应用悬浮填料预处理微污染原水的影响因素探讨

对采用悬浮填料的生物接触氧化原水预处理技术的影响因素进行了探讨。分析了自然挂膜条件下的工艺启动过程，研究了停留时间、气水比、温度、浊度条件对污染物去除效果的影响。通过夏、秋、冬季的中试运行效果表明：停留时间为60min，生物预处理装置对污染物的去除具有较好的效果；温度低于8.5℃，对氨氮去除效果影响较大；浊度对本工艺运行影响不大；气水比为0.375，足够满足生物预处理的运行。     

沸石悬浮填料生物移动床的亚硝化特性

本研究以沸石为重要原料研制新型沸石悬浮填料,并将其用于启动沸石悬浮填料移动床反应器(ZMBBR),与装填普通陶粒的陶粒悬浮填料移动床(CMBBR)对比考察其亚硝化性能.结果表明:通过游离氨(FA)抑制的方法快速实现两种反应器的稳定亚硝化,两个反应器出水亚硝酸氮积累率均能达到90％以上;沸石对铵离子的吸附解吸作用使ZMB...     

悬浮填料生物反应器处理低浓度氨氮的动力学特性分析

城市污水经一级强化处理后,NH3-N浓度为10~15mg/L,CODCr为40~60mg/L。试验利用悬浮填料床对一级强化处理出水中的氨氮进行深度处理,分析了悬浮填料表面负荷和硝化速率与水力停留时间的关系,并模拟分析了硝化速率与氨氮浓度的关系。结果表明,悬浮填料床内混合液氨氮浓度为0.5~2.5mg/L时,硝化反应符合半级反应动力学,半级反应速率常数k1/2为0.48(g/m)0.5/d;混合液氨氮浓度>2.1mg/L时,硝化反应遵循零级反应动力学,rmax为0.71g/(m2.d)。动力学理论计算值与实际运行结果基本吻合,说明动力学模型对悬浮填料床的硝化性能具有良好的预测和指导意义。     

微污染原水的生物流化床预处理技术试验研究

以二相颗粒活性炭生物流化床(FBBR)为反应器,对以有机物和NH4+N为主要污染物的某大城市内河原水进行了预处理试验研究,在HRT12～18min,气水比20～25∶1,回流比3～4∶1的条件下FBBR对CODCr、NH4+N、NO2-N、浊度、色度的去除率分别为4132%、100%、97%～100%、6880%、30%～50%,而且对NH4+N和NO2+N有较强的抗冲击负荷能力。     

微污染水处理中生物填料的应用研究

概述了生物填料的分类,详细介绍了各类填料在微污染水处理中的应用现状,并提出了在微污染水处理中生物填料的发展方向.     

复合凹凸棒滤料生物滤池处理微污染原水研究

采用复合凹凸棒滤料部分替代石英砂滤料,利用复合凹凸棒滤料良好的吸附和生物挂膜性能对普通滤池进行生物强化。试验研究表明：在滤速6ndh时,复合凹凸棒生物过滤对COD№去除率为32．6％～42．1％,对NH2-N去除率为75．7％。87．8％．对NO2--N去除率为84．2％～92-4％。反冲洗对滤料表面附着的生物膜影响较小,在冲洗1—2h后能够恢复到冲洗前的水平。复合凹凸棒滤料生物滤池处理工艺不需增加新构筑物,适用于以微污染原水为水源的老水厂升级改造和新水厂建设．     

改性竹炭生物滤池处理微污染原水的实验研究

以微污染原水中污染物质为去除目标,以廉价和资源丰富的竹炭为原料,通过微波辅助铁钴复合改性,制备了改性竹炭水处理材料,并应用于生物滤池中对微污染原水进行了实验研究。结果表明：在稳定运行条件下改性竹炭生物滤池对浊度、NH4＋－N及CODMn的平均去除率分别为84％、81％和74.5％,且随着运行时间的推移,改性竹炭生物滤池后期出水水质稳定：浊度＜1.0 NTU,NH4＋－N ＜0.5 mg／L,CODMn ＜1.0 mg／L。因此改性竹炭作为生物滤池填料应用于微污染原水处理是可行的。     

