曝气生物滤池中氨氮去除影响因素试验分析

以上向流曝气生物滤池为研究对象,对氨氮的去除效果及影响因素进行了探讨。试验结果表明,上向流曝气生物滤池对氨氮去除效果具有一定的抗冲击负荷能力,在进水氨氮平均为13.83 mg/L时,出水氨氮平均为3.75 mg/L,平均去除率为72.88%,去除效果稳定;不同操作条件对氨氮去除效果的影响为:水力负荷对氨氮去除率是非线性的,存在一个最佳值(本试验为7.0 m/h);容积负荷对氨氮的去除效果影响较大,随着进水容积负荷增大,氨氮去除效果逐渐降低;当水温在15~26℃时,对氨氮去除效果影响较小,当水温低于15℃时,对氨氮去除效果影响较大;pH值在7.0~9.5之间变化,氨氮去除效果较好,其中以pH值在8.0时最佳。     

曝气生物滤池处理H2S恶臭气体的试验

利用污水处理中曝气生物滤池进行脱除H2 S恶臭气体的试验研究,为以后进行工业放大实现水、气污染同时处理提供理论基础及优化的参数。研究表明,生物滤池具有较强的抗冲击负荷能力,能够在较宽的容积负荷范围内运行,滤池的最佳停留时间在4 6～70s的范围内,进水量和pH值的变化对生物滤池的脱臭效能影响不大,在整个运行期间生物滤池处理H2 S的最大容积负荷为14 6 2g/ (m3 ·d) ,此时H2 S的去除率可达94 %以上     

温度及氨氮负荷对曝气生物滤池硝化作用的影响

采用火山岩为载体填料的曝气生物滤池(BAF)进行实验室小试,研究供氧受限条件下,BAF的硝化反硝化运行特性及温度(10℃～30℃)和氨氮负荷变化(0.069～1.32kg/(m3·d))时对硝化作用的影响。当氨氮负荷为1.10kg/(m3·d),供氧受限时,温度从20℃升高到30℃,反应器的硝化效率仅增加10%左右,表明BAF中硝化作用主要受溶质的传递、扩散速率控制而不是受与温度有关的动力学参数控制;然而,相同负荷下,当温度控制在15℃时,硝化效率明显降低,说明20℃是一临界点。此外,20℃时随氨氮负荷的增加(从0.825kg/(m3·d)提升到1.32kg/(m3·d)),氨氮去除率略有下降,但在第3个取样口处却发现有亚硝酸盐氮累积现象,这是因为在供氧受限时,随负荷的增加,溶解氧相对短缺发生了部分硝化作用。     

曝气生物滤池处理采油废水过程中有机物的降解

在曝气生物滤池(BAF)系统中,按水力停留时间(HRT)4h,对盐度为0.5% (W/V)的采油废水进行处理,并利用GC-MS对废水中有机物的构成进行分析,结果表明:采油废水中有机污染物的主要构成是9种支链烷烃和18种直链烷烃,分布范围从正十三烷(C13H28)到正三十二烷(C32H66).由于降解中间产物的累积,出水中烷烃类物质所占比例降低,而芳香族物质比例上升.在采油废水中烷烃的存在下, PAHs中最易被微生物降解的是含有4个苯环、脂溶性强的,降解效率达98.0%;而降解效果最差的为含有二个苯环、脂溶性较差的萘,降解效率仅为66.4%.     

