生物接触氧化—段法处理重庆市城市污水

一、前言生物接触氧化法是普通曝气和生物过滤两种方法的结合.它主要是通过接触氧化池进行污水处理的.接触氧化池内装有生物载体——填料.填料表面附着生物膜,污水通过生物膜而得到净比.因此又称此法为固定生物膜法.     

生物接触氧化法的新型填料

生物接触氧化法是以生物膜净化废水的处理工艺。该法具有处理时间短、氧化效率高、节省构筑物体积、运行管理方便等优点。一般接触氧化法都采用波纹板、塑料蜂窝、玻璃钢蜂窝等硬性填料。由于硬性填料价格昂贵、使用不当易发生填料堵塞等问题,接触氧化法在应用上受到了一定的局限。因此寻求价廉易得、经久耐用、不易堵塞的新型填料成为接触氧化法迫切需要解决的问题。为探讨软性填料在毛纺染色废水中的应用,从1980年,北京清河毛纺织厂、北京纺织科学研究所、纺织部设计院开展协作,在北京清河毛纺织厂进行了“软性填料生物接触氧化法处理毛纺染色废水”的试验研究工作。在试验研究过程中,先后进行了对不同纤维填料的筛选、涤纶纤维填料不同结构型式的选择     

生物接触氧化-滴滤工艺处理水产养殖废水的效能研究

为了高效处理水产养殖废水,采用了生物接触氧化-滴滤(以陶粒为滤料)组合工艺,并对该组合工艺的处理效果进行考察。以生物接触氧化池中组合填料的密度、停留时间以及滴滤的水力负荷作为研究对象,通过对CODMn、氨氮、TN等参数的分析,得到了该组合工艺的处理效果。研究表明:当工艺中组合填料密度(组合填料与废水的体积比)为9.24%,生物接触氧化水力停留时间为0.85 h,滴滤的水力负荷为27.2 m3/(m2·d)时,CODMn、氨氮、TN、TP的去除率可分别高达55.31%、34.31%、57.64%和20.25%。证明采用该组合工艺净化水产养殖废水具有可行性。     

强化原位生物接触氧化技术改善水源水质的试验研究

在扬水曝气条件下,在原位进行了强化生物接触氧化技术改善滦河水源水质的试验研究,分析测定其处理效果,研究了生物填料悬挂于自然水体不同水深、不同水力停留时间下对生物预处理效果的影响.试验结果表明,扬水曝气加原位采用生物接触氧化组合用于水源水质改善是可行的;该技术对水中CODMn、氨氮、叶绿素a、真实色度、TOC、UV254、铁和锰平均的去除率分别可达10.1%、64.1%、42.4%、48.6%、12.5%、9.5%、48.9%和41.9%;生物填料可悬挂在水体0～3 m水深区,停留时间应大于2～3 h.     

煤渣填料生物接触氧化法处理我市生活废水技术探讨

通过分析煤渣填料生物接触氧化法处理我市生活污水的实在效果,简要介绍煤渣填料生物接触氧化法的工艺流程及设计要点,对煤渣填料生物接触氧化法的实在使用效果表示肯定。     

间歇曝气生物接触氧化法处理微污染水实验研究

实验研究了不同间歇条件下,间歇曝气生物接触氧化法对微污染水的处理效果,比较了其对比连续曝气生物接触氧化法的优越性.结果表明,在曝气强度为4 m3/(m2·h),停曝比为6∶4～9∶1的间歇曝气条件下,间歇曝气生物接触氧化法对氨氮和CODMn平均去除率分别达到69.49%～93.51%和21.12%～24.29%,生物填料上的生物量为265.53～938.63nmol/m3.在保障溶解氧大于4 mg/L的前提下,停曝比大于等于8∶2,间歇曝气生物接触氧化法处理效果好于连续曝气生物接触氧化法,且比连续曝气生物接触氧化法节省气量60%～80%.     

采用生物膜工艺处理低浓度有机污水的中试研究

采用曝气生物滤池及生物接触氧化工艺处理低浓度有机污水,曝气生物滤池以悬浮填料为生物载体,进水ρ(COD_Cr)为50～150 mg/L,实验规模均为12～36 m3/d.结果表明,采用生物膜法的曝气生物滤池及生物接触氧化工艺对低浓度有机污水均有较好的处理效果,水力停留时间是影响处理效果的关键因素,COD_Cr的去除率为40%～70%,NH₃-N的去除率受水力停留时间影响较大,为3%～90%;对比采用颗粒填料的曝气生物滤池与生物接触氧化2种工艺,曝气生物滤池处理效果稍好,但差别并不明显;与生物接触氧化工艺相比,采用新开发的中空悬浮填料的曝气生物滤池COD_Cr去除率提高25%,NH₃-N去除率提高10%.      

