序批式动态膜生物反应器处理低碳氮比废水的试验研究

以序批式动态膜反应器为研究对象,对其处理低碳氮比废水的效果进行了试验研究.试验温度为19 ～ 21℃,MLSS为3～5g/L;好氧阶段溶解氧质量浓度为2 ～4 mg/L,厌氧阶段溶解氧质量浓度为0.2～0.5 mg/L;水力停留时间共12 h,其中好氧阶段8h,厌氧阶段4h.结果表明:当进水COD、TN和NH4+-N质量浓度分别为250～300mg/L、103 ～ 156 mg/L和92～140 mg/L时,反应器对上述污染物表现出较高且稳定的去除效率,COD、TN和NH4+-N平均去除率分别达到76.15％、82.16％和90.13％.同时,反应器系统中污泥的比硝化速率与常规处理装置中的活性污泥相比较高,以NH4+-N的降解量计为0.101 d-1,以NO3--N的积累量计为0.091 d-.     

基于OPMSE与BAT的啤酒行业排放限值仿真

以OPMSE仿真计算啤酒行业排放污水中COD,BOD,NH3-N质量浓度为研究对象,查询及调研清河流域典型啤酒行业产生污水中COD,BOD,NH3-N质量浓度范围,经BAT处理后通过OPMSE的仿真计算,得出排放污水中污染物质量浓度正态分布置信区间、最佳出水及最差出水质量浓度。结果表明:置信水平为99%时,COD,BOD,NH3-N的置信区间分别为(75.83,95.95),(19.30,25.88),(5.68,6.85);最佳出水质量浓度分别为4.14 mg/L,5.36 mg/L,2.71 mg/L;最差出水质量浓度分别为20.64 mg/L,20.70 mg/L,10.86mg/L。将仿真结果与现有排放标准对比,拟定啤酒行业的污染物直接排放限值为COD=100 mg/L,BOD=30mg/L,NH3-N=8 mg/L;间接排放限值为COD=400 mg/L,BOD=80 mg/L,NH3-N=25 mg/L。     

气升环流反应器处理去油脂餐厨垃圾废水

利用气升式环流反应器,处理某连续运行的处理去油脂餐厨垃圾废水的UASB反应塔厌氧出水。结果表明,当进水由易降解啤酒变为难降解的UASB出水时,进水基质突变以及葡萄糖效应等会导致出水COD出现跃升。稳定期,当进水有机物质量浓度和氨氮质量浓度分别为1 500 mg/L和390 mg/L左右,水力停留时间为1.5 d时,COD和NH+4-N去除率分别达到70%和88.6%。反应器内30~90 mg/L的游离氨会对硝化菌的新陈代谢产生明显的抑制作用。出水NH+4-N和COD浓度能够达到CJ 343—2010《污水排入城市下水道水质标准》B等级规定。     

我国北方闸控河流水质变化特征研究

基于2013年潮白新河(天津段)水体COD、NH+4-N、TN和TP的监测数据,通过研究影响研究区水质变化的主要因素,按照农作物的生长周期(将全年分为播种期、生长期和收获期)分析我国北方闸控河流水质时间变化特征和空间变化特征。结果表明,农业面源污染是该流域的主要污染源;在气候、闸坝调度和污染来源的共同作用下,各监控断面水质变化较大,各监测指标值存在明显时空差异。其中,COD和TN污染负荷由大到小为播种期、收获期、生长期,NH+4-N和TP污染负荷由大到小为播种期、生长期、收获期。不同时段水质的空间分析表明,河流上游NH+4-N、TN和TP污染负荷偏高,河流中、下游COD污染较严重。因此,在分析北方闸控河流水质状况时,应综合考虑影响水质的主要因素,分时段、分河段进行水质评价。     

稻壳-粉煤灰混合吸附剂对沼液氮磷的吸附

以稻壳-粉煤灰为混合吸附剂吸附沼液中的氮磷,考察了混合吸附剂组分质量比、吸附剂量、吸附时间、初始氨氮质量浓度和p H值对吸附效果的影响。结果表明:在沼液中PO3-4-P和NH+4-N初始质量浓度分别为36.4 mg/L和88.2 mg/L、稻壳粉和粉煤灰质量比为3∶7、混合吸附剂投加量为50 g/L、吸附时间180 min、p H=8.3时,沼液中PO3-4-P的去除率达90.5%,NH+4-N去除率达70.6%,COD去除率达29.7%,PO3-4-P、NH+4-N和COD的吸附量分别为0.6588 mg/g、1.245 mg/g和1.356 mg/g。     

