循环水养殖系统水质变化特征的中试研究

采用循环水养殖系统进行虹鳟、鲟鱼和鲢鱼的阶梯养殖中试研究,在不更换新鲜水的情况下,系统连续运行30天,分析其中COD、NH4+-N和TP的变化特征。结果表明,在相同养殖密度情况下,养殖虹鳟鱼使循环水COD、NH4+-N和TP浓度分别增加26.6%、45.7%和37.4%,养殖鲟鱼使COD、NH4+-N和TP浓度分别增加16.0%、21.6%和14.4%,生化池对COD、NH4+-N和TP的去除率分别为39.8%、50.0%和1.9%。系统还加入了鲢鱼养殖单元和配置水生植物的沉淀池,增加了系统对污染物的去除效果。实验自第21天起向沉淀池投加壳聚糖,使循环水浊度降低了46.6%,色度降低了38.0%。经过30 d的连续运行,除TP指标外,COD和NH4+-N浓度仍满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中地表水Ⅲ类功能区用水标准。     

硅藻土固定化颗粒污泥对海水养殖废水除氨性能

针对实际海水养殖废水低碳高氮的特点,采用间歇式活性污泥法(SBR)和好氧活性污泥添加硅藻土载体的方式,考察硅藻土载体和活性污泥共同作用下的好氧曝气系统对海水养殖废水中氨态氮(NH+4-N)、亚硝酸态氮(NO-2-N)和化学耗氧量(COD)的去除效果,以及对污泥沉降性能和硝化细菌特征的影响。实验结果表明,常温条件下,溶解氧(DO)≥4.5mg/L,p H控制在7.0~8.0,HRT为11 h,沉降时间10 min,反应器可以处理NH+4-N浓度在50 mg/L左右的海水养殖废水,NH+4-N和COD去除率分别达到98.93%左右和76.62%以上,NO-2-N出水浓度低于0.028 mg/L。载体污泥颗粒照片和扫描电镜结果表明,添加硅藻土载体内核后,颗粒污泥的成熟期缩短,颗粒的稳固度和沉降性能提高。在系统启动成功稳定运行后,通过FISH分析表明,在氨氧化菌(AOB)与亚硝酸盐氧化菌(NOB)成为优势菌群后,AOB大约占总菌群的33.5%,并且AOB与NOB菌群数量约为1∶1.33,AOB和NOB两大类菌群之和约占总菌群的77.2%,成为系统中优势菌群。     

鱼类循环水养殖系统DO变动及污染物去除

为优化工厂化循环水石斑鱼养殖系统的运行管理,利用DO在线监测系统,跟踪监测了石斑鱼两次喂料期间(48 h内)养殖池DO的波动情况,考察了DO随养殖池内NH_4~+-N、NO_2~--N、溶解性COD的变化规律,并研究了该养殖条件下生物滤池对污染物的去除性能。结果表明:在该养殖条件下,NH_4~+-N、NO_2~--N和COD分别在28、36和44 h恢复至喂料前的水平,48 h内养殖池NH_4~+-N、NO_2~--N和COD维持在0.32、1.27和2.40 mg·L~(-1)以下;养殖池DO波动明显,随着污染物浓度的增加而降低,喂料2 h后DO低于安全浓度6 mg·L~(-1),养殖石斑鱼容易缺氧死亡;在该养殖系统中,弹性填料滤池对COD的去除能力较强,单个循环时间内最大去除率为61.84%;珊瑚砂滤池对NH_4~+-N、NO_2~--N去除能力较强,单个循环时间内最大去除率分别为38.17%、56.43%。可知,系统水处理效果良好,基本满足循环水养殖石斑鱼的相关水质要求;运用DO在线监控系统,跟踪监测DO变化情况,结合DO随污染物浓度变化的相关规律,可及时察觉养殖池水质变化,以便采取有效调控措施。     

以养殖固体废弃物发酵产物为碳源的SND系统的脱氮除磷效果

在连续低曝气的SBR装置中,采用人工模拟养殖废水培养成熟脱氮除磷污泥,研究了养殖固体废弃物发酵产物为碳源的养殖废水脱氮除磷效果。结果表明:在水力停留时间(HRT)为12 h,溶氧在0.04~1.5 mg/L之间,污泥经过25d的驯化培养,反应器中形成了具有较高活性的同步硝化反硝化能力的污泥,以养殖固体废弃物发酵产物为碳源处理养殖废水,反应器中的COD、NO-3-N和NH+4-N最大去除率分别能达到97.87%、94.95%和88.90%,且NO-2-N完全不发生累积,其中C/N=7.35,即50 g湿重的养殖固体废弃物与2 L的养殖废水配比最佳,脱氮除磷效果最好,对TN的去除率在87%左右,能够较好完成同步脱氮除磷实现养殖固体废弃物的资源化利用,为循环水养殖系统零排放提供技术参考。     

