曝气生物滤池填料的研究现状与展望

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工艺,其中填料在曝气生物滤池中的作用至关重要,微生物降解有机物性能的优劣很大程度上取决于填料的特性。同时综述了近几年来国内外对曝气生物滤池填料的研究现状,并指出其今后的研究和开发重点。     

生物栅系统净化效果及微生物ERIC—PCR指纹图谱分析

通过常规微生物学分析方法并结合ERIC—PCR指纹图谱技术,分析了生物栅系统中填料生物膜的微生物群落结构,探讨了生物栅系统微生物群落结构与污染物降解的作用关系。结果表明,生物栅集成系统中的微生物数量能维持较高的数量级,填料生物膜上的异养细菌在10^7～10^9数量级,硝酸细菌也在10^5数量级以上;系统对CODcr、NH3-N去除率比空白池分别约高35％、30％,且系统运行中功能细菌数量与污染物去除率呈现出显著的正相关性;ERIC—PCR指纹图谱分析表明,随着系统的运行,各反应池中微生物多样性指数不断增加,微生物种群趋于丰富,相似性指数增高,生物栅系统表现出良好的运行稳定性。     

基于曝气方式控制的碳捕获预处理黑水部分亚硝化工艺

短程硝化是短程生物脱氮工艺的前提与难点,通过曝气控制实现短程硝化具有操作灵活、成本低等优点.本文采用序批式活性污泥反应器,对比分析了高氧持续曝气、间歇曝气和低氧持续曝气3种曝气方式实现碳捕获预处理黑水短程硝化的效果和微生物群落结构的差异.结果表明:相对于高氧持续曝气和间歇曝气,低氧持续曝气工况亚硝态氮累积率(NAR)更...     

微生物制剂与玄武岩纤维联用处理城市废水

为了探索一种新型的去除水体中有机物的工艺,以模拟城市废水为研究对象,研究不同工况条件下,复合微生物制剂、组合双环玄武岩纤维填料以及复合微生物制剂与组合双环玄武岩纤维填料结合对模拟城市废水中COD的去除情况。实验结果表明,复合微生物制剂与组合双环玄武岩纤维填料结合在曝气的情况下对COD的去除能力较高。在复合微生物制剂与组合双环玄武岩纤维填料结合的条件下,对COD浓度为500 mg/L左右的模拟城市废水的去除效率可达 97.22%;影响模拟城市废水中COD去除效果的各因素的主次顺序依次为反应时间>曝气时间>投加量=pH;得出最佳工况参数是:复合微生物制剂的投加量为0.05 g/L,曝气时间为72 h,反应时间为96 h,pH为7。     

微生物制剂与玄武岩纤维联斥处理城市废水

为了探索一种新型的去除水体中有机物的工艺,以模拟城市废水为研究对象,研究不同工况条件下,复合微生物制剂、组合双环玄武岩纤维填料以及复合微生物制剂与组合双环玄武岩纤维填料结合对模拟城市废水中COD的去除情况。实验结果表明,复合微生物制剂与组合双环玄武岩纤维填料结合在曝气的情况下对COD的去除能力较高。在复合微生物制剂与组合双环玄武岩纤维填料结合的条件下,对COD浓度为500mg／L左右的模拟城市废水的去除效率可达97．22％;影响模拟城市废水中COD去除效果的各因素的主次顺序依次为反应时间〉曝气时间〉投加量=pH;得出最佳工况参数是：复合微生物制剂的投加量为0．05g／L,曝气时间为72h,反应时间为96h,pH为7。     

微孔盘曝气系统中悬浮填料挂膜特征研究

在微孔盘曝气系统中,针对悬浮填料挂膜过程,展开中试试验研究。试验结果表明,在HRT仅1h的连续流曝气系统中,悬浮填料挂膜快。曝气强度不同,悬浮填料挂膜特性和生物膜量以及对COD的去除效果相差很大。试验发现微孔盘曝气系统中悬浮填料的最适宜曝气强度范围为8～10m3/(m2·h),在此范围内,系统的溶解氧为3.9～5.2mg/L,生物膜量为3.3～3.5g/L,对COD的去除率在70%～80%。在上述基础上还对不同型号的悬浮填料进行了优选。     

富铁填料强化A/O—曝气生物滤池工艺的脱氮除磷效果

对比研究了富铁填料对A/O—曝气生物滤池(BAF)工艺的脱氮除磷强化效果。结果表明,与无富铁填料的A/O—BAF工艺相比,富铁填料强化A/O—BAF工艺对TN的去除率可提高15.2~19.0百分点,对TP的去除率可提高55.2~57.2百分点,但对COD的影响不大。通过对微生物种群的分析发现,富铁填料的使用能明显促进噬纤维菌科(Cytophagaceae)、黄单胞菌科(Xanthomonadaceae)、硝化螺菌属(Nitrospira)、假单孢菌属(Pseudomonas)的生长,使得硝化、反硝化和除磷作用得以加强。此外,富铁填料释放的Fe~(2+)可充当反硝化反应的电子供体,直接去除硝酸盐氮,还能除氧保证反硝化反应条件。锰砂还能促进化学沉淀除磷。     

