曝气生物滤池去除有机物与反应常数及膜厚的关系

推导了BAF前置反硝化工艺简化动力学模型，揭示了BAF去除有机物与反应速率常数与膜厚的关系。同时以生物膜中活性物质与非活性物质增长生物数学模型体系为基础，从理论上推导了BAF最佳膜厚的范围。     

核桃壳-陶粒填料曝气生物滤池去除氨氮的研究

对核桃壳-陶粒填料曝气生物滤池(BAF)的挂膜启动和处理效果进行了研究,同时考察不同的水力负荷、气水比、填料层高度对污染物去除效果的影响。结果表明:微生物在核桃壳-陶粒填料上成功挂膜仅需21d,运行稳定后核桃壳-陶粒填料BAF的COD、氨氮去除率分别稳定在92.0%、88.3%左右;在水力负荷为0.06~0.08m3/(m2·h)、气水比为9∶1(体积比)的条件下,核桃壳-陶粒填料BAF处理效果较好且较稳定,氨氮和COD去除率可达70%以上;填料层0~15cm段为核桃壳-陶粒填料BAF去除COD的高效段,15~30cm段为去除氨氮的高效段。     

生物流化床中生物膜特性与反应器效率的关系

综述了生物流化床处理有机废水时生物膜的特性及其对反应器效率的影响。包括反应器中生物膜的形成及影响生物膜形成的因素;生物膜的活性及膜厚、基质浓度和不同种群微生物在生物膜中的分布对其活性的影响;生物膜的传质特性;生物膜厚度与反应器效率的关系;生物膜的脱膜及其数学模型;提出了生物流化床今后的研究重点     

MBR和BAF用于以家庭回用为目的的灰水净化研究

以灰水净化后回用于家庭冲厕为目的,小试研究了采用平板膜生物反应器(MBR)和"火山岩滤料曝气生物滤池(BAF)+平板膜过滤"对灰水再生处理的差异性和适宜的工艺条件。研究表明,MBR和BAF在不同的季节净化灰水后均可作为优质的家庭冲厕用水。冬春季条件下,MBR即使HRT为2.5~3 h、MLSS为3 500~4 500 mg/L,出水浊度、NH3-N、BOD5和CODs分别低于0.3 NTU、4.0 mg/L、3 mg/L、40 mg/L;夏季CODs一般不超过20 mg/L。BAF冬春季填料接触反应时间2.95~5.89 h,反冲洗周期为36~48 h条件下,出水的浊度为0.6~4 NTU,NH3-N、BOD5均小于4 mg/L,CODs为10~50mg/L;夏秋季接触反应时间2.36~2.95 h,反冲洗周期为24 h,出水的NH3-N小于0.5 mg/L,CODS保持10~35 mg/L。BAF出水经过平板膜直接过滤,出水达到和接近MBR出水的水质。BAF与膜过滤结合净化灰水能够实现良好的再生水水质。     

多层滤料BAF处理城镇污水

为强化BAF对城镇污水中COD、SS、NH3-N和TN等污染物的同步去除效果,本研究建立新型多层滤料BAF系统,考察了其深度处理城镇污水的效能,并与2套单一滤料BAF系统进行对比.多层滤料BAF系统底部为缺氧段,采用火山岩滤料;中部和顶部为好氧段,分别采用陶粒和聚丙乙烯泡沫滤珠滤料.2套单层滤料BAF分别采用陶粒和火山岩滤料,也分为缺氧段和好氧段.结果表明,多层滤料BAF和陶粒 BAF对SS的去除效果较好,平均去除率分别为(86.1±4.6)%和(83.5±4.4)%,而火山岩BAF对SS的平均去除率仅为(80.4±7.1)%;多层滤料BAF对COD的去除率为71.7%,与2种单层滤料BAF差别不大;多层滤料BAF对NH3-N和TN的去除效果与火山岩BAF接近,但明显优于陶粒BAF.对多层滤料BAF沿程去污特性进行分析发现:底部的火山岩层对COD和TN的去除效果较好,中部的陶粒层对SS和NH3-N的去除效果较好,顶部的聚丙乙烯泡沫滤珠层可进一步去除SS、NH3-N和TN.     