垃圾渗滤液中NH_4~+-N在地下水系统中迁移转化模拟研究

采用某垃圾填埋场附近土样及该垃圾填埋场渗滤液进行动态吸附试验、土柱试验,分析NH+4-N在地下水系统中的微生物降解机理,建立考虑吸附项和降解项的水流方程、溶质方程耦合数学模型,应用大型有限元软件对该垃圾填埋场渗滤液中NH+4-N在地下水系统第1 a、3 a、5 a、10 a、15 a的时空运移转化过程进行数值模拟和可靠性验证。结果表明,填埋作业第1 a时NH+4-N在地下水系统中即迅速发生了对流、弥散、吸附、硝化等一系列作用,最大质量浓度从900mg/L迅速降低至11.4 mg/L;填埋作业第3 a时地下水系统因溶解氧消耗殆尽而处于厌氧还原环境,反硝化作用占主导地位,NH+4-N的最大质量浓度上升至24.5 mg/L;填埋作业第5 a时,再次上升为25.7mg/L,此后直至填埋作业第15 a,最大质量浓度一直维持在25.8mg/L,处于平衡状态。填埋场下游监测点(x=650 m,y=470 m)的实测数据与相应时间模拟结果基本相符,表明该数值分析方法是可行的。     

三相流化床中人苍白杆菌与硝化菌对苯胺废水的共基质降解

将人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)降解苯胺的过程与硝化反应相结合,在三重环流三相流化床中实现共基质降解,充分降低废水中的苯胺和苯胺降解过程中产生的NH4 -N.以自行研制的聚氨酯填料为载体,研究了流化床内苯胺、DO以及NaHCO3等对该共基质降解过程的影响.挂膜过程中苯胺质量浓度下降和NH4 质量浓度上升,证明了此过程中人苍白杆菌生物膜优先形成,而且NH4 质量浓度先增后降反映了人苍白杆菌生物膜的形成为硝化菌生物膜的形成创造了条件.通过苯胺对硝化菌的抑制性实验发现,苯胺质量浓度从100 mg/L下降到4 mg/L的过程中,其对硝化菌的抑制作用由强变弱.当苯胺质量浓度小于4 mg/L时,对硝化菌无抑制作用.其中亚硝化细菌比硝化细菌活性恢复更快,表明硝化菌比亚硝化菌对苯胺的毒性抑制更为敏感.流化床高效的传氧能力可以改善硝化细菌摄O2的条件.DO 2～3 mg/L,pH=7.5～8.5及适当的NaHCO3添加量是苯胺与NH4 -N共基质降解的适合条件.此条件下进水COD和苯胺质量浓度分别为540 mg/L及210 mg/L左右时,出水能够达到国家一级排放标准.     

高效菌处理焦化废水试验研究

介绍了高效菌处理焦化废水的试验研究.试验针对焦化废水处理的流行工艺A/O法进行研究,投加高效菌后对好氧池和缺氧池的NH3-N和COD去除效果明显.结果表明,当进水COD质量浓度在2 000 mg/L以下时,出水COD可最低可降至120 mg/L以内,COD去除率最高可达到85％;进水NH3-N质量浓度在300 mg/L以下时,出水氨氮可稳定在15 mg/L以内,氨氮去除率仍可达到95％.     

MBR与接触氧化组合处理生活污水的研究

实验研究了膜生物反应器与接触氧化组合工艺处理生活废水的效果,结果表明:DO在2.0mg/L左右,HRT为8h的条件下,COD、NH3-N、TN、TP的去除率分别达到93.8%、93.7%、41.4%、40.6%;处理出水COD质量浓度小于30mg/L,NH3-N质量浓度小于4 mg/L,SS检不出,出水水质好,能达到中水回用的标准。     

基于OPMSE的畜禽养殖行业排放限值仿真

通过对清河流域畜禽养殖行业产生污水的各指标(BOD5,COD,NH_3-N)浓度进行统计,得出了排放污水中各污染物指标的浓度值范围。通过OPMSE的仿真计算,得出了排放污水经过BAT处理后,污染物浓度正态分布均值在90%,95%,99%置信水平下的置信区间。在置信水平为99%时,畜禽养殖行业的COD置信区间为(42.00,48.19),BOD_5置信区间为(7.47,8.74),NH_3-N置信区间为(6.78,7.88)。同时,依据仿真计算结果还得出了处理后污染物浓度的极小值和极大值,畜禽养殖行业的最佳出水COD,BOD_5,NH3_-N指标质量浓度分别为22.0,2.1,3.09 mg/L,最差出水COD,BOD_5,NH_3-N指标质量浓度分别为84.4,14.2,13.29 mg/L。将仿真结果与现有排放标准对比,拟定畜禽养殖行业的COD,BOD_5,NH_3-N直接排放限值分别为50,9,8 mg/L。     

