磁粉在磁加载混凝深度除磷中的作用机理分析

为适应天津新地(DB 12/599-2015)对出水总磷的排放需求,对天津某污水处理厂二沉池出水进行磁加载混凝工艺深度除磷实验。探讨了3种磁粉在粒径、表面电荷和磁感应强度等方面对混凝的影响;对比了磁加载混凝和常规混凝在沉降时间、絮体生长动力学的差异;分析了磁加载混凝和常规混凝对于不同形态磷的去除效果。结果表明,在磁加载混凝技术深度除磷中,磁粉的粒径、电性和磁性的协同作用是提高混凝效果的主要因素,粒径范围适中,表面带正电荷,磁感应强度越大越有利于污染物的去除。磁加载混凝技术可减少混凝剂用量、缩短沉降时间、提升去除效果,磁粉在混凝过程中起电性中和、表面吸附、絮凝成核、快速沉降的作用。     

介质加载混凝过程中磷和溶解性有机物的去除特征及混凝机理

为考察介质加载混凝过程中污染物去除特征与探讨混凝机理,考察了不同形态的磷和溶解性有机物(DOM)的变化,并结合混凝絮体粒径与形貌,分析了介质加载的混凝机理。结果表明：溶解性污染物主要去除机制为聚合氯化铝(PAC)水解产物的吸附和螯合作用,高芳香性、腐殖化和分子质量为4 000~50 000 Da的DOM去除率较高;石英砂可强化去除悬浮态磷及腐殖酸类DOM;磁种可强化有机磷、${\rm{PO}}_4^{3 - }$-P和DOM的去除效果;回收磁种的微絮体结构使其对磷与大分子DOM具有更好的去除效果。介质加载混凝过程的关键作用在于形成密实性絮体,从而增强了絮体的强度和沉降性能,实现了污泥减量。研究结果可为介质加载混凝在水处理中的推广应用提供参考。     

生物膜-磁分离集成装置处理污染河水工艺参数优化

采用生物膜-磁分离集成装置对污染河水进行了污染物去除实验。对集成装置的生物膜反应区、磁分离反应区分别进行单因素实验、响应曲面实验,研究了集成装置的关键参数对污染河水处理效果的影响,探寻其最佳工艺参数。结果表明:在生物膜反应区中,水力停留时间(HRT)、曝停比和温度分别在12 h、6∶6和28℃NH_4~+-N、TN和COD_(Mn)的去除率分别达到90%、60%和90%左右;在磁分离反应区中,聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)和磁种的投加量分别在133.02、2.96和171.66 mg·L~(-1)的最优条件下,对生物膜处理水中TP的去除率达到了96.55%,且PAC投加量对除磷效果影响最为显著;稳定运行集成装置,出水NH_4~+-N、TN、COD_(Mn)和TP的去除率分别达到91.78%、61.25%、93.85%和97.12%。本实验结果为污染河水的脱氮除磷提供了重要参考。     

菖蒲和空心菜在处理微污染河水潜流人工湿地中的应用

为了探讨修复微污染河水的潜流湿地中植物对污染物去除效果的影响及其生长变化,在野外条件下构建2座分别栽种菖蒲和空心菜的水平潜流人工湿地,并以未栽种植物的湿地作空白。分析了湿地中污染物的去除效果,考察了湿地中植物的生物量、根系活力和氮磷含量的变化。植物湿地中污染物净化效果优于空白湿地,菖蒲和空心菜湿地对氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和高锰酸盐指数(CODMn)的平均去除率分别为61.1%和57.5%,31.5%和39.7%,24.7%和25.5%,20.4%和20.7%。实验结果表明,湿地中菖蒲的根系鲜重是空心菜的4.2倍,但其根系活力低于空心菜。2种植物均可在湿地中正常生长,但受湿地中营养盐浓度的限制性影响,移栽后的植物组织氮磷含量与移栽前相比下降了11.8%~20.3%。植物在净化微污染河水的潜流人工湿地中对N、P的去除起重要作用。     

阿科蔓氧化塘净化城市微污染河水中试研究

采用添加阿科蔓生态基的曝气氧化塘对长春市新凯河污染河水进行了中试实验。研究结果表明,氧化塘中COD、NH+4-N和TP的去除率随季节变化较大,高温溶解氧不足时,曝气能明显提高污染物去除率。低温时,低强度曝气有利于温度的传递,延长氧化塘的运行时间。溶解氧大于2 mg/L时,夏季时COD去除率最高达到40.89%,NH+4-N去除率最高达到57.11%,秋季时TP去除率最高达到34.65%。COD、NH+4-N和TP的平均出水浓度分别达到37.92、4.02和0.56mg/L,基本满足地表水Ⅴ类水质要求。     