臭氧微气泡曝气生物膜反应器深度处理校园污水运行性能

采用臭氧微气泡曝气生物膜反应器(MOABR)对实际校园污水二级生化处理出水进行深度处理,考察了臭氧投加量对MOABR运行性能和生物膜活性的影响,并与传统曝气生物滤池(BAF)深度处理工艺进行比较。结果表明,MOABR工艺中,臭氧微气泡曝气处理效果优于空气微气泡曝气,臭氧投加量对MOABR运行性能有明显影响。在臭氧投加量与进水COD比值(O/C)为0.007 1时,MOABR运行性能最优,COD去除率及去除负荷分别为61.7%、2.25kg/(m~3·d),氨氮去除率及去除负荷分别为17.4%、0.32kg/(m~3·d),臭氧投加量过高对生物膜活性有抑制作用。MOABR处理能力显著高于BAF,在最优臭氧投加量条件下(O/C为0.007 1),MOABR平均COD去除负荷为BAF的2.5倍,平均氨氮去除负荷为BAF的1.7倍。MOABR中微气泡臭氧氧化的作用为改善废水可生化性,COD的去除仍主要依靠生物降解实现。     

曝气生物滤池多孔释碳填料的研制及其对氨氮废水的处理研究

以核桃壳、水泥、沸石为原料制备新型多孔释碳填料(WZ填料),并用其装填搭建曝气生物滤池(BAF)处理氨氮废水。结果表明:WZ填料中沸石∶核桃壳∶水泥的最佳配比(质量比)为1.00∶0.02∶0.30,制得的WZ填料比表面积大,适合微生物生长,可长时间稳定释碳,20d内的释碳量稳定保持在80mg/L左右,WZ填料有助于缩短BAF挂膜启动时间,延长水力停留时间(HRT)可提升BAF对污染物的去除效果,BAF对进水氨氮浓度适应范围较广,在进水氨氮为30～50mg/L时,BAF稳定运行期对氨氮的平均去除率达95%以上,COD平均去除率达76%左右。可见,WZ填料释碳量高且持久性强,有助于解决城市污水处理中反硝化碳源不足问题,提高脱氮效率。     

不同温度下曝气生物滤池运行效能与微生物群落结构

采用Biostyr 曝气生物滤池(BAF)处理城市污水,研究了温度变化对其处理效果与微生物群落结构的影响。结果表明,温度低于18℃(低温)时,BAF对COD和NH4+-N去除率均低于60%;当水温在18~22℃(中温)之间变化时,BAF对COD 和NH4+-N的去除效果稳定且明显高于低温时的去除率;当水温高于22℃(高温)后,BAF对COD和NH4+-N去除率与水温正相关,去除率随温度的升高而显著提高。PCR-DGGE分析表明,温度越高BAF内总细菌微生物群落多样性越好;定量PCR分析表明,BAF内总细菌、氨氧化细菌和硝化细菌的菌群密度均随温度升高而增大,与其对污染物的去除率变化趋势一致。BAF在低温环境下,滤池内的菌群结构变得简单、菌群密度降低,但出水水质仍能满足要求,表明BAF工艺具有良好的抗低温冲击能力。     

膜生物反应器—O_3催化氧化—曝气生物滤池处理化工园区综合废水的中试研究

以某化工园区污水处理厂综合废水为对象,采用"膜生物反应器(MBR)—O_3催化氧化—曝气生物滤池(BAF)"组合工艺进行深度处理。结果表明:(1)MBR适宜的DO、混合液悬浮固体质量浓度(MLSS)分别为3、3 000~4 000 mg/L。粉末活性炭(PAC)的投加对COD的去除有明显促进作用,并可提高系统的抗冲击负荷,延缓MBR膜通量的下降速率,减少溶解性微生物产物和胞外聚合物的积累,有效缓解膜污染。(2)采用O_3催化氧化作为BAF的前处理单元,可节约30%(质量分数)的O_3投加量,BAF出水COD和氨氮平均去除率分别提高9.9、5.1百分点。(3)在PAC投加量100mg/L、O_3投加量50mg/L、O_3接触氧化时间2h、BAF水力停留时间6h的条件下,组合工艺出水COD、氨氮、TP平均分别为76.5、3.6、0.4mg/L,达到江苏省《化学工业主要水污染物排放标准》(DB 32/939—2006)一级标准。而且,废水中特征有机污染物得到有效降解,应急毒性有较大程度降低。     

单级与二级BAF工艺除碳硝化效能的对比研究

在总曝气量、HRT、水温、进水水质相同的条件下,对比研究了单级(BAF C/N)和二级曝气生物液池(BAF C+N)处理生活污水的除碳硝化效能。结果表明,将除碳和硝化分级有利于提高BAF工艺的处理效能。分级后,C柱较C/N柱具有更高的COD去除容积负荷,且出水COD浓度稳定低于50 mg/L;二级BAF工艺出水NH4+-N浓度由单级BAF的5～12 mg/L降至5 mg/L以下,且N柱在pH<6.3时依然能够进行硝化;N柱中下部具有较高的微生物活性,平均比耗氧速率为32 mg O2/(g VAS·h)。二级BAF中C柱的反冲洗周期和强度与单级BAF相同,而N柱的反冲洗周期则延长至5～7 d,能够降低反冲洗能耗和用水量。     