低C/N比水产养殖废水生物脱氮实验研究

随着短程硝化-反硝化理论研究的发展,在低C/N比条件下,实现污水的生物脱氮处理已成为可能。为此,设计了水产养殖用水的三级生物膜短程硝化-反硝化处理工艺,并对该工艺在去除模拟水产养殖废水主要污染物的作用进行了初步研究。研究结果表明,在进水pH值7.5~8.5,温度为28~32℃,溶解氧为0.5~1 mg/L,游离氨浓度为5~10 mg/L的条件下,模拟废水的COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别达到94.4%、91.6%和70.1%;并且低C/N比对出水氨氮NH4+-N的去除率影响不大,NO2--N的平均浓度控制在5.2 mg/L以下,低于鱼类的耐受浓度。表明该短程硝化-反硝化工艺设计,可用于低C/N比水产养殖废水主要污染物的生物处理,尤其是可消除NO2--N对水产养殖的潜在威胁,基本达到养鱼回用标准。     

植物床人工湿地处理养殖废水研究

为研究风车草和美人蕉植物床人工湿地处理养殖废水效果,建立了4级波式流人工湿地。结果表明,SS、COD、NH+4-N、TN和TP的去除率分别达到了76％、77％、78％、77％和72％,美人蕉生物量和氮磷含量都要高于风车草,植物组织中氮磷分布为叶＞根＞茎。重金属在植物中的含量为Zn＞Pb＞Cu＞Ni＞Cr,其中Zn、Pb...     

循环水冲洗生态厕所及其污水处理方法

主要研究了循环水冲洗生态厕所对冲厕污水有机污染物和NH4 -N的去除效果.结果表明,在进水COD和NH4 -N负荷分别为1.2～1.4 kg COD/m3·d和0.1～0.11kg NH4 -N/m3·d时,循环水冲洗生态厕所出水COD和NH4 -N稳定维持在15 mg/L和5 mg/L,达到我国中水回用相关标准,满足了循环冲洗水水质要求,根本上实现了冲厕污水源头治理和资源化.     

有效微生物菌与水生植物联合净化珍珠蚌养殖废水

以无有效微生物(EM)菌与水生植物的珍珠蚌养殖水体(NSE)作为对照组,对EM菌(EM)、苦草+菹草(VP)、水芹菜+水葱(OS)、苦草+菹草+EM菌(VPE)以及水芹菜+水葱+EM菌(OSE)净化珍珠蚌养殖废水的效果进行了对比研究。实验结果表明,EM、VP、OS对珍珠蚌养殖水体N、P均有较好的净化效果,VPE与OSE去N、P效果更佳。净化28 d后5组合中VPE对NH4+-N的去除效果最好,去除率达98.79%;OSE对NO2-N与TN的去除效果最佳,去除率分别达88.09%和91.53%;TP的去除率VPE最高,达91.75%;而COD的去除率以VP最高,达94.97%,效果好于VPE与OSE;EM池水体DO质量浓度第8天达到峰值(9.88±0.61)mg/L,VP、OS、VPE与OSE均在第16天左右达到峰值。实验数据还表明,EM净化水体效果与VP、OS、VPE和OSE均存在显著性差异,对照组NSE对水体的净化效果不明显。     

养殖污水生物处理的新型流态化技术原理及其应用案例

以COD、NH4+-N、SS值高以及臭味大的水质特征的养殖污水作为研究对象,针对一般处理模式中的生物反应器存在污泥相停留时间短、耐负荷冲击能力低、除碳与脱氮不能协调以及投资运行费用大等问题,自行研制了具有强化传质与混合功能的射流循环厌氧与气升循环好氧流态化反应器,实现了A/O2的组合生物强化工艺,再辅以预处理与后处理工艺,实践了规模为216 m3/d的工程设计与运行,通过连续6个月的运行数据来评价所提出工艺的工程效果。在A、O1与O2的运行负荷(kg COD/(m3.d))分别为6、6及0.5的近似条件下,当进水COD、BOD5、NH 4+-N和SS浓度分别为11 000～13 000、5 500～6 500、560～640和7 000～9 000 mg/L时,处理后出水浓度分别可降低至56.8～59.2、4.7～4.9、8.6～9.5和37.0～39.4 mg/L,各项指标均达到《广东省水污染物排放限值》(DB4426-2001)第2时段的一级排放标准限值要求,取得了明显的工程实效,表明所开发的技术有推广应用的价值。     