复合式氧化沟工艺处理城市污水

为研究复合式氧化沟对有机废水的处理效能,利用有效容积为120 L的模型反应器,研究了复合式氧化沟工艺处理城市污水的特性.结果表明,当HRT从55 h逐步变为10 h的过程中,复合式氧化沟对生活污水的COD及BOD5去除率分别可以保持在86%和92%以上,对NH 4-N的去除率也达到了83%左右.在HRT为20 h和25 ℃左右的室温条件下,即使COD、BOD5和NH 4-N的质量浓度分别在125.30～492.00 mg/L、56.26～249.44 mg/L和20.00～32.91 mg/L较大范围内波动,系统对它们的去除率都能保持在90%以上,使出水COD、BOD-5和NH 4-N质量浓度分别维持在3.74～47.01 mg/L、0.93～11.45 mg/L和0.28～3.26 mg/L的范围,均达到国家要求的一级标准.因此,复合式氧化沟能有效去除污染物,且能较好地适应水质水量的变化,稳定性好,去除效率高,抗冲击负荷能力强.     

改性生物炭固定枯草芽孢杆菌对黑臭水体中污染物的处理效果研究

以核桃壳生物炭为载体，通过吸附法和包埋法固定从黑臭水体底泥中分离出的具有降解功能的枯草芽孢杆菌N₃,考察固定化体对模拟黑臭水中NH■-N和化学需氧量(COD)的去除效果并研究降解机理。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等检测手段发现，吸附法制备的固定化体(XF-K)比包埋法制备的固定化体(BM-K)的表面形态及官能团更有益于吸附微生物和降解污染物。在90 h内，XF-K对NH■-N和COD的降解率分别达到88.46%和82.41%,降解效果明显优于BM-K。XF-K的最佳作用条件为pH=7、温度35℃、投加质量浓度0.01 g/mL。准二级动力学模型可以更好地描述XF-K对NH■-N和COD的吸附过程；XF-K对NH■-N的吸附更符合L型模型，对COD的吸附更符合F型模型。     

城市屋面径流水质特征及屋面材料对水质的影响

整理了近年来国内有关屋面径流污染物研究的数据,研究探讨了屋面这一重要城市下垫面的径流水质特征,分析了不同的屋面材料对降雨径流水质的影响。研究结果显示:我国大中城市屋面雨水径流水质COD、TSS、TN、TP及NH3-N浓度平均值分别为89.54 mg/L、89.46 mg/L、6.80 mg/L、0.21 mg/L和3.33 mg/L,除TP外均不满足地表水Ⅴ类水质标准,水质污染严重;屋面材料对雨水径流中COD、TSS和TN浓度值影响较大,对TP、NH3-N浓度值影响较小,总体水质水泥屋面最好,瓦屋面其次,沥青屋面最差。     

碳源对微生物硝酸盐异化还原成铵过程的影响

微生物通过异化性硝酸盐还原成铵(DNRA)途径,硝态氮转化为仍可生物再利用的铵盐。以琥珀酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠为碳源,研究碳源的差异对有氧条件下微生物通过DNRA途径产铵的影响。结果显示,以琥珀酸钠和柠檬酸钠为碳源,初始浓度为20 mmol/L是较佳的实验条件,此时C/N约为1.5～2.0,NH4+-N质量浓度30.0～45.0 mg/L,最高产铵率分别为29.9%和27.0%;以酒石酸钾钠为碳源则在初始浓度为30 mmol/L,C/N约为2.0,NH4+-N质量浓度为40.0～45.0 mg/L时,最高产铵率为30.7%。反硝化和DNRA过程是同时存在的,培养液中NO3--N浓度的下降伴随着中间产物NO2--N的积累和NH4+-N浓度的升高。     

碳磷比对序批式A~2/O工艺处理循环养殖废水的影响

以长期运行的闭合式循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System,RAS)中的养殖废水为处理对象,采用序批式厌氧/缺氧/好氧(SBR-A~2/O)工艺研究不同碳磷比(COD/ρ(P))对养殖废水脱氮除磷的影响。结果表明:对于TN在50~70 mg/L的RAS废水,当COD/ρ(P)19.85时,TN和TP去除率较低,随COD/ρ(P)升高,去除率逐渐增加;在COD/ρ(P)≥19.85时,TN和TP去除稳定,平均去除率分别为62.38%±8.33%和62.44%±4.97%。维持COD/ρ(P)在25~30进行试验,RAS废水中各污染物去除稳定,水体中TN、TP、NO-3-N、PO3-4-P、NH_4~+-N和NO-2-N的平均去除率分别为60.61%、62.69%、60.21%、60.46%、45.55%和84.94%。进水为高质量浓度NH_4~+-N((16.07±1.09)mg/L)废水的条件下,COD/ρ(P)22.49时,出水NO-2-N远高于进水,积累明显;COD/ρ(P)≥22.49时,NO-2-N去除率可达100%;NH_4~+-N的平均去除率为87.29%。     

