水环境材料——悬浮填料的绿色设计

将绿色设计和优化设计结合起来应用到悬浮填料设计中,建立基于绿色设计的悬浮填料优化模型,使设计的产品既满足产品的性能目标,又满足环境目标。并采用融合悬浮填料的功能、几何、加工、工况分析、工艺等全部设计信息的设计平台进行设计实践,达到了塑胶悬浮填料的CADCAMCAECAPP一体化,在设计时采用一系列仿真手段来消除后续产品试制过程中产品浪费和环境污染。     

悬浮填料投加对An MBR性能及膜污染的影响

研究了悬浮填料投加对分置式厌氧膜生物反应器(AnMBR)的COD去除效果、污泥混合液特性及膜污染的影响。试验结果表明:在反应器有机负荷为2. 09 kg/(m³·d),污泥负荷为0. 54 kg/(kg·d),水力停留时间(HRT)为48 h,温度为(35±2)℃的条件下,与未投加悬浮填料阶段比较,投加填料后AnMBR的COD总去除率由96. 6%提高至97. 9%,甲烷产率提高16. 0%。同时投加悬浮填料后AnMBR混合液污泥平均粒径增大,滤饼层阻力、总阻力、滤饼层阻力在总阻力中的占比较未投加悬浮填料时分别降低7. 8、6. 5和1. 3百分点,溶解性胞外聚合物(SEPS)和结合性胞外聚合物(BEPS)浓度分别降低了20. 5%和29. 4%,跨膜压差(TMP)线性增长速率降低,膜污染速率明显减缓。因此,投加悬浮填料可在不增加能耗的情况下改善污泥混合液特性,起到强化AnMBR处理效果和控制膜污染的作用。     

2种填料BAF深度处理印染废水沿程污染物变化规律研究

针对某印染工业园区污水处理厂二级生化处理出水,采用处理规模为15 t·d-1的中试试验,研究了活性炭填料和悬浮填料曝气生物滤池沿程的污染物浓度变化,探讨了用低价、轻质悬浮填料替代活性炭的可行性.结果表明,在进水COD和色度分别为50.2 mg·L-1和58倍时,活性炭和悬浮填料曝气生物滤池最终出水COD和色度分别为35.0 mg·L-1、18倍和44.3mg·L-1和26倍,均可达到城镇污水厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中的一级A排放标准要求,但是悬浮填料曝气生物滤池达标所需沿程的高度为2 400 mm,高于活性炭曝气生物滤池的1 800 mm.悬浮填料曝气生物滤池对色度、总氮、氨氮的去除效果及沿程变化趋势与活性炭曝气生物滤池相仿,但COD去除效果不佳,主要是与其生物量少有关.因此,用悬浮填料替代活性炭在该污水厂是可行的,但仍需要对填料大小和材质进行优选,增大生物量,必要时可考虑使用活性炭和悬浮填料的组合工艺减少造价成本.     

悬浮填料活性污泥法优化填料投配比试验

悬浮填料活性污泥法中试试验系统,利用某城市污水厂生产工艺回流污泥为系统悬浮污泥,探讨了悬浮填料投配比、投配方式和中试硝化效果之间的关系。试验结果表明,悬浮填料最小投配比为15%即可满足系统硝化功能的要求;悬浮填料的投配方式宜采用集中投配并布置于曝气池的末端,这样既可提高系统的生物膜量,又有利于硝化反应的实现。而且,控制适当的溶解氧浓度,悬浮填料的投加有助于同步硝化反硝化更充分的进行。     

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...     

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.     

悬浮填料的选取及其性能试验研究

填料是生物膜法废水处理的关键技术之一。采用无纺布制成一种新型的悬浮填料，根据污水处理工程中对悬浮填料的要求确定了填料的材质、形状及尺寸，并对该填料的性能进行了试验研究。结果表明，选用聚丙烯无纺布作成直径11mm，高11mm的中空圆筒状填料，并经过一定的表面处理可满足污水处理对填料的要求。     

投加悬浮填料强化传统活性污泥法的脱氮功能试验研究

针对传统活性污泥法生物脱氮除磷功能较差 ,中试试验采用投加悬浮填料增加其脱氮能力。试验结果表明 ,在原水力停留时间不变的条件下 ,投加悬浮填料 ,不仅系统硝化效果明显 ,而且总氮去除率也能得到显著提高。投加悬浮填料增加传统活性污泥法的脱氮功能是经济、简便和可行的     

不同填料对减缓MBR膜污染影响的研究

膜生物反应器(MBR)由于存在膜污染问题,使水通过膜的阻力增加,过滤性下降,导致膜通量下降或跨膜压差升高,增加运行费用,限制了其进一步推广应用.通过向MBR中投加填料可以改善膜组件性能、优化系统运行条件以及改善混合液特性,从而减缓膜污染.重点分析了颗粒填料、悬浮填料和絮凝剂的投加对膜污染减缓的影响,进一步展望了可用于改善MBR系统填料的研发价值以及该工艺在污水处理和中水回用领域的良好前景.     

