多级A/O工艺强化处理城市污水的效果研究

以宜兴市某城市污水厂多级A/O工艺的运行监测数据为依据,分析了该工艺对宜兴城市污水中主要污染物和遗传毒性的去除效果.结果表明,多级A/O单元对COD、NH_4~+-N、TN、TP的平均去除率分别为:(67.3±7.0)%、(93.7±1.5)%、(65.3±7.9)%、(60.0±18.7)%,在整个工艺流程中对各常规污染物指标的去除起到了绝对主导作用;对污水中的烷烃、卤代烃、醇类去除效果较好,对污水中主要含有的荧光物质(芳香族蛋白质类似物)去除效果不理想;对污水中SOS/umu遗传毒性的去除率为82.8%.多级A/O工艺处理宜兴城市污水的主要问题是有机负荷低、单点进水和碳源单点投加效果不理想,以致后段A/O并没有充分发挥其强化去除优势,建议改为多点进水,调整碳源投加点.研究结果可为同类污水厂运行效果评价提供依据,也为提高该污水厂的运行效率提供技术支持.     

纳米Ni/Fe用于去除染料生产废水二级生物处理出水中AOX和色度的研究

用纳米Ni/Fe材料深度处理染料生产废水的生物处理出水,考察了不同Ni负载量(质量分数0~5%)、废水初始p H值(4.1~10.0)、Ni/Fe投加量(1~5 g·L-1)、反应时间(0.5~96 h)下对可吸附性有机卤代物(absorbable organic halogens,AOX)的去除率和脱色率.结果表明,AOX和色度去除率随Ni负载量的增加先升高后减少,随废水初始p H值的降低和Ni/Fe投加量的增加而持续提高.最优化条件为Ni负载量1%、废水初始p H 4.1和Ni/Fe投加量3 g·L-1,该条件下AOX和色度的24 h去除率分别为29.2%和79.6%,96 h去除率分别为50.6%和80.7%.GC-MS分析表明经材料处理后废水中氯代苯胺类、对硝基苯胺、4-甲氧基-2-硝基苯胺及卤代烷烃等有毒有害物质得到高效去除.     

一体式MBR工艺处理养猪沼液的中试研究

针对浙江嘉兴某规模化养猪场沼液水质特点,建立一体式膜生物反应器(MBR)系统,着重考察不同运行状况下系统的长期运行稳定性。结果表明:系统运行效果稳定高效,当进水ρ(氨氮)为462~1 764 mg/L(平均862 mg/L),碳氮比为3.2~0.66(平均1.7)条件下,系统出水ρ(COD)和ρ(氨氮)分别为(241.6±74.8)mg/L和(26.6±29.3)mg/L,满足甚至优于DB 33/593—2005《浙江省畜禽养殖业污染物排放标准》。系统总抗生素同步去除效率达80%以上,Cu、Zn、Fe、Mn去除率分别为87.5%、94.1%、92.7%和94.2%。     

AnMBR-A-MBR和A2-MBR工艺处理焦化废水效果与急性毒性物质特征对比

焦化废水含高浓度难降解有机物,生物处理是应用最为广泛的方法.为探索并提高焦化废水生物处理的去除效果,采用实验室构建的厌氧膜生物反应器/缺氧/好氧膜生物反应器(An MBR-A-MBR)与厌氧/缺氧/好氧膜生物反应器(A~2-MBR)工艺处理实际焦化废水,对比了两套处理工艺在最佳工况下稳定运行对主要污染物的去除效果和对不同污染负荷的稳定性.采用固相萃取和组分分离、发光细菌Q67测试和三维荧光扫描等手段,对二者各级出水的急性毒性分布和变化以及毒性物质特征进行了研究.结果表明,An MBR的有机污染物去除率为15.3%,显著高于A~2-MBR系统的厌氧段(3.4%),An MBRA-MBR系统能够抵抗更高的污染负荷.An MBR-A-MBR系统各级出水的急性毒性均明显低于A~2-MBR系统,二者毒性当量总去除率分别为85.2%和79.2%.各级出水中极性组分的急性毒性最强,极性和弱极性组分贡献了绝大部分毒性当量.各级出水的急性毒性主要来自Ⅱ区芳香族蛋白类似物,且Ⅱ区芳香族蛋白类似物可能是极性组分中主要的急性毒性物质.     

发光细菌生物活性的调控方法

为维持发光细菌发光强度的稳定性,推进发光细菌毒性测试技术应用于在线监测和分析,以明亮发光杆菌和鳆鱼发光杆菌为对象,通过添加各种保护剂,将培养至对数生长期的菌液离心,重新悬浮于脱脂牛奶溶液冷藏(5℃),比较脱脂牛奶菌悬液冷藏、冻干粉复苏后即时冷藏以及新鲜菌液直接冷藏3种方法的调控效果.结果表明,脱脂牛奶菌悬液冷藏7 d后复苏,相对发光率达到93%.该方法明显提高了发光细菌生物活性的稳定性,对于提高在线毒性监测仪连续运行时间有参考价值.     

