生物处理含盐污水的盐抑制动力学

生物处理含盐污水时,由于无机盐对生物系统的影响,常常会导致低的有机物去除速率和去除效率。为了定量盐度对有机物生物去除的影响,研究生物处理含盐污水的盐抑制动力学,为具体设计含盐污水生物处理过程提供依据。试验采用间歇活性污泥法,对含盐污水的有机物降解速率和去除效率进行了研究。为了获得基本数据,首先研究了淡水环境下的基质降解动力学,然后对10~35g/L盐度环境分别进行试验。试验发现,盐度对生物处理系统的抑制属于非竞争模式,同时影响了最大降解速率和饱和常数。试验确定的盐抑制常数KY为2333mg/L,并进一步给出了各盐度下有机物降解速率方程。     

生物处理含盐污水的盐抑制动力学

生物处理含盐污水时，由于无机盐对生物系统的影响，常常会导致低的有机物去除速率和去除效率。为了定量盐度对有机物生物去除的影响，研究生物处理含盐污水的盐抑制动力学，为具体设计含盐污水生物处理过程提供依据。试验采用间歇活性污泥法，对含盐污水的有机物降解速率和去除效率进行了研究。为了获得基本数据，首先研究了淡水环境下的基质降解动力学，然后对10—35g／L盐度环境分别进行试验。试验发现，盐度对生物处理系统的抑制属于非竞争模式，同时影响了最大降解速率和饱和常数。试验确定的盐抑制常数KY为2333mg／L，并进一步给出了各盐度下有机物降解速率方程。     

序批式活性污泥法工艺处理含盐废水动力学模型研究

为了实现含盐废水序批式活性污泥法(SBR)工艺的启动,采用逐步提高废水中NaCl浓度负荷的方法对活性污泥进行驯化,并建立有机物(COD)与NH4+-N的降解动力学模型。结果表明,经过280d的驯化和稳定运行,SBR系统可以有效降解含盐废水,COD去除率高于74%,NH4+-N平均去除率高于90%,实现了SBR工艺处理含盐废水的启动和稳定运行。含盐废水有机物(COD)降解动力学参数r0(无盐条件下的COD去除速率)为129.87mg/(L.h),KY(盐抑制常数)为7700.01mg/L;含盐废水硝化反应动力学参数Ks(饱和常数)为186.52mg/L,vmax(NH4+-N的最大比降解速率)为0.0034h-1。     

固定化菌藻系统对污水处理厂出水的深度处理

将海藻酸钠固定化活性污泥和小球藻制成颗粒小球,以自制的流化床反应器对重庆市某污水处理厂出水进行深度处理,探讨了系统对氨氮、TP、COD的去除效果,实验结果表明:在HRT=12 h,溶解氧浓度为3.0 mg/L左右,pH值为6.2至8.0之间,环境室温条件下,系统对氨氮、TP、COD均有较好的去除效果,系统稳定运行后对氨氮、TP、COD去除率基本维持在60%、60%和30%以上,出水氨氮、TP、COD浓度基本维持在8、0.5和40 mg/L以下,出水浓度达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A标准。这项研究显示固定化菌藻胶球系统在污水处理厂出水的深度处理中具有潜在的应用前景。     

两池轮流曝气活性污泥法处理城市污水的试验研究

提出一种新型活性污泥工艺--两池轮流曝气活性污泥法,试验研究了其对城市污水处理的效果及可行性.试验表明,两池轮流曝气活性污泥法处理城市污水对有机物和氨氮的去除效果明显.在进水COD浓度为402.18～413.06 mg/L,总氮为54.02～61.86 mg/L,氨氮为51.46～58.72 mg/L,总磷为2.43～3.51 mg/L时,该工艺对COD、总氮、氨氮和总磷的去除率分别为82.06%～88.11%、76.81%～81.36%、78.64%～85.87%和62.53%～70.26%,出水可达<污水综合排放标准>中的二级标准.本工艺具有良好的适用性,为城市污水处理提供了一条新的途径,为进一步研究提供了理论依据及思路.     

