UV-PAC-UF对二级出水中抗生素抗性基因的去除效能及影响因素

针对污水处理厂二级出水中的抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes, ARGs)进行深入研究。采用紫外线(Ultraviolet, UV)结合粉末活性炭(Powdered Activated Carbon, PAC)与超滤(Ultrafiltration, UF)组合工艺对二级出水中的ARGs和有机物进行去除，评价其去除效能并对其影响因素进行分析。结果表明，ARGs经过UV氧化失活后，经过PAC吸附与UF膜的过滤能够得到更为有效的去除；在UV最佳紫外线剂量(40 mJ/cm²)条件下，组合工艺对二级出水中不同类型ARGs(tetA、tetC、tetG、sulI、sulII)的去除量为102.72～103.08 copies/mL,对ARGs去除效果明显增强；浊度和pH值的降低能够使组合工艺更有效的去除二级出水中的ARGs;且组合工艺对各类有机物去除率更高，从而加强对ARGs的去除效果。     

臭氧联合粉末活性炭与超滤对二级出水中抗性基因的去除效能

抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)作为新兴环境污染物,已对人类健康造成威胁。最近的研究表明,污水处理厂的废水是环境中ARGs的重要来源。采用臭氧结合粉末活性炭(Powdered Activated Carbon,PAC)与超滤(Ultrafiltration,UF)组合对污水处理厂二级出水进行深度处理,研究了组合工艺对二级出水中ARGs及溶解性有机物(Dissolved Organic Carbon,DOC)的去除效能,并分析了ARGs与DOC、16S rD NA及1类整合子(intⅠ1)的相关性。结果表明:臭氧质量浓度为2 mg/L时,组合工艺对抗性基因tet A、tet G、tet X、suⅠl、suⅡl及intⅠ1和16S rD NA的去除效果最好,对DOC去除率为63. 5%;经拟合分析得知,ARGs的削减与DOC、inⅠt1及16S rD NA的去除均呈显著正相关性。综上所述,臭氧联合粉末活性炭与超滤组合可以有效去除二级出水中的抗生素抗性基因。     

臭氧生物活性炭有机物吸附与生物降解量化分析

以西安北石桥污水净化中心出水为研究对象,通过对臭氧-生物陶粒与臭氧-生物活性炭处理工艺的对比研究,分析比较了两种生物过滤系统的生物活性及有机物去除特性,建立了臭氧-生物活性炭工艺在有机物降解过程中吸附和生物降解作用的量化计算方法,探讨了臭氧-生物活性炭工艺有机物降解过程及去除机理.研究表明:臭氧-生物活性炭工艺对有机物的去除是活性炭吸附和生物降解的协同作用,其中生物降解占主导作用,约占有机物总去除量的65%,生物降解作用去除的有机物几乎全部是易于降解的溶解性有机物;而吸附作用去除的有机物约占有机物总去除量的35%,去除的有机物中难降解和易于降解的有机物的量基本相当.     

预涂动态膜-生物反应器处理人工废水的试验研究

以公称孔径为1 μm的聚丙烯无纺布(NWF)为基膜,分别以粉末状活性炭、粉末状活性炭及聚合氯化铝为预涂剂,制作预涂动态膜膜组件,组成预涂动态膜-生物反应器处理人工废水.结果表明,预涂动态膜-生物反应器出水COD值低且稳定,粉末状活性炭预涂膜-生物反应器出水COD平均值为49 mg/L,粉末状活性炭及聚合氯化铝预涂膜-生物反应器出水COD平均值为29 mg/L,而NWF-膜生物反应器出水COD为54 mg/L.膜生物反应器对污染物质的去除虽然主要依靠活性污泥混合液,但附着在基膜上的动态膜的吸附、混凝作用也能去除部分污染物质.预涂膜能减少及防止污染物质向膜材料表面和内部扩散,减轻膜污染,使预涂动膜-生物反应器显示出一定的耐污染性能.但粉末状活性炭粒径过小,影响粉末状活性炭预涂动态膜-生物反应器的出水浊度(平均值为3.3 NTU);而粉末状活性炭与聚合氯化铝形成的预涂动态膜,在提高COD去除效率的同时,能减少活性炭对出水浊度(平均值为2.3 NTU)的影响,保证出水水质.     

