O3/BAF工艺系统中有机物生物降解数学模型

研究臭氧预氧化/曝气生物滤池（O₃/BAF）联合工艺深度处理实际城市污水二级出水过程中,后续BAF系统中有机物的生物降解数学模型。以有机底物浓度、填料层高度两个基本变量为控制条件,研究BAF的总体运行常数和填料特性常数,得出BAF有机物生物降解动力学方程为S_e/S₀=exp(－Kh/qSⁿ₀)。出水与进水COD浓度比值（S_e/S₀）的对数与反应器填料高度（h）之间可表达成一次函数关系。在不同的进水浓度（S₀）下,根据ln（S_e/S₀）~h和关系式m=K/qSⁿ₀,得到方程ln(q_m)=－nln(S₀)+lnK。BAF总体运行常数K和填料特性常数n分别为1.708和0.5063。该模型对BAF工艺有如下指导意义：可以根据设计流量、进水有机物浓度和出水浓度,初步确定BAF的尺寸（如横截面积、高度等）。     

两阶段曝气生物滤池的硝化性能

曝气生物滤池(BAF)是近年来受到广泛关注的一种新型污水处理技术,具有占地面积少、投资费用低、处理效率高、出水水质好等优点。现已被应用于许多污水处理厂的二级处理、深度处理以及污水的回用。实验以陶粒为填料,自行设计了升流式两阶段BAFs(UBAFs)处理模拟生活污水,考察了反应器运行条件对COD与氨氮去除影响,并探讨了UBAFs反应器内氮流失及同步硝化反硝化情况。结果表明,UBAFs对生活污水处理具有良好的净化效果。在进水COD和氨氮浓度分别为200~363 mg/L和16.8~31.3 mg/L条件下,UBAFs处理出水水质均达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)标准,能够满足回用要求。通过采用氮平衡分析方法和借助电子扫描电镜技术,初步认为UBAFs反应器脱氮方式是由于在UBAFs第一阶段局部厌氧环境中以传统方式进行硝化反硝化脱氮,第二阶段是在好氧条件下,异养好氧硝化菌的同步硝化反硝化脱氮。     

聚铁混凝-臭氧-BAF对晚期垃圾渗滤液深度处理的研究

联合运用聚铁混凝-臭氧-曝气生物滤池(BAF)对晚期垃圾场的渗滤液进行深度处理。在废水进水COD=601mg/L,色度=400倍时,提出最佳工艺条件:聚铁0.6 mL/L,臭氧用量144 mg/L,BAF停留时间7 h。研究表明,聚铁去除大部分悬浮性有机物,臭氧降解难生物降解有机物并提高废水的可生化性,BAF进一步降解有机物,最终出水COD为75 mg/L,深度处理成本仅为5.5元/t。     

曝气沉砂池除砂机理分析

针对曝气沉砂池小试装置模型,通过配砂实验对沉砂池除砂率进行统计分析,研究曝气强度与HRT对沉砂池除砂率的影响。实验结果表明,不同曝气强度下,随着HRT变化,除砂率逐渐上升,并最终趋于平衡状态;不同HRT下,曝气强度与除砂率近似呈现一定的线性关系,且随着曝气强度的增大,除砂率降低;在HRT小于1min时,砂粒的运行路径和沉降时间缩短,不利于砂粒的去除;在HRT大于1min时,其中1、3和4min,随着气水比的增加除砂率降低幅度相对较小,曝气所引起的横向环流在一定程度上有利于砂粒的沉降,而HRT为2min时,除砂率降幅却很大,这与砂粒在曝气沉砂池池体断面分布有关,即断面处旋转流速和水平流速的大小变化将影响砂粒的运动;相比曝气强度,HRT对除砂率的影响较大。     

臭氧-BAF组合工艺对石化行业废水深度处理的中试研究

采用臭氧-曝气生物滤池（BAF）组合工艺对中石化九江分公司二级生化出水进行深度处理中试实验。探讨了臭氧投加量、进水水质冲击负荷等因素对该组合工艺出水COD、NH₄⁺-N的影响。中试结果表明,在该水质条件下,臭氧最佳投加量为20~25 mg/L;组合工艺处理后出水COD低于40 mg/L,NH₄⁺-N低于5 mg/L,达到中水回用设计标准;该组合工艺能够经受一定冲击负荷。     