两级自养反硝化实现垃圾渗滤液的深度脱氮

针对目前生物工艺难以解决垃圾渗滤液深度脱氮的问题,探究了短程硝化反硝化-厌氧氨氧化-硫自养反硝化(两级自养)工艺处理高氨氮、低C/N比垃圾渗滤液的脱氮效果。结果表明,当进水垃圾渗滤液中氨氮平均浓度为2 560 mg·L~(-1),COD值为4 000～5 000 mg·L~(-1)时,经过短程硝化反硝化-厌氧氨氧化处理后,总氮去除负荷可达1.19 kg·(m~3·d)~(-1)、总氮去除率可达93.1%(出水TN=176.3 mg·L~(-1))、COD去除率可达52.2%。但是,厌氧氨氧化反应器出水中NO_x~--N浓度为154.5 mg·L~(-1),仍未达到我国生活垃圾填埋场垃圾渗滤液处理排放标准(TN≤40 mg·L~(-1))。在厌氧氨氧化反应器之后串联硫自养反硝化,整体工艺最终出水NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N平均浓度分别为1.9、0.6、9.7 mg·L~(-1),TN≤15 mg·L~(-1),进水总氮去除率为99.5%。在短程硝化反硝化-厌氧氨氧化-硫自养反硝化两级自养深度脱氮反应系统中实现了垃圾渗滤液深度脱氮。     

厌氧-跌水充氧接触氧化工艺有机物降解数学模型

厌氧-跌水充氧接触氧化-人工湿地组合工艺是一种新型的污水处理工艺,为优化该工艺在实际工程应用中的参数设计,通过分析研究其工艺流程及有机物降解机理,在借鉴和参考污水处理领域数学模型相关研究的基础上,构建了有机物降解数学模型。结果表明,有机物在不同条件下进行降解时,水温、DO浓度等各种影响因素互相干扰,降解机理复杂。基于人工神经网络的反向传播算法,以COD的初始浓度、DO、温度为输入层,以有机物降解速率常数为输出层,建立确定有机物降解速率常数的神经网络模型,并仿真多因素同时变化时降解速率常数的动力学趋势。验证结果表明,建立的有机物降解模型能够对该工艺的污水处理效果即出水水质进行较好的模拟预测。     

Fenton试剂快速氧化处理事故场地地下水中的硝基苯

为了得到事故场地硝基苯(NB)污染地下水的应急处理方案,通过静态实验研究了地下水中初始NB浓度为100 mg·L~(-1)和300 mg·L~(-1),pH值为3时,H_2O_2与NB质量比p、H_2O_2与Fe(Ⅱ)质量比q对氧化效果的影响。结果表明:当q为20,p为1~6时,NB降解率和降解速率随p的增大而增大;当p为3,q为5~20时,NB降解速率随q的增大而减小。根据氧化处理后水中B/C值判断,当p大于2时,出水可排入污水生物处理系统进行后续处理。动力学分析表明,p、q值与NB降解的伪一阶反应速率常数k0存在较强的线性关系,R20.95,p的影响程度大于q。根据事故场地NB污染地下水快速处理所要求的NB的去除率和去除时间,给出了高浓度NB污染地下水处理适宜的Fenton投加方案。     

生物活性炭法深度处理印染废水及其生物毒性的表征

采用负载经驯化后微生物的活性炭深度处理实际印染废水,研究生物活性炭系统中存在的生物相及其降解有机污染物的作用,并表征了处理后印染废水的生物毒性.结果表明,生物相中含有草履虫、轮虫及钟虫等原生动物.随着运行次数的增加,活性炭反应器在运行5次后出水的COD、NH3-N及色度去除率骤降,但是生物活性炭处理后出水的COD、NH3-N及色度去除率缓慢下降.生物活性炭能很好地降解印染废水中的苯酚类和稠环芳烃污染物.本研究中生物活性炭反应器对氨氮和COD的去除符合一级动力学方程,去除动力学常数分别为1.02和0.96.经过生物活性炭的处理可以将印染废水的生物毒性降到适于小球藻生长的水平.     

海水生物滤器除氮性能及硝化动力学研究

生物滤器是封闭循环水养殖系统的关键水处理单元,主要用于去除水体中的氮化物。采用人工模拟海水养殖废水,在系统运行的水力停留时间为30 min,水温为14~25℃,pH为8.05~8.53条件下,对4种填料生物滤器的挂膜过程及其氨氮去除性能差异进行了实验研究,结果表明:在0.5 mg/L的进水氨氮浓度条件下,竹环、麦饭石、陶粒和塑料生物滤球4种填料生物滤器的最大氨氮去除速率分别为331.38、425.73、310.38和128.24 mg/(m3.h),竹环填料滤器的出水亚氮较低,小于0.07 mg/L,麦饭石和陶粒填料滤器的出水亚氮较高,峰值分别达0.28 mg/L和0.13 mg/L;从除氮性能、造价、能耗等方面综合考虑,竹环填料的性能优于其他3种填料。研究了竹环填料生物滤器处理海水养殖废水的硝化动力学特性,实验结果表明:用Monod方程能够很好地表达养殖废水处理的硝化动力学,并用积分法求得反应动力学常数:最大氨氮去除速率Vmax=1 828.70 mg/(m3.h),半饱和常数Ks=0.3916 mg/L,且R2=0.9752。经过模型验证,建立的动力学方程能预测实际状况。     