水源中NH+4-N对生物预处理污染原水除NH+4-N效果影响研究

采用弹性填料微孔曝气生物预处理方法净化受污染的某饮用水源,探讨了水源水环境中NH4+-N变化对生物预处理除NH4+-N作用效果的影响。结果表明,水源水环境中的NH4+-N对生物预处理工艺除NH4+-N有一定的影响作用。     

废水中KMnO4对生物处理效果的影响

为减轻和消除含高浓度KMnO4的牛仔服加工废水对生物处理系统的毒害作用,采用模拟序批式活性污泥法,研究KMnO4对活性污泥微生物生长的影响及COD和NH4+-N的降解规律。结果表明,当处理进水COD浓度500 mg/L,NH4+-N浓度23.5 mg/L,污泥浓度为2 000 mg/L时,曝气时间为4 h,KMnO4质量浓度增加对COD和NH4+-N的降解影响很大;同样条件下曝气时间改为8 h,对NH4+-N的降解影响显著减小,但对COD的降解影响减少不多;并且,高浓度KMnO4对NH4+-N去除效果的抑制作用比对COD的大。因此,处理含高浓度KMnO4的废水需要延长一倍曝气时间,可以获得良好的COD和NH4+-N的降解效果。同时,KMnO4对活性污泥的抑制影响较好地吻合非竞争性抑制机理修正莫若特方程的规律。     

PCL-SND系统的脱氮效果

以处理水产养殖水体中的含氮化合物为目的,采用气提反应器,建立以聚己内酯(polycaprolactone,PCL)为碳源和生物膜载体的同时硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,SND)系统(PCL-SND),研究其启动过程及脱氮效果以及水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)对PCL-SND系统脱氮效果的影响。结果表明,在PCL填充率为10%,HRT为24 h,进水氨氮(NH+4-N)浓度为10 mg/L,硝态氮(NO-3-N)浓度为50 mg/L的条件下,系统运行45 d达到稳定状态,NH+4-N和TN的去除率分别为(76.55±0.98)%和(56.85±2.21)%。HRT对PCL-SND系统脱氮效果的研究表明,一定范围内,TN去除率随着HRT的减小而下降,出水NO-3-N浓度随着HRT的减小而升高,当HRT8 h,NH+4-N去除率基本稳定(85%~89%),HRT为24 h时,脱氮效果最好,TN和NH+4-N去除率分别为(68.56±1.64)%和(87.75±2.78)%,出水NO-3-N浓度(15.72±1.46)mg/L。p H和总碱度均随HRT的减小而下降,生物量却随HRT的减小而增大。     

农户庭院型人工湿地对农村生活污水的净化效果

为了探讨人工湿地在农村生活污水处理应用中的可行性,通过在广东省珠海市上洲村建立农户型水平潜流和垂直流人工湿地系统各一套,比较2种人工湿地对农村生活污水净化效果的差异。在运行稳定阶段,2套系统处理出水中COD、BOD5、TP、NH4+-N和TN的平均浓度均达到了城镇污水处理厂排放标准(GB18918-2002)一级A标准。2套系统对农村生活污水的各污染物都具有很好的去除效果。其中,垂直流湿地对COD、BOD5、TP、TN和NH4+-N平均去除率分别为96.10%、96.01%、85.32%、91.18%和82.44%;水平潜流湿地则分别为93.29%、94.41%、86.52%、85.95%和77.46%。统计分析结果表明,垂直流湿地对NH4+-N的去除率高于水平潜流湿地,且其差异达到显著水平;水平潜流湿地对TP的去除率高于垂直流湿地,但其差异未达到显著水平。     

单菌种和混合菌处理养殖污水的效果

为了优化养殖污水处理系统中的生物膜法技术,研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酵母菌(Saccharomyces)和乳酸菌(Lactobacillus)及其混合菌对养殖污水的净化能力。实验共进行35 d,设置了8个处理组,以添加无菌生理盐水的处理组为对照组。结果表明,添加了菌种的处理组,对氨氮(NH+4-N)和亚硝氮(NO-2-N)的处理效果显著优于对照组(P0.05),混合菌组的处理效果要显著优于单菌种处理组(P0.05),其中3种菌混合的处理组效果最佳,NH+4-N和NO-2-N的去除率均达到90%以上;接种枯草芽孢杆菌的4个处理组对无机磷(TP)的去除能力要显著高于其他未接种该菌的处理组,TP的最终浓度维持在0.2 mg/L,而其他处理组在0.59 mg/L以上;添加菌种的各处理组对化学需氧量(CODMn)的去除效果差异不显著(P0.05),但均显著高于对照组(P0.05),其中3种菌混合的处理组去除率最高,达76.9%。在本实验条件下,混合菌处理污水的能力要优于单菌种,3种菌混合的处理组要优于菌种两两混合的处理组。     

