水解酸化-AMBBR-好氧组合工艺的启动过程研究

对现有污水处理厂进行工艺优化,提出新的脱氮组合工艺——水解酸化-AMBBR-好氧工艺,并研究该工艺的启动过程。采用单池驯化培养的方式,同时启动了水解酸化池、缺氧移动床生物膜反应器（AMBBR）和好氧池,重点就水解酸化池和AMBBR的启动进行详细介绍。结果表明,水解酸化反应器采用投泥启动,小流量进水,逐渐增大流量的方式,可以在15 d之内完成启动,出水清澈;AMBBR宜采用好氧启动,微氧运行的方式,挂膜时间短,膜的更新速度快;组合工艺串联后,在较短的时间内,COD的去除率可达到80%,NH₃-N的去除率达到70%以上;启动污泥和污水回流后,填料很快适应水质水量变化,并在3～4 d内重新挂膜,出水TN平均浓度低于20 mg/L;运行的3周内,系统没有外排污泥。     

生物膜多基质模型及其对BAF处理合成污水的模拟

将简化的活性污泥模型ASM3与传质反应方程相耦合,建立了生物膜多基质模型(BMSM),在此基础上,运用均相生物膜反应单元概念,导出了曝气生物滤池(BAF)反应器一维模型.模型方程表明,出水基质浓度与生物膜表面积相关,与反应器体积无关.灵敏度分析结果表明,出水水质对大部分动力学参数灵敏度较低,对生物膜参数如表面积、膜厚、活性附着生物量等灵敏度较高.进行了以陶球为滤料的BAF处理合成生活污水实验,测定了生物膜膜厚、生物膜干密度、生物膜面积分别为300μm、45kg/m³、5.65m².用Matlab语言对BAF的稳态运行进行模拟,考察了COD、NH₄⁺-N、NO₃^--N沿填料高度浓度上的变化.结果表明,建立的BMSM能较好地模拟BAF的稳态运行.     

城镇污水处理工艺优选可持续决策目标及指标体系探讨

分析了我国城镇污水处理工艺优选决策目标,提出污水处理工艺的可持续性是符合社会发展方向的工艺优选决策目标,根据污水处理工艺可持续性的定义和我国国情,构建了客观且有可操作性的决策指标体系,为城镇污水处理工艺的优选提供了科学的决策依据.     

胞外聚合物EPS在废水生物除磷中的作用

对EPS在废水生物除磷中的作用机理进行系统研究,探讨和完善生物除磷机理.试验结果表明,在生物除磷系统中,EPS贮存了部分磷,在生物除磷中起着重要的作用.在厌氧.好氧交替过程中.EPS中磷含量呈厌氧减少、好氧增加的周期性变化;污泥中的磷有82%左右被聚磷菌吸收,另外18%左右的磷聚集在EPS中;一个运行周期中基质所减少的磷84.3%被聚磷菌过量吸收,15.7%被贮存于EPS中;EPS对磷的去除能力与EPS的含量正相关.此外,泥龄对EPS影响较大,对EPS在生物除磷中的作用影响显著,泥龄越长,EPS含量越高,EPS中所贮存的磷含量越高.而磷负荷对EPS除磷影响不显著.     

不同工况的低强度超声波处理对活性污泥活性的影响

采用好氧活性污泥为试验材料,以污泥的比好氧呼吸速率(SOUR)、混合液悬浮固体浓度(MLSS)、COD去除率及污泥产率系数λ(ΔMLSS/ΔCOD)为指标,通过对超声频率、声强和作用时间3个参数设计的均匀试验,研究不同参数组合的超声处理对活性污泥的活性和代谢过程的影响.结果表明,采用28　kHz、20　W/L、2　min这一参数组合的超声处理可以有效增强活性污泥的活性,提高COD去除效果,并减少污泥产量.同时还研究了污泥浓度MLSS对超声处理效果的影响.通过单因素多水平试验,确定了适合于最佳超声参数组合的MLSS值.对于本次试验所用污泥,MLSS为3?000　mg/L时,超声处理达到了理想效果.根据试验结果,还对低强度超声波影响活性污泥活性和代谢过程的机理提出了假说性解释.     

有机垃圾序批式厌氧消化水解动力学模型研究

在传统一级模型中引入水解有机颗粒表面积,推导并建立了片状颗粒、圆柱形颗粒和球形颗粒有机物水解修正一级模型.片状颗粒模型与传统一级模型的表达式相同.圆柱形颗粒模型和球形颗粒模型的水解速率与未水解颗粒有机物浓度并非服从一级反应动力学,而是分别与未水解颗粒有机物浓度的3/2和5/3次方成正比,且与颗粒有机物的初始浓度有关.通过试验求得有机垃圾的传统一级模型、圆柱形颗粒模型和球形颗粒模型的水解速率常数分别为0.2493、0.5378和0.6741d-1.模型预测结果与残差分析表明,有机垃圾的形状更接近于圆柱形或球形,修正一级模型比传统一级模型能更好地预测有机垃圾的水解过程.     

自动混合呼吸测量仪的开发与验证

呼吸测量技术通过测量和解析氧利用速率(OUR)能够反映活性污泥微生物代谢状态、监控废水处理工艺运行状况、获取反应动力学参数和污水组分参数.混合呼吸测量原理即是为满足这些应用而提出的具有高测试精度和频率的OUR测试方法.依据该原理,本研究提出了一种新的具体实现形式.实验证实,所研制的自动混合呼吸测量仪通过测量室的设计解决了流速和流态差异对DO电极测量值的影响,通过温控和磁力搅拌系统实现了系统整体恒温,通过测试软件开发,减小了干扰,提高了测试精度,实现了测量过程可视化.实用结果表明,自动混合呼吸测量仪具有很好的精度和长期稳定性,有较好的应用前景,值得进行深入研究.     

污水生物处理单元(火用)平衡分析方法研究(Ⅰ)

依据热力学第二定律建立了污水处理单元(火用)平衡分析的灰箱模型,提出了进行处理单元过程(火用)评价的指标体系.在热力学意义上,污水生物处理是通过微生物内部的(火用)耗散来消耗污水污染物能量的过程,推动该过程加速进行需要耗费外部的(火用).因此,节能的主要目的是节(火用),即应防止推动力过剩造成反应器单元的外部(火用)损失.这一方法体系将为合理科学评判处理过程能耗机制奠定重要的理论基础.     

Ca_5(AsO_4)_3OH的溶解度与稳定性研究

通过在不同pH值,温度等条件下Ca5(AsO4)3OH的溶解,确定其稳定存在的pH值范围,得出它的溶度积和生成的自由能(ΔG0f)。结果表明,Ca5(AsO4)3OH在水中的溶解度和稳定范围与pH和温度有关,在酸性条件下(初始pH=2)它的溶解度较大,而且在水中的溶解度随着温度的升高而降低。利用PHREEQC程序计算确定Ca5(AsO4)3OH的溶度积为10-40.86,生成自由能ΔG0f为-5 063.53 kJ/mol。利用JADE5软件计算得到其晶格参数a=b=9.696,c=6.967和晶胞体积为567.304 3。     

污水生物处理单元Yong平衡分析方法研究（Ⅱ）

按照Yong平衡分析模型对某城市污水处理厂的二级处理系统进行了研究，结合Yong效率指标考察了其能量质的变化和损耗．通过这种分析，可以从根本上明确Yong损耗发生的位置和途径．文章认为，应致力于降低不必要的、过大的推动力或改变运行方式以减少外部Yong损失．该研究的结论可用于指导污水处理厂进行系统的节能工作．