水力负荷及固相碳源对BAF+多级土壤渗滤组合工艺处理污水的影响研究

碳源的选择及曝气量的控制是影响多级土壤渗滤系统(multi-soil-laying,即MSL)脱氮效果的重要因素.试验采用BAF+MSL两段式新型组合工艺,避免了传统MSL曝气过量抑制反硝化脱氮的风险.考察了不同水力负荷下,BAF+MSL对生活污水的净化效果,并比较研究了以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为反硝化碳源的MSL-1及木屑为碳源的MSL-2的脱氮除磷效果.结果表明,不同水力负荷下,系统对SS平均去除率为94.08%,对COD的去除率均在80%以上,出水COD在20mg·L-1以下.水力负荷对系统BAF段硝化性能影响较小,对MSL反硝化脱氮影响较大.BAF水力负荷为0.5、1及2m·3m-·2d-1时,BAF对NH4+-N的去除率均在90%以上,对TN的平均去除率依次为26.53%、11.09%、5.71%;对应MSL段水力负荷分别为0.25、0.50及1m·3m-·2d-1时,MSL-1对TN平均去除率分别为87.39%、65.09%、45.56%,MSL-2平均去除率依次为61.51%、42.52%、31.32%.MSL-1脱氮性能明显优于MSL-2,而两者除磷效果区别较小.随着水力负荷增大,MSL对TP去除率依次降低,MSL-1对TP平均去除率最高为91.97%.     

ABR-BAF组合工艺处理制革综合废水

针对制革综合废水有机污染浓度高的特点,采用厌氧折流板反应器(ABR)-曝气生物滤池(BAF)新工艺处理,试验研究了ABR和BAF的启动以及水力停留时间(HRT)、有机负荷及其他因素对处理效果的影响。试验结果表明:ABR在HRT为12 h、水温25～37℃,BAF在HRT为2.5 h、DO≥2.0 mg/L的条件下,组合工艺对制革综合废水的COD平均去除率达88%,出水COD、SS、色度、总铬等指标达DB 44/26—2001《广东省地方标准水污染物排放限值》一级标准。     

EPP填料曝气生物滤池处理城市污水厂二级出水的中试研究

对韩国产EPP填料应用于曝气生物滤池(BAF)处理二级出水的效果及影响因素进行了研究,结果表明:利用该填料的BAF系统处理二级出水,CODCr平均去除率为49.1%,BOD5平均去除率为51.4%,NH 4-N平均去除率为76%,SS平均去除率为52.6%.系统稳定运行后,出水水质达到了城市杂用水水质控制指标.改变水力负荷和气水比对CODCr、BOD5、NH3-N的去除效率都有影响,但对SS去除率影响不大.     

BAF/石英砂滤池一体化设备处理黑臭水体试验

针对黑臭水体,采用BAF和石英砂滤池的组合,开发处理黑臭水体的一体化设备。将BAF/石英砂滤池一体化设备与传统BAF系统进行平行试验,在不同水力负荷与气水比条件下比较2个系统COD、NH_3-N、浊度和TN的去除效果,以探究一体化设备的优势及其最佳运行参数。试验结果表明:BAF/石英砂滤池一体化设备用于处理黑臭水体时,在滤料总高度相同的条件下,对COD、TN以及浊度去除率比传统BAF分别增加了6,5,7百分点,反冲洗周期比传统BAF延长了2 d。当水力负荷为2. 56 m~3/(m~2·h)时,BAF/石英砂滤池一体化设备对COD、NH_3-N、TN以及浊度平均去除率分别为65. 09%、75. 70%、50. 84%和89. 42%;在气水比分别为1. 5∶1、1. 0∶1和0. 5∶1的变化过程中,2个系统对COD和NH_3-N去除率逐渐降低,对浊度去除率影响不大,而对TN去除率显著提高。综合各项污染物指标,BAF/石英砂滤池一体化设备的最佳气水比为0. 5∶1,该设备可用于截流式合流制溢流混合污水处理及黑臭水体的旁站处理或循环处理。     

微污染河水旁路复氧修复效果及污染物去除动力学特征

为改善受污河流水质,保障小城镇饮用水安全,在野外条件下构建DW(跌水池)、SW(深水池)和QW(浅水池)3种装置对微污染河流进行旁路复氧修复,考察不同装置对污染物的去除效果及进水污染物负荷及水力负荷对污染物去除的影响.结果表明,3种旁路复氧修复装置在较高进水ρ(DO)情况下,能够进一步提升ρ(DO),复氧作用表现为QW>DW>SW.DW、SW和QW对NH₄+-N、TN、TP和COD_Mn的平均去除率分别为39.5%~41.8%、1.0%~25.8%、13.8%~16.4%和6.4%~8.8%.污染物出水浓度和进水负荷具有较强的线性关系(R2>0.8);随着水力负荷的降低,污染物去除效果均有所提升.一级动力学模型可以较好地模拟修复系统中水力负荷与污染物去除的关系(R2>0.9).      

