低温下ZCS工艺和改进式ZCS工艺脱氮效率研究及微生物特性分析

考察冬季低温下沸石联合生物吸附再生工艺和改进式沸石联合生物吸附再生工艺对城市污水的脱氮效率,结果表明在HRT为3.5 h下,ZCS工艺出水氨氮为11.65 mg/L,总氮高于20 mg/L.而相同条件下MZCS工艺氨氮出水为5.45 mg/L,总氮去除率比原ZCS工艺提高了11%,均值为16.8 mg/L.通过聚合酶链式技术,变性梯度凝胶电泳和电镜扫描技术发现两工艺微生物多样性、丰度高于传统活性污泥法,兼具活性污泥法和生物膜法的微生物特性.     

沸石联合微生物固定化去除微污染水体中氨氮的研究

将沸石联合经过驯化的活性污泥微生物固定化,通过静态实验.考察了不同粒径沸石及不同组分固定化方法对沸石联合微生物固定化去除氨氮的影响;通过动态实验,考察了沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮的机制.结果表明,活性污泥经过16 d的驯化,氨氮去除率为90%以上;沸石吸附氨氮为快速吸附,粒径<0.5 mm的沸石的吸附容量明显大于其他粒径的沸石;不同组分固定化小球对氨氮的去除效率不同,各组分均有贡献,吸附容量依次为:沸石固定化小球>沸石联合微生物固定化小球>微生物固定化小球;沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮可分为4个阶段,即沸石吸附阶段、吸附饱和及微生物适应阶段、硝化作用明显加强和沸石部分再生阶段、微生物作用良好和沸石进一步再生阶段,最终沸石吸附与生物再生处于良好的动态平衡中,氨氮去除率达到60%左右.     

沸石滤料曝气生物滤池启动性能研究

沸石滤料曝气生物滤池（ZBAF）对氨氮的去除包括生物硝化和离子交换两种作用。中试装置启动试验表明，初期对氨氮的去除以离子交换作用为主，末期以硝化作用为主，不能以氨氮总去除率达到稳定作为启动过程结束的标志。而应以氨氮硝化去除率达到稳定作为标志，沿程试验表明，硝化细菌对沸石的“生物再生功能”，实质是已被沸石交换的氨氮被水中浓度较大的其他阳离子交换下来后，被硝化菌所利用的现象；石表面有生物膜时，仍具有交换氨氮能力。     

树脂-气升式环流生物反应器的脱氮性能

为了提高废水生物处理过程的脱氮性能,设计了树脂-气升式环流生物反应器,通过实验考察了该反应器连续抗氨氮冲击的能力,并验证了反应器中吸附铵离子的强酸阳离子树脂生物再生的可行性,分析了生物再生机理。结果表明,原水中铵离子之外的阳离子的存在是实现树脂生物再生的关键。     

一体化A/O生物膜反应器脱氮特性研究

采用新型的一体化A/O生物膜反应器,对生活污水进行脱氮处理实验.研究了溶解氧(DO)质量浓度对硝化和反硝化作用的影响,并对反应器的脱氮特性和降解机理进行了探讨.结果表明:DO对一体化A/O反应器脱氮影响较大,随着好氧区DO的增加,NH3-N和TN的去除率相应增加.当DO为2～4 mg/L时,发生同步硝化反硝化作用,NH...     

沸石滤料曝气生物滤池启动性能研究

沸石滤料曝气生物滤池 (ZBAF)对氨氮的去除包括生物硝化和离子交换两种作用。中试装置启动试验表明 ,初期对氨氮的去除以离子交换作用为主 ,末期以硝化作用为主 ,不能以氨氮总去除率达到稳定作为启动过程结束的标志 ,而应以氨氮硝化去除率达到稳定作为标志。沿程试验表明 ,硝化细菌对沸石的“生物再生功能” ,实质是已被沸石交换的氨氮被水中浓度较大的其他阳离子交换下来后 ,被硝化菌所利用的现象 ;沸石表面有生物膜时 ,仍具有交换氨氮能力     

