垃圾渗滤液处理工艺运行参数优化与技术比较

垃圾渗滤液是公认的一种成分复杂且难以处理的高浓度有机废水,笔者在北京市海淀区六里屯垃圾填埋场通过2007—2010年垃圾渗滤液处理的工程实践,以COD和氨氮的去除率为指标,研究了不同的垃圾渗滤液处理工艺组合,以及不同运行参数条件下对垃圾渗滤液的处理效果。结果表明,在中温UASB和A/O的平均水力停留时间(HRT)缩短1/3的情况下,通过改进A/O段曝气方式,优化系统的pH、DO等运行参数,用MBR替代絮凝工艺,使整个组合工艺对COD的年平均去除率达到了94.3%,氨氮的去除率维持在99.5%以上,出水氨氮稳定在10 mg/L以内,而改造前的COD与氨氮的年平均去除率仅为82.2%与55.3%。与改造前的UASB+A/O+絮凝工艺组合相比,改造后的UASB+A/O+MBR工艺组合具有更高的污染物去除能力、更好的抗缓冲性和稳定性。     

Fenton氧化-前置反硝化缺氧好氧池(A/O)处理荧光增白剂废水中试研究

采用Fenton氧化-前置反硝化缺氧好氧池(A/O)对荧光增白剂废水IC出水进行中试实验研究。实验表明,在Fe2+投加量为0.003 mol/L,进水pH值为3,[H2O2]/[Fe2+]为4∶1,反应时间为2 h的条件下,Fenton氧化法对COD的去除率可以达到46%以上,出水BOD5/COD的值由0.26提高到0.58。氧化后废水进入前置反硝化生物脱氮系统进行生化处理,该系统采用间歇式进水,水力停留时间为2 d,实验结果表明,A/O系统对COD、氨氮和总氮的去除率分别达41%、90%以上和86%。该组合工艺对COD的总去除率可达到67%,出水氨氮在20 mg/L以下,总氮在37 mg/L以下。     

两级UASB与好氧组合工艺处理城市生活垃圾渗滤液的启动研究

采用两级UASB与好氧组合工艺处理早期城市生活垃圾渗滤液.系统出水按不同比例回流到一级UASB中进行反硝化,同时进行产甲烷反应,有机物在二级UASB中被进一步降解,好氧池完成剩余有机物的去除和氨氮的硝化.启动阶段通过对原渗滤液不同比例的稀释,分5次逐步提高进水浓度,启动结束时完成了对原渗滤液的高效处理.在进水COD浓度从3000 mg/L提高到15000 mg/L,氨氮浓度从250 mg/L提高到1400 mg/L时,最终COD去除率稳定在92%左右,氨氮去除率可达99%以上,一级UASB中反硝化率接近100%,回流比为300%时系统总氮去除率为70%～80%.     

Fenton氧化与铁炭微电解组合预处理DMF废水

对COD表征模拟废水中DMF去除率的可行性进行了探讨。在此基础上,分别对铁炭微电解、Fenton氧化-铁炭微电解和铁炭微电解-Fenton氧化组合工艺对DMF废水的处理效果进行分析,结果表明,Fenton氧化-铁炭微电解工艺的处理效果较好。在pH=5,反应时间为1 h,FeSO4·7H2O投加量为1 000 mg/L、H2O2投加量为2.67 mL/L和不曝气的最佳反应条件下,Fenton氧化-铁炭微电解工艺对实际废水和废液中COD的去除率分别达到66.67%和72.22%,从而验证了该工艺处理DMF废水的可行性。此外,Fenton氧化处理DMF废水过程实际上是将酰胺基团和羰基的不饱和双键氧化分解的过程。     

水解酸化—多级厌氧—两级串联A/O处理阿奇霉素废水效果研究

阿奇霉素废水具有高COD、高氨氮、高抗生素残留等特点,为提高废水处理工艺的降解效率和稳定性,采用水解酸化—多级厌氧—两级串联A/O工艺对其进行处理。结果表明:当进水平均COD为8 753mg/L时,出水平均COD为377mg/L,COD去除率达到95.69%,多级厌氧段的平均容积产气率为0.136 m3/(m3·d);当进水平均氨氮为324 mg/L时,出水平均氨氮为31mg/L,氨氮去除率达到90.43%;当进水阿奇霉素为63.1mg/L时,出水阿奇霉素为4.5mg/L,阿奇霉素降解率为92.87%。系统稳定运行后,微型动物在一级O池内以豆形虫、草履虫为主,在二级O池内以红斑瓢体虫、表壳虫为主。     

A/O膜生物反应器处理高浓度氨氮废水试验研究

对A/O膜生物反应器处理高浓度氨氮废水进行了研究,着重考察硝化液回流比和C/N对系统脱氮效能的影响.研究表明,当硝化液回流比为2、C/N为6时.系统对COD、氨氮、TN的平均去除率分别达96.17%、97.76%、76.29%;A/O膜生物反应器稳定运行期间,氨氮容积负荷去除量与进水氨氮容积负荷呈现良好的线性关系;当A/O膜生物反应器内MLSS稳定在9～13 g/L时,上清液COD较低,膜压差增长缓慢.     