环保产业市场

·新技术·新工艺·上海金山石化总厂开发的无剩余污泥生物膜法(A/O)系统处理工业废水技术,是由活性菌液技术、软性纤维填料平流厌氧滤池技术、软性填料生物接触氧化技术、污泥厌氧酸化技术和生物膜法氧化沟技术等组合的一项综合技术。其主要流程为,污泥厌氧酸化池—混合池—厌氧滤池—生物接触氧化池—沉淀池—生物膜氧化沟等。具有耐冲击力强、去除效果好、能减少污泥,甚至达到无剩余污泥排放等优点。适用于涤纶废水和其他组分复杂、浓度变化大的工业废水处理。     

GM—1型立体填料应用试验

GM-1型立体填料是用改性聚丙烯制怍的丝状接触填料。它具有软性填料和刚性填料的优点,既适用于低浓度污水也适用于高浓度污水。在生物接触氧化处理污水工艺中是一种比较理想的填料。     

玄武岩纤维填料生物接触氧化法提升食品废水处理的效果评价:以日本Mizkan Holdings美浓加茂工厂为例

食品废水有机负荷高,波动性大,常规生物膜法处理工艺复杂且成本较高。采用加入玄武岩纤维(BF)填料及生物处理剂(SE-2)的新型生物接触氧化处理工艺,在日本株式会社Mizkan Holdings美浓加茂工厂开展食品废水处理试验评价。试验结果表明:该新型工艺中BF填料可形成球形"生物巢",在较低DO(0. 5 mg/L左右)条件下可实现COD、TN和TP的稳定去除,出水质量浓度分别在20,10,1 mg/L以下,去除率均达到95%以上,满足排放要求。与原工艺相比,该工艺的剩余污泥产量可减少20%以上,整体处理费用降低10%～30%。该工艺具有一定的应用和推广价值。     

生物膜反应器-单宁酸铁处理低C/N废水的脱氮性能

采用生物膜反应器耦合包埋型单宁酸铁处理低C/N比废水,考察其脱氮性能,分析了生物脱氮过程功能菌群的变化,以及单宁酸铁强化脱氮的作用机制.结果表明,生物膜反应器耦合包埋型单宁酸铁,具有低C/N比废水高效脱氮性能.进水C/N比为1：2.7时,TN平均去除率可达80.0%,TN平均去除负荷为1.38kg/（m³·d）.生物膜反应器内随着进水C/N比降低,优势脱氮过程从同步硝化-反硝化过程向同步短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化（SNAD）过程转变,厌氧氨氧化过程对TN去除的贡献率逐渐升高至76.2%,亚硝化菌群和厌氧氨氧化菌群成为优势生物脱氮功能菌群.包埋型单宁酸铁在生化处理后,通过吸附-催化氨氧化作用同步去除氨氮和亚硝酸盐氮,进一步提高TN去除性能.因此,耦合单宁酸铁强化生物膜反应器SNAD脱氮过程,是实现低C/N比废水高效脱氮新的有效途径.     

厌氧/好氧生物接触氧化工艺耦合微生物燃料电池技术处理农村生活污水

为研究微生物燃料电池(MFC)在农村生活污水处理工艺中对污染物去除效果的影响及其产电效率,在厌氧/好氧生物接触氧化反应器中构建了MFC,并进行实验研究。结果表明:增加了MFC构建可以使装置的COD去除率从87.67%提高到96.19%,总氮和悬浮物去除率也有一定提高,分别从61.6%和84.6%提高到64.7%和87.9%,但对氨氮和总磷的去除效果影响不明显。稳定期,当外接500 Ω电阻时,装置中MFC的输出电压可达到0.33~0.51 V,总产电功率和库仑效率分别为169.13~192.12 mW/m3和2.50%。微生物分析表明,装置中构建MFC可以提高整个装置中与产电和有机物去除相关的微生物(Trichococcus)、好氧区的脱氮微生物(Dokdonella和Rhodobacter)和除磷微生物(norank_f__Caldilineaceae和Anaerolineaceae)等的相对丰度,从而提高装置的污水处理效率。     