曝气生物滤池不同填料处理河道污水的效果

曝气生物滤池处理河道污水,具有容积负荷大、处理效率高,占地面积小的特点,但除磷效果差.为了提高曝气生物滤池除磷效果和去除COD、NH3-N和Ss的能力,本文利用贝壳、珊瑚和经过盐酸处理的铝硅酸盐作为曝气生物滤池的填料来处理河道污水.试验结果表明:在pH为中性的条件下,贝壳和珊瑚填料不能去除河道污水的磷酸盐,但经过盐酸处理后的铝硅酸盐填料对河道污水磷酸盐的去除率可达到52.19%,与传统处理方法相比,去除率提高了30%以上;贝壳填料对COD、NH3-N和SS的去除率分别为52.73%、36.75%、53.04%,珊瑚填料去除率分别为57.29%、33.44%、51.03%,经过盐酸处理的铝硅酸盐填料去除率分别为49.29%、33.20%、64.94%;珊瑚填料处理COD效果最好,去除率达到57.29%,这与该填料具有较大的比表面有关;贝壳填料去除NH3-N效果最好,达到36.75%,但与珊瑚填料和铝硅酸盐填料相比,差异不大,最大极差仅3.55%;铝硅酸盐填料去除Ss的效果最好,达到64.94%,这可能与其颗粒小,比较致密有关.综合比较各种填料处理PO4-3-、COD、NH3-N和SS的能力,采用经过盐酸处理铝硅酸盐填料作为曝气生物滤池处理河道污水的填料是适宜的,其最佳水力停留时间为4 h.     

饮用水低温生物预处理生化活性研究

为了给饮用水低温生物预处理技术的应用与开发提供实验依据，利用陶粒柱连续流生物反应器，于低温（水温２─５℃）季节，对某水源水进行预处理的同时，研究和探讨了陶粒柱生物反应器的生化活性。结果表明，试验装置在低温季节对原水的净化效果较好；陶粒柱反应器内ＴＴＣ－脱氢酶活性沿水流方向自上而下呈梯度分布；低温条件下测定的反应器上、中、下层生物陶粒ＴＴＣ－脱氢酶活性分别为２２．３９、５．７０、０．４０８μｇＴＦ／ｃｍ３·ｈ－１；生物陶粒ＴＴＣ－脱氢酶活性与活性细菌数的时数（ｌｏｇＡＢＮ）之间具有显著相关性（ｒ＝０．８４９３．ｎ＝２５）。因此，可以认为，ＴＴＣ－脱氢酶活性是研究和描述饮用水生物预处理效果的有效参数。     

去除致嗅物质的不同填料曝气生物滤池的启动特性与去除效果比较

搭建了填料分别为生物陶粒(CPs)和颗粒活性炭(GAC)的2个曝气生物滤池(BAF)反应器,通过考察土嗅素和2-甲基异崁醇(2-MIB)这2种致嗅物质的去除效果和稳定周期,研究不同填料BAF的启动与挂膜特性。结果表明,在相同进水条件下,2种填料BAF去除溶解性总有机碳(DOC)的效率无明显差异,均在24 d时达到稳定,且DOC去除率均基本稳定在70%以上。2种填料BAF去除土嗅素和2-MIB所需的启动时间有较大差异,CPs-BAF启动时间分别为30和26 d,而GAC-BAF启动时间分别为62和43 d。GAC-BAF和CPs-BAF对土嗅素的去除率分别稳定在约95%和69%,前者的去除率和稳定性明显高于后者;GAC-BAF和CPs-BAF对2-MIB的去除率分别稳定在约75%和73%,两者相差不大,但前者的稳定性强于后者。     

生物滤池对气相与液相中污染物质的净化

通过实验室研究探讨了生物滤池同时处理废水和废气的可行性。试验结果表明：在２５℃－３７℃条件下,甲苯废气的流量为９０Ｌ／ｈ,甲苯浓度为５００ｍｇ／ｍ＾３;废水的流量为０．４Ｌ／ｈ,ＣＯＤｃｒ浓度为４００－７５０ｍｇ／Ｌ,甲苯与ＣＯＤｃｒ的去除率分别是７０％－７２％和８６％－８９％。     

厌氧水解—高负荷生物滤池处理城镇污水的中试研究

厌氧水解 -高负荷生物滤池是一种利用附着在塑料模块填料上的微生物系统对城镇污水中的污染物质进行降解处理的绿色环保技术。厌氧水解池和高负荷生物滤池采用的塑料模块填料具有高空隙率、高附着面积、高布水性能和抗堵塞的优异性能 ,并无须回流。当厌氧水解池水力停留时间为 4h ,生物滤池水力负荷为 30m3/ (m2 ·d) ,该系统处理城镇污水的CODcr去除率达 75 % - 85 % ,BOD5去除率达 85 % - 95 % ,SS去除率达 85 % -95 % ,处理后出水的上述各项指标均可满足国家二级生物处理排放标准的要求。     