再生水工艺中曝气生物滤池的特性研究

对再生水工艺中曝气生物滤池(BAF)的运行特性进行了试验研究,结果表明:BAF对浊度的平均去除率为72%,出水浊度稳定在5NTU以下;COD最佳水力负荷为7 m/h,最佳容积负荷为5.89 kg/(m3.d);NH4+-N最佳水力负荷为5.0 m/h;水力冲击负荷对硝化菌的影响较小,而对异养碳化菌影响较大。     

前置反硝化BAF工艺处理生活污水的脱氮试验研究

应用前置反硝化BAF工艺对生活污水进行试验研究,结果表明水力负荷对该工艺处理效果影响显著.在A段与O段体积比 1∶2、气水比3∶1、回流比200%的条件下,最佳水力负荷为2.80 m3/(m2·h),此时COD去除率在90%左右, NH 4-N去除率大于85%,总脱氮率大于70%;出水COD小于30 mg/L,NH 4-N小于5 mg/L,TN小于15 mg/L;同时发现回流比对系统TN去除效果影响较大.     

两段错向流曝气生物滤池处理生活污水

采用半柔性填料和酶促好氧填料的两段错向流曝气生物滤池(TUDBAF)处理生活污水,考察了试验启动阶段水力停留时间对SS、COD和NH3-N的去除效果的影响,并分析了反冲洗对BAF U段生物膜活性的影响。结果表明:在水力停留时间6.5~13.0 h条件下,SS和COD的去除率随水力停留时间的增加而增大,且其去除率分别达91.6%和83.6%以上;反应器对氨氮的去除主要集中在BAF U段,该段对氨氮的去除占总去除率的70%以上;BAFU段采用气水联合反冲洗过程中可以出水TSS浓度(708mg/L)作为该段反冲洗的终点。     

BAF对再生水处理的中试研究

BAF用于处理沈阳市北部污水处理厂的出水,当水力停留时间(HRT)为2.0 h,水力负荷为2m3/m2·h时,CODcr、NH3-N、SS等的去除率分别为60%、98%、92%,其水质指标完全满足电厂补给水的水质要求,同时具有较高的处理效率和抗冲击负荷能力.     

国产轻质球型陶粒用于曝气生物滤池的研究

对国产轻质球型陶粒的理化性能及应用于曝气生物滤池 (BAF)处理生活污水的效果进行了系统研究 .结果表明 ,国产轻质球型陶粒固着微生物量大 ,挂膜快 ,寿命长 ,充氧能力强 .用于处理生活污水 ,BOD去除率达 90 %,NH3 N去除率 80 %,BOD负荷 6— 10kg(BOD) (m3 ·d) ,适用于作BAF的微生物载体 .研究确定了COD去除率与填料高度的关系式、反应动力学方程和BAF的工艺条件 .     

水力负荷对生物沉淀池污染物净化性能的影响特性

本研究将生物转盘和平流式沉淀池设计理念相结合,开发出对水中致浊物质、有机组分、氨氮和总磷具有同步去除性能的一体式生物净化-沉淀池,考察了进水水力负荷对其污染物净化性能的影响规律.结果表明,在特定转盘转速和水质条件下,浊度、有机组分和氨氮的平均去除率随水力负荷的增大均呈先相对稳定后下降趋势,浊度和有机组分与氨氮平均去除率分别在0.036 g·(m~2·d)~(-1)与0.064 g·(m~2·d)~(-1)时达到最大.与浊度、有机组分和氨氮不同,水力负荷对总磷的去除效果影响较大,进水水力负荷在0.064 m~3·(m~2·d)~(-1)时,总磷平均去除率最差,适当减小或增大水力负荷,均有助于除磷过程的进行.进一步研究发现,硝化和除磷过程对水相中的有限碳源及溶解氧存在竞争关系.沿水流方向,盘片表面的微生物具有良好的种群配合和沿程分布特点,保证了在不利水力负荷条件下,工艺仍具有一定的去污效果,在微污染水体的强化净化处理中具有一定的应用前景.     

