2种曝气生物滤池的启动比较分析

分别采用陶粒和沸石作为曝气生物滤池的填料,在相同运行参数下进行曝气生物滤池启动对比研究,分析挂膜过程中COD、NH4+-N和浊度的去除效果。试验结果表明,在平均气温为30℃的条件下,2种曝气生物滤池都能很快完成启动挂膜,陶粒曝气生物滤池所需时间为12d,沸石曝气生物滤池所需时间为15d;陶粒曝气生物滤池具有更好的COD去除效果,沸石曝气生物滤池具有更好的NH4+-N去除效果;2个滤池对浊度都能够达到95%左右的去除率。     

自来水厂污泥制得陶粒对污水中磷和氨氮的吸附

自来水厂在制水过程中使用了铝系、铁系无机混凝剂,故而污泥中含有较多的铝、铁成分。本研究从固体废物综合利用角度,结合自来水厂污泥成分特点,探索自来水厂污泥陶粒化后作为污水处理污染物吸附填料的可行性。通过对四种不同温度条件下煅烧制得陶粒填料的污染物吸附性能及物理化学特征的对比研究表明,4种陶粒填料对磷均有较好的吸附效果,其中以400℃条件下制得的吸附效果最好,去除率可达98%;EDS、XRD等物化表征显示了4种陶粒填料中均含有铝的氧化物,但纯度不高,含量因煅烧温度不同而有所不同,800℃条件下制得的最低;比较吸附前后填料中Al-P的含量变化,400℃条件下制得的陶粒填料Al-P吸附量最大,达448.23 mg/kg,而800℃的最低,仅为116.11 mg/kg,煅烧后陶粒中铝氧化物是这类陶粒填料对磷吸附效果主要因素。     

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。     

冬季溅水充氧滴滤池处理农村生活污水的启动研究

研究与开发了一种适合于农村生活污水处理的溅水充氧滴滤池污水处理装置,在冬季低温条件下,通过自然挂膜,人工挂膜和强制挂膜3种不同的方式启动了以陶粒和球形塑料为滤料的溅水充氧滴滤池.自然挂膜的COD去除率为18.5%,人工挂膜的COD去除率为43%.2种方法的NH4 -N去除率在10%左右,TN和TP都低于10%.而在利用污泥强制回流的强制挂膜期间,COD去除率高于其他2种方法,平均达到65%,且出水比较稳定.硝化效果明显较好,NH4 -N平均去除率达到60%.TN和TP去除率达到20%以上.试验结果证明了3种挂膜方式中强制挂膜在溅水充氧滴滤池挂膜成功,能够完成系统的启动.分析了冬季溅水滴滤池工艺不易挂膜的原因,提出了一种以陶粒为滤料的滤池启动成功的方法,通过强制污泥回流实现了低温条件下难以挂膜填料滤池的快速启动.     

折流曝气生物滤池的特征与处理效能试验研究

折流曝气生物滤池(BBAF)是一种新型生物滤池,为考察其工艺特征和处理效能,对运行时的效果和不同水力条件下的水力混合特性进行了研究。试验表明,BBAF滤池是一种复合流态反应器,单池趋于全混流,而整池趋向平推流;BBAF滤池对COD和SS的去除率稳定在90%以上,对氨氮、总氮和总磷平均去除率分别为88.8%、39.1％和46.5%。     

曝气生物滤池与地下渗滤系统工艺脱氮除磷

以生活污水为研究对象,考査了曝气生物滤池和地下渗滤系统组合工艺脱氮除磷的性能。工艺运行过程中,曝气生物滤池只考虑COD和氨氮的去除把总氮和总磷的去除分离到地下渗滤系统中。实验结果表明,曝气生物滤池和地下渗滤系统组合工艺有良好的脱氮除磷能力。滤速为0.6 m·h~(-1),气水比为5:1,反冲洗周期为7d时,曝气生物滤池达到最佳运行状态,对C0D、氨氮、TN、TP的去除率分别达到85.3%、83.5%、30%、56%。为了提高TN、TP的去除率,地下渗滤系统采用间歇的方式运行个周期连续进水12 h,放空12 h进水为曝气生物滤池出水,水力负荷为5 cm·h~(-1),对COD、氨氮、TN、TP的去除率分别达到41.3%,62.8%、81.3%,82%。     

粉煤灰吸附除磷的改性研究

研究了粉煤灰的最佳改性条件及其吸附理论模型.获得了粉煤灰用于吸附含磷量为5 mg P/L的模拟二级出水的3种改性的最佳条件(21℃):(1)0.25 mol/L盐酸改性的粉煤灰对磷的去除率为76.0%,出水含1.20 mg P/L;(2)300℃下煅烧的粉煤灰对磷的去除率为93.8%,出水中磷含量达到了0.31 mg P/L;(3)低火(119 W)改性的粉煤灰的磷去除率达95.4%,出水含0.23 mg P/L.试验结果表明:Langmuir方程能很好地解释两种改性粉煤灰的吸附动力学(R2=0.9188,S.E=0.0032),而Simple Elovieh方程在描述两者的吸附动力学试验数据上显示出优越性(R2=0.9427,S.E=0.029).     