受污染原水的弹性填料生物接触氧化处理挂膜试验研究

试验研究了水温、曝气强度和气水比等因素对YDT生物接触氧化池挂膜的影响。结果表明：生物接触氧化池挂膜受水温影响很大，水温越高，挂膜时间就越短，水温低于15℃自然挂膜难以成功。在挂膜期间，采用较小的曝气强度和气水比可缩短生物膜的成熟时间。对判断生物膜是否成熟的指示性参数－氨氮去除率和CODMn去除率进行了比较，认为用氨氮去除率作为判断生物膜成熟的批示性参数较适合。     

生物接触氧化物净化微污染原水的机理研究

在姚江水质为ｐＨ６．８￣７．４、浊度９￣２０ＮＴＵ、色度２５￣３７度、ＮＨ４＾＋－Ｎ１．０￣９．０ｍｇ／Ｌ、ＮＯ２＾－－Ｎｏ０．０７５￣０．２５ｍｇ／Ｌ和ＣＯＤＭｎ８￣１８．９ｍｇ／Ｌ的条件下，进行了生物接触氧化法预处理微污染原水的除污染作用机理研究。结果表明，生化池进水处填料层生物膜厚度为０．３￣０．５ｍｍ，出水处填料层膜厚为０．１￣０．３ｍｍ，仅为污水处理中普通生物膜厚的１／１０左右。当水中溶     

生物接触氧化法净化微污染原水的机理研究

在姚江水质为ｐＨ６．８～７．４、浊度９～２０ＮＴＵ、色度２５～３７度、ＮＨ＋４－Ｎ１．０～９．０ｍｇ／Ｌ、ＮＯ－２－Ｎ０．０７５～０．２５ｍｇ／Ｌ和ＣＯＤＭｎ８～１８．９ｍｇ／Ｌ的条件下,进行了生物接触氧化法预处理微污染原水的除污染作用机理研究．结果表明,生化池进水处填料层生物膜厚度为０．３～０．５ｍｍ,出水处填料层膜厚为０．１～０．３ｍｍ,仅为污水处理中普通生物膜厚的１／１０左右．当水中溶解氧控制在７～９ｍｇ／Ｌ时,填料上生物膜全是好气层,无厌氧层存在．生物接触氧化法净水过程是一个高度综合、高度好氧的生物作用过程,包括生物膜吸附,生物絮凝,有机物的生物降解及氨氮的显著硝化等作用．生物膜上的细菌主要是高好氧贫营养性微生物     

原水水质对输水管道硝化作用形成的影响

采用配制水样模拟Ⅱ类、Ⅲ类和劣Ⅴ类地表水,利用管道模拟反应器研究不同原水水质条件下输水管道中硝化作用的形成及对输水水质的影响.结果表明:原水中氨氮(NH4+-N)及溶解氧(DO)含量对NH4+-N去除均有一定影响,DO充足时,去除率随原水中NH4+-N含量的增加而增加,DO浓度低时,DO成为影响NH4+-N去除的主要因素;原水NH4+-N含量对运行初期NO2--N积累有重要影响,NH4+-N含量越高,NO2--N积累量越大,随着生物膜的成熟,影响作用逐渐减弱;反应器中AOB数量主要受原水NH4+-N浓度的影响,随NH4+-N浓度升高而增加;NOB数量受NH4+-N和DO浓度的双重影响,DO含量低会抑制NOB活性,使NOB数量减少,导致NO2--N积累;输水管道中的硝化作用是水中及生物膜中硝化细菌共同作用的结果,但生物膜中硝化细菌存在水平高,其硝化作用占主导地位.     

基于Matlab系统的微污染原水生物硝化过程仿真

通过原水预处理氨氮降解试验,利用考虑最小基质浓度的Michaelis-Menten方程,采用Matlab优化工具函数curvefit,拟合得出原水生物硝化氨氮去除速率动力学模型;同时使用symbolic工具包中的solve函数对多级完全混合式原水生物预处理硝化反应器动力学方程进行了求解.模型计算值与实际中试运行效果较为一致.进而利用GUI系统,采用Matlab系统开发出微污染原水生物过程仿真系统,该系统可实现运行参数选择和设置、实时仿真、效果预测和动力学参数修改等功能,可方便应用于工艺的设计、控制和管理.     

