反硝化深床滤池海砂滤料截污特性研究

过滤功能作为反硝化深床滤池一项核心功能,为反硝化深床后置深度处理提供出水总悬浮物保证.为合理选配反硝化深床滤池海砂滤料,进行了两种反硝化深床滤池常用海砂滤料的满负荷进水穿透实验和连续进水过滤的实验.结果表明,在一定范围内提升反硝化深床滤池滤料粒径有助于降低流动相对滤料剪切力,有助于出水悬浮物达标.     

碳源类型对不同滤料反硝化滤池运行的影响

研究了石英砂和生物陶粒为填料的2种反硝化生物滤柱在分别以甲醇和乙酸钠为碳源时的反硝化效果。结果表明,甲醇比乙酸钠更适用于作为两种滤柱的反硝化碳源。控制C/N为4和水力负荷1.5 m~3/(m~2·h),甲醇为碳源时,石英砂滤柱出水COD、NO_3~--N和TN的去除率平均值分别为80.9%、88.6%和73.7%;生物陶粒滤柱对COD、NO_3~--N和TN的去除率平均值分别为79.9%、93.0%和77.1%。此外,相比于乙酸钠作为碳源,甲醇为碳源出水更稳定,并且出水几乎没有NO_2~--N的积累。作为反硝化滤柱填料,生物陶粒优于石英砂,相同条件下,生物陶粒滤柱生物量更多,污染物去除效果更好。经济分析表明,甲醇作为碳源可以大大节约处理成本。     

移动床膜生物反应器同步硝化反硝化特性

采用挂膜填料代替传统膜生物反应器(MBR)的活性污泥,构建一种新型的移动床膜生物反应器 (MBMBR),考察其处理模拟生活污水的效果及同步硝化反硝化(SND)特性.结果表明,移动床膜生物反应器运行67 d,对模拟生活污水表现出良好的去除有机物及同步硝化反硝化能力.进水COD浓度为573.5～997.7 mg/L时,膜出水COD去除率为88.3%～99.2%.进水氨氮浓度为45.5～99.2 mg/L时,膜出水氨氮去除率为72.1%～99.8%,总氮去除率为62.0%～96.3%.批式实验结果表明,生物膜去除总氮的最佳溶解氧浓度为1 mg/L,其中氨氮和总氮去除率分别为100%和60%.生物膜系统内可能存在好氧反硝化现象.DO为3 mg/L且有机碳源充足时,生物膜总氮去除率为99.0%,SND率达到99.8%.扫描电镜对生物膜的观察发现生物膜内部存在着明显的孔隙,有利于溶解氧和有机基质从外界向生物膜内部传递.     

催化氧化除氨氮/锰滤料活性恢复方式优化研究

以催化氧化除氨氮/锰失活滤料为研究对象,考察了3种不同恢复方式(自然恢复,投加碱度,再次挂膜)对滤料催化氧化氨氮、锰效能的影响.结果表明,自然恢复(1#)滤柱,投加碱度(2#)滤柱,再次挂膜(3#)滤柱分别于4,2,3d后氨氮去除率达到90%以上;逐渐提高氨氮浓度,3#再次挂膜滤柱出水氨氮浓度波动最大,1#自然恢复滤柱恢复期间出水亚硝氮积累时间最长且峰值最高.3根滤柱催化氧化去除锰活性恢复速度均较快.1#自然恢复滤柱和2#碱度恢复滤柱均能在2d内将锰完全去除.3#挂膜滤柱是在停止投加高锰酸钾后5d内实现将进水锰完全去除.氨氮和锰的相互影响实验结果表明,3根滤柱中投加碱度(2#)滤柱表现最优.尽管氨氮抑制锰的去除,但是投加碱度滤柱随着进水氨氮浓度的升高出水锰浓度始终低于0.1mg/L;锰对氨氮的去除影响不显著.XRD分析结果表明,受其表面负载新生成氧化膜的影响,高锰酸钾重新挂膜滤柱的滤料样品的结晶度较差.综合考虑氨氮和锰的活性恢复效率以及挂膜过程中药品的投加,提出采用自然恢复方式最适.     