曝气生物滤池处理性能影响因素实验研究

采用上向流曝气生物滤池处理生活污水,考察了气水比、水力负荷、有机负荷、滤料层高度等因素对曝气生物滤池处理性能的影响。结果表明,气水比为5：1时,COD和NH3-N的去除率分别为87．6％和60．1％;水力负荷在0．21—0．86m^3／（m^2·h）的条件下,COD的去除率随水力负荷的增加降幅较小,NH3-N的去除率下降明显;有机负荷在1．15～2．96kg／（m^3·d）的条件下,BAF表现出很好的抗有机负荷冲击能力。BAF对有机物的去除主要发生在滤料层0～70cm段,对NH3-N的硝化主要发生在滤料层40—100cm段。     

曝气生物滤池处理效能影响因素及其动力学模型的实验研究

设计正交实验,研究不同气水比、水力负荷、pH值对CODo,SS,氨氮去除率的影响,以及COD负荷、氨氮负荷对COD、氨氮去除率的影响。研究发现：气水比、水力负荷、pH值3个因素对CODQ,SS,氨氮去除率的影响的主次关系为：水力负荷〉气水比〉pH值,且在水力负荷为0．5m/h、V（气）：V（水）=3：1,pH值为6～8时COD0,SS,氨氮去除达到最佳水平。COD容积负荷小于15kg/（m3．d）时,COD负荷的变化对COD去除率影响较小,去除率随着进水COD负荷的提高缓慢下降;相比之下,随着COD容积负荷的增加,氨氮去除率呈明显的下降趋势。实验得出：在设定实验条件下,BAF的动力学模型可表示为：lnC/C0=-60.9A/QC0^0.183.     

Purification Efficiencies and Kinetic Characteristics of Pollutant Removal in a Bypass Reoxygenation System Treating Micro-Polluted River Water

为改善受污河流水质,保障小城镇饮用水安全,在野外条件下构建DW(跌水池)、SW(深水池)和QW(浅水池)3种装置对微污染河流进行旁路复氧修复,考察不同装置对污染物的去除效果及进水污染物负荷及水力负荷对污染物去除的影响.结果表明,3种旁路复氧修复装置在较高进水ρ(DO)情况下,能够进一步提升ρ(DO),复氧作用表现为QW＞ DW＞ SW.DW、SW和QW对NH4+-N、TN、TP和CODmn的平均去除率分别为39.5％～41.8％、1.0％ ～ 25.8％、13.8％ ～16.4％和6.4％～8.8％.污染物出水浓度和进水负荷具有较强的线性关系(R2＞0.8);随着水力负荷的降低,污染物去除效果均有所提升.一级动力学模型可以较好地模拟修复系统中水力负荷与污染物去除的关系(R2＞0.9).     

多级土壤渗滤系统处理低有机污染水的脱氮效果与机理解析

采用"微曝气+缺氧"的两段式多级土壤渗滤系统(multi-soil-layering system,MSL)工艺,建立了在缺氧段模块中添加不同碳源的MSL系统并进行脱氮效率对比.其中,MSL1系统添加了传统碳源木屑,MSL2系统添加了一种基于PHBV(聚羟基丁酸戊酸酯)的共混固相碳源(GC-4).通过10个月的连续运行,深入探讨碳源、水温、表面水力负荷等条件对该工艺脱氮性能的影响.整个运行过程期间不同条件影响下,添加新型固相碳源的MSL2比MSL1表现出更好的强化脱氮性能.在相同表面水力负荷(1.0 m3·m-2·d-1)条件下,水温的降低会直接降低系统的脱氮效率.当水温从平均19℃下降到15℃时,MSL1系统对NH+4-N、TN的平均去除率分别由91%、62%下降为81%、45%,MSL2系统对NH+4-N、TN的平均去除率分别由88%、72%下降为80%、55%,但MSL2系统仍然优于MSL1系统.水力负荷的降低会提高2个系统TN去除率大约20%,证明了低水力负荷利于系统的脱氮效果.在各个运行阶段,MSL系统添加固相碳源均没有出现碳源过度释放现象,表现出较好的COD去除效果.分子生物学研究揭示了两段式MSL系统中微生物、硝化菌、反硝化菌的功能分区及其丰度,在生物量和反硝化基因数量上MSL2均大于MSL1,硝化菌(amo A基因)集中分布在微曝气段,反硝化菌(nir S、nir K)集中分布在土壤模块层,比较好的解释了不同碳源类型条件下MSL系统的脱氮效果的差异性.     