复合介质渗透反应格栅去除地下水中的氨氮

针对受低浓度氨氮污染的地下水,实验筛选组合了不同的反应介质,利用串联的多介质填充柱模拟渗透反应格栅,通过物理吸附及生物硝化-反硝化作用来实现氮的去除。结果表明,在进水氨氮浓度为10 mg/L、流速为0.5 m/d的条件下,模拟柱对氨氮的去除率达到98%以上,且不会出现亚硝酸盐及硝酸盐浓度的升高。水体经过释氧柱后溶解氧由2mg/L升高至10 mg/L以上,表明释氧材料可提供硝化细菌所需的好氧环境。好氧柱中填充易于生物挂膜的生物陶粒及对氨氮有较强吸附能力的沸石,二者联用通过生物硝化-物理吸附协同作用实现对氨氮的去除,其中生物作用实现的氨氮去除量占总去除量的50%左右。后续厌氧反应柱填充海绵铁除氧并利用松树皮颗粒作为碳源,创造反硝化菌生长条件,硝酸盐氮浓度可由10 mg/L降低至5 mg/L以下,实现对好氧反应阶段所产生的硝酸盐的去除,避免了地下水的二次污染。     

沸石吸附及其固定化微生物间歇式活性污泥法同时硝化反硝化脱氮的研究

以2种粒径(＜0.25 mm和0.2～1.0 mm)的天然沸石为实验材料,进行沸石吸附NH4+实验以及吸附饱和后固定化微生物间歇式活性污泥法(SBR)同时硝化反硝化(SND)脱氮实验.结果表明,实验沸石对NH4+的吸附等温线符合Langmuir吸附模型,小粒径天然沸石吸附NH4+效率较高.将小粒径天然沸石投加到SBR反应器中,与平行实验的SBR反应器相比发现,天然沸石在再生的同时能够增强SBR反应器的脱氮效率.     

一体化A/O工艺对生活污水除碳脱氮效果研究

根据好氧硝化和缺氧反硝化生物脱氮除碳原理,设计了新型的一体化A/O生物膜法反应器,并将该工艺用于生活污水净化处理实验。研究了水力停留时间(HRT)和溶解氧(DO)质量浓度对生活污水除碳脱氮效果的影响。结果表明DO是影响一体化A/O工艺除碳脱氮的重要因素,当好氧区DO为5 mg/L左有时,一体化A/O工艺具有良好的碳化作...     

厌氧氨氧化反应器启动阶段氨氮对N_2O产生量的影响

为了调查厌氧氨氧化反应器启动阶段强温室气体N_2O产生量,对进水口氨氮浓度与N_2O产生量之间的关系进行了研究。实验数据表明,在反应器启动前期,随着反应器进口氨氮浓度由25 mg·L~(-1)逐渐升高至120 mg·L~(-1),N_2O产生量由0.4%急剧增长至1.4%,进水口氨氮浓度与N_2O产生量呈现明显正相关性。微生物分析结果表明,反应器启动前期,N_2O释放主要与部分亚硝化细菌的反硝化作用有关。     

AMMONIA REMOVAL FROM COMPOST LACHATE USING ZEOLITE. II. A STUDY USING CONTINUOUS FLOW PACKED COLUMNS

Bench-scale packed zeolite columns were set up and operated to investigate the continuous removal of ammonium ions from compost leachate. The effects of hydraulic retention time (HRT), and particle size of the zeolite on the ammonia adsorption capacity were studied. For both the coarse particle and the powdered zeolite columns, higher ammonia removal efficiencies were achieved with longer HRT (i.e., lower influent flow rate) tests. At the same HRT, ammonia removal efficiencies from tests with powdered zeolite were generally 20% higher than tests with the coarse particle zeolite. A HRT of 6 hours was found appropriate for efficient ammonia removal, and an operating capacity of 1.31 mg N/g zeolite was obtained. Over 98% of the ammonia input from the influent was consistently removed for over 5 bed volumes (BV) of compost leachate flowing through the zeolite column. Zeolite proved to have a great potential as a medium for ammonia removal in treating composting leachate.     

