多级AO耦合流离生化工艺流量分配比优化及脱氮机制

为探究进水流量分配比对低温城市污水脱氮效率的影响,并解析多级AO耦合流离生化工艺脱氮规律,实验采用三级AO耦合流离生化工艺,在温度为(10±1)℃、水力停留时间8 h、气水比恒定的条件下处理模拟低C/N值城市污水.系统依次在进水比5∶4∶4(等容积负荷)、3∶2∶1(等停留时间)和25∶15∶6(等污泥负荷)这3种工况下运行.结果表明,该工艺对低温低C/N值污水的处理效果较好,其中在进水比为3∶2∶1的工况下脱氮效率最高,COD、NH+4-N和TN平均去除率分别为87. 44%、96. 63%和76. 81%.进一步对氮的迁移转化规律进行研究发现,制约工艺低温脱氮的主要因素为各级硝化效率,3∶2∶1的进水比合理地分配了进水负荷,各级硝化率均超过85%,为反硝化创造了有利条件,最终获得了较高的脱氮效率,此时系统也具有最高的总生物量.研究结果丰富了多级AO耦合工艺低温脱氮理论,同时为工程设计应用提供参考.     

藻菌生物膜胞外聚合物与铅锌尾矿重金属的络合配位作用

矿产资源开采冶炼产生大量尾矿渣,其中富含的可溶性重金属引发的生态环境问题日益突显.铅锌矿是我国重要的矿产资源,尾矿露天堆放使得其富含的可溶性重金属淋溶迁移,对矿区周边地表环境造成严重污染.为探明自然水体环境中的藻菌生物膜与重金属的作用机理,采用三维荧光光谱技术研究干旱区天然湖泊中的藻菌生物膜EPS（胞外聚合物）与铅锌尾矿渣中5种重金属离子的络合配位作用.结果表明:①从藻菌生物膜EPS荧光光谱图中可检测出两个荧光峰,均来源于芳香类蛋白酪氨酸物质;②铅锌尾矿淋滤液中的重金属元素主要包括Pb、Co、Ni、Zn和Cd,且这5种金属离子均能有效淬灭EPS的荧光强度;③荧光淬灭滴定试验得出,Pb2+与EPS的络合能力最强,最大络合常数为4.523 1,最大结合位点数为1.177 5;Cd2+与EPS的络合能力最弱,最大络合常数为1.957 1,最大结合位点数为0.684 8;Co2+、Ni2+和Zn2+与EPS的络合能力相似.研究显示,藻菌生物膜EPS中含有的荧光基团与重金属离子的作用强度与金属离子的类型相关,二者的络合配位作用可能会影响重金属在水环境中的化学形态、迁移、生物有效性和生态毒性.      

生物移动床处理农村面源生活污水试验研究

在实验室常温条件下,利用生物移动床(MBBR)处理模拟农村生活污水,通过检测反应器进出水中各污染物的浓度变化特性,确定MBBR挂膜条件及对污水的处理效果。研究表明,启动期活性污泥产生的黏性膨胀对挂膜有较大的影响,通过调节ρ(C)∶ρ(N)∶ρ(P)=100∶5∶1,可以改善此现象;MBBR运行稳定后,进水ρ(COD)、ρ(NH+4-N)、ρ(TP)分别为400,35,7 mg/L时,在p H约为7、ρ(DO)为2~4 mg/L、HRT为3h的条件下,COD、NH+4-N、TN、TP的去除率分别达到85%、85%、60%、70%。MBBR对农村面源污水有较好的处理效果,适合于处理污水管网系统落后的地区和乡镇的面源污水。     

不同材料生物转盘处理乳制品废水试验

分析比较了聚乙烯网状材料、石英砂、BioM~(TM)微生物膜载体3种转盘材料在处理乳制品工业废水挂膜启动期间的生物膜状态以及COD、NH_4~+-N、TP等指标的去除效果。结果表明:聚乙烯网状生物转盘膜厚度适中,挂膜比较均匀稳定,出水SS少。同时,网状生物转盘驯化后期COD、NH_4~+-N、TP处理效率比较稳定,波动不大,说明载体上生物膜对水质变化具有较好的抗冲击能力。可以确定,聚乙烯网状材料作为生物转盘挂膜材料具有较好的可行性和实用性。     

亲水性多孔载体在流化床中的生物膜形成过程分析

采用实验制备的一种新型亲水性多孔聚合物作为流化床反应器中生物膜附着生长的载体,实现流态化水力条件下的生物挂膜过程.在3个结构尺寸相同的流化床反应器中考察了接种污泥浓度、进水有机负荷及载体粒径对亲水性多孔载体生物挂膜量的影响,试验结果表明,接种污泥浓度为30 g VSS/L、进水TOC值为350 mg/L、载体粒径为5～8 mm时载体表面的附着生物量最大,反应器运行12 d的载体附着生物量达到4.45 g VSS/L,膜结构稳定,表现出较活性污泥法更高的活性.在进水TOC、氨氮浓度分别为350 ms/L、50 mg/L,HRT为6 h的情况下,两者的去除率分别达到了97.1%和64.3%,表明载体上的生物膜对污水中TOC及氨氮的去除表现出高效率.挂膜后载体表面上的微生物以丝状菌为主,孔壁上的微生物以球菌和杆菌为主要生物相,证明载体内外表面皆适宜微生物的生长,并且形成合理的生物相分布.     