污泥回流比对2段进水A/O工艺处理重油加工污水效果的影响

采用2段进水A/O中试系统处理重油加工污水处理系统的水解酸化单元出水,重点考察了污泥回流比(r)对系统性能的影响。结果表明,r值的变化对氮污染物的去除效果影响较大,对有机物的去除影响较小。在r值由0.60增加到1.25的过程中,尽管水量处理负荷在增加,污水、污泥和污染物的停留时间在减少,但是系统硝化和反硝化效果均明显提升。当r值高于1.25时,第1段缺氧区的硝酸盐氮去除量明显增加,但是系统硝化、反硝化效果均降低。当r值为1.25时,系统总氮去除率最高,为73.38%。此外,相对于传统的A/O工艺,2段进水A/O工艺污染物的停留时间更长,更有利于提高重油加工污水中难降解有机污染物的去除效果。     

染发污水对生物处理效能的影响

以生活污水、含染发污水的混合污水及低浓度染发污水为对象,通过实验研究了SBR去除其COD、总磷、氨氮和总氮效能及活性污泥CAT活性变化特征,结果表明,染发污水对SBR法去除COD、总磷、氨氮影响不大,通过生物方法可以处理低浓度染发污水,染发污水COD、总磷、氨氮和总氮的去除效率可分别达到79.11%、92.16%、74.51%和55.93%,但由于染发污水的环状有机物有可能抑制了异养菌的作用,影响总氮的生物去除效果,使染发污水比生活污水的总氮去除率低14.70%;在反应器正常运行的典型周期内,3种污水的活性污泥CAT活性均呈先高后低的总体变化趋势,且活性污泥CAT活性分别依生活污水、混合污水、染发污水降低。     

水蚯蚓微生物共生系统的脱氮特性

采用泥水同步降解的"水蚯蚓-微生物共生系统",考察了该系统污泥减量能力以及污染物去除性能,研究了水蚯蚓对共生系统脱氮特性的影响。结果表明,与对照组相比,实验组污泥减量率为25.0%,污泥性状无明显差异。实验组氨氮与总氮去除率明显低于对照组,实验组每周期单位质量活性污泥氨氮与总氮去除质量分别为6.63 mg/g与5.81mg/g,均低于对照组。共生系统脱氮性能下降主要由水蚯蚓含氮物质释放引起,活性污泥本身硝化能力没有降低,反而略有提高,反硝化能力没有明显改变。"水蚯蚓-微生物共生系统"对中低氨氮浓度的废水处理具有较大的潜力。     

无砾石微孔管地下渗滤系统处理生活污水的中试研究

进行了无砾石微孔管地下渗滤系统处理生活污水的中试研究。基于不同土壤、不同管径、不同植物的协同效应,对比研究了不同系统处理污水中有机物、氮、磷和SS的去除效果及其影响因素。结果表明,不同土壤、不同管径及不同植物组成的系统,对生活污水中有机物、氮、磷和SS的去除效果差别较大。中试系统对COD、总磷、氨氮、总氮和SS的最佳去除率分别达到86.13%、90.20%、61.24%、65.49%和97.43%,对应的出水COD、总磷、氨氮、总氮和SS的平均浓度分别为64.29、0.69、22.13、26.19和5.56 mg/L。分析表明,进水SS浓度过高、外界温度下降等共同作用是导致系统对生活污水中NH4+-N和TN的去除率相对较低的主要原因。     

高有机物浓度下氨氮的好氧硝化

污水中往往同时含有较高浓度的有机物和氨氮,研究较高有机物浓度下氨氮的好氧生物硝化,以为工程应用提供实践和理论依据。考察了COD浓度为1 200 mg·L~(-1),好氧活性污泥处理氨氮废水过程中COD、NH_4~+-N的去除情况,硝态氮、亚硝态氮的生成情况。在整个驯化阶段,氨氮的最高去除率达到86.42%,COD最高去除率达到85.40%,同时亚硝态氮的最大生成量为15.97 mg·L~(-1),硝态氮的最高生成量为5.14 mg·L~(-1),且8 h的短期实验显示,COD、NH_4~+-N的去除可以同步进行。     