改进型曝气生物滤池的生物量和生物活性

改进型曝气生物滤池为下向流中部曝气法,采用进水水力负荷为1.63 m/d,气水比为10∶1,温度25～30℃,气水联合反冲与局部反冲相结合的方式,利用重量法及脂磷法对曝气生物滤池内的生物量和生物活性进行了研究分析。结果表明:生物滤池沿程生物量逐渐减少,进水口及曝气口附近生物量生长密集,生物膜沿程好氧速率(OUR)逐渐减少,滤层深度90 cm处最低,出水端OUR值反弹升高;生物TTC-脱氢酶活性沿水流方向逐渐减低,滤层深度90 cm处附近反弹增加。     

曝气生物滤池技术研究与应用进展

曝气生物滤池是一种将生物氧化机理与深床过滤机理有机结合的新型污水生物处理技术.本文对曝气生物滤池的工艺原理、工艺特点、工艺形式进行了综合评述,对其在城市生活污水处理中去污效能、启动方式、反冲洗形式及理想填料的应用与最新研究进展进行了详细介绍,尤其对目前曝气生物滤池存在的优点与不足进行了针对性的分析.对曝气生物滤池的运行机理进行深入探讨,并进一步加强对曝气生物滤池与其他工艺组合的优化研究,将完善曝气生物滤池的工艺体系,拓宽其使用范围.因此,曝气生物滤池将在我国污水处理中具有广阔的应用前景.     

曝气生物滤池技术研究与应用进展

曝气生物滤池是一种将生物氧化机理与深床过滤机理有机结合的新型污水生物处理技术。本文对曝气生物滤池的工艺原理、工艺特点、工艺形式进行了综合评述,对其在城市生活污水处理中去污效能、启动方式、反冲洗形式及理想填料的应用与最新研究进展进行了详细介绍,尤其对目前曝气生物滤池存在的优点与不足进行了针对性的分析。对曝气生物滤池的运行机理进行深入探讨,并进一步加强对曝气生物滤池与其他工艺组合的优化研究,将完善曝气生物滤池的工艺体系,拓宽其使用范围。因此,曝气生物滤池将在我国污水处理中具有广阔的应用前景。     

臭氧曝气沸石生物滤池处理硝基苯废水

利用臭氧曝气沸石生物滤池处理硝基苯废水,了解了该方法对废水中的硝基苯、氮和磷的去除效果,考察了水力停留时间的变化对污染物去除效果的影响。臭氧曝气沸石生物滤池与空气曝气沸石生物滤池相比,臭氧曝气生物滤池对硝基苯、COD、氨氮的去除效果优于空气曝气沸石生物滤池,对总磷的去除效果与空气曝气沸石生物滤池差别不大。当臭氧曝气沸石生物滤池的HRT=4 h、臭氧浓度为126 mg/L时,对初始浓度为100 mg/L的硝基苯污水去除率接近99%。在相同条件下,空气曝气沸石生物滤池对硝基苯的去除率仅为59%。在HRT=4 h、臭氧浓度为126 mg/L时,臭氧曝气沸石生物滤池与空气曝气沸石生物滤池对COD的去除率为94%和83%,对NH4+-N的去除率为64%和59%,对TP的去除率为42%和45%。     

秸秆粉煤灰基颗粒填料生物膜特性的比较

为提高曝气生物滤池处理效率、研发新型具有结构和功能优势的颗粒填料,采用间歇式完全混合循环流态化反应器,探究了自制复合颗粒A、自制复合颗粒B、中劲陶粒及石英砂颗粒填料在4个水力停留时间下的挂膜性能、动力学参数及生物膜活性等生物膜特性,建立了生物膜微生物动力学参数实验测定的新方法。结果表明：当水力停留时间为8~12 h时,自制复合颗粒A、B挂膜性能优于石英砂和中劲陶粒,生物膜增殖速率分别为95.83 、63.75 mg·(L·h)⁻¹(以COD去除率标准评价)和54.13、29.23 mg·(L·h)⁻¹(以氨氮降解率标准评价);装填复合颗粒A的完全混合循环流态化反应器氨氮降解效率最高,相应生物膜表观产率系数最低,剩余污泥量最少;当水力停留时间超过8 h后,复合颗粒附着生长生物膜的脱氢酶活性、表面蛋白质、多糖含量最高。由此可知,以自制复合颗粒A、B为颗粒填料能优化曝气生物滤池的处理效率。本研究结果可为新型生物滤池技术的发展提供参考。     