粉末活性炭应急处理阿特拉津突发污染原水的研究

以黄浦江上游水源地取水口突发阿特拉津污染为背景,从实验室小试和中试2个尺度上,研究了粉末活性炭(PAC)对阿特拉津污染的应急处理效果。小试结果表明,增大PAC投加量,阿特拉津的去除率显著提高,PAC对各浓度水平阿特拉津污染的去除主要集中在前10 min,历时60 min左右,吸附达到平衡。平衡吸附量随着原水中阿特拉津初始浓度的增大而增大,但PAC对污染物的应急处理效率却随之降低。Fre undlich等温吸附模型较Langmuir模型可更好地拟合PAC对阿特拉津的吸附规律。中试表明,针对10μg/L和20μg/L的阿特拉津污染,分别投加5 mg/L和20mg/L PAC,即可使出水浓度达标;针对100μg/L和200μg/L的阿特拉津污染,投加PAC 50mg/L,出水浓度分别超标7倍和14倍。     

操作条件对UF&RO工艺制取纯水效率的影响

采用UF＆RO膜组合工艺制取纯水,考察各项操作条件对系统效率的影响.结果表明,自来水经UF＆RO膜组合工艺装置的出水满足试验纯水水质要求.对于UF系统,冲洗频率、过滤方式和操作压力均影响系统的制水效率.冲洗频率越大,制水效率越高;各种过滤方式中,死端过滤效率最高;在一定范围内,操作压力升高,制水效率反而下降.对于RO系统,应根据出水水质要求,选择合适的回收率和操作压力.     

不同处理工艺在城市污水处理厂强化除磷中的应用效果研究

针对城市污水处理厂出水氮磷含量浓度,比较了不同污水深度处理工艺对氮磷的去除效果。研究结果表明,微滤、超滤、活性炭吸附、反渗透等污水二级处理工艺对污水中氮磷去除效果较差,而使用反渗透和超滤结合的污水处理工艺脱氮除磷效果较好,除磷效果可以达到98%。     

不同材质及不同截留分子量超滤膜对二级出水中污染物的去除研究

为探究不同超滤膜对城市二级出水的处理性能,研究了不同材质(PES、PVDF)及不同截留分子量(50 k,100 k)4种超滤膜对二级出水中抗生素抗性基因和溶解性有机污染物去除及其对膜比通量的影响。结果表明,不同特性超滤膜直接过滤城市二级出水,能在一定程度上对污染物进行去除。对于抗性基因的去除,相同截留分子量的PES超滤膜处理效果明显优于PVDF超滤膜,而相同材质的超滤膜50 k的处理效果比100 k的处理效果好。对可溶性有机物的去除,50 k的超滤膜比100 k的去除效率高10.0%(PES),13.6%(PVDF),50 k的两种材质超滤膜无明显差异性。二级出水经超滤后,50 k的超滤膜可以有效去除腐殖酸类物质,而100 k无法去除,说明原水中腐殖酸类物质大小在50~100 k范围内。相同材质超滤膜,随着截留分子量减小,膜的固有阻力增大,膜通量下降迅速,反冲洗后其膜比通量恢复程度较大,可逆膜污染占比较高;相同截留分子量的超滤膜,PVDF比PES的膜比通量损失快,反冲洗后膜比通量恢复程度较小,不可逆膜污染严重。在实际应用中,应根据不同水质特点及要求选择合适的材质和截留分子量。     

KMnO4与PAC联用强化混凝处理西北村镇集雨窖水研究

针对西北村镇集雨窖水含浊、低温、微污染,采用常规混凝工艺效果不佳的情况,通过试验考察了单独采用高锰酸钾预氧化、单独投加粉末活性炭以及高锰酸钾与粉末活性炭联用3种工艺对常规混凝的强化效果,并对影响强化混凝效果的高锰酸钾和粉末活性炭不同投加量和投加顺序进行试验研究.结果表明:KMnO4与PAC联用具有最佳的强化混凝效果,在常规混凝的最佳条件下,当KMnO4的最佳投量为2 mg·L-1,预氧化时间为15 min,而PAC的最佳投量为10mg·L-1,并且在投加混凝剂后3 min投加,则经强化混凝后的窖水浊度和CODMn的去除率可达98.5%和56.6%;两者联用具有协同增效作用.     