废水营养比对固定化藻菌去除污染物的影响及动力学研究

海藻酸钙作载体的固定化藻菌小球,经壳聚糖覆膜后,用于模拟废水的处理。通过研究废水初始氨氮浓度及碳氮比对固定化藻菌小球处理效果的影响,发现初始氨氮浓度为50 mg/L时,氨氮的去除率达最高值74.4%;碳氮比为35∶1时,COD去除率达最高值77.7%。系统最佳氮磷比与碳氮比分别为5∶1和35∶1。固定化藻菌降解有机物的动力学过程为一级不可逆生化反应过程,其降解速率常数约为0.099 h-1。     

利用OUR监测不同SRT下有机物去除与硝化的分界点

为深入了解有机物与氨氮的降解规律,对活性污泥法改进及新兴脱氮技术应用提供技术支持,研究了有机物去除段与硝化段分离的过程和机理,探讨了不同污泥龄对该过程的影响,并加入呼吸速率(OUR)这一新指标。结果表明,在各污泥龄下,有机物去除和硝化是分步进行的,先进行有机物的去除,当有机物进入慢速降解或难降解阶段时,才进入硝化阶段。污泥龄越小,两个过程的分离越明显。10、17.5和35 d污泥龄下有机物对氨氮的临界抑制浓度分别为36、72和96 mg·L~(-1)。DO和OUR均可表征该分离过程。OUR作为表示活性污泥活性的指标,在实际分离应用中更有意义。     

固定化硝化细菌去除生活污水中的氨氮

以聚乙烯醇-海藻酸钠作为包埋载体固定硝化细菌,制备固定小球,对生活污水中的氨氮去除效果进行研究。采用平行实验考察了载体不同包菌量、载体与污水量比、活化时间、温度、DO以及载体循环次数对氨氮去除率的影响。结果表明,用包埋载体处理污水的氨氮和COD去除率明显高于传统活性污泥,且得出最佳反应条件:包埋载体的最佳活化时间为20 h,最适温度为25℃,最佳DO为3~4 mg/L。投加包埋载体比传统活性污泥法对氨氮去除效果和COD去除能力具有强化作用,投加20%的包埋载体时,反应器出水氨氮去除率提高了20%,菌体与载体比值小于1∶2.5时氨氮去除率超过90.12%,固定化包埋载体去除氨氮过程比较符合一级动力学模型。     

CAST工艺常规模式下脱氮性能研究

研究了有效容积为21.6 L的循环式活性污泥法反应器在常规模式下,处理模拟废水时,有机污染物和氮污染物的去除情况,并分析了反应器脱氮过程中的限制性因素。结果表明,在反应器的运行周期为4 h(进水曝气2 h,沉淀和排水各1 h)好氧区DO2 mg/L,污泥浓度MLSS稳定在4 000 mg/L时,污泥回流比为20%,COD和氨氮的去除率可达90%。对一个典型周期进行监测分析,氨氮去除彻底,出水主要是硝态氮,总氮去除率约为69%。静态试验测得氨氮氧化速率为8.0 mg NH4+-N/(g MLSS.h),硝态氮生成速率为3.3 mg NO3--N/(g MLSS.h)。从实验结果可以分析出,在上面运行条件下CAST工艺脱氮限制性因素是回流比和污泥龄。     

低温UASB处理青霉素综合废水及动力学分析

采用逐步降温法启动上流式污泥床反应器(UASB)并对其过程做动力学分析。UASB反应器采用逐渐提高进水COD负荷的方式在25℃进行启动,当COD去除率达到70%完成启动。启动完成后,降低温度运行反应器,在20℃时COD的去除率达到65%左右。在25℃条件下,出水氨氮浓度增加,总氮浓度有增加趋势,随后出水总氮浓度降低;在20℃负荷提高和稳定时期,出水的氨氮浓度逐渐降低,总氮浓度逐渐升高。建立低温条件下厌氧处理高浓度有机废水的动力学模型,分析结果看出20℃运行阶段的基质比降解速度高于25℃阶段基质比降解速度,在20℃条件下厌氧污泥活性最大,污泥性能最佳。推测原因,可能是由于25℃时进水浓度较高,且废水中含有大量抑制性物质(1.1 mg·L~(-1)),较大影响了微生物的降解速率、而在20℃时进水浓度降低,废水中的抑制性物质也有所降低,为0.75 mg·L~(-1)。