一体化污水处理和中水制备装置设计和研究

通过设计和生产规模测试 ,开发了一套一体化污水处理和中水制备的专利装置 ,集射流曝气、接触氧化、斜板沉淀和多格双层过滤于一体 ,可适用于生活污水处理和中水回用 ,出水消毒后可全面达到中水水质标准。同时对射流曝气、生物接触氧化及多格双层滤池的设计及运行中的—些关键问题 ,如氧化池填料及负荷的选用 ,填料上生物膜正常脱落的条件等进行了探讨和研究     

微气泡曝气条件下仿生水草生物接触氧化池对污水的处理效果

采用仿生水草作为生物接触氧化池填料,在微气泡曝气环境下处理模拟生活污水。结果表明,微气泡曝气下,稳定期生物接触氧化池对COD、氨氮、TN的平均去除率分别为86.1%、78.7%、69.8%,明显高于传统曝气(COD、氨氮、TN的平均去除率分别为76.2%、60.9%、54.1%)。仿生水草具有较强的生物富集能力,微气泡曝气下仿生水草表面挂膜生物量达16.45μg/g,生物活性达81.16μg/g,硝化细菌数量达2.8×10~(10)个/g,硝化菌群的平均相对丰度达29.7%。微气泡曝气可以提高氧传质效率,仿生水草表面富集的高浓度硝化细菌可以强化硝化反硝化过程,两者均有助于提升生物接触氧化池的出水水质。     

以泡沫镍为阴极的电芬顿法对苯酚的降解

电芬顿是一种高级氧化技术,其中电极材料对其处理效果有较为明显的影响。为提高电芬顿系统处理效率,选用泡沫镍电极作为阴极,以H_2O_2浓度为指标,探究了操作条件(p H、电流密度、曝气速率、电极间距)对其催化产H_2O_2性能的影响,并利用苯酚作为模拟污染物研究降解效果。实验结果表明,泡沫镍具备优异的阴极性能,其最佳工作条件为:p H=3,电流密度i=3 m A/cm~2,曝气量10 L/h,电极间距3 cm,在此条件下反应60 min后H_2O_2浓度可达45 mg/L。使用泡沫镍作为阴极降解苯酚废水,研究了Fe~(2+)投加量对去除率的影响。在最佳Fe~(2+)量(40 mg/L)下,反应2 h后苯酚及COD去除率分别达到95%和80%。其降解反应符合准一级动力学方程,表观反应速率常数最大可达5.0×10~(-4)s~(-1)。     

一体化污水处理和中水制备装置设计和研究

通过设计和生产规模测试，开发了一套一体化污水处理和中水制备的专利装置，集射流曝气、接触氧化、斜板沉淀和多格双层过滤于一体，可适用于生活污水处理和中水回用，出水消毒后可全面达到中水水质标准。同时对射流曝气、生物接触氧化及多格双层滤池的设计及运行中的一些关键问题，如氧化池填料及负荷的选用，填料上生物膜正常脱落的条件等进行了探讨和研究。     

竹炭及其改性产品作为生物载体的应用研究

为了研究竹炭及其改性产品在污水处理中作为微生物载体的可行性,在曝气生物滤池工艺中研究了竹炭及其改性产品(硝酸改性、双氧水改性和超声改性竹炭)对污染物(COD及NH+4-N)的处理效果。结果表明,超声改性竹炭的处理效果最好,对COD及NH+4-N去除率分别达93.34%和50.94%,而其他改性竹炭的处理效果无显著提高。基于PLFA技术分析各载体上的微生物群落结构,结果表明,所有载体上的微生物均以真核和好氧原核生物为主,超声改性竹炭上的生物量高于其他填料且厌氧细菌数量最多。此外,基于碘吸附值和SEM技术分别对改性竹炭的吸附性能和形貌进行分析发现,超声改性竹炭上的微孔数量增加,孔壁更为粗糙。因此,超声改性竹炭这种生物质新材料有望成为优良的水处理微生物载体。     

纯氧曝气在垃圾焚烧厂渗滤液处理系统中的实验分析

为研究纯氧曝气对垃圾渗滤液生化反应池的处理效能和工艺运行的稳定性,于2014年10月21日至2015年1月5日在某垃圾焚烧厂渗滤液处理站进行工程性实验。在生化反应池的O段安装纯氧曝气器,以COD、NH_3-N为综合指标,考察渗滤液的处理量和设备的运行维护情况。结果表明,初期纯氧曝气可以改善生化系统中污泥的性状,使渗滤液的处理满足生产需要;2台曝气器运行时,A/O系统平均可处理87.5%的COD和98.3%的NH_3-N,而单台运行时,平均去除83.0%的COD,98.9%的NH_3-N,表现为对NH_3-N有很强的去除效率;纯氧曝气有很大的耐COD负荷冲击能力,可使工艺运行处于稳定状态;高效的渗滤液处理能力增加了容积负荷,从而降低曝气池的体积;无需鼓风机和鼓风机房,降低了环境噪音和土建占地。综上所述,它是一种简单、经济、实用的渗滤液处理工艺,且维护方便,适用于新建和改扩建工程项目。     