投加硅藻土对MBR处理校园生活污水影响的研究

实验研究了投加硅藻土对膜生物反应器处理校园生活废水效果的影响。两组膜生物反应器的对比实验结果表明:投加硅藻土有利于MBR工艺中活性污泥的培养和出水的稳定。投加硅藻土使MBR的出水COD质量浓度稳定在25 mg/L以下,BOD5质量浓度小于5 mg/L,NH3-N质量浓度0.4 mg/L左右,TP质量浓度小于0.5 mg/L,SS未检出,出水水质更加稳定。     

TMBR+NF/RO组合工艺处理垃圾渗滤液的工程应用

采用TMBR+NF/RO组合工艺对湖北省宜昌市某垃圾卫生填埋场渗滤液进行处理,介绍了组合工艺的流程、特点、设备规格、技术参数。TMBR系统对可生化降解COD处理后,COD平均质量浓度为822 mg/L,平均去除率为95.8%,对NH_3-N平均去除率为94.9%;经过NF/RO出水的COD平均值为45 mg/L,NH_3-N均小于25mg/L,达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)的排放标准。组合工艺处理成本为29.5元/m3。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化串联工艺处理餐厨垃圾厌氧消化液研究

针对餐厨垃圾厌氧消化液高氨氮(NH_4~+-N)浓度、低C/N比的特点,采用部分亚硝化(Partial Nitrification,PN)-厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium O_xidation,ANAMMOX)串联工艺,进行餐厨垃圾厌氧消化液处理可行性分析。利用启动成功的ANAMMOX反应器进行潜能试验,结果表明,该反应器所能承受的最大进水NH_4~+-N和NO_2~--N质量浓度及COD均为300 mg/L,由此确定亚硝化反应器进水NH_4~+-N质量浓度约为600 mg/L,COD为400 mg/L左右。在该进水条件下,调控亚硝化反应器温度为30℃,DO质量浓度为2~3 mg/L,进水pH=7.8~8.3,经过39 d成功启动亚硝化。进一步调控DO质量浓度在0.5~1.0 mg/L,成功实现部分亚硝化,出水NO_2~--N/NH_4~+-N质量浓度比在0.90~1.27,并于第15 d与ANAMMOX反应器联立。串联工艺整体TN去除率为82.5%,且主要由ANAMMOX工艺承担。研究表明,该串联工艺基本实现了餐厨垃圾厌氧消化液联合生物脱氮。     

序批式厌氧反应器厌氧氨氧化渗滤液脱氮试验研究

通过接种具有厌氧氨氧化性能的污泥,采用序批式厌氧反应器(ASBR)处理垃圾渗滤液,研究水力停留时间(HRT)、pH、温度等对厌氧氨氧化反应过程的影响并确定各因素的最佳控制范围。结果表明,在本试验条件下,HRT、pH和温度的适宜范围分别为24 h、7.5~8.5和35℃。在此条件下,进水NH~+_4-N浓度为150 mg/L,NO~-_2-N浓度为160 mg/L,COD浓度为300 mg/L时,出水NH~+_4-N、NO~-_2-N、TN、COD平均浓度分别为15.5 mg/L、0.01mg/L、43.2 mg/L和152.1 mg/L,相对应的平均去除率分别为89.7%、99.9%、86.1%和47.6%。     

以PBS为载体和碳源的SND系统的脱氮效果研究

水产养殖业高速发展所带来的氮素污染问题越来越严重,近年来同步硝化反硝化(Simultaneous Nitrification and Denitrification,SND)脱氮工艺因其良好的脱氮效果引起广泛关注。以人工模拟养殖污水作为原水,研究了以可生物降解材料聚丁二酸丁二醇酯(Polybutylene succinate,PBS)作为碳源和载体的同步硝化反硝化反应器(PBS-SND)的脱氮效果。结果表明,在水力停留时间(Hydraulic Retention Time,HRT)为4 h、进水氨氮(NH+4-N)质量浓度为10 mg/L、硝酸氮(NO-3-N)质量浓度为50 mg/L、溶氧(Dissolve Oxygen,DO)质量浓度为(6.242±1.262)mg/L的条件下,SND反应器可在11 d内成功启动并稳定运行。反应器稳定运行后具有良好的脱氮能力,NH+4-N、NO-3-N和总氮(TN)的去除率分别为66.50%、98.55%、99.10%;反应器内载体表面生物量随空间位置升高逐渐递减,上、中、下三层的PBS颗粒表面的生物量分别为(0.549 6±0.021 7)×109CFU/g PBS、(6.563 9±3.078 1)×109CFU/g PBS、(29.148 7±0.884 7)×109CFU/g PBS。快速硝化测试试验中NH+4-N的去除率为22.93%,快速反硝化测试中NO-3-N的去除率最高达88.90%,其平均去除速率可达到1.481 7 mg/(L·h)。PBS-SND系统可实现低C/N比养殖废水的高效脱氮。