生物预处理/常规与常规工艺处理西江原水的对比

采用生物预处理／常规与常规工艺处理西江微污染原水,对主要污染物的去除效果工艺进行了比较。结果表明,生物预处理／常规工艺对COD_Mn、氨氮的平均去除率达48.9%、62.3%,比常规工艺提高了18.9%、28.4%。2种工艺对浊度的去除率相当,皆为95％左右。生物预处理采用高速给水曝气生物滤池工艺,反冲洗采用气水联合方式,48 h过滤水头损失＜2 kPa,冲洗前后过滤水头损失变化量均值＜0.4 kPa。     

固定化微生物法去除模拟渗滤液中氨氮的研究

采用固定化微生物曝气生物滤池（I-BAF）技术成功处理了模拟垃圾渗滤液,探讨了pH和溶解氧（DO）对系统脱氮性能的影响。结果表明,固定化微生物曝气生物滤池反应系统启动迅速,运行稳定,可以有效去除模拟垃圾渗滤液中的有机物和氨氮,其去除率分别达到97.1%和99.9%。在pH为7.5～8.5之间,DO 4.0 mg/L左右的条件下对模拟垃圾渗滤液中氮的去除最为有利,同步硝化反硝化效率以及总氮去除率均达到最高,分别为96.2%和94.3%。这主要是由于I-BAF系统中大孔载体提供了厌氧-兼氧-好氧的微环境,使硝化和反硝化反应在同一个反应器内发生,共同作用实现模拟垃圾渗滤液中总氮的去除。     

给水曝气生物滤池内置粉末活性炭复合净水效果的研究

在给水曝气生物滤池内置粉末活性炭,对比分析其对各工艺单元水质净化效果的影响,确定给水曝气生物滤池内置粉末活性炭的作用与最佳投加量,研究表明,给水曝气生物滤池将活性炭截留在滤池内,大幅度提高了粉末活性炭利用率,部分未饱和粉末活性炭通过反冲洗排入后续常规处理系统,作为生物载体仍能够进一步发挥生物强化作用。当粉末活性炭的投加量为8 mg/L时,砂滤出水氨氮、CODMn、浊度和色度均值分别为：0.02 mg/L,1.82 mg/L0,.46 NTU和6度,去除率分别达到99.6%、71.2%、99.1%和80.6%,出水指标达到《生活饮用水卫生标准（》GB5749-2006）和《饮用净水水质标准（》CJ94-2005）规定的标准。与常规工艺相比,投加量降低了20%～60%。     

阴极氧还原产电生物可渗透反应栅的研究Ⅰ. 不锈钢毛电极模拟反应器

提出利用阴极氧还原和阳极微生物产电作用的产电生物可渗透反应栅（CORE-PRB）方法用于被有机物污染的地下水的修复,并以不锈钢毛为电极建立模拟反应装置验证了CORE-PRB的技术概念。实验中考察了分别以蔗糖＋醋酸盐和不同浓度的污泥消化液为进水时的反应电流,并研究电极距离对反应电流的影响。由于氧还原阴极阳极反应能力的限制,随着与阴极室距离加大,模拟反应装置各阳极室的电流迅速减小。有机基质的可生化性对模拟反应器的总电流也有显著影响。     

曝气强度对同时硝化反硝化（SND）脱氮过程中N2O排放的影响

为了控制污水脱氮中N2O排放,在不同曝气强度下研究了好氧硝化段同时硝化反硝化（SND）系统的N2O排放特性,并采用PCR—DGGE技术分析微生物群落特征。结果发现,随着曝气强度的增强,系统总氮去除率下降,但脱氮中N2O—N所占比例则上升,实验中从低到高3个曝气强度下,总氮去除率分别为80．01％、65．28％和58．62％,脱氮中N2O—N所占的比例为1．89％、7．84％和9．20％。PCR—DGGE分析显示,和低曝气强度下相比中、高曝气强度下系统微生物群落发生明显变化,但中曝气强度和高曝气强度下系统微生物群落表现出较高相似性。这表明,不同曝气强度下系统N2O排放受到氮素转化和微生物群落变化的影响。适宜曝气强度不仅提高总氮去除率,还可有效控制N2O排放。