膜-生物反应器处理微污染水源水的运行特性

考察了悬浮生长型MBR和3种附着生长型MBR处理人工模拟微污染水源水时的运行特性.结果表明,4种MBR对氨氮的去除率均可达到85%～90%.投加块状填料和粉末活性炭(PAC)的MBR对有机污染物去除率较高;投加沸石粉的MBR和悬浮生长型MBR有机物去除效果较前两者低.当水力停留时间(HRT)为2～4h时,HRT对MBR有机物和氨氮的去除效果影响很小.PAC投加量及其饱和程度会影响PAC-MBR系统对有机物特别是UV₂₅₄的去除率.当PAC投加量提高到1000mg/L以上时,PAC饱和前UV254的去除率可较块状填料-MBR提高约25%; PAC饱和后,两系统对有机物的去除效果相差不大.对于连续运行中膜的过滤性能,投加PAC和块状填料的MBR与悬浮生长型MBR相差不大,而沸石粉-MBR最低.改变PAC投加量对PAC-MBR中膜过滤性能的影响不大.     

不同填料类型污染源水生物预处理的比较

中国南方水质性缺水地区污染广泛采用生物预处理工艺净化污染水源,微生物载体以固定式填料和流化型填料为主.为考察2种类型填料的运行效能和微型生物多样性,以长江三角洲地区的污染源水为例,利用现场生产性试验和连续流中试研究了半软性弹性立体填料和悬浮填料的主要污染物去除效能、填料的积泥和冲洗、微型动物的生长和分布规律.研究结果表明,夏秋季相同源水水质和运行参数等条件下,悬浮填料和弹性填料对NH3-N的平均去除率分别为80%和65%左右, CODMn的去除率分别为18%和16%左右;悬浮填料上的微型动物种类和数量均低于固定式弹性立体填料,且少见群居性微型动物.生产性装置运行结果表明,源水水质相对较差的条件下,悬浮填料对NH3-N和CODMn的去除率分别比弹性填料高5%~10%;悬浮填料没有出现群居性微型动物大量生长现象,无需定期反冲洗;固定式弹性填料的某些区域出现苔藓虫等群居性微型动物大量生长现象,且积泥严重,需定期反冲洗,甚至使用高压水枪强制冲洗.流化型悬浮填料更有利于污染源水生物预处理工程应用.     

低光照度对源水中铜绿微囊藻增殖的抑制作用

研究了不同光照度条件下铜绿微囊藻在源水中的增殖趋势.结果表明,以灭活源水为培养基,培养周期13d,在23℃时,当光照度≤500lx,铜绿微囊藻生长受到明显的抑制,其比增值速率(μ)为负数,呈衰亡趋势;在28℃时,当光照度≤200lx,最大藻现存量较4300lx时削减70%以上.以未灭活源水为培养基,23℃时,发现铜绿微囊藻逐渐消亡,这与微型浮游动物的大量出现有关.     

黄浦江原水中土臭素冬季超标机制研究

基于黄浦江原水中土臭素浓度出现的季节性超标现象,采用高通量测序技术对比分析了夏、冬季微生物群落结构差异,发现夏、冬季水样中微生物群落结构差异显著.土臭素浓度较低的夏季水样中相对丰度较高的微生物为Microcystis、Synechococcus等蓝藻类微生物,其与嗅味物质的合成相关且易于汇集到沉积物内,导致夏季水样与冬季沉积物微生物种群相关;冬季水样中丰度较高的微生物主要为Flavobacterium、Candidatus Pelagibacter、Limnohabitans等水华蓝藻分解微生物,由此推测夏季增殖并汇集于沉积物的水华蓝藻分解是导致原水冬季土臭素超标的主要原因.本研究基于微生物种群结构分析提出了冬季原水中嗅味物质超标的可能机制,为饮用水原水嗅味污染控制提供了理论参考.     