火山灰陶瓷滤料去除煤层气田产出水中铁锰的研究

为研究火山灰陶瓷滤料对煤层气采出水中铁、锰的去除效果,采用模拟配水分析了pH值、滤料厚度、滤速和运行时间对处理效果的影响,采用原水分析了反冲洗效果。结果表明:最佳pH为8,铁、锰去除率分别达到98.8%和98.4%;铁锰去除率与滤料厚度呈正相关关系,40 cm和60cm厚度的滤料对铁锰的去除率较为接近,分别为97.1%～97.5%和98.4%～98.8%;铁锰去除率与滤速呈负相关关系,滤速为1 m/h和2 m/h两种情况下的去除效果较为相近;原水实验在进行12h后,稳定性降低,铁锰的去除率分别降低至95.7%和80.4%。     

改性滤料净化养殖外排水性能及细菌群落分析

为提升工厂化水产养殖领域中生物滤器的水处理性能,该文研发了一种PVA-PVP改性滤料,并将其作为填料应用于移动床生物滤器。以俄罗斯鲟养殖池水为水处理对象,以普通滤料为对照组,分析了填充2种滤料工况下移动床生物滤器的挂膜过程和水处理性能,并采用高通量测序方法研究了2种滤料不同时期的细菌群落结构差异。结果表明,改性滤料组和普通滤料组在挂膜3周后生物膜成熟,在滤器稳定运行期,改性滤料组对亚硝氮的平均去除率和氨氮去除负荷分别为(48.42±12.14)%和(40.9±13.45) g/(m3·d),显著高于普通滤料组。高通量测序表明,挂膜初期,2种滤料组细菌种类的差异不大,而随着时间的推移,2种滤料表面的细菌都发生了一定的变化。普通滤料组的优势细菌主要包括丰佑菌属、Flavihumibacter和norank_fMNG7,改性滤料组的优势细菌主要包括硝化螺菌属、腐螺旋菌科、厌氧绳菌科和鞘脂单胞菌科,而硝化螺菌属等细菌在转化养殖水体中氮元素起着关键的作用,说明研发的改性滤料更有利于功能性细菌的生长及富集,进而可提升生物滤器的硝化性能。     

一株好氧反硝化菌的筛选及其工程应用研究

文章针对筛选出的菌种A2反硝化能力不高的问题,采用正交法对其生长及反硝化作用条件进行优化,随后在滴滤塔挂膜进行NOX性能降解试验。实验发现,在24 h内菌种A2的反硝化脱氮能力由优化前的65.80%提高到95.58%,采用优化后的培养基在滴滤塔挂膜时间较短,且对NOX处理能力、抗冲击负荷能力强。     

跌水曝气生物滤池的挂膜与启动研究

为实现污水的无能耗处理,根据"跌水曝气式生物滤塔"专利设计制作了5层跌水曝气生物滤池,对其在生活污水处理过程中的自然挂膜过程进行研究,分析了挂膜过程中生物相的变化及对COD、NH4+-N的去除效果。试验结果表明:COD的去除主要集中在滤池的中上部(第1、2、3滤料层),而对NH4+-N的去除主要集中在中下部(第4、5滤料层)。当COD的去除率稳定在61.5%左右,NH4+-N的去除率稳定在56%以上,且滤料中的生物相趋于稳定时,标志着反应器挂膜已完成,历时约21 d。     

含油废水回用试验研究

以含油废水二级处理水为研究对象,采用臭氧化活性炭柱+煤炭生物过滤器为深度处理工艺,主要探讨了在以煤渣为滤料的生物过滤器发生硝化和进一步降低其他污染物的作用,进行了生物挂膜试验和硝化性能试验。探讨了该系统挂膜的影响因素和过滤器挂膜成熟的标志。微生物易于附着在煤渣填料上生长,适应期约12d;用低浓度的污水挂膜时间较长,最终生物膜成熟时间约40d。     

深床过滤颗粒截留机理研究

对深床过滤过程中颗粒物与滤料之间的相互作用进行了理论分析,讨论了两者间的相互作用及影响因素对微絮凝深床过滤进行了中试研究,考察了1～l0μm粒径颗粒在500cm滤床中的截留情况,并连续65h监测滤柱水头损失的变化;在滤速为24m/h情况下,计算了1～10μm粒径颗粒所受的水流剪切力;利用理论分析,分别讨论了表面电位为-25mV及-125mV、粒径为1～10μm的颗粒与滤料之间的物理化学作用力.理论计算值对实验结果进行了很好的解释,说明可以通过颗粒与滤料间的作用力分析来研究均质滤料深床过滤运行规律.     