生物接触氧化法处理有机废水的进展

本文综述了生物接触氧化法在固定化载体（填料），反应器及工艺等方面研究的新进展，重点介绍了极具推广价值的废水处理新工艺－－曝气生物滤池及新型陶瓷粒状填料。     

不同填料UAFB-ANAMMOX反应器的脱氮效能

由于厌氧氨氧化菌增殖速率缓慢,对环境因素敏感,导致反应器启动时间长且运行不稳定. 以人工配水为研究对象,采用UAFB(升流式厌氧固定床)反应器,分别填充组合填料、聚氨酯泡绵和立体弹性纤维作为生物载体,对各载体的挂膜特征及厌氧氨氧化的实现与稳定特性进行了研究. 结果表明:与聚氨酯泡绵和立体弹性纤维相比,组合填料在快速启动反应器及运行稳定性上有较大优势,反应器启动时间为42d,稳定运行后期NH₄+-N及NO₂--N的去除率均达到90%以上,最大TN去除负荷(以N计)为1.239kg/(m3·d);并且组合填料挂膜效果较好,生物膜跟载体结合较紧密. 以聚氨酯泡绵为载体的反应器启动时间(66d)长,挂膜效果较差,膜易脱落;稳定运行后期NH₄+-N及NO₂--N的去除率分别大于90%与95%,最大TN去除负荷为1.268kg/(m3·d). 以立体弹性纤维为载体的反应器对ρ(DO)和ρ(基质)及水力冲击等环境因素较为敏感,运行效果不稳定,最大TN去除负荷仅为0.724kg/(m3·d).      

生物活性炭厌氧氨氧化反应器启动过程研究

采用生物活性炭反应器进行厌氧氨氧化启动实验,以考察生物活性炭对该启动过程的加速作用.在3个相同的UASB反应器中接种由厌氧颗粒污泥和厌氧絮状污泥组成的混合污泥,以含NH4+-N和NO2--N的人工配水为进水,连续运行,并分别在反应器运行的第0、33、56 d添加颗粒状活性炭载体.结果表明,第0 d添加载体的反应器在运行90 d后脱氮性能无显著提高,暂停运行1个月后,经过33 d(累计123 d)二次启动成功.而第33 d、56 d添加载体的反应器分别历经49 d、85 d成功启动,实现了厌氧氨氧化反应器的快速启动.3个反应器启动后总氮的平均去除率分别为89.8%、86.7%、86.7%.反应器启动运行过程可分为菌体自溶期、停滞期、活性提高期和稳定脱氮期,最适宜加入GAC载体的时间为停滞期开始之后.     

2种BDPs固相反硝化的脱氮效果对比

利用批量和连续流填充床试验对比了2种BDPs(可生物降解聚合物)——PBS(聚丁二酸丁二醇酯)和PCL(聚ε-己内酯)的反硝化效果. 批量试验结果表明,在脱氮稳定阶段,B1(PCL)和B2(PBS)对TN的平均去除率和反硝化速率分别为97.4%、67.0%和7.5、1.8 mg/(L·h),B2均明显优于B1. 连续流试验中,在进水ρ(NO₃--N)为16.8～18.8 mg/L、HRT(水力停留时间)为4.0 h的条件下,L1(PCL填充床)的反硝化速率大于L2(PBS填充床). 但是随着HRT的减小,L1呈现出比L2更快的反硝化速率. L2和L1分别在HRT为2.0和1.5 h时获得最大反硝化速率,分别为7.7和9.3 mg/(L·h). ESEM(环境扫描电子显微镜)观察结果表明,生物膜剥离后,PCL和PBS颗粒表面均出现大量的坑洞,并且PCL颗粒表面坑洞的密集程度远大于PBS. 三维荧光光谱(3D-EEM)分析结果表明,L2和L1出水中的溶解性有机物主要为类色氨酸这类简单的蛋白质和SMP(溶解性微生物代谢产物),并且L1水中SMP的荧光峰强度明显高于L2.      