短程硝化反硝化工艺处理低C/N餐厨废水

针对餐厨废水的水质特点,提出低C/N下的短程硝化反硝化餐厨废水处理组合工艺。通过控制微氧区、好氧区DO分别为0.5 mg/L和2.5 mg/L;硝化液,微氧区混合液和污泥回流比分别为200%、100%和100%,可以实现NO-2-N累积率达到90%以上,COD、氨氮平均去除率为73.42%和98.57%。较低的C/N使得反硝化效果不佳,对反应器进水补充适量的甲醇作为碳源,在COD/TN约为4的情况下,以NO-2-N为主的反硝化可以使反应器对TN的去除率达到94%,出水各项指标符合相关排放标准,实现了餐厨废水高效和经济的生物脱氮。     

应用改进型巴顿甫工艺处理中低浓度味精废水

对浙江蜜蜂集团有限公司中低浓度味精废水处理设施改造前后的处理效果进行了分析.中低浓度味精废水的主处理工艺采用改进型巴顿甫(Bardenpho)两段A/O脱氮工艺,COD总去除率达到98.2%,氨氮总去除率达到了97.7%,实现了高有机物、高氨氮味精废水的达标排放.     

UASB反应器对芳香族化合物反硝化降解特性研究

以苯、联苯和萘为模型化合物,研究了上流式厌氧污泥床反应器(UASB)在反硝化连续流运行条件下对含上述污染物废水的处理效果,并以葡萄糖为补充碳源,考察了COD/NO^-₃-N(简称C/N)比对有机物反硝化降解特性的影响。研究结果表明,当进水COD浓度约为900 mg/L,苯、联苯和萘总浓度约为60 mg/L,NO^-₃-N为20～60 mg/L时,UASB反应器能够在硝酸盐还原条件下稳定去除废水中有机污染物,其中COD平均去除率可达到85%,苯、萘和联苯平均去除率分别为90%、81%和71%。3种芳香烃反硝化降解速率顺序为苯>萘>联苯。 C/N比对苯的降解影响不十分显著,在C/N为5～30范围内,苯的去除率稳定在87%～92%;萘和联苯去除率受C/N影响较大,在C/N比为15时萘和联苯的去除率均达到最大,分别为82%和77%。     

MFC强化同步短程硝化反硝化工艺的启动

微生物燃料电池(MFC)可在阴极实现反硝化、短程反硝化和同步硝化反硝化并产生电能,但在MFC阴极实现同步短程硝化反硝化的研究尚未见到报道。为了探讨MFC阴极同步短程硝化反硝化工艺的性能,将双室曝气阴极MFC与A/O脱氮工艺结合处理人工模拟低碳氮比废水。通过静置运行15 d使得MFC阴极室亚硝态氮得以积累,氨氧化菌得以富集。随即改为连续运行后第21天成功启动同步短程硝化反硝化MFC;阴极出水氨氮浓度为0.3 mg/L,亚硝态氮浓度为15.9 mg/L,硝态氮浓度为0.6 mg/L,亚硝化率达到95%以上,阴极电极自养反硝化去除率达到50%以上,COD去除率达到85%以上。结果表明,将MFC与同步短程硝化反硝化工艺结合,通过阴极室中氧气得电子获得高p H,可以强化同步短程硝化反硝化工艺,完成生物脱氮的同时回收电能,并具有减少外加碱度的优势。     

超声波/Fenton处理含酚废水的影响因素

实验研究主要影响因素对超声波/Fenton试剂处理苯酚废水效果的影响,确定工艺参数。以人工配制的模拟苯酚废水为实验水样,通过静态实验研究p H值、Fe SO4·7H2O投加量、H2O2投加量和超声时间对苯酚和COD去除率的影响。研究结果表明,对于苯酚浓度为200 mg/L,COD为476.6 mg/L苯酚废水,在实验用水量为1 000 m L,p H值为6,Fe SO4·7H2O投加量为800 mg/L,H2O2投加量为Qth,超声时间为30 min的条件下,苯酚去除率可达到92.27%,COD去除率可达到82.48%,处理后苯酚浓度为14.80 mg/L,COD为83.50 mg/L。p H值、Fe SO4·7H2O投加量、H2O2投加量和超声时间对超声/Fenton工艺处理苯酚废水均有较显著地影响,工程应用时应给予足够的重视。     