间歇曝气SBR处理养猪沼液的短程脱氮性能

采用间歇曝气序批式活性污泥法(intermittently aerated sequencing batch reactors,IASBR)处理养猪沼液,研究在控温30℃、分步进水条件下的短程脱氮性能.结果表明,进水化学需氧量(COD)与总氮(TN)的比值对脱氮性能影响很大,当进水COD/TN为0.8±0.2时,反应器内亚硝态氮浓度持续积累到高达800 mg·L~(-1),对TN、氨氮(NH~+_4-N)和总有机碳(TOC)的去除率仅分别为18.3%±12.2%、84.2%±10.3%、60.7%±10.7%;进水COD/TN提高到2.4±0.5后,亚硝态氮积累浓度迅速从800 mg·L~(-1)降低至10 mg·L~(-1)以下,TN、氨氮和TOC的去除率分别上升至90%、95%和85%以上.逐步缩短HRT以提高运行负荷,发现氨氮负荷是IASBR稳定脱氮的制约因素,体系耐受的氨氮负荷最大为0.30 kg·(m3·d)-1,当超过耐受负荷后,TN、氨氮和TOC的去除率将显著下降.整个运行阶段反应器内亚硝态氮积累率达74.6%~97.8%,运行稳定期实现TN去除率达90%以上,IASBR系统在低碳氮比下实现了高效稳定的短程硝化反硝化,且不需要额外添加碱度药剂,在处理高氨氮低碳氮比废水上具有优越性.     

O3-BAF深度处理制革废水中沿程污染物降解规律

针对浙江省某制革园区污水处理厂二级生化出水,开展了处理规模36 t.d-1的臭氧-曝气生物滤池中试研究,考察了不同填料曝气生物滤池沿程高度上污染物的降解规律.结果表明:活性炭曝气生物滤池在沿程1 500 mm处的平均出水COD和色度分别为55.4 mg·L-1和12.6倍,混合填料曝气生物滤池在沿程1 800 mm处的平均出水COD和色度分别为55.6 mg·L-1和9.4倍,出水达到《城镇污水厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级B排放要求.陶粒曝气生物滤池在整个沿程高度上COD和色度变化幅度较小.在沿程高度上活性炭曝气生物滤池和混合填料曝气生物滤池的COD和氨氮在1 200 mm内降幅较大,之后降幅趋缓.3个曝气生物滤池的生物量在沿程900 mm时达到最大,分别为30.69、28.87和15.94 nmol·g-1.     

膜生物反应器处理工业废水中膜污染及膜过滤特性研究

采用膜生物反应器(MBR)中试试验装置处理制革、印染工业园区混合废水,考察了悬浮污泥浓度(MLSS)、溶解性微生物产物(SMP)和松散型胞外聚合物(EPS)表征总量、胶体粒子等因素对膜污染发生的影响程度.结果表明,试验装置启动后的120 d内,发生轻度膜污染现象,过滤膜阻力R20从1.5×1012m-1增加至1.8×1012m-1.MBR池内胶体粒子浓度与膜过滤阻力变化呈现明显的线性相关,而MLSS、SMP和EPS表征总量等因素的变化与膜过滤阻力的变化不存在相关性.分析认为胶体粒子是引起该试验装置发生膜污染现象的主要因素,其成因可能是胶体粒子通过附着在膜表面,沉积堵塞膜孔,从而造成膜污染.     

废水处理系统中抗生素抗性基因分布特征

废水处理厂被认为是抗生素抗性基因(ARGs)的重要污染源.为探究抗性基因在进水状况复杂的废水处理厂沿程的分布变化特征,选取以生产抗生素为主导行业的某化工园区废水处理厂,使用实时荧光定量PCR对废水处理厂沿程ARGs的种类、丰度变化进行研究.结果表明,废水处理厂水体中检出16种ARGs,四环素类、磺胺类ARGs为废水处理厂中占主导的抗性基因,并检出可移动遗传元件int I1,其丰度与磺胺类抗性基因的丰度(P 0. 05,r 0. 95)存在相关性,表明可移动遗传元件int I1可能促进了磺胺类抗性基因的迁移和转化.园区医药企业以合成大环内酯类抗生素为主,由于选择性压力,园区废水中,erm B抗性基因的绝对丰度远远高于其他废水中erm B的绝对丰度.废水经过废水处理厂生物处理工艺,总ARGs绝对丰度下降了1. 16个数量级,经过芬顿工艺处理后,总ARGs绝对丰度下降了2. 46个数量级,表明该废水处理工艺中深度处理工艺对ARGs的去除效果优于生物处理.高浓度、可移动的ARGs已经存在于水体中,如果没有得到有效治理,从废水处理厂排出,将给环境带来高度风险.     

精细化工园区工艺过程VOCs产生量核算方法

挥发性有机物(VOCs)是目前影响我国大气环境质量的关键污染物之一.工业源已成为中国最主要的VOCs排放源,其中化工行业的VOCs排放贡献尤为突出.化工企业已经大量集聚于化工园区内,因此化工园区的VOCs控制至关重要.本研究以典型精细化工园区——杭州湾上虞经济技术开发区为例,通过分析精细化工生产模式及VOCs产生原理,建立了基于工艺过程的VOCs产生量核算方法,对投料、升温、化学反应产生气体带出、清洗吹扫、真空抽气、泄压释放和蒸发逸散等生产过程的VOCs产生量进行了核算;同时运用化工流程模拟软件Aspen进行了前述生产过程VOCs产生量估算;运用2种方法对案例园区14种典型产品各工艺过程的VOCs产生特征进行了分析,并对两种方法的核算结果进行了比较.结果发现,除泄压释放环节外,两种方法的结果差异在±22%以内.进而对该园区典型企业的代表性产品进行计算方法应用,可得到精准的VOCs产生关键环节和组分.案例研究表明这一方法在定量的化工生产参数支持下估算精细化工工艺过程的VOCs产生量具有较好的精准性、简便性和可靠性.