生物活性炭滤池的启动运行

对生物活性炭滤池启动运行中微生物生物量、生物活性、代谢功能及水质指标的变化情况进行连续分析.结果表明,生物活性炭滤池中异养微生物的平板计数生物量变化呈"S"形曲线,与微生物生长规律相符合,这反映滤池中微生物群落有明显的适应期、对数期和稳定期等生长阶段.脱氢酶活性随挂膜时间延长不断增加,第30天后达到稳定水平.滤池中微生物群落碳源代谢能力随挂膜时间的推进而增强,第40天时微生物群落的丰富度指数和Shannon多样性指数达到相对稳定值.氨氮(NH4+-N)与高锰酸盐指数(CODMn)去除率经过降低—缓慢上升—稳定的变化过程后,在第40天时去除率分别达到80%和28%左右.滤池启动运行29 d后溶解氧(DO)消耗率基本稳定,其值为18%.因此,在生物活性炭滤池挂膜过程中,分析微生物生长代谢与水质的变化特征可判断挂膜启动过程是否完成.图6表1参22     

Field experiment on biological contact oxidation process to treat polluted river water in the Dianchi Lake watershed

In this study two types of biological contact oxidation processes (BCOP), a step-feed (SBCOP) unit and an inter-recycle (IBCOP) unit, were designed to investigate the treatment of heavily polluted river water. The Daqing River, which is the largest pollutant contributor to the Dianchi Lake, one of the most eutrophic freshwater lakes in China, was taken for the case study. It was found that the SBCOP had higher adaptability and better performance in the reduction of COD, TN, and TP, which made it applicable for the treatment of polluted river water entering the Dianchi Lake. Nitrification rate was observed to be greatly affected by the influent temperature. During each season, the nitrification in the SBCOP was higher than that in the IBCOP. TN removal efficiency in the SBCOP was higher than that in the IBCOP during the winter and spring but poorer during the summer, possibly due to the inhibition of denitrification by higher dissolved oxygen level in the summer. Moreover, symbiotic algaebacteria growth may be conducive to the removal of pollutants.     

Isolation and application of an ibuprofen-degrading bacterium to a biological aerated filter for the treatment of micro-polluted water

Ibuprofen (IBU) is widely used in the world as anti-inflammatory drug, which posed health risk to the environment. A bacterium capable of degrading IBU was isolated from activated sludge in a sewage treatment plant. According to its morphological, physiologic, and biochemical characteristics, as well as 16S rRNA sequence analysis, the strain was identified as Serratia marcescens BL1 (BL1). Degradation of IBU required the presence of primary substrate. After a five-day cultivation with yeast powder at 30°C and pH 7, the highest degradation (93.47%±2.37%) was achieved. The process of BL1 degrading IBU followed first-order reaction kinetics. The BL1 strain was applied to a small biological aerated filter (BAF) device to form a biofilm with activated sludge. IBU removal by the BAF was consistent with the results of static tests. The removal of IBU was 32.01% to 44.04% higher than for a BAF without BL1. The indigenous bacterial community was able to effectively remove COD_Mn (permanganate index) and ammonia nitrogen in the presence of BL1.

Open image in new window

     

重污染河道中浮游植物初级生产力特征

通过对苏州城市河道的调查研究发现,城市河道的浮游植物初级生产力与其它水体有明显不同。从2004年6月至2005年5月通过取样分析苏州苗家河水体浮游植物种类、数量和叶绿素a含量变化及采用黑白瓶法测定浮游植物产氧能力,结果表明:该河道氮、磷含量较高,浮游植物群落为绿藻-硅藻型,种类少,季节变化明显,水体中表层叶绿素a的含量低于底层。分析表层水体和底层水体叶绿素a的产氧能力发现,河道中浮游植物的光合产氧能力普遍较低。本文揭示了重污染河道中大量悬浮颗粒附着在浮游植物的体表,影响了浮游植物的光合产氧能力,是整个水体和底泥中的溶氧普遍较低的重要原因之一。探讨了重污染河道溶氧偏低产生黑臭的原因,为重污染河道的综合治理提供了参考。     