冲厕污水生物处理技术研究

主要研究了复合生物技术对冲厕污水有机污染物和NH4+-N的去除效果。结果表明,在进水COD和NH4+-N负荷分别为1.2~1.4 kg COD/(m3.d)和0.10~0.11 kg NH4+-N/(m3.d)时,出水COD和NH4+-N稳定维持在15 mg/L和5 mg/L,达到国家中水回用相关标准,满足了循环冲洗水水质要求,根本上实现了冲厕污水源头治理和资源化。     

k-C*模型的人工湿地模拟研究

采用自由表面流人工湿地,对广东省中山市某小区对应段的河涌进行生态修复改造。基于k-C*模型的计算结果表明,在对现有河涌的面积的利用下,TP和NH4+-N的去除效果受到限制。采用多因素正交实验对模型的计算结果进行实验验证和分析,研究了4种植物、4种基质,分别在2、4、6和8 d水力停留时间(HRT)下对TP和NH4+-N的去除效果,得到影响TP和NH4+-N去除效果的因素主次顺序分别为基质→植物→HRT和基质→HRT→植物;各因素的最佳水平条件分别为:风车草、颗粒活性炭、4 d(HRT)。在最佳水平条件下进行实验,结果表明,TP和NH4+-N的浓度均可达到出水排放标准浓度指标。k-C*模型的计算值总是比实验值偏高,但两者之间的误差在一个数量级范围内。     

地下水中二价锰对成熟石英砂滤层去除氨氮的影响

在中试条件下,考察了地下水中二价锰离子(Mn~(2+))对成熟石英砂表面滤膜去除氨氮(NH+4-N)的影响。结果表明,当进水Mn~(2+)浓度不大于3.5 mg·L~(-1)时,NH+4-N去除率随进水Mn~(2+)浓度增大而增大。相应地,Mn~(2+)的存在使得进水NH+4-N的浓度上限由2.51 mg·L~(-1)提高到2.83 mg·L~(-1),且NH+4-N和Mn~(2+)可实现同步去除。此外,进水Mn~(2+)的存在((2.1±0.1)mg·L~(-1))使得去除NH+4-N所需要的温度下降,这说明Mn~(2+)对石英砂表面复合氧化膜催化NH+4-N氧化具有一定的促进作用,从而提高了NH+4-N在滤柱中的去除速率。     

不同因素对人工湿地基质脱氮除磷效果的影响

在人工配制的污水中投入一定量的基质,不同条件下振荡培养,评价沸石、炉渣和陶瓷滤料3种基质在不同因素影响下对氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)的吸附能力。结果表明,不同吸附时间时,沸石对NH4+-N的吸附效果最好,陶瓷滤料对TP的吸附效果最好;进水浓度对沸石吸附NH4+-N的影响较大,其吸附量随进水浓度的增大而增大,进水浓度对炉渣和陶瓷滤料吸附NH4+-N及炉渣吸附TP影响不大;3种基质对NH4+-N和TP的吸附量均是随吸附剂量的增加而降低,要达到较好的去污效果,应根据实验结果考虑基质投入量;pH值对沸石吸附NH4+-N影响显著,pH值6～7范围内吸附效果最好,pH值8～12的碱性条件有利于基质对TP的吸附。     

铁盐絮凝+MBR处理钨冶炼含砷含氨氮废水

选用铁盐絮凝+MBR组合系统对钨冶炼废水进行了实验研究,考察了组合系统对废水中As、COD、NH+4-N和TN的去除效果。结果表明,系统对As、COD、NH+4-N和TN的去除效果较好,去除率分别为97.2%、93.4%、74.0%和52.8%;系统的抗流量冲击能力和抗有机物负荷冲击能力较强。     

不同SRT条件下曝气池临界DO的比较研究

为了优化污水处理厂中不同SRT条件下曝气池DO值,对不同DO条件下COD和NH+4-N去除规律进行了研究和探讨,得到了出水刚好满足一级A排放标准的最小DO浓度,并将该DO值定义为曝气池的临界DO值。实验结果表明,活性污泥系统具有较强的COD去除能力,不同SRT在不同DO条件下的COD平均去除率均在85%以上,说明COD的去除效果基本不受DO浓度的影响;而DO浓度对NH+4-N的去除效果有较大的影响,随着SRT的增大,NH+4-N的去除效果逐渐变好,低DO浓度对NH+4-N去除的负面效应也逐渐减弱。以出水NH+4-N达到一级A排放标准为目标,SRT为10、17.5、25和35 d时的临界DO值分别为1.5、0.8和0.3 mg·L-1。最终通过拟合,得到了临界DO值与SRT关系的经验公式。