后活性氧化铝的比表面积及孔容孔径;考察了吸附时间、pH、废水初始浓度、改性剂投加量等因素对去除废水中磷的影响;探讨了改性活性氧化铝对磷的吸附机理.结果表明,改性后活性氧化铝的比表面积为398.364 m2/g,提高了14.22%...     

投菌强化序批式反应器(SBR)脱氮除磷效果及微生物种属分析

为揭示投加具有反硝化聚磷能力的恶臭假单胞菌(B8)强化序批式反应器(SBR)除污特性和微生物种属,将B8菌液和干粉菌剂分别引入SBR,构成液态型DNPAOs-SBR污水处理系统A和干粉型DNPAOs-SBR污水处理系统B,以不接菌的SBR污水处理系统C为对照,分别考察了在厌氧-缺氧条件下运行的各反应器除污效果.结果表明,各SBR(A、B、C)对COD去除率均达到90%以上;第49—77天时A系统、B系统和C系统NO-3平均去除率分别为61.62%、68.58%和26.72%;第62—77天时A系统、B系统和C系统TP平均去除率分别为53.66%、55.45%和46.61%;投菌强化系统在缺氧段对TP降解过程符合一阶指数衰减动力学模式,在第71天时,A号吸磷动力学系数KP为1.2584,B号吸磷动力学系数KP为2.0379;对SBR内活性污泥菌种16S r DNA测序及Gen Bank BLAST,A系统和B系统中占优势菌种依次是溶血不动杆菌、恶臭假单胞菌和粪产碱菌,而未投菌C系统占优势菌类依次是溶血不动杆菌、粪产碱菌和产碱假单胞菌,表明投加的B8菌在液态型DNPAOs-SBR污水处理系统和干粉型DNPAOs-SBR污水处理系统内得到生长富集,从而成为优势菌群.     

污泥转移序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺除磷特性

污泥转移序批式间歇活性污泥法(SBR)工艺是由连续运行的生物选择器和数个并联的SBR主反应器构成的,通过污泥回流的方式提高了SBR反应阶段的活性污泥量并削减了沉淀阶段的污泥总量,从而强化其除污能力,并提高其容积利用率.新工艺处理城市生活污水的试验结果表明,污泥转移量对系统除磷影响显著;当污泥转移量为0、15%和30%时系统出水总磷的平均去除率分别为16.5%、74%和93%;生物选择器中厌氧释磷量与污泥中PHB(聚-β-羟基丁酸)含量呈现良好的正相关性.在适宜的运行模式下,SBR充水比45%、污泥龄10 d、污泥转移量30%,系统对总磷的平均去除率能达到93%以上,出水总磷浓度可控制在0.30 mg.L-1以下,且其它出水各项水质指标均能达到国家排放标准的要求.     

富磷污泥生物炭去除水中Pb(Ⅱ)的特性研究

以城市污水厂富磷剩余污泥为研究对象,考察高温热解制备生物炭吸附剂对水中Pb(Ⅱ)的去除效果.研究表明,随着热解温度升高,制备的生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附能力增强;在相同热解温度下,生污泥生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附能力比消化污泥生物炭大.采用700℃热解1 h制备生污泥生物炭以研究对Pb(Ⅱ)吸附的影响因素,结果显示:吸附180 min达到吸附平衡;富磷污泥生物炭对Pb(Ⅱ)的去除率随pH增加而升高;生物炭投加量增加,对Pb(Ⅱ)去除率上升,而单位吸附容量迅速减小.污泥生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附符合准二级反应动力学,Langmuir模型比Freundlich模型能更好地拟合等温吸附线.在pH 5.0、吸附时间3 h、生物炭投加量20 g.L-1条件下,对Pb(Ⅱ)的最大吸附量为34.5 mg.g-1,表明富磷污泥生物炭可以作为一种廉价的吸附剂.     