城市河道生态环境需水研究--以湖南省常德市穿紫河为例

在系统归纳总结国内外河道生态环境需水理论研究成果的基础上，结合穿紫河作为一条城市河流的实际情况，应用生态学、环境学和水文学理论，系统分析了穿紫河河道生态环境需水的研究范畴和影响因素，对穿紫河不同时段下的河道生态环境需水进行定量研究。研究得出穿紫河河道生态环境需水平均为2．92m^3／s，城市河道生态环境需水与来水水质和河道沿岸的污染物排放情况关系最为密切。一方面，为穿紫河流域水资源的合理调配提供科学依据，有利于穿紫河生态环境的稳定和良性循环；另一方面，对城市河道生态环境需水理论进行一些探索。     

重污染河道中浮游植物初级生产力特征

通过对苏州城市河道的调查研究发现,城市河道的浮游植物初级生产力与其它水体有明显不同。从2004年6月至2005年5月通过取样分析苏州苗家河水体浮游植物种类、数量和叶绿素a含量变化及采用黑白瓶法测定浮游植物产氧能力,结果表明：该河道氮、磷含量较高,浮游植物群落为绿藻一硅藻型,种类少,季节变化明显,水体中表层叶绿素a的含量低于底层。分析表层水体和底层水体叶绿素a的产氧能力发现,河道中浮游植物的光合产氧能力普遍较低。本文揭示了重污染河道中大量悬浮颗粒附着在浮游植物的体表,影响了浮游植物的光合产氧能力,是整个水体和底泥中的溶氧普遍较低的重要原因之一。探讨了重污染河道溶氧偏低产生黑臭的原因,为重污染河道的综合治理提供了参考。     

Effects of in situ biological treatments on heavy metal release of urban river sediment

A typical fiver in Yangzhou City was used to study the effects of artificial aeration, eco-brick cover, biological packing cover, and low-sited plant floating beds on the release of heavy metals from urban river sediments. This work showed that 1） the Cr release rate was decreased by 50.3%-89.6%, with an average of 59.3%, thereby reducing the Cr pollution load to the overlying water by 36.6%-82.7%, with an average of 53.3%; 2） the Zn release rate was reduced by 21.0%-88.9%, with an average of 42.3%, and the Zn pollution load of the overlying water was reduced by 38.0%-67.1%, with an average of 55.0%; 3） the Cu release rate was reduced by 27.5%-91.0%, with an average of 55.3%, and the Cu load of the overlying water was reduced by 57.1%-83.7%, with an average of 71.7%; 4） the Pb release rate was reduced by 11.8%- 79.3%, with an average of 41.2%, and the Pb pollution load of the overlying water was reduced by -1.3%-70.7%, with an average of 29.8%. We also found that the effects of in situ biological treatments on the release of heavy metals were affected by the extent of sediment disturbance. For integrated applications, high-disturbance treatments should be combined with low-disturbance treatments to reduce the explosive release of pollutants caused by sediment disturbance during the treatment operation to achieve better overall treatment effects.     

城市污染河道沉积物有机质的氧化稳定性

为了研究城市河道沉积物有机质的氧化稳定性,以氧化稳定系数(Kos)和腐殖化程度(HA/FA)作为评价指标,在用H2O2处理沉积物的基础上,探讨城市污染河道有机质含量、有机质组成等对氧化稳定性的影响.结果显示,污染河道沉积物有机质含量明显高于自然水生态系统沉积物有机质含量;富里酸(FA)、胡敏酸(HA)、胡敏素(HM)是污染河道沉积物有机质主要赋存形式,其中胡敏素是主体,占全部有机质的65%以上;易氧化有机质(OMr)和难氧化有机质(OMd)与总有机质含量均显著正相关(P0.05);OMd的含量可以更直观地反映河道污染程度;重污染河道沉积物有机质去除量较高;随着有机质的去除,沉积物Kos在总体上有上升的趋势;不同形态有机组分其Kos差异性明显(P0.05),以HM为主的紧结态腐殖质的Kos值最高;用HA/FA和OMr可从大体上表征沉积物的氧化稳定性;HA、FA是影响城市河道沉积物氧化稳定性的主要因素.     