生物沸石球强化吸附氨氮废水的动力学研究

用一种具有多孔结构特征的沸石球作为载体固定化硝化细菌强化吸附氨氮废水。结果表明,沸石球能快速固定化硝化细菌,吸附动力学表明150 min对氨氮吸附容量达到2.816 mg/g,而且还有继续增加的趋势。假二级动力学方程和Elovich模型的精确拟合说明,生物沸石球对氨氮的吸附过程可能是非均相扩散起作用及以化学吸附反应为主的复杂转化过程。扩散拟合结果表明,氨氮在生物沸石球的吸附是以液膜扩散和颗粒内扩散为吸附速率的控制步骤,活性的硝化细菌对氨氮的硝化使氨氮在微孔的吸附得到了强化。     

斜发沸石对城市污水处理厂二级出水中氨氮的处理效果研究

通过静态实验,研究天然斜发沸石去除城市污水处理二级出水中氨氮的性能。研究结果表明,投加量越大,沸石对废水中氨氮的去除率越高,但是吸附容量越低;沸石对氨氮的去除具有短时间内快速吸附,然后缓慢平衡的特点;粉末状沸石对氨氮的去除效果明显好于颗粒状沸石;pH对氨氮去除率有显著影响,pH值为6时,沸石对氨氮的去除率最高。NaCl和NaOH溶液对沸石的改性具有明显的效果,HCl溶液对沸石的改性作用不明显。     

天然沸石吸附氨氮的影响因素

对比研究了沸石对生活污水和人工配制氯化铵溶液中氨氮的吸附特性,考察了沸石投加量、反应时间、悬浮物、阳离子和阴离子对沸石吸附氨氮的影响。结果表明,沸石对生活污水中氨氮的吸附能力明显低于人工配制氯化铵溶液,氨氮去除率随着沸石投加量的增加而增加,但单位质量沸石的氨氮吸附量却随之减小,吸附过程呈现快速吸附,缓慢平衡的特点。生活污水中悬浮物的存在,会削减沸石对氨氮的吸附能力。不同类型的阳离子和阴离子的加入都能导致人工配制氯化铵溶液中氨氮在沸石上的吸附量存在差异。阳离子的影响趋势主要为价态的影响,即价态越高,对氨氮吸附阻碍作用越显著,当阳离子当量浓度〉2meq／L时,影响吸附强弱的顺序为Ca2＋〉Mg2＋ 〉Na＋;阴离子影响沸石吸附强弱的顺序受初始氨氮的浓度影响较大。Langmuir等温方程式较Freundich、DubininRadushkevich、KobleCorrigan和Temkin等温方程式更好地描述沸石吸附氨氮的行为。     

活性炭和沸石对氨氮的吸附特性及生物再生

采用活性炭和沸石作为吸附材料,分别考察了这两种吸附材料对水体中氨氮的吸附特性及其生物再生性能。实验结果表明,活性炭和沸石对水体中氨氮的等温吸附符合Freundlich等温式,其拟合度分别为0.9783和0.9303;静态吸附结果表明活性炭和沸石均具有较好的氨氮吸附性能,24 h内沸石对氨氮的吸附能力为1.27 mg/g,高于活性炭的0.53 mg/g;动态吸附中沸石达到吸附饱和的时间为96 h,较活性炭达到吸附饱和的时间长,沸石显示出作为氨氮吸附剂的优越性;活性炭和沸石经过96 h的生物再生后吸附性能获得一定程度的再生,出水中氨氮浓度比未进行生物再生前分别降低17.31 mg/L和8.32 mg/L,且都在表面形成了稳定的生物膜。     

Ammonia removal from compost leachate using zeolite. II. A study using continuous flow packed columns