响应曲面法优化强化混凝工艺处理微污染水

为进一步提高微污染水中氨氮、有机物去除效果,采用响应曲面法对强化混凝工艺处理微污染水的影响因素和去除效果进行研究,实验以混凝剂投加量、助凝剂投加量和助凝剂投加点为影响因素,浊度、氨氮和COD去除效果为响应值,利用Design-Expert软件对实验数据进行处理,得到二次响应曲面模型,各因素间的交互作用对响应值的影响以及优化水平值。模型优化结果显示,强化混凝处理微污染水的最佳工艺条件为：PAFC投加量17.80 mg·L-1,PAM投加量0.39 mg·L-1,PAM于快速搅拌结束投加,此时浊度、氨氮、COD的去除率分别为68.03%、10.92%和30.2%,最终通过模型的验证证明了响应曲面法用于优化强化混凝工艺处理微污染水的可行性和有效性。     

潜流人工湿地对微污染河水的净化效果

为了探讨潜流人工湿地对微污染河水的净化效果,在野外条件下构建潜流人工湿地,分析了湿地中pH、氧化还原电位(ORP)和DO的进出水变化,考察了湿地中污染物的净化效果,探讨了温度对湿地净化效果的影响。各湿地进、出水DO浓度相差不大;除美人蕉湿地外,其余湿地出水pH较进水变化较小;植物湿地出水ORP较进水均有所增大。植物湿地对污染物的去除效果均优于空白湿地,且随着气温的升高,NH4+-N、TN和CODMn的去除率逐渐增加,去除率分别可达90%、50%和20%。TP去除率却未随温度发生明显变化,始终波动在30%～60%之间。相关性分析结果表明湿地中NH4+-N和TN的去除率与温度相关,较低的有机物浓度造成CODMn的去除率与温度相关性差,由于湿地对磷的去除主要以颗粒态磷(PP)为主,TP的去除与温度不相关。     

气动絮凝强化处理城镇污染河水

为减轻水体污染,缓解环境压力,对典型城镇污染河水进行气动絮凝实验研究。在设定的实验条件下,以某大学中水站格栅后生活污水稀释配制的水样来模拟典型城镇污染河水并作为实验研究对象,以无机高分子聚合物聚合氯化铁铝(PFAC)为絮凝剂,有机高分子聚合物聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂。在此基础上,以浊度、COD、总磷和溶解氧为测定指标,采用连续流的方式进行一系列实验研究。实验结果显示:采用微孔曝气头进行曝气,当混合阶段充气量及絮凝池第一格、第二格充气量分别为1.778 m3空气/m3处理污水量、1.444 m3空气/m3处理污水量和0.622 m3空气/m3处理污水量时,城镇污染河水中污染物的去除效果最佳。其浊度、COD、TP的去除率可分别达93.6%、68.6%和73.5%。此外,在处理效果良好的前提下,沉淀池出水口出水溶解氧含量均能保持在2.29 mg/L左右。     

电解法去除重污染河水中的磷

近年来,河流污染严重,严重影响了社会的发展,治理河水污染成为目前急需解决的问题。研究了石墨-铁板电极电解法对城市内河中重污染水体中磷去除的可行性;分析了静置时间、电解时长、初始磷浓度、电压、pH及极板间距对电解法除磷效果的影响,确定了电解法处理重污染水体的最佳运行参数,比较了电解法处理实际河水和模拟河水的TP去除效果。结果表明,重污染河流水体中的磷在较短时间内可以得到去除,在静置时间为3 h,电压为10 V,极板间距为1.5cm,pH保持在中性或弱酸性,电解时长在10~15 min时,TP去除率达到90%以上。同时,在最佳运行条件下,电解法处理实际河水效果较好。     

竹制填料生物接触氧化工艺处理污染河水

针对受污染的湖溪河水质特征,以传统弹性塑料填料做对比,研究以竹球和竹丝为填料的生物接触氧化工艺,考察填料的挂膜时间、生物量和污水处理效果;确定连续曝气和间歇曝气时反应器的最优运行工况：连续曝气时为HRT：7．5h,DO=3mg／L;间歇曝气时为厌氧1．2h、好氧6．3h交替运行。实验结果表明,与弹性塑料填料相比,竹制填料挂膜速度快,竹球填料的水处理效果最好;连续曝气最优工况下竹球填料反应器中COD、TN、NH3-N和TP的平均去除率分别为66．7％、47．9％、57．1％和30．6％;间歇曝气最优工况下竹球填料反应器中COD、TN、NH3-N和TP的平均去除率分别64．08％、39．95％、60．7％和54．68％;竹制填料可替代传统的塑料填料作为生物接触氧化工艺的载体填料。     

化学氧化絮凝技术在强化处理受污染河水中的应用

采用化学氧化絮凝技术(COF)对东莞市某河流的受污染河水进行处理,通过烧杯搅拌试验,考察了COF技术除污效能,在此基础上进行现场试验.结果表明,COD、BOD5、TP和NH3-N的去除率分别可达到71.2%、77.4%、91.1%和68.7%,出水指标达到了国家一级排放要求,为工程设计提供了依据.     