UASB/MBR-CANON工艺处理高氮活性印花废水

针对棉织物活性印花废水高氮、高色度、高COD等特点,采用上流式厌氧污泥床反应器与完全自养脱氮膜生物反应器组合工艺(UASB/MBR-CANON),处理模拟高氮活性印花废水。实验过程分为独立启动和串联运行2个阶段,探究了不同基质浓度条件下UASB/MBR-CANON反应器对高氮活性印花废水的处理效果。结果表明:UASB和MBR-CANON反应器分别经过140 d独立启动运行后,UASB反应器与MBR-CANON反应器完成串联运行,此时总氮平均去除率达到72%, COD平均去除率达到74%,染料平均脱色率达到82%;在MBRCANON反应器运行的200 d内,通过对膜表面污染物分析发现,膜表面滤饼层胞外聚合物中多糖和蛋白质含量分别为52 mg·L~(-1)和17 mg·L~(-1)。膜通量数据表明,在低通量状态下,膜通量衰减速率较为缓慢,经过清洗后,膜通量可恢复初始通量的80%～90%。进一步分析可知,采用UASB/MBR-CANON工艺处理高氮活性印花废水具有较高的技术可行性,以上研究结果可为该工艺的工程化应用提供参考。     

焦化废水中总氮的构成及在生物工艺中的转化

为了明确焦化废水中总氮的构成及在生物工艺中的转化利用,统计分析了总氮及5种无机含氮化合物在A/O1/O2、A/O1/H/O2和O1/H/O23个生物处理工艺中的浓度变化,结合模拟实验研究好氧反应中含氮化合物的氨化作用,并探索高浓度氨氮情况下硝化作用的条件控制。结果表明,总氮由氨氮、硫氰化物、氰化物和有机含氮化合物等构成;氨氮和硫氰化物占总氮比例超过80%,是主要贡献者。模拟实验中在COD和SCN-浓度为4 465和1 238 mg/L水质状况下,控制温度17~19℃、p H 7~7.5、溶解氧1~5 mg/L、SV30为30%,连续曝气50.5 h时实现COD和SCN-去除率达90%和99%。在O1/H/O2工艺二级好氧池中,氨氮浓度380~400 mg/L时,控制温度23~27℃、p H为7.8~8.3条件下,调试运行23 d实现完全硝化作用。研究证明,影响氨化过程与硝化过程效率的因素包括水质、温度、p H、污泥浓度与停留时间等。     

低C/N比水产养殖废水生物脱氮实验研究

随着短程硝化-反硝化理论研究的发展,在低C/N比条件下,实现污水的生物脱氮处理已成为可能。为此,设计了水产养殖用水的三级生物膜短程硝化-反硝化处理工艺,并对该工艺在去除模拟水产养殖废水主要污染物的作用进行了初步研究。研究结果表明,在进水pH值7.5~8.5,温度为28~32℃,溶解氧为0.5~1 mg/L,游离氨浓度为5~10 mg/L的条件下,模拟废水的COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别达到94.4%、91.6%和70.1%;并且低C/N比对出水氨氮NH4+-N的去除率影响不大,NO2--N的平均浓度控制在5.2 mg/L以下,低于鱼类的耐受浓度。表明该短程硝化-反硝化工艺设计,可用于低C/N比水产养殖废水主要污染物的生物处理,尤其是可消除NO2--N对水产养殖的潜在威胁,基本达到养鱼回用标准。     

曝气生物流化池生物强化处理高氨氮制革废水研究

以曝气生物流化池(ABFT)I艺为核心,通过投加高效菌酶添加剂(简称菌荆)的方法对高氨氮制革废水进行生物强化处理研究.结果表明,在菌剂投加量为0.4 kg/m3,总水力停留时间为32 h(其中生化处理段水力停留时间为29 h)条件下,菌剂投加10 d后氨氮的去除率可达80.2%,25 d后系统即可稳定运行;出水氨氮平均为4.8 mg/L,去除率为98.8%;出水COD平均为137 mg/L,去除率为76.4%.无机碳化合物和生长因子对硝化反应有促进作用,使氨氮的去除率提高约6.6%.该结果显示了ABFT工艺在处理高氨氮制革废水上具有明显优势.     