滇池环湖污水处理厂中酚类EDCs的存在、去除及归趋

研究了滇池环湖8座污水处理厂(Wastewater Treatment Plants,WWTPs)中酚类内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals,EDCs)的存在、去除及归趋,阐明了该类物质的浓度水平、分布特征及环境归趋,明确了处理工艺及运行参数对酚类EDCs去除效果的影响,评估了出水和污泥外排对环境的污染负荷。结果表明:污水处理厂进水、出水和污泥中普遍检出了酚类EDCs,NP2EO、NP1EO和BPA是主要的酚类EDCs;8座污水处理厂进水中∑EDCs的质量浓度为2039~5 066 ng/L,出水中为420~1 536 ng/L,污泥中质量比为1 210~9 465 ng/g dw(dry weight,干重),总去除率为32%~89%;不同污水处理工艺对酚类EDCs的去除效率存在较大差异,3AMBR和A2/O工艺的去除效果较氧化沟和ICEAS工艺有明显的优势;不同的工艺参数对酚类EDCs去除的影响存在一定差异,深度处理、污泥龄和辛醇-水分配系数对酚类EDCs去除效果的影响较大;降解是污水处理厂中酚类EDCs的主要去除方式;三污、五污和六污污泥对酚类EDCs的吸附作用较强;昆明市每天进入污水处理厂的酚类EDCs总量约为3771 g,经处理后,出水外排27%。研究表明,滇池环湖污水处理厂出水及其剩余污泥具有一定的环境风险。     

MBR工艺对公共建筑污水抗生素抗性基因的去除效果研究

为探究膜生物反应器(MBR)工艺对污水中常见的四环素抗性基因(tet A、tet W、tet X)和磺胺类抗性基因(sulⅠ、sulⅡ)的去除效果,评价回用水水质安全性,以某大型商业中心的污水为研究对象,采用MBR为核心的污水处理工艺,用q PCR(实时荧光定量聚合酶链式反应)技术分析A/O-MBRO3/AC组合工艺对ARGs的削减及去除机理。结果表明,在进水水质波动大、经常出现高污染高抗生素抗性基因丰度的情况,A/O-MBR-O3/AC组合工艺对水中各类ARGs的去除达2～3个数量级,使出水ARGs丰度稳定在10-0. 71～101. 93copies/m L,低于城市再生水厂的三级出水,且常规出水指标符合回用水相关标准,具有良好的回用安全性;根据ARGs与16S r DNA和sulⅠ1的显著正相关性,发现膜过滤对微生物的截留作用是去除ARGs的主要因素,臭氧活性炭工艺不能有效去除ARGs,且出现负去除现象,以MBR为核心的污水处理工艺可有效去除水中的ARGs,且16S r DNA和Ⅰ类整合子(sulⅠ1)的去除有助于ARGs的削减。     

生物活性炭技术深度处理焦化废水的研究

将实验室拥有自主知识产权的6株高效降解菌结合活性炭,对武汉某焦化厂生化处理车间的焦化废水进行进一步深度处理。实验结果表明,活性炭是理想的微生物繁殖的场所,炭柱内微生物降解活性较高,能将出水COD最低降低至60 mg/L以下,平均脱除率大于75%;出水UV254可降到0.3左右;出水色度保持在30度左右。紫外光谱图分析结果表明,焦化废水中的大部分有机物得到了有效的降解,其中难降解的长链烷烃也得到了有效的去除。     

垃圾渗滤液深度处理试验研究

试验所在的垃圾渗滤液处理厂采用预处理+厌氧+好氧组合工艺将垃圾渗滤液处理到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-1997)三级排放标准。为了适应《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)新标准,在原工艺基础上设计增加膜生物反应器+纳滤的处理工艺。为了验证此工艺的合理性和科学性,进行渗滤液深度处理试验工作。试验结果表明,该工艺处理垃圾渗滤液方案可行,出水效果可达新标准排放。     

预处理+生化+膜+臭氧工艺处理垃圾焚烧厂渗滤液

采用预处理(反应沉淀+氨吹脱)+生化(UBF+SBR)+膜处理(UF+NF)+臭氧氧化组合工艺处理生活垃圾焚烧发电厂的渗滤液,通过1年多的运行,结果表明,该工艺对垃圾焚烧厂渗滤液具有很好的处理效果及适应能力。运行情况稳定,管理方便。出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。     

MBR-RO组合工艺深度处理焦化废水试验研究

采用膜生物反应器-反渗透(MBR-RO)组合工艺对二级生化处理后的焦化废水进行深度处理。考察了MBR单元及RO单元对污染物的去除效果,详细探讨了原水电导率、跨膜压差对RO单元产水率和脱盐率的影响。试验结果表明,该组合工艺运行稳定且处理效果好,处理后的出水水质能满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB 50050—2007)的要求。     