三级生物膜深度处理腈纶废水生化出水的脱氮研究

针对腈纶废水生化出水用传统脱氮工艺深度脱氮时碳源不足的问题,采用三级生物膜反应器作为深度处理装置,研究了反应器的启动及进水pH、水力停留时间(HRT)、进水氨氮(NH4+-N)浓度对NH4+-N去除率的影响并确定其最佳运行条件及最佳条件下总氮(TN)的去除效果.结果表明,在HRT为24 h,进水pH为7.8～8.0条件下反应器对NH4+-N和TN的去除效果最佳,平均去除率分别为94.6%和53%;且进水NH4+-N浓度对其去除效果没有明显影响;反应器在不投加有机碳源情况下,对TN有明显去除效果,平均去除率53%,最高去除率达66%,表明三级生物膜反应器深度处理腈纶废水时脱氮效果明显.     

硝化负荷对A~2O-BAF中试系统性能的影响

该文建立了一套中试规模"厌氧/缺氧/短时好氧(A2O)-曝气生物滤池(BAF)工艺",日处理量19.2 m3/d,考察了BAF池硝化负荷对系统处理性能的影响。该工艺由A2O池、中沉池和BAF池三部分构成,其中,A2O段HRT为4.0 h,厌氧/缺氧/好氧体积比为1∶2∶1;BAF池最初只有1座,后来改为2座,硝化负荷从0.8 kg NH4+-N/(m3·d)降至0.4 kg NH4+-N/(m3·d),硝化液回流比100%。结果表明,随着硝化负荷的降低,系统去除效果明显改善,氨氮和总氮去除率分别从66.2%和51.7%提高到88.0%和69.9%,SS去除率也从55.6%升至82.3%;COD去除效果保持稳定,平均去除率82.5%。可见,BAF容积负荷是影响A2O-BAF工艺处理性能的关键参数,将硝化负荷控制在0.4 kg NH4+-N/(m3·d)可保证系统出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。     

功能菌生物强化处理地表水中红霉素药物的研究

从城市污水处理系统活性污泥中驯化筛选出红霉素高效降解菌,经鉴定为假单胞菌属,在温度为30℃,pH为7.0~7.5,红霉素初始投加浓度为30 mg/L时,该降解菌对红霉素的5日降解率可达76.6%。在曝气生物滤池(BAF)中,以生物陶粒和火山岩作为滤料,考察功能降解菌生物强化处理地表水中红霉素药物的去除效果。结果表明,红霉素降解菌的投加对BAF的挂膜启动时间影响不大。曝气量和水力停留时间对BAF去除红霉素均具有一定的影响,随着曝气量的增大,红霉素的去除率呈现先增大后下降的趋势;随着水力停留时间的降低,红霉素去除率逐渐降低。通过稳定运行效果分析可知,投加降解菌的生物陶粒BAF和火山岩滤料BAF对红霉素的去除率比未投加降解菌的BAF分别提高33.9%和40.1%,表明采用生物强化技术提高BAF对红霉素的生物去除效果是可行的。     

BAF去除氨氮关键影响因素研究

为探讨曝气生物滤池去除氨氮的关键因素,选取沈阳仙女河污水处理厂(40万t/d)现场进行实地研究。通过测定不同条件下(pH、进水COD浓度、溶解氧、温度、水力负荷)的氨氮去除率,并进行主成分分析结果显示,影响BAF工艺脱氮的关键因素是温度、溶解氧和水力负荷。当温度在14~30℃之间时,氨氮的去除率一直维持较高,当温度低于14℃时,氨氮的去除率较低;随着溶解氧浓度的增大,氨氮的去除率也随之升高,当溶解氧增加到5.6 mg/L时,氨氮的去除率达到80%~90%,接近饱和状态;在水力负荷为3.08~4.15 m3/(m.2h)之间时,氨氮的去除率上升,超过该值,则氨氮去除率下降。     

回流对陈垃圾生物反应器处理老年渗滤液污染物影响

为了研究回流对陈垃圾反应器处理老年渗滤液污染物的影响,构建了回流的陈垃圾生物反应器,试验了不同温度、负荷和回流比条件下反应器对污染物的去除效果。结果表明,在较低水力负荷12.8~25.5 L/(d.m2)的情况下,陈垃圾反应器对NH3-N、BOD5和COD等污染物的去除率分别达到90%、95%和70%以上。在不同温度下提高水力负荷,回流会抑制氨氮和COD的去除,但可显著提高TN的去除率,表明回流可作为提高老年渗滤液TN去除率的途径之一。利用氮同位素示踪技术发现反应器中有Anammox脱氮途径存在。但是可利用碳源的缺乏仍是提高老年渗滤液脱氮效率的限制因子。