臭氧预氧化-BAF工艺深度处理垃圾渗滤液

以广东省江门市垃圾填埋场垃圾渗滤液为研究对象,对经SBR生化处理和聚合硫酸铁混凝后的垃圾渗滤液,采用臭氧-BAF(曝气生物滤池)工艺进行深度处理。该工艺优点在于：臭氧高级氧化技术使大分子有机污染物降解成二氧化碳和水,或者小分子有机污染物,有利于后继BAF的生化处理,且臭氧处理过后废水的色度明显降低,是废水处理的有效方法之一。而后采用曝气生物滤池对垃圾渗滤液进行进一步处理,对COD进一步去除。结果表明,当臭氧的加入量为150 mg/L,BAF停留时间＞4 h,出水COD低于85 mg/L,稳定达到国家GB 16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》一级排放标准,臭氧氧化法处理每吨垃圾渗滤液的费用为4.8元。     

低C/N比条件下曝气生物滤池深度脱氮

为实现低C/N比条件下曝气生物滤池的深度脱氮目的,同时为低碳源、低能耗、高效率的污水氮素去除提供技术理论参考,实验研究了低C/N比人工模拟污水曝气生物滤池中各种形式氮素的动态变化和去除效果。结果表明,在整个运行期间当曝气量调节为2 mL/min时,此时系统中溶解氧变化范围为0.49~1.02 mg/L,亚硝酸浓度在2.89~7.48 mg/L之间,该C/N比污水中亚硝酸盐的积累率可达50%以上。并且在该运行条件下氮素去除率保持在60%以上,可以实现较低C/N比条件下污染水体中氮素的去除。因此,该研究可为低C/N比污水短程深度脱氮创造条件,为C/N比较低的城市尾水深度脱氮提供依据。     

一体化臭氧-曝气生物滤池处理酸性玫瑰红印染模拟废水

针对含酸性玫瑰红印染废水高色度、难生物降解的特点,分别采用了一体化和分离式臭氧-曝气生物滤池(O3-BAF)工艺处理。与分离式工艺相比,一体化工艺的特点是在一个反应器内部同时实现臭氧氧化和生化的协同作用,降低了处理设施的基建和运行费用。实验结果表明,一体化工艺处理效果明显优于分离式工艺,脱色率达92%,COD去除率达60%,处理效果良好。     

以剩余污泥水解酸化液为外加碳源的污水生物脱氮

为解决低碳氮比污水生物脱氮过程反硝化碳源不足的问题,利用剩余污泥水解酸化液为外加碳源,通过具有曝气段与非曝气段的一体化曝气生物滤池（BAF）,研究低碳氮比污水生物脱氮的性能与工艺条件。实验结果表明,预处理后的水解酸化液VFAs为3134．9～5251．4mg／L、ThODVFAs／COD为59．87％～91．85％,适合作为生物脱氮的外加碳源;水解酸化液的投配量、进水TN浓度对系统生物脱氮效果的影响较大,气水比、曝气段与非曝气段比例对系统的硝化和反硝化性能有重要的影响;在温度为25±1℃,水解酸化液COD平均为7555．1mg／L,进水TN、NH4-N和COD分别平均为43．88mg／L、39．04mg／L和56．8mg／L,碳源与污水投配的流量比为1：75的条件下,当BAF水力停留时间（HRT）为8h、曝气段与非曝气段比例为3：3、气水比为10：1、回流比为2：1时,NH4-N和TN的去除率分别超过98％和75％,出水COD平均为28．6mg／L。研究指出,剩余污泥水解酸化液经过预处理后可用作低碳氮比污水生物脱氮的外加碳源,有效地提高了反硝化效果,并不会造成二次污染,同时又可以实现剩余污泥的减量化和资源化。     

固定化微生物法去除模拟渗滤液中氨氮的研究

采用固定化微生物曝气生物滤池（I-BAF）技术成功处理了模拟垃圾渗滤液,探讨了pH和溶解氧（DO）对系统脱氮性能的影响。结果表明,固定化微生物曝气生物滤池反应系统启动迅速,运行稳定,可以有效去除模拟垃圾渗滤液中的有机物和氨氮,其去除率分别达到97.1%和99.9%。在pH为7.5～8.5之间,DO 4.0 mg/L左右的条件下对模拟垃圾渗滤液中氮的去除最为有利,同步硝化反硝化效率以及总氮去除率均达到最高,分别为96.2%和94.3%。这主要是由于I-BAF系统中大孔载体提供了厌氧-兼氧-好氧的微环境,使硝化和反硝化反应在同一个反应器内发生,共同作用实现模拟垃圾渗滤液中总氮的去除。