低温下生物陶粒反应器去除水源水中氨氮的研究

利用生物陶粒预处理工艺,研究低水温条件下生物陶粒反应器对氨氮的去除效果.进水氨氮浓度为0.5～1.4mg/L,水力停留时间为20～30min.结果表明,低温条件下,生物陶粒反应器对进水中氨氮的去除效果随着水温的下降而降低,但总体上对氨氮仍然有较好的去除效果.当水温从10℃下降到0.4℃时,生物陶粒反应器对氨氮的去除率从90%下降到65%.当水温在3℃以上时,出水中NO₂^--N低于进水NO₂^--N的含量.当水温下降到3℃以下后,出水中NO₂^--N超过了进水中NO₂^--N的含量.在陶粒反应器内部出现了NO₂^--N积累现象,水温越低,出水NO₂^--N的含量越高.     

强化混凝消除微污染水中有机氯的研究

以聚合氯化铝和聚合硫酸铁为絮凝剂,采用强化混凝的处理方法,对微污染水中有机氯(OCPS)的消除进行了研究,考察了混凝剂投加量、pH值、原水浊度、温度和凹凸棒土助凝剂等因素对OCPS消除效果的影响.结果表明,pH值在5~6,PAC投加量为14mg/L时,OCPS及浊度的去除率分别达到57.03%~74.83%和98.18%;OCPS和浊度的去除率随原水浊度的增加而增加;低温有利于OCPS去除;活性炭和改性凹凸棒土作为助凝剂对OCPs的去处率有不同程度地提高,分别投加5mg/L改性凹凸棒土和活性炭,OCPS去除率分别达到47.4%~78.2%和22.8%~79.5%,低投加量下改性凹凸棒优于活性炭;混凝对DDT去除好于HCHs;PFS去除OCPS的效果好于PAC.     

温度对生物炭滤池处理高氨氮原水硝化的影响

利用臭氧预氧化-生物预处理-混凝沉淀-砂滤-臭氧后氧化-生物活性炭滤池组合工艺对微污染水源水进行了深度处理中间试验.将一部分未经生物预处理的高氨氮原水经常规处理后进入生物活性炭滤池以提高活性炭滤池进水氨氮浓度.研究了温度对高氨氮进水条件下生物活性炭滤池硝化能力的影响.试验表明,生物活性炭(BAC)的生物活性随温度的降低而降低.在水温2℃左右时,生物活性炭滤池对氨氮的去除能力相当于6℃以上时去除能力的50%;在温度>6℃的条件下,生物活性炭滤池对氨氮的去除能力在进水溶解氧基本相同时不随温度(水温>6℃)的变化而发生变化,对氨氮的去除能力主要受水中溶解氧的影响.     

IFAS工艺短程硝化过程中功能菌的动力学特性

实验采用生物膜-活性污泥复合工艺（IFAS）,探究了不同进水NH₄⁺-N负荷以及游离氨（FA）浓度下的好氧氨氧化细菌（AOB）和亚硝酸盐氧化细菌（NOB）的动力学特性,考察了不同微生物聚集体（悬浮污泥和载体生物膜）对于NH₄⁺-N去除的贡献,同时对其中的生物吸附和生物降解进行定量分析.利用荧光原位杂交（FISH）技术观察了总菌、AOB和NOB的数量以及空间结构的变化.结果表明,随着进水NH₄⁺-N浓度逐渐升高,出水NO₃^--N浓度逐渐下降,NO₂^--N得到大量积累,当进水NH₄⁺-N浓度为480mg/L时,NH₄⁺-N去除率和亚硝酸盐氮积累率（NAR）分别稳定在95%和80%以上,而FA由（2.77±0.07）mg/L增加至（16.35±0.3）mg/L时,NAR由9.42%增加至83.31%,实现了对NOB的抑制.在NH₄⁺-N的去除过程中生物吸附和微生物降解分别占NH₄⁺-N去除量的3.4%和88.1%,悬浮污泥和生物膜中AOB占比分别由27.4%和10.3%增加至41.3%和18.1%,表明悬浮污泥比生物膜更有利实现对于AOB的富集.