Bench-scale packed zeolite columns were set up and operated to investigate the continuous removal of ammonium ions from compost leachate. The effects of hydraulic retention time (HRT), and particle size of the zeolite on the ammonia adsorption capacity were studied. For both the coarse particle and the powdered zeolite columns, higher ammonia removal efficiencies were achieved with longer HRT (i.e., lower influent flow rate) tests. At the same HRT, ammonia removal efficiencies from tests with powdered zeolite were generally 20% higher than tests with the coarse particle zeolite. A HRT of 6 hours was found appropriate for efficient ammonia removal, and an operating capacity of 1.31 mg N/g zeolite was obtained. Over 98% of the ammonia input from the influent was consistently removed for over 5 bed volumes (BV) of compost leachate flowing through the zeolite column. Zeolite proved to have a great potential as a medium for ammonia removal in treating composting leachate.     

天然沸石同步去除水中氨氮和磷酸盐

通过静态吸附实验考察了浙江缙云产天然沸石对溶液中氨氮和磷酸盐的同步去除能力及机制,结果表明,天然沸石对溶液中氨氮的吸附过程较好地满足拟二级动力学模型、Langmuir和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型。天然沸石对磷酸盐的去除能力随溶液中初始氨氮浓度的增加而增加。当溶液pH由7.0增加到9.0时,天然沸石对氨氮的吸附能力随之增加,而当pH由9.0增加到10时,天然沸石对氨氮的吸附能力则下降。当溶液pH低于7.5时,天然沸石对溶液中的磷酸盐无去除能力,当溶液pH位于7.5～9.0时,天然沸石对磷酸盐的去除能力随pH的增加急剧增加,当溶液pH大于9.0时,天然沸石对磷酸盐的去除能力随pH的增加则呈下降趋势。天然沸石对溶液中氨氮和磷酸盐的同步去除过程是自发进行、吸热及熵增加的过程。天然沸石对溶液中氨氮的吸附机制为离子交换,对磷酸盐的去除机制则为化学沉淀作用。     

粉煤灰合成沸石去除城市暴雨径流中氨氮

采用粉煤灰为原料,通过耦合碱熔-两步合成法制得3种合成沸石产品,并以合成沸石制备大粒径的功能填料。通过氨氮吸附速率实验和等温吸附实验探讨了合成沸石及功能填料的氨氮吸附速率和最大吸附容量(Qm),以功能填料构建模拟人工快速渗滤系统,研究其对城市暴雨径流中氨氮的去除效果。结果表明,合成沸石对氨氮的吸附速率极快,5min去除率约达到75%,氨氮最大吸附容量为11.36～16.13 mg/g;功能填料对氨氮的最大吸附容量有所下降,但氨氮吸附速率仍较快,应用于模拟人工快速渗滤系统时能在较高的水力负荷下快速去除城市暴雨径流中的氨氮。碱处理再生法更适于进行合成沸石功能填料原位再生,氨氮吸附容量一次再生率达到67%～87%。     

海水改性沸石处理氨氮废水

沸石因具有独特的架状结构而表现出良好的选择吸附和离子交换性能,在废水处理中被广泛应用,但吸附容量偏低,需要进行改性。针对天然沸石的局限性,研究了不同改性方法对氨氮吸附的影响,确定了最佳的沸石改性方法,并进行了吸附等温模型,吸附动力学研究。结果表明,采用高温300℃焙烧后再用预处理后的海水浸泡24 h改性沸石去除氨氮效果最佳。当活化沸石投配量为10 g/L,接触时间为150 min,进水氨氮浓度为37.91 mg/L时,沸石对氨氮吸附容量为4.08 mg/g,氨氮去除率为90.45%;沸石及改性沸石对氨氮的吸附等温线符合Langmuir方程和准一级动力学方程。用海水来改性沸石的方法,不仅可提高沸石对氨氮的吸附容量和吸附速度,而且无任何添加药剂,具有简单易行、费用低廉的优点,为沸石在水处理工程中的应用提供技术支撑。