悬浮填料优化试验研究

试验系统利用某城市污水厂生产工艺回流污泥为系统悬浮污泥,探讨了悬浮填料投配比、投配方式和中试硝化效果之间的关系。试验结果表明,悬浮填料最小投配比为15％即可满足系统硝化功能的要求;悬浮填料的投配方式宜采用集中投配并布置于曝气池的末端,这样既可提高系统的生物膜量,又有利于硝化反应的实现。而且,控制适当的溶解氧浓度,悬浮填料的投加有助于同步硝化反硝化更充分的进行。     

水解-三相生物流化床处理生活污水的研讨

通过对水解－三相生物流化床处理生活污水的实验研究,以探求降低曝气池、水解池高度的可能性;同时对载体的沉降规律作动力学分析,建立载体免于流失的出流控制流速方程式,为设计运转提出理论依据。     

长三角地区MBBR泥膜复合污水厂低温季节微生物多样性分析

为表征长三角地区采用MBBR泥膜复合工艺（hybrid-MBBR）的污水厂在低温季节的微生物群落变化,得出微生物分布规律,采用Illumina MiSeq高通量测序对该区域5座市政污水处理厂进行研究,对好氧区活性污泥及悬浮载体生物膜微生物群落结构进行了分析.结果表明,同污水厂悬浮载体生物膜微生物物种数低于同系统活性污泥,且物种分布更不均匀.悬浮载体的投加可提升系统微生物多样性,但同时进水及运行方式对系统微生物群落组成具有一定选择性.各污水厂相对丰度较高的菌属主要有Nitrospira、Mycobacterium、Defluviicoccus、Hyphomicrobium和Macellibacteroides等,悬浮载体的投加极大程度上强化了优势硝化菌属Nitrospira的富集.核算悬浮载体中硝化细菌生物量占系统中总量的86.12%~95.36%;各污水厂好氧区悬浮载体中均检测到一定相对丰度的反硝化菌群,结合沿程及小试结果确认好氧区悬浮载体生物膜上发生了显著的同步硝化反硝化（SND）现象,强化了系统TN去除.     

AMBBR工艺处理城市污水

通过对厌氧移动床生物膜反应器处理南方热带亚热带地区城市生活污水的试验研究,采用好氧-厌氧两个阶段进行挂膜试验以缩短挂膜时间,探讨了水力停留时间(HRT)、pH值、填料填充率对反应器处理效果的影响。试验结果表明:在HRT为12 h,进水ρ(COD)为300 mg/L,ρ(氨氮)为15 mg/L,50%的填料填充率,pH=7的工艺条件下,装置对COD去除率为51.2%,对氨氮去除率为40.8%,对TN去除率为38.1%。     

长江口海域悬浮颗粒物中钴、镍、铁、锰的化学形态及分布特征研究

研究了重金属Co、Ni、Fe、Mn在长江口及邻近海域悬浮颗粒中的含量、存在形态以及它们在河水与海水混合过程中迁移转化特征,其变化动态特征表明,Co、Ni、Fe以残渣态为主要存在形式;由于Fe-Mn氧化物的形成和吸附作用,使上述金属从水体经过悬浮颗粒转到沉积物中;以Fe-Mn氧化物和碳酸盐形态存在的重金属含量受水体环境的pH和盐度制约。用多元回归分析求得不同形态重金属含量与盐度、pH值和悬浮物含量的变化方程,以及与环境要素间的相互关系。     

长江口海域悬浮颗粒物中钴、镍、铁、锰的化学形态及分布特征研究

研究了重金属Co、Ni、Fe、Mn在长江口及邻近海域悬浮颗粒中的含量、存在形态以及它们在河水与海水混合过程中迁移转化特征,其变化动态特征表明,Co、Ni、Fe以残渣态为主要存在形式;由于Fe-Mn氧化物的形成和吸附作用,使上述金属从水体经过悬浮颗粒转到沉积物中;以Fe-Mn氧化物和碳酸盐形态存在的重金属含量受水体环境的pH和盐度制约。用多元回归分析求得不同形态重金属含量与盐度、pH值和悬浮物含量的变化方程,以及与环境要素间的相互关系。     

浮动生物床处理后生活污水富营养化程度分析

对加入浮动生物床处理后的生活污水的湖体富营养化程度进行了分析。通过选用具有代表性的参数总氮、总磷及叶绿素a对水体进行了研究,考察了水温、pH、浊度等对水体富营养化的相关影响,结合水质评价标准判断水体富营养化状态及浮动生物床处理系统的能力。结果表明:磷是水体富营养化的限制性因子,且湖水接近中等营养水平。     

固定化藻类的生理特征和对染料的脱色能力研究

利用海藻酸钙对蛋白核小球藻进行了固定,比较了固定化藻和悬浮态藻的生长和生理特征,优化了固定条件,利用扫描电子显微镜对藻的形态及其在固定化载体中的分布进行了观察,并对其降解染料能力进行了初步研究.固定化提高了藻的生长和合成代谢活性.选择藻珠粒径为2.5mm,藻初始密度为200×104cell/mL,通入含2%CO2的空气为最佳条件.没通CO2气体的藻在载体中的分裂生长受到限制,藻细胞个体增大,藻在载体中分布不均;通入CO2气体的藻生长和代谢均大大提高,且个体大小恢复正常,藻在载体中分布均匀,对固定化藻降解染料的初步研究表明,固定化藻比悬浮态藻对染料有更佳的降解脱色能力,而通入CO2气体更有利于提高对染料的脱色率.     

双室悬浮载体低温工业废水脱氮处理研究

根据生物脱氮原理设计了一套一体化反应器并将其用于工业废水处理,研究双室悬浮载体对工业废水脱氮影响的同时分析了系统中微生物群落的结构组成。结果表明:在低温状态下,双室载体内生物种类较多,且主要以杆菌为主,钟虫和线虫等也较多。COD去除率总体较低但相对稳定,各反应器平均去除率均在65%以上。双室悬浮载体比普通悬浮载体的氨氮和总氮去除率高7%~10%。对处理前后废水进行GC-MS扫描后发现,双室悬浮载体可去除废水中的苯酚类同系物及甲苯并具有一定的脱硫能力。以Grau模型计算了进水底物浓度变化时的底物降解常数,利用双室悬浮载体,HRT为20 h时的底物降解常数最大(0.358)。因此,双室悬浮生物载体对工业废水低温脱氮来说是一种较好的微生物载体。