水洗碳氢溶剂废气的废水生物降解效能及影响因素研究

采用厌氧折流板反应器(ABR)/连续搅拌反应器(CSTR)组合工艺,通过构建共基质体系对水洗碳氢溶剂废气的废水(简称水洗废水)进行处理研究,探讨了共基质体系可行性,考察了水力停留时间(HRT)、硝化液回流比(R,%)、COD和氨氮质量比(C/N)、pH等对水洗废水处理效率的影响。结果表明:(1)共基质体系对去除水洗废水中难降解有机物效果显著。水洗废水占总废水的体积分数≤60%时共代谢效果最佳,COD平均去除率高于84%,氮污染物的去除受该体系影响小。(2)HRT=12h时碳污染物去除效果最佳,COD平均去除率为89.40%。较长的HRT利于脱氮,HRT=24h时氨氮平均去除率达98%,平均出水氨氮为0.87mg/L。R=300%(体积分数)时碳氮污染物去除效果最优。(3)C/N=10时组合装置对废水的脱氮除碳性能最好,COD、总有机碳(TOC)、氨氮和TN平均去除率分别为87.93%、93.11%、95.94%和77.29%。除碳最适pH为6.7,脱氮偏好碱性环境(pH=8.6)。     

活性炭吸附-Fenton氧化处理高盐有机废水

采用活性炭吸附-Fenton氧化耦合工艺处理高盐度难降解有机废水的性能。考察了不同工艺参数对活性炭吸附及Fenton氧化对高盐有机废水处理效率的影响。结果表明,采用活性炭单独处理时,在pH=6.0,活性炭投加量为9.0g/L,吸附时间为60 min条件下,COD去除率最大,达到47.5%。活性炭吸附处理后,废水再采用Fenton氧化处理,在FeSO4.7H2O投加量为3.0 g/L,H2O2投加量为4.7 g/L,反应时间为30 min条件下,COD去除率最大,达到84.4%。整体而言,经过活性炭吸附和Fenton氧化处理后,废水COD由初始浓度13 650 mg/L降至560 mg/L,去除率达到95.9%。活性炭吸附-Fenton氧化耦合工艺适合高盐度难降解有机废水的处理。     

两级UASB与好氧组合工艺处理城市生活垃圾渗滤液的启动研究

采用两级UASB与好氧组合工艺处理早期城市生活垃圾渗滤液。系统出水按不同比例回流到一级UASB中进行反硝化，同时进行产甲烷反应，有机物在二级UASB中被进一步降解，好氧池完成剩余有机物的去除和氨氮的硝化。启动阶段通过对原渗滤液不同比例的稀释，分5次逐步提高进水浓度，启动结束时完成了对原渗滤液的高效处理。在进水COD浓度从3000mg／L提高到15000mg／L，氨氮浓度从250mg／L提高到1400mg／L时，最终COD去除率稳定在92％左右，氨氮去除率可达99％以上，一级UASB中反硝化率接近100％，回流比为300％时系统总氮去除率为70％～80％。     

微电解强化微生物菌种对高氨氮低碳氮比黑臭水的脱氮研究

针对高氨氮低碳氮比(C/N)黑臭水进行脱氮研究,通过硝化菌和反硝化菌共同作用,并在后期耦合铁碳微电解(IC-ME)强化脱氮。单因素控制变量实验表明,硝化菌和反硝化菌在30℃硝化/反硝化效果较优,平均氨氮去除率为71.62%,硝态氮去除率可达到67.52%;在溶解氧(DO)为3 mg/L时硝化效果较好,平均氨氮去除率达到了70.08%;在后期投加150 g/L铁碳填料时,反硝化效果最好,2#和3#反应器硝态氮去除率最高分别提高到了81.78%和91.17%。长时间运行反应器后,氨氮去除负荷达到0.193 kg/(m³·d),化学需氧量(COD)去除负荷达到1.786 kg/(m³·d)。单独的微生物菌种针对高氨氮低C/N黑臭水脱氮还有一定的局限性,通过后期耦合IC-ME,脱氮效率明显提升,总氮(TN)去除率可从45.65%提升到58.91%。     

O_3、H_2O_2/O_3及UV/O_3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2/O3和UV/O3等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为:接触时间40 min,溶液pH 8.5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47.14%和73.47%;H2O2/O3及UV/O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高,但H2O2/O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量.研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用.