滤料粒径对给水曝气生物滤池运行稳定性的影响

利用给水曝气生物滤池(UBAF)处理刘屋洲水源水,考察了不同陶粒粒径对氨氮、高锰酸盐指数的去除效果以及水头损失变化的影响。结果表明,陶粒3～5 mm的UBAF对氨氮、高锰酸盐指数的去除效果较高,但是其水头损失较大,且反冲洗前后水头损失变化偏大,不利于UBAF稳定运行。陶粒6～10 mm的UBAF运行状况良好,氨氮的去除率为73.8%,高锰酸盐指数的去除率为18.6%,滤池24 h过滤水头损失<0.4 m,反冲洗前后过滤水头损失变化量<5 cm。其出水氨氮和高锰酸盐指数均达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),滤池的水头损失小,反冲洗前后也变化甚微。进一步的实验表明陶粒破碎会导致滤料粒径级配变化,使得水头损失增加。     

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。     

组合填料生物滤池处理锦纶废水二级出水的性能研究

为解决纺织行业水回用问题,采用陶粒和活性炭组合填料生物滤池对锦纶废水二级生物处理出水进行了深度净化,并考察了气水比和水力负荷对曝气生物滤池处理效果的影响.研究结果表明,曝气生物滤池处理效果良好,平均出水COD、NH4 -N和TN分别为32 mg/L、1.5 mg/L和8.1 mg/L.随着气水比的增加,COD和NH4 -N平均去除率相应提高,TN平均去除率先增大后降低,当气水比为2∶1时,COD、NH4 -N和TN平均去除率分别为48.30%、84.24%和42.18%;随着水力负荷的增加,COD、NH4 -N和TN平均去除率均降低,当水力负荷为0.39 m3/m2·h时,COD、NH4 -N和TN平均去除率分别为48.33%、84.81%和42.54%.     

给水污泥对水中磷的吸附性能

以给水污泥为磷的吸附材料,采用静态吸附和动态吸附方法对比研究了干、湿状态下给水污泥对磷的吸附特性。静态吸附实验结果表明,给水污泥对磷的吸附过程以化学吸附为主,满足Freundlich等温吸附方程式。在300 K条件下,原始状态的湿污泥相比烘干后的污泥能更快地达到磷吸附平衡,且具有更高的理论饱和吸附量,分别为3.487mg·g~(-1)(相当于11.710mg·g~(-1),以干污泥计)和9.832mg·g~(-1)。长期动态吸附实验结果表明,原始状态的给水污泥对磷的实际饱和吸附量为3.065 mg·g~(-1),接近理论饱和吸附量。因此,原始状态的给水污泥可直接用作除磷材料,无需预先烘干处理。     

富磷上清液铁接触除磷工艺及影响因素

设计了一种由铁碳合金和钝态不锈钢作为电化学腐蚀两极系统的铁接触除磷反应器,首次尝试将铁接触除磷技术用于厌氧富磷上清液的处理.通过对模拟富磷上清液除磷效果的测定与分析,详细探讨了铁接触除磷工艺的影响因素,结果表明,曝气方式宜为间歇曝气,且最优曝气/停歇时间为 60 min/30 min;在进水总磷浓度为 30～50 mg/L范围内,随着磷浓度的升高,总磷去除率随之下降;而随着曝气强度、pH值的升高及水力停留时间的延长,总磷去除率随之升高;随着水温的升高,总磷去除率有波动,水温为27℃时,总磷去除率最大.将铁接触除磷工艺运用到侧流除磷方法中,最终可使出水总磷浓度达到国家<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB18918-2002)中的一级(A)标准.     

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NH+4-N的去除率为64%和59%,对TP的去除率为42%和45%。     

化工污泥基轻质填料的制备及其应用

将化工污泥焚烧灰渣掺入粘土、干燥化工污泥为原料,添加自制无机重金属稳定剂S01,经烘干、预热、焙烧等工艺过程,制备了粒径为10~20 mm的水处理填料。通过单因素实验考察了干污泥添加量、污泥焚烧灰渣添加量、S01添加量、预热时间、烧结温度等工艺条件对填料性能(堆积密度、吸水率)的影响,确定了填料的最佳制备条件:干污泥添加量20%,焚烧灰渣添加量40%,S01添加量5%,预热时间30 min,烧结温度1 150℃。此时,填料的堆积密度为569.11 kg/m3,吸水率为9.84%,重金属浸出浓度远远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别(GB5085.3-2007)》的浓度限值。采用扫描电镜观察了填料表面和内部孔隙特征,发现最佳制备条件下制得的填料表面粗糙多孔,内部具有发达的孔道结构。开展了填料的生物挂膜研究,结果表明,在挂膜启动13 d后,化工污泥基填料滤池的COD和氨氮去除率均趋于稳定,分别达到95.6%和71.8%,该处理效果略优于市售填料。验证了化工污泥基填料应用于生物滤池的可行性。     

新型侧向流曝气生物滤池处理生活污水

采用以沸石为填料的新型侧向流曝气生物滤池处理生活污水,考察了水力负荷和气水比的影响.结果表明,LBAF在最佳工况气水比10∶1,A、B段曝气量比1∶1,水力负荷0.43 m3/m2·h下,COD、SS、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为88.01%、95.18%、78.97%、52.58%和21.02%;COD去除率随COD容积负荷的增加缓慢下降.氨氮、总氮去除率随COD容积负荷的增大明显下降,氨氮去除率随氨氮容积负荷的增大而明显降低.滤池纳污能力强,不易堵塞,可适当延长反冲周期.     