部分亚硝化-厌氧氨氧化耦合工艺处理污泥脱水液

在缺氧滤床+好氧悬浮填料生物膜工艺中实现部分亚硝化,然后进行厌氧氨氧化(ANAMMOX),考察其对高含氮、低C/N污泥脱水液的处理能力.结果表明,亚硝化反应器在15~29℃、DO 6~9mg/L条件下,通过综合调控进水氨氮负荷(ALR)、进水碱度/氨氮、水力停留时间(HRT)等运行参数,可以调节出水(NO2--N)/(NH4+-N)的比率,能够较好地实现部分亚硝化反应以完成厌氧氨氧化.当进水ALR为1.16kg/(m3·d),进水碱度/氨氮为5.1时,出水(NO2--N)/(NH4+-N)在1.2左右,(NO2--N)/(NOx--N)大于90%,进入ANAMMOX反应器的氮物质去除率达到83.8%.     

Oxidation behavior of ammonium in a 3-dimensional biofilm-electrode reactor

Excess nitrogenous compounds are detrimental to natural water systems and to human health. To completely realize autohy- drogenotrophic nitrogen removal, a novel 3-dimensional biofilm-electrode reactor was designed. Titanium was electroplated with ruthenium and used as the anode. Activated carbon fiber felt was used as the cathode. The reactor was separated into two chambers by a permeable membrane. The cathode chamber was filled with granular graphite and glass beads. The cathode and cathode chamber were inhabited with domesticated biofilm. In the absence of organic substances, a nitrogen removal efficiency of up to 91% was achieved at DO levels of 3.42 ± 0.37 mg/L when the applied current density was only 0.02 mA/cm^2. The oxidation of ammonium in biofilmelectrode reactors was also investigated. It was found that ammonium could be oxidized not only on the anode but also on particle electrodes in the cathode chamber of the biofilm-electrode reactor. Oxidation rates of ammonium and nitrogen removal efficiency were found to be affected by the electric current loading on the biofilm-electrode reactor. The kinetic model of ammonium at different electric currents was analyzed by a first-order reaction kinetics equation. The regression analysis implied that when the current density was less than 0.02 mA/cm^2, ammonium removal was positively correlated to the current density. However, when the current density was more than 0.02 mA/cm^2, the electric current became a limiting factor for the oxidation rate of ammonium and nitrogen removal efficiency.     

不同接种污泥的厌氧氨氧化反应器启动特性及菌群结构演替规律分析

采用两套相同的膨胀颗粒污泥床(EGSB),分别接种城市污水处理厂活性污泥(A)和厌氧颗粒污泥(B)启动厌氧氨氧化反应器,考察了A、B反应器中污泥的形态、脱氮性能、容积氮负荷和氮去除负荷的差异,同时利用高通量测序技术从分子生物学水平分析启动过程中菌群结构演替规律.结果表明:反应器运行119 d后,A、B反应器均成功培养出成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥,其中相比于B反应器,A反应器缩短了厌氧氨氧化启动过程的菌体自溶和活性迟滞阶段.微生物群落结构分析结果进一步表明,在活性迟滞和活性提高阶段,A反应器中浮霉菌门(Planctomycetes)的丰度分别为1.18%、5.98%,而B颗粒污泥反应器中浮霉菌门(Planctomycetes)的丰度仅为0.92%、1.41%,说明A反应器Planctomycetes菌在菌体自溶和活性迟滞阶的增长速度大于B反应器.此外,经过119 d的启动,A反应器中Candidatus Brocadia丰度可以达到11.34%,而B反应器中Candidatus Brocadia丰度仅为7.28%.     

玻璃纤维负载P25光催化接触氧化活性艳红X-3B

在玻璃纤维上焙烧P25制备了负载型TiO2光催化剂,探讨了焙烧温度对催化活性的影响,设计了光催化接触氧化反应器,并以活性艳红X-3B为模型污染物,考察溶液pH值、共存阴离子(CO₃^2-、SO₄^2-、Cl-)对光催化反应的影响.结果表明,焙烧温度直接影响负载后催化剂的活性,300℃负载时活性最高,SEM照片显示此时P25与载体结合牢固、负载颗粒均匀.酸性条件对活性艳红X-3B的降解有利,当溶液初始pH由2.0上升到10.0时,活性艳红X-3B的降解率从90.06%下降至42.71%.共存的CO₃^2-、SO₄^2-对活性艳红X-3B降解的影响不大,但Cl^-对氧化过程有明显的抑制,使活性艳红X-3B的降解率下降17.03%.利用成熟的光催化剂P25,通过烧结的方法制备负载型催化剂是当前替代粉末催化剂的较为可行的方案.