A/O工艺曝气充氧性能的评估和优化潜力分析

以上海市某污水处理厂A/O工艺好氧池为研究对象,在线监测好氧池沿程的耗氧速率和氧利用率(OTE),结合好氧池的曝气量、DO、进出水污染物指标,对曝气充氧性能进行综合评估。通过核算该污水处理厂实际需氧量和实际供氧量,计算曝气系统的节能潜力。结果表明:(1)该污水处理厂好氧池OTE为22.54%～28.82%,曝气量为4.24～9.63m~3/h。曝气量与OTE的变化呈明显的负相关,说明好氧池中的曝气器可能受到一定程度的污染。(2)距好氧池进水口5～45m,活性污泥比耗氧速率(SOUR)在12～16mg/(g·h)内波动,在实际经验值8～20mg/(g·h)内。60、100、140m处SOUR低于8mg/(g·h),处理负荷偏低,存在曝气过量和池容浪费的情况。(3)好氧池供气量、需气量分别为89 968.99、76 885.15m~3/d,节能潜力较大。     

深井曝气工艺处理高浓度制药废水

本废水治理工程是采用深井曝气法作为第一段、组合填料接触氧化法作为第二段的工艺流程处理高浓度抗生素制药废水。6个月的生产运转情况表明,在深井曝气装置污泥负荷3.84kg COD_(Cr)/kg MLSS·d,接触氧化池容积负荷1.33kg COD_(Cr)/m~3·d的条件下,此工艺流程取得了良好的COD_(Cr)去除效率,废水处理成本为0.35元/kg去除COD_(Cr)。文章还对治理工程的工艺设计作了详细介绍。     

悬浮填料—SBR工艺处理难降解青霉素制药废水的研究

采用悬浮填料—SBR工艺处理青霉素制药废水，结果表明：青霉素废水中含有的抗生素对微生物有抑制作用，宜采用非限制曝气的进水方式；最佳运行工艺为一周期8h，非限制曝气进水1h，反应5h，沉淀、排水和闲置2h；该工艺与单一SBR工艺相比，可提高CODcr去除率20％以上，缩短反应时间2h；且具有良好的稳定性，当进水CODcr浓度变化较大(800—2500mg／L)时，CODcr去除率一直稳定于83％-85％之间，出水CODcr在136—350mg／L之间，达到国家二级徘放标准。     

悬浮填料-SBR工艺处理难降解青霉素制药废水的研究

采用悬浮填料 SBR工艺处理青霉素制药废水 ,结果表明 :青霉素废水中含有的抗生素对微生物有抑制作用 ,宜采用非限制曝气的进水方式 ;最佳运行工艺为一周期 8h ,非限制曝气进水 1h ,反应 5h ,沉淀、排水和闲置 2h ;该工艺与单一SBR工艺相比 ,可提高CODCr去除率 2 0 %以上 ,缩短反应时间 2h ;且具有良好的稳定性 ,当进水CODCr浓度变化较大( 80 0— 2 5 0 0mg L)时 ,CODCr去除率一直稳定于 83 %— 85 %之间 ,出水CODCr在 136— 35 0mg L之间 ,达到国家二级排放标准。     

生物悬浮填料对微孔曝气氧传质影响的中试研究

生物填料在污水处理中常用来增加生物量以提高污水的净化效率,同时生物填料的加入会影响曝气氧转移效率.考察了典型的SPR-1生物悬浮填料在清水中对微孔曝气氧传质过程的影响.结果表明,在水深为6.00 m时,SPR-1生物悬浮填料有助于促进微孔曝气的氧传质,当填料填充率为40％,单位体积通气量为0.755 m3/h时,氧总转移系数(KL a20)和标准氧转移效率(SOTE)提高程度最大,分别为19.32％和5.78％;当水深为2.33 m时,SPR-1生物悬浮填料对微孔曝气氧传质有阻碍作用.在实际污水处理过程中,可以根据水深,调节填料填充率来使填料最大限度地促进氧传质.     

组合人工湿地工艺微生物群落结构及脱氮效果研究

将复合垂直流、表面流、潜流3种不同类型的人工湿地串联起来,研究每种人工湿地的脱氮微生物及其脱氮效果.结果表明,各种人工湿地池填料表面微生物数量丰富,组合人工湿地系统形成两个串联的A/O单元,脱氮效果良好,其中总氮去除率达82.61%.     

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。