铅锌矿尾矿制备陶粒处理选矿废水

以铅锌矿浮选尾矿为原料,水玻璃和木质素作为添加剂,通过高温焙烧,制备水处理陶粒,并用其对选矿废水进行了吸附处理实验研究。实验结果表明,在不添加任何添加剂的条件下,800℃左右烧制的陶粒对选矿废水的COD吸附效果较好,COD去除率达到87.1%;当木质素+水玻璃作为粘结剂烧制陶粒时,不仅陶粒散落减少,COD的去除率和吸附容量都有所增加,COD去除率达到了88.21%,从而达到了"以废治废"的目的。     

南方典型山塘区农村散排污水处理新工艺研究

针对南方典型山塘区农村散排污水未经处理直接入河引起水体水质恶化问题,因地制宜开发了基于给水污泥基质填料的山塘湿地生态治理技术,形成适于山塘区农村散排污水的强化化粪池—潮汐式给水污泥生态填料床—生物塘三级处理新工艺,并进行工程示范。现场试验表明,潮汐式给水污泥生态填料床对COD、氨氮、总氮、总磷的去除率分别为55.66%、87.02%、36.77%、91.62%,新工艺最终出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。综合经济分析,该工艺运行费用约为0.059 5万元/a,单位污水综合处理成本为0.4元/t,具有经济性、环境友好和可推广性。     

新型化粪池处理生活污水启动阶段的实验

在常温的条件下,用厌氧折流板反应器(ABR)化粪池、YDT填料化粪池和传统三格式化粪池处理生活污水,进行了对照实验研究。实验结果表明,在温度为14～29℃,HRT为36 h时,反应器运行85 d后,对以上3个反应器进出水中CODtot、CODdis、氨氮、总氮、总磷进行测定,在水温24℃稳定阶段,ABR化粪池和YDT填料化粪池CODtot去除率比传统化粪池分别提高30.5%和9.2%;在水温16℃稳定阶段时,该值分别提高10.9%和9.0%。总氮和氨氮去除率在5%～30%之间,稳定运行后总磷去除率为5%左右。通过测定3个反应器最后一格中厌氧污泥的比产甲烷速率,结果表明,ABR化粪池的厌氧污泥产甲烷的活性最好。此研究对传统化粪池的改造提出经济而行之有效办法,新型化粪池强化了化粪池出水的生化性和对污染物的去除,进而为化粪池的取舍和改造提供技术的参考依据。     

2种曝气生物滤池深度处理含CMC模拟退浆废水

采用陶粒滤料和活性炭滤料的2组曝气生物滤池(BAF)处理含CMC模拟退浆废水,在水力负荷0.071 m3·(m2·h)-1、水力停留时间24 h条件下,分析曝气生物滤池对COD、CMC和浊度去除效果和曝气强度对滤池运行的影响,研究滤柱高度方向污染物去除规律以及和微生物量、微生物活性间的关系。研究结果表明,随着气水比的增大,生物滤池对COD、CMC的去除效率增大,强烈的曝气作用会引起出水浊度增大。在气水比为4∶1的条件下,2组生物滤池对COD和CMC的平均去除率分别约为72%和65%、67%和62%。曝气生物滤池对COD、CMC、浊度的主要去除区域分别位于滤柱1.5、1.3和1.1 m高度以下区域。陶粒滤柱相对活性炭滤柱微生物量略高,两组滤池单位滤料微生物量和微生物脱氢酶活性沿滤柱高度方向变化趋势相似。两组滤池对CMC的去除主要依靠吸附作用,生物降解部分仅占CMC总去除率的34.7%和26.1%。     

硝化型曝气生物滤池的挂膜与启动

近年来,曝气生物滤池广泛应用于污水硝化过程中,硝化型曝气生物滤池应运而生。采用快速排泥挂膜法和自然挂膜法相结合的复合挂膜法,考察了进水是否含有机物对硝化型曝气生物滤池挂膜的影响。在19℃、HRT=55 min、出水DO=8 mg/L、进水NH4+-N约为50 mg/L的条件下,两滤池挂膜启动时间差异较大,进水不含有机物的1#滤池挂膜成功仅需18 d,当其运行稳定时NH4+-N的去除率达到100%;而进水含有机物的2#滤池挂膜成功需24 d,当其运行稳定时,COD和NH4+-N去除率分别为84.6%和91.2%。此结果表明,与含有机物的实际生活污水相比,采用不含有机物的模拟生活污水启动硝化型曝气生物滤池挂膜启动时间可缩短6 d,这主要是由于异氧菌产率系数比硝化菌大。