铁离子对膜生物反应器中污泥性质及膜污染的影响

以处理模拟生活污水的平板膜-生物反应器为依托,将进水铁离子质量浓度分别调配成6 mg/L、1g mg/L、40 mg/L,考察三价铁离子对膜生物反应器中污泥性质及膜污染的影响.结果表明,投加铁离子对平板膜-生物反应器的出水水质影响不大.随着铁离子投加质量浓度的增加,跨膜压差(TMP)增长趋势变小,膜污染得到缓解,其中铁离子投加质量浓度为40 mg/L时,膜污染控制效果最好.铁离子的投加强化了生物絮凝作用,造成污泥质量浓度的上升,溶解性微生物产物(SMP)和松散型胞外聚会物(LB-EPS)质量比的下降.从膜阻力分析可以看出.投加铁离子主要是降低SMP和LB-EPS等凝胶层污染物引起的外部阻力.     

BAF与MBBR工艺在小区生活污水处理中的应用对比

在日处理量为500 m3/d的小区生活污水处理示范工程中,采用厌氧膜床-好氧-絮凝沉淀组合工艺,平行比较了以曝气生物滤池(BAF)和移动床生物膜反应池(MBBR)为好氧段的两种工艺的处理效果和技术经济性.结果表明,在进水流量为32～40 m3/h,BAF段和MBBR段气水比分别为3∶1～4∶1和4∶1～6∶1,水力停留时间(HRT)分别为1.5～2 h和 2.1～2.6 h的条件下,未经絮凝沉淀时,两种组合工艺出水的有机物、氨氮、TN和SS均达到<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)一级B标准.经絮凝沉淀后,出水TP质量浓度<0.5 mg/L,浊度<1 NTU.BAF出水略优于MBBR.采用厌氧膜床作为好氧段的预处理工艺,通过厌氧膜床的水解转化作用可使单位污水产泥量减少约40%.组合工艺为南方地区特有的低浓度生活污水和分散式小区生活污水处理提供了一种高效率、低投资、低运行费用的新选择.     

不同处理工艺对再生水化学稳定性的影响研究

围绕工业循环冷却水关注的化学稳定性问题,分析了市政再生水厂进水水质及其稳定性,对比了不同再生水处理工艺对主要化学稳定性指标的去除效果,并通过实例比较了混凝沉淀过滤、MBR、UF、RO工艺出水的化学稳定性。结果表明:当前常用工艺中,RO对硫酸盐、氯化物、硬度、碱度、电导率的去除效果最好,去除率达90%以上;实际案例也证实,RO出水的硫酸盐、氯化物、硬度、碱度、电导率含量最低,但RO出水离子配比失衡,导致p H值偏低,使得其生产的再生水腐蚀性倾向最为显著。     

温度对PAC-MBR组合工艺的影响研究

利用冬天的低温条件,考察了15℃、20℃、25℃自然温度对PAC—MBR的影响,试验结果表明,膜污染速率随着温度的下降呈现加剧趋势,15℃与自然温度的TMP之差随膜污染的增加而逐渐减少,而20℃和25℃与自然温度TMP之差均随着运行时间而增加;加温后的PAC—MBR上清液COD明显高于自然温度下的上清液COD,但是经过膜过滤后,出水COD相差无几,20℃和25℃的上清液氨氮明显低于自然温度,而出水则无明显规律。温度对微生物,特别是后生动物的种类和数量影响并不显著。     

二次微絮凝与常规絮凝的对比试验

以石家庄某水库低温低浊水为研究对象,采用有机物表观相对分子质量分级和有机物化学极性分级技术从分子水平的变化对原水溶解性有机物进行分析,并测定了其各组分质量分数与三卤甲烷生成势的相关性,获得了原水中溶解性有机物DOM去除率较低的原因,同时进行了二次微絮凝和常规絮凝的混凝试验,考察了水体浊度、Zeta电位、抽滤时间、颗粒数和有机物等各指标的变化情况。结果表明,二次微絮凝比常规絮凝有更强的混凝去除效果,当聚合氯化铝PAC总投加量为13 mg/L、絮凝时间为3 min时,滤后水浊度可达到0.1 NTU以下。二次微絮凝不但改变了胶体的Zeta电位,增加了絮凝效果,而且提高了对有机物和颗粒数的去除率,抽滤时间也相应缩短。