Dairy washwater treatment using a horizontal flow biofilm system

In Ireland, dairy farmyard washwater commonly comprises farmyard run-off and dairy parlour washings. Land-spreading is the most widely used method for treating this wastewater. However, this method can be labour intensive and can cause, in some cases, the degradation of surface and ground waters, mainly due to nitrogen contamination. In this study, a horizontal flow biofilm reactor (HFBR) with step-feed was constructed and tested in the laboratory, to remove organic carbon and nitrogen from a agricultural strength synthetic washwater (SWW). The HFBR had an average top plan surface area (TPSA) of 0.1002 m(2) and consisted of a stack of 45 polystyrene horizontal sheets--15 sheets embedded with 25 mm deep frustums above 30 sheets with 10 mm deep frustums. The frustums acted as miniature reservoirs. The sheets were alternately offset to allow the wastewater to flow horizontally along each sheet and vertically from sheet to sheet down through the reactor. Biofilms developed on the sheets and treated the wastewater. During the 212-d study, the total hydraulic loading rate based on the TPSA of the sheets was 35 l m(-2) d(-1). SWW was pumped for 10 min each hour, in a step feed arrangement at a rate of 23.33 l m(-2) d(-1) on to the top sheet during Phases 1 and 2, and 11.67 l m(-2) d(-1) onto Sheet 16 during Phase 1 (days 1-92) and onto Sheet 30 during Phase 2 (days 93-212). The substrate loading rate during Phases 1 and 2 was 94.8 g total chemical oxygen demand (COD) m(-2) d(-1) and 10.5 g total nitrogen (TN) m(-2) d(-1), based on the TPSA. At steady state in Phase 2, the unit achieved excellent carbon removal of 99.7% 5-day biochemical oxygen demand (BOD(5)) and 96.7% total COD, equivalent to TPSA removal rates of 67.5 g BOD(5)m(-2)d(-1) and 91.7 g COD m(-2) d(-1). The nitrogen removal percentages were 98.3% total ammonium-nitrogen (NH(4)-N(t)) and 72.8% TN, which equated to TPSA removal rates of 4.8 g NH(4)-N(t) m(-2) d(-1) and 7.6g TN m(-2) d(-1). No sloughing of solids or clogging of media occurred during the study. The unit was simple to construct and operate, with little maintenance.     

移动床生物膜反应器充氧能力的试验研究

对移动床生物膜反应器的充氧能力进行了试验研究，结果表明：反应器充氧能力在添加填料比无填料时大；在悬浮载体能够均匀流化的填充率范围内，反应器充氧能力随着填充率的增大而增大；当填充率大于可以均匀流化的最大填充率时，反应器的充氧能力略有下降。     

缺氧——好氧生和的膜反应器挂膜的试验研究

缺氧生物膜反应器采用好氧预挂膜与快速排泥挂膜方法,在挂膜期间加强污泥回流,缩短反应器的启动时间。两种反应器内均存在呈悬浮与附着形态的污泥。     

自然水体生物膜对铜(Ⅱ)、镉(Ⅱ)的吸附研究

以董铺水库为水源、天然纯棉绳为人工基质培养生物膜,研究了附着在棉绳表面上的自然水体生物膜吸附Cu和Cd的热力学和动力学特征及pH对吸附性能的影响.通过对实验数据进行非线型拟合,发现生物膜对2种重金属的吸附均符合Freundlich(F)和Langmuir(L)吸附等温式,对2种金属的吸附能力顺序是:Cu＞Cd.生物膜对Cu和Cd的吸附在数小时内可达到平衡,吸附过程符合二级动力学特征.通过调节吸附液的pH值,研究了不同pH对吸附效果的影响.结果表明,随着pH的升高,2种金属的吸附量明显增加.     

一体化接触氧化反应器处理景区生活污水

常州某旅游景区采用一体化生活污水处理装置处理该区生活污水,通过试验确定反应器的最佳工艺参数,研究表明采用接触氧化反应器处理农村污水,在反应器内溶解氧维持在2.0~4.0 mg/L,水力负荷为3.53 m3/(m3.d)的运行条件下,对COD、NH3-N及TN去除率分别达80.82%、69.12%、63.16%,出水可稳定达GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准。