沸石滤料曝气生物滤池的挂膜启动研究

采用沸石滤料曝气生物滤池（ZBAF）,对微污染水源水预处理的挂膜启动进行研究。试验结果表明：挂膜过程中CODMn和氨氮的去除率提高不同步,好氧异养菌的增殖速度较快,硝化菌增殖较慢;ZBAF对氨氮具有很好的去除效果,去除率高达90%以上。启动初期对氨氮的去除以离子交换作用为主,末期以硝化作用为主,CODMn的去除一直处于不稳定状态,故对于ZBAF应以氨氮的硝化去除率达到稳定作为挂膜成熟的标志,而不以氨氮总去除率及CODMn去除率作为标志。     

催化氧化除铁锰氨氮滤池快速启动的影响因素

为探究催化氧化同步去除铁锰氨氮滤池快速启动的影响条件,在不同进水条件下,对挂膜启动阶段滤池去除铁锰氨氮的效果进行了研究.结果表明,化学氧化法挂膜能有效缩短接触氧化滤池的启动时间,28d左右实现同步除铁锰氨氮工艺的快速启动和稳定运行;在挂膜启动阶段,适当增加铁浓度有助于缩短滤料成熟周期,进水氨氮浓度的改变对滤料成熟周期基本无影响;在进水氨氮、锰和铁浓度分别为1.5,2,1mg/L,滤速为4m/h的试验条件下,滤柱可较快的具备除高铁、高锰和高氨氮的能力.本实验条件下滤柱同步除氨氮和锰的浓度上限分别为2.1,2.7mg/L,满足了多数污染地下水的处理需求.     

有氧条件下生物滤塔去除NOx的挂膜启动及研究

将优选后的好氧反硝化菌应用于生物过滤系统,用来脱除NOx模拟废气,研究了生物滤床在好氧条件下对NOx的处理效果和不同操作条件下的运行情况,并对NOx去除过程的作用机制进行了探讨.结果表明,生物滤塔经过26 d完成挂膜启动,该工艺系统能有效克服氧对反硝化菌活性的抑制作用,可实现对NOx的高效率脱除.NOx净化主要发生在滤...     

两种凹土复合生物滤料在BAF中的挂膜研究

利用凹土分别与硅藻土及粉煤灰制备了两种复合生物滤料,对制备的两种复合滤料进行了孔径分布分析,复合滤料同时进行了挂膜实验,并对挂膜前后SEM进行了比较分析.不同滤料对COD和氨氮去除率及DO值进行了测试,所制备的两种复合生物滤料性能良好,硅藻土与凹土制备的复合生物滤料挂膜及水处理性能优于粉煤灰与凹土制备的复合生物滤料.     

城市污水人工土快滤床与水生植物复合处理系统

用种植水生植物的人工土快滤床处理城市污水,在成都市南郊污水泵站进行了为期一年的中试试验.结果表明,种植水生植物的人工土快滤床处理系统对城市污水中COD、BOD₅、SS、TN、TP等的去除率分别为78.2%,87.0%,85.9%,40.1%和56.0%;处理出水中COD、BOD₅和SS的平均浓度分别为54.6、16.9、15.7mg/L;种植水生植物的人工土快滤床的水力负荷率和有机污染负荷分别为288m/a和26.6kgBOD5/(m2(a);研究还发现种植水花生可以把人工土快滤床对TN和TP的去除率分别提高22.5%和27.6%,而且能减少人工土快滤床表面的刮膜次数,同时还能增加处理出水中溶解氧的含量.     

污水处理厂厌氧氨氧化工艺小试

在市政污水处理厂进行厌氧氨氧化工艺小试实验.试验以A/O除磷和亚硝化工艺处理后的生活污水为基质,室外启动并运行上向流厌氧氨氧化生物滤柱.第109 d时,连续15 d氨氮和亚硝氮去除率大于90%,总氮去除率大于70%,厌氧氨氧化生物滤柱启动成功.第245~333 d,运行进入冬季,滤料生物量(以VSS计,下同)为12.24 mg·g~(-1),平均总氮去除率为54.3%.第461 d对滤柱进行反冲洗,滤料生物量降低至8.01 mg·g~(-1).第605~693 d,运行再次进入冬季,滤料生物量为10.41 mg·g~(-1),平均总氮去除率为69.7%.生物量小于去年同期水平,但总氮去除负荷提高了23%.在整个运行过程中,高温(30℃)污泥厌氧氨氧化速率基本保持不变,低温(15℃)厌氧氨氧化速率(以MLSS计)从1.5 kg·(kg·d)~(-1)增长到3.6kg·(kg·d)~(-1).结果表明,长期低温驯化有利于提高厌氧氨氧化工艺低温处理效果,实现冬季厌氧氨氧化工艺高效运行.     