扰动强化污染底泥有机物自净的研究

扰动能够强化水体溶解氧的恢复并加快传质,增强水体的自净作用,有利于水体和底泥COD的降解,是一种常用的污染水体的修复方法。文章通过人工模拟的水体,构建搅拌和曝气两种上覆水扰动条件,研究了在这两种条件下水体中有机物含量以及底泥中微生物量的变化情况,探讨了扰动对水体有机物去除的影响。研究结果表明：（1）与对照情况相比,在搅拌、曝气条件下水中ρ（溶解氧）分别由0.2 mg.L^-1提高到1.0和8.0 mg.L^-1左右;曝气条件下底泥中蛋白含量及细菌数均最高;（2）底泥中w（脱氢酶活性）在搅拌和曝气条件下分别为0.52和0.46μg.g^-1左右;（3）曝气条件下对上覆水中有机物的去除呈现出较好的降解趋势。因此,运用曝气技术既能加速有机物的生化降解,改善水质;又可强化水体溶解氧的恢复,创造了微生物生长繁殖的适宜环境,增强了水体中微生物的活性,促进了水体自净能力的提高,在治理河道污染的应用中具有广阔的前景。     

垂向移动式生态床与生态浮床对低污染水净化效果的比较

采用垂向移动式生态床与生态浮床两种生态处理技术对太湖入湖河流低污染水进行了处理试验.结果表明,垂向移动式生态床对COD、NH3-N、NO3-N、TN和TP的去除率分别为38.6%、59.2%、89.6%、51.5%和78.6%,生态浮床对上述物质的去除率分别为40.7%、47.9%、85.1%、54.2%和62.5%.垂向移动式生态床技术对NH3-N、NO3-N和TP的去除率高于生态浮床技术,但后者对COD和TN的去除效果略优于前者.     

微孔曝气与覆盖对城市重污染河道底泥磷形态分布及释放过程的影响

采用自行研发的泥-水界面微孔曝气系统,开展了底泥表面曝气和覆盖对城市重污染河道底泥磷释放及形态分布规律的影响研究.结果表明,微孔曝气能够有效提高上覆水的溶解氧(DO)和沉积物的氧化还原电位(Eh),能够将泥-水界面Eh维持在-100 m V左右,DO提高到6 mg·L-1以上.与对照比较,原位覆盖处理的上覆水DO和Eh有一定提高,但仍明显低于微孔曝气处理.与对照相比较,微孔曝气处理均有效降低上覆水中总磷(TP)和溶解性正磷酸盐(PO3-4)的含量.试验结束时,微孔曝气(A)和微孔曝气+原位覆盖处理(A+C)上覆水中TP含量由初始的0.201 mg·L-1分别降至0.062 mg·L-1和0.050 mg·L-1;上覆水中PO3-4含量由0.086 mg·L-1和0.078 mg·L-1分别降至0.026 mg·L-1和0.023 mg·L-1.与对照相比,微孔曝气处理明显降低了底泥间隙水中TP的浓度,在整个培养期间,其TP含量平均下降38.8%(A)和47.9%(A+C).底泥原位覆盖处理对抑制泥-水界面磷释放能力要弱于微孔曝气处理,而且在试验后期(50 d),上覆水中TP和PO3-4的含量均有所反弹.不管有无覆盖,泥-水界面微孔曝气处理均显著改变了表层底泥磷形态分布特征,显著降低了底泥中铁铝结合态磷(Fe/Al-P)组分比例,而钙结合态磷(Ca-P)含量比例却出现明显增加.单一的表面覆盖处理对底泥磷形态分布特征没有显著影响(P0.05).研究表明,与单一的处理效果相比较,泥-水界面纳米微孔曝气处理,并结合底泥原位覆盖,更有利于抑制城市重污染河道泥-水界面中磷的释放风险.