Zn2+对SBR污水处理系统中污泥活性的影响

针对不同质量浓度重金属对污泥活性的影响问题,采用模拟SBR反应器研究了不同质量浓度的Zn2+对活性污泥污水处理系统的影响.结果表明,Zn2+对SBR污水处理系统处理效果的抑制作用随着质量浓度的增加而增强.Zn2+投加的质量浓度为20 mg·L-1时,Zn2+对有机物和氨氮的去除没有明显的影响;当Zn2+质量浓度为40 mg·L-1时,Zn2+对活性污泥的抑制作用在实验前期表现明显,后期不显著;当Zn2+质量浓度为80 mg·L-1时,对系统中污泥的活性抑制明显,对CODCr和NH4+-N去除率的抑制率分别达到27.8%和49.4%.此外,研究结果也表明,活性污泥对Zn2+冲击作用具有一定的自适应能力,且在低于40 mg·L-1时硝化菌的适应调整能力较降解COD好氧菌群强.     

化学物添加控制湖泊内源磷负荷的有效性研究

利用太湖五里湖湖水和未受破坏原柱状沉积物样组成的系统进行投加生石灰、铁盐和铝盐的湖水脱磷效果的实验室研究。分别一次性向各柱状样上覆水体中投加6种不同质量浓度的铝盐、钙盐和铁盐溶液,经过一段时间的观察和测定。结果表明,3种化学物的添加均能使实验上覆水体中总磷质量浓度大幅度降低,并且随着投加的生石灰、铁盐和铝盐的量的增加,上覆水体中总磷的质量浓度下降幅度越大,水体中总磷的去除率越高,同时这3种化学物的添加对湖泊沉积物内源磷的释放有一定的抑制作用。     

生物硫铁复合材料对Cr(VI)污染水体中斑马鱼的保护作用

目前铬污染已经成为世界性的环境问题.为探究生物硫铁复合材料(生物硫铁,BISC)在Cr~(6+)污染水体中对鱼类的保护作用,以斑马鱼为实验载体,在测定Cr~(6+)对斑马鱼的半数致死浓度(LC50)的基础上,研究生物硫铁对Cr~(6+)污染水体的处理效果,以及生物硫铁投加比(生物硫铁与Cr~(6+)的摩尔浓度之比)、投加时间和水体p H对Cr~(6+)污染水体中斑马鱼保护作用的影响.结果显示,在79.30 mg/L(24 h-LC50)Cr~(6+)污染水体(p H=6.98)中,生物硫铁的投加能够快速降低水体Cr~(6+)的浓度.当生物硫铁投加比达到3时能将Cr~(6+)快速去除,15 min后Cr~(6+)去除率达到84.01%,96 h后达到99.99%.斑马鱼存活率随生物硫铁投加比的增加和投加时间的减少而增大,最佳投加比为0.5;最佳投加时间为0-4 h,此时能将斑马鱼存活率提高90%以上,24 h时投加,作用96 h后亦可使斑马鱼存活率提高约3倍.在p H 6-9内,生物硫铁的投加可显著提高斑马鱼的存活率,且对斑马鱼的保护作用随p H降低而逐渐增强.本研究表明生物硫铁对Cr~(6+)污染水体中的斑马鱼保护效果显著,在Cr~(6+)突发污染治理方面具有广阔的应用前景.     

硅藻土基复合除磷剂的制备及其吸附性能

以硅藻土为原料,通过引入钢渣复合的方法制备硅藻土基复合除磷剂,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对复合除磷剂进行表征,并研究投加浓度、吸附时间、pH值和温度对复合除磷剂吸附效果的影响.结果表明,与钢渣复合后,复合除磷剂中部分基团可能发生变化,晶体结构可能发生改变,出现新的晶相.静态除磷试验表明复合除磷剂的最佳反应条件:投加质量浓度2g·L-1,吸附时间1h,水样pH值为5,温度25℃.硅藻土基复合除磷剂对磷的吸附动力学行为符合准二级动力学模型;Freundlich、Langmuir和Redlich-Peterson吸附等温方程均能较好地描述复合除磷剂对磷的等温吸附特征.硅藻土基复合除磷剂对磷的理论饱和吸附量为1 428 mg·kg-1,是一种潜在的高效环保型吸附材料.