复合人工湿地对高污染性河流营养物的去除

为了研究复合人工湿地对高污染性河流营养物的去除效果,在西安皂河人渭处建立了一座占地约13334m。包括5组不同复合人工湿地工艺的中试系统。经过1年的实验研究表明,复合型人工湿地对COD、BOD。和ss有很好的去除效果,其去除率最高分别为（82．4±7．2）％、（97．1±1．7）％和（94±2．7）％,对于脱氮除磷而言,以水力停留时间4．1d的复合湿地系列4的处理效果最佳,对TN、NH3-N和TP的年去除率达（79．4±14）％、（79．2±13．7）％和（82．3±12）％。氮的去除效果受温度季节性变化影响较大,夏季平均水温高于19℃有更好的处理效果,磷的去除效果受温度影响不大;NO2-、NO3-去除率呈现负增长,在湿地尾端出现了不同程度的积累。     

磁混凝在水与废水处理领域的应用

磁技术作为一种高效的分离、净化方法在水与废水处理领域的作用和地位日益凸显,磁性接种、磁性吸附等水处理方法已受到了广泛关注;高场强、低能耗的磁分离器的相继问世和不断完善为高效稳定地进行磁分离提供了必要条件。基于上述考虑,将传统的混凝过程与磁技术有机结合而产生的磁混凝工艺将成为混凝发展的新方向之一。本文系统综述了磁混凝在水处理中的研究和应用,从颗粒物在磁场和重力场中的界面过程、相互作用机制,磁混凝在国内外的研究现状,以及磁分离器的研究进展等角度展开讨论,探讨了该技术面临的问题,并展望了其发展前景。     

基于玄武岩纤维载体的生物膜法净化污染河道水体

为考察不同水体环境状况下,所构建的基于玄武岩纤维的污染河道水体净化技术的净化效能,通过模拟不同pH、温度及DO的污染河道水体环境,研究了水体中的COD、氨氮及TP指标变化规律,得到所构建的净化技术对COD、氨氮及TP的削减速率。研究结果表明,不同温度环境下COD、氨氮及TP的净化效率会随着时间增加而增强;不同DO环境下COD、氨氮及TP的净化效率随时间增加而增强;不同pH条件下COD净化效率随着时间增加而持续增强,氨氮净化效率随时间增加至某一极值后趋于平稳,而TP的净化效率会随着时间增加表现先升高后降低的趋势。此外,实验期间不同水体环境下COD、氨氮与TP皆在温度20~25℃,pH为7,DO为2~4 mg/L时分别获得93%、90%和36%的最大净化效率;根据实验结果得出的最适宜水体环境为温度20~25℃,pH为7,DO为2~4 mg/L;COD、氨氮及TP削减速率分别为0.63~0.84、3.6×10-3~4.0×10-2和7.1×10-4~2.9×10-3 kg/(m3·d)。     

序批式生物膜反应器和序批式反应器处理硝酸盐氮污染河水

在序批式反应器(SBR)中添加ZH组合填料构成序批式生物膜反应器(SBBR),并以SBR为对比,研究了2种工艺对污染河水中硝酸盐氮的去除效果。结果表明,(1)进水硝酸盐氮浓度分别为15、20和30 mg/L时,2种工艺对COD的去除率均大于90%,对COD的去除能力均较强,进水硝酸盐氮的增加对COD的去除效果影响不大;第1个缺氧段是COD的主要去除段,此阶段COD的去除率达到80%以上。(2)随进水硝酸盐氮浓度的增加,SBBR中NO3--N和TN的去除率分别从99.73%和99.24%降至79.75%和65.56%;SBR中NO3--N和TN的去除率分别从99.91%和99.51%降至55.57%和41.73%。(3)随进水硝酸盐氮浓度的提高,两反应器内亚硝酸盐氮的积累量增大;进水硝酸盐氮浓度为15、20和30 mg/L时,SBBR中的亚硝酸盐氮最大积累浓度分别为2.90、6.82和10.72 mg/L;SBR中亚硝酸盐氮最大积累浓度分别为4.35、9.47和11.89 mg/L。SBBR中亚硝酸盐氮的积累明显低于SBR。     

复合人工湿地对城市受污染河水的净化效果

采用2种复合人工湿地系统处理昆明市城市河流污水,为期1年的运行结果表明:2种复合人工湿地系统对城市河流污水具有良好的污染物去除性能,TN、TP、COD和SS的月平均去除率分别达到50%、85%、85%和80%以上;2种复合人工湿地系统具有良好的耐冲击性,季节变化对出水水质不存在显著影响。其中,垂直上行流复合人工湿地系统性能更优于垂直上行流与水平流复合人工湿地系统;强降雨会对复合人工湿地出水水质造成一定的影响。