反硝化除磷颗粒污泥的活性恢复及对生活污水处理能力

实验利用序批式反应器(SBR)考察反硝化除磷颗粒污泥搁置1个月后重新投入运行,其活性恢复能力及对实际生活污水的处理效果。结果表明,颗粒污泥搁置后外观由淡黄色转变为灰黑色,颗粒重新投入反应器,11 d后颜色基本恢复,污泥浓度及活性迅速增加;对COD处理能力的恢复历时14 d,去除率稳定在80.32%以上;颗粒污泥对NH4+-N和PO34--P的去除在40 d时也恢复到正常水平;反硝化聚磷菌(DNPAOs)活性恢复期为50 d。颗粒污泥对低碳氮比的实际生活污水处理结果显示,当C/N<5.1时(生活污水比例>60%),无法满足系统内微生物生长要求,需要外加适量碳源进行补充。     

气封壁高浓度有机污染物超临界水氧化处理系统

利用干燥空气替换亚临界水作为蒸发壁流体,对传统蒸发壁超临界水氧化反应器进行了改进,即将干燥空气用作污染物超临界水氧化反应氧化剂的同时,又作为该超临界水氧化反应体系的密封介质,避免其与反应器内壁的直接接触,以改善超临界水氧化反应器的耐腐蚀性能。通过对采用城市活性污泥和异丙醇配制的高浓度难降解污染物悬浮液进行超临界水氧化处理后,发现反应器内衬陶瓷管在实验前后无论是外观形貌,还是结构组成均未发生明显变化;处理后液体COD降至80 mg/L以下,去除率达到99.6%以上,固体残渣量约为污染物总量的1%,且体系运行过程中压力和温度控制准确,可操作性强。进一步验证了将干燥空气作为超临界水氧化体系的密封介质具有可行性,同时表明,该气封壁超临界水氧化反应系统可用于高浓度难降解有机污染物的环境处理。     

碳源对静置/好氧/缺氧SBR脱氮除磷性能的影响

以合成废水为研究对象,分别以丙酸钠、乙酸钠/丙酸钠(1∶2碳/碳)、乙酸钠和葡萄糖为外加碳源,建立同步脱氮除磷的静置/好氧/缺氧序批式反应器(SOA-SBR)。通过比较长期运行过程中各反应器的脱氮除磷效果,考察不同碳源对静置/好氧/缺氧SBR脱氮除磷性能的影响,并通过分析典型周期内氮、磷元素及微生物体内储能物质的变化,探究其影响机理。结果表明,丙酸钠为碳源时SBR能获得96%的最佳除磷效果以及78.3%的总氮去除率;乙酸钠为单一碳源时可取得92.3%的除磷率和93.7%的总氮去除率;而混合碳源对于氮、磷的去除能力介于丙酸钠和乙酸钠之间;葡萄糖为单一碳源时系统对于磷和总氮的去除率仅26%和36.7%。丙酸钠和乙酸钠均能取得良好的同步脱氮除磷效果,但乙酸钠对总氮去除能力更佳。通过分析典型周期中内聚物含量变化表明,微生物体内聚羟基脂肪酸酯(PHA)和糖原质含量的变化与系统反硝化能力和溶解性正磷酸盐(SOP)去除效果呈正相关性。     

基于Fluent的闭合环型缺氧反应器构造优化

为提高闭合环型缺氧反应器混合效果,选用基于Fluent软件的三维RNG k-ε紊流数学模型对闭合环型缺氧反应器进行流场模拟,以池底可能淤积面积比例作为混合效果的评价标准,分别从导流直墙长度、导流墙偏心距离及水下推进器偏置等3个方面对缺氧池的系统构造的最优设置进行研究。结果显示,在相同推进器功率下,导流直墙长度2.0 m为佳,导流墙偏心距离0.5 m为佳,推进器向内偏置0.5 m为佳。该研究方法及其结果可以作为闭合环型缺氧反应器的设计依据,具有较佳的技术参考价值。     

鼓泡反应器中液相络合催化同时脱硫脱硝的研究

在鼓泡反应器中考察了[Co(en)3]2+同时吸收去除SO2和NO的影响因素,实验结果表明,pH值和脱硫剂种类是影响乙二胺合钴同时脱除NO和SO2的最重要影响因素,烟气中的氧促进乙二胺合钴吸收NO和SO2,烟气中的SO2,CO2和NO2对乙二胺合钴吸收NO具有抑制作用。在实验条件温度为20℃,pH为13.0,[Co(en)3]2+浓度为0.025 mol/L,加入1 g NH3.H2O的脱硝率更好,连续吸收60 min,脱硝率均保持在93.5%,加入NaOH和NH3.H2O的脱硫效果最好。乙二胺合钴络合同时脱除NO和SO2完全可以在一个装置中完成。     