固定化三维电极-生物膜法去除污水中硝酸盐氮

本研究将固定化细胞技术用于三维电极-生物膜反应器的阴极微生物挂膜,对现有的三维电极-生物膜反应器进行了改进。同时,以城市污水二级生化处理系统的出水为研究对象,利用自制的固定化三维电极-生物膜反应器进行了反硝化深度脱氮试验。考察了电流强度、HRT、不同C/N值等因素对硝态氮和COD去除率的影响,并通过对比试验证实了固定化细胞技术的使用可提高反应器的反硝化性能。试验结果表明,在电流强度30mA,进水流量9mL/min时,COD的去除率为50%,硝态氮的去除率可达82.03%,反应器NO3--N负荷为0.297mg NO3--N(/cm2.d);同等操作条件下,采用固定化方法挂膜的反应器的脱氮效率可比普通反应器提高20%以上。     

基于生物沸石复合滤料的间歇式脱氮水处理

以粒径0.15～0.18 mm的天然沸石粉为主要原料,水泥为黏结剂,制备出粒径4～8 mm的沸石复合滤料（ZCF）.对制备的材料进行了空隙率、表观密度、强度等性能测试.优化出复合滤料中m（沸石粉）：m（水泥）=7：3,自然条件下养护15 d.利用该ZCF装填实验柱,完成硝化微生物挂膜培养,然后进行间歇式脱氮水处理动态实验,间歇式运行周期分为吸附、生物再生、淋洗共3个阶段.采用上流式进水吸附脱氮,以NH4＋-N浓度低于2 mg·L-1为出水标准,出水超标后,排空实验柱中水,鼓风生物再生,用水淋洗滤料后重复沸石吸附-生物再生循环,淋洗液单独进行反硝化处理.结果表明,在模拟实验条件下间歇式运行最佳的周期为：吸附5 d,鼓风生物再生24 h,NH4＋-N平均去除率为87.7%,TN平均去除率达51.2%.     

生物活性炭老化对滤池过滤阻力和处理效果的影响

利用饮用水厂运行10年的生物活性炭(BAC)装填滤柱,研究活性炭老化对滤柱过滤阻力和处理效果的影响.结果表明,活性炭老化会产生大量小粒径颗粒炭,沉积于活性炭池表层的小粒径颗粒炭产生的过滤阻力是滤柱总阻力的主要来源,其比阻约为底层炭的22倍.强化反冲洗仅可降低初始过滤阻力,移除表层细炭是降低活性炭滤池阻力的有效方法.强化反冲洗对滤柱过滤性能无显著影响.移除表层细炭后,老化活性炭滤柱对总有机碳的去除率由24.71%下降至7.04%,而后恢复至移除前的水平.移除表层炭后老化活性炭对UV₂₅₄和大于2μm颗粒数的去除率与对照组活性炭相似.降低活性炭滤池的反冲强度、延长过滤周期是延长老化活性炭寿命的有效方法.     

石榴石滤料的过滤性能及反冲洗试验研究

石榴石作为一种新型矿物滤料在净水处理方面具有强大的竞争力和广阔的应用前景.通过对石榴石滤料进行过滤及反冲洗试验,研究其截污除浊性能、水头损失变化规律及对有机物的去除效果,并与传统的石英砂滤料做对比,同时探讨了石榴石滤料的适宜反冲洗强度范围及气水反冲洗运行参数.结果表明:在滤速为8 m/h的条件下,与石英砂滤柱的过滤效果相比,石榴石滤柱滤后水的平均浊度下降0.3 NTU,有机物平均质量分数下降5%,但其平均水头损失增长率为1 cm/h;在截污除浊及去除有机物方面,石榴石滤柱在60 cm滤层厚度处与石英砂滤柱在85 cm滤层厚度的去除效果十分接近,因此其能有效减少滤料体积,从而节省滤料及节约设备投资.在不同滤速下,水头损失是限制石榴石滤柱过滤周期的主要因素;石榴石滤料适宜的气反冲洗强度范围为14~16 L/（s·m2）,水反冲洗强度范围为5~7 L/（s·m2）,其气水反冲洗的最佳运行参数为气洗强度16 L/（s·m2）、水洗强度7 L/（s·m2）、气水联合反冲洗4 min、单独水漂洗7 min.其中,气反冲洗强度对石榴石滤料的反冲洗效果影响最大.研究显示,相较于传统石英砂滤料,石榴石滤料具有高过滤性能、低滤料体积的特点,在水处理滤料的应用方面显示出一定的优势.