管式反应器处理生活污水的效能

研发了一种基于射流曝气的管式反应设备,考察了负荷和DO对反应器处理效能的影响。实验结果表明,在温度为15℃、DO 6.0 mg/L、有机负荷为1.0 kg COD/(m3.d)、氮负荷为0.30 kg TN/(m3.d)、HRT为8 h的条件下,管式反应器可使生活污水的COD、NH4+-N及TN分别从335 mg/L、105 mg/L及110 mg/L降至43 mg/L、14 mg/L及18 mg/L,去除率分别为87%、86%和83%。DO对反应器脱氮效能影响显著,DO为6 mg/L时,能构建出同步硝化反硝化系统,NH4+-N和TN的去除率分别为96.6%和86.7%。     

超声波处理回流剩余污泥对SBR工艺的污泥减量效能

在SBR中试系统中,采用较高声能密度较短时间的超声波处理剩余污泥后回流至系统连续运行20 d的方式进行污泥减量,通过分析测定系统MLSS、累计排泥量以及系统出水水质指标,考察了系统污泥减量效果及污泥回流对系统污水处理效果的影响。结果表明,对SBR系统2/3的剩余污泥用声能密度为1 W/mL的超声波预处理6 min后回流至SBR系统。SBR系统最终需处置的污泥量减少了45.64%,获得了理想的污泥减量效果。污泥回流后SBR系统对SS、COD、TN以及NH4+-N的去除效果均无明显变化,仅出水TP含量略高于对照的SBR,出水水质仍能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。     

曝气充氧和人工造流技术修复河道污染水体

基于模拟河道反应器，考察了曝气充氧及人工造流技术对污染水体的修复效果。结果表明，河道本身具有一定的自净能力，自然运行条件下对COD、TP、NH₃-N和TN的去除率分别为7.44%、4.88%、5.70%和10.60%。通过对模拟河道进行曝气充氧，最佳气水比条件下对COD、TP、NH₃-N和TN的去除率分别为15.33%、10.45%、6.78%和21.18%。在曝气基础上通过设置人工阻流板，对COD、TP、NH₃-N和TN的去除率分别为26.82%、16.07%、9.51%和23.80%。结果初步显示，通过曝气充氧和人工造流技术的集成应用研究，对污染水体具有明显有效的修复作用。     

一体化膜生物反应器中短程硝化反硝化对氨氮的脱除

采用一体化膜生物反应器处理模拟氨氮废水,通过改变温度、pH、DO实现了反应器中短程硝化的稳定运行。结果表明,在进水氨氮、COD分别为67~86、240~342 mg/L的情况下,当温度为30℃、进水pH为8.1时,通过逐渐降低DO至1.2mg/L,亚硝态氮得到富集,氨氮和COD的去除率均能达到80%以上,且系统的耐冲击负荷能力较好;整个运行期间保持了较高的混合液悬浮固体浓度(MLSS),处于3 200~8 210mg/L,污泥沉降比和污泥体积指数(SVI)相对稳定,SVI处于75~138mL/g。     

BLR厌氧反应器处理垃圾焚烧厂渗滤液工程运行效能

采用1 100 m3BLR(biogas-lift reactor)厌氧反应器对垃圾焚烧厂渗滤液进行工程化处置,接种污泥为消化污泥,正常运行温度控制在(33±2)℃,启动负荷为1 kg COD/(m3·d),120 d后容积负荷达到10 kg/(m3·d)并稳定运行,出水COD浓度为4 500~6 500 mg/L,COD去除率为88%~92%,出水VFA含量为200~600 mg/L,p H值稳定在7.4~7.7,出水SS含量为1 000 mg/L左右,并可观察到沉降性较好的颗粒化污泥。反应器运行初期将VFA/ALK控制在1.6以内,系统并未因VFA积累而酸化崩溃,运行后期VFA/ALK值小于0.3,系统稳定运行。运行过程中进水氨氮浓度从400 mg/L升高到2 200 mg/L,未发现氨氮对厌氧生物处理的明显抑制现象。垃圾渗滤液中平均每去除1 kg COD产生沼气量为0.32 m3。