水生高等植物对悬浮泥沙的去除研究

根据自然水体湿生植物（挺水植物）、浮叶植物以及沉水植物的空间分布规律，利用风车草（Cyperus alternifolius）、石菖蒲（Acorus tatarinowii）、菱（Trapa japonica）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）和苦草（Vallisneria spiralis）等水生植物构建由挺水植物、浮叶植物到沉水植物的串联系统，含沙水依次流经挺水植物、浮叶植物和沉水植物，测定各级植物对泥沙的去除效果。结果显示，输入悬浮泥沙浓度依次为21.76、37.04、45.09、71.18 mg/L，水力停留时间（HRT）分别为12、16、24、24 h，水生高等植物串联系统对悬浮泥沙的去除率分别为68.1%、71.7%、77.5%、74.0%，表明水生高等植物可有效去除水体中的悬浮泥沙，改善了透明度。水力滞留时间对植物去除悬浮泥沙的效果有较大的影响，水力滞留时间长，即使输入悬浮泥沙浓度很高，去除率和单位时间的净去除量也较高;浅水区的挺水植物对进水高浓度悬浮泥沙的有效过滤作用减缓了悬浮泥沙对深水区沉水植物的胁迫压力;沉水植物能进一步去除悬浮泥沙，抑制再悬浮作用，对水生生态系统的稳定有十分重要的作用。     

HRT对A/O-BF处理低碳氮比农村生活污水脱氮的影响

通过四组平行小试装置,研究空床水力停留时间(HRT)对缺氧/好氧生物滤池(Anoxic/oxic biofilter,A/O-BF)去除低碳氮比(C/N)农村生活污水中氮的影响;结合高通量测序,研究了不同HRT条件下的脱氮效能和微生物群落变化特征,优选出最佳HRT.结果表明:①缺氧段HRT为6 h的条件下,好氧段HRT为9和10 h时,A/O-BF对NH₄+-N和TN的平均去除率均分别为99%和75%,显著高于HRT为7 h(分别为93%和66%)和8 h(分别为96%和70%)时的情况.②好氧段HRT为9 h的条件下,缺氧段HRT为6 h时,A/O-BF对TN的平均去除率为78%,明显高于HRT为4 h(59%)、稍高于HRT为5 h(74%)和7 h(75%)时的情况.③好氧段HRT为9 h时,其硝化菌属Nitrosomonas和Nitrospira的总丰度占11.42%,明显高于HRT为7 h(4.61%)、8 h(7.39%)和10 h(7.64%)时的情况.④缺氧段HRT为6 h时,其主要的反硝化菌属Denitratisoma占5.83%,明显高于HRT为4 h(0.81%)、5 h(2.90%)和7 h(3.27%)时的情况.研究显示,HRT影响A/O-BF的脱氮效能和微生物群落分布特征,处理低碳氮比(1.4~3.0)农村生活污水时,A/O-BF好氧段和缺氧段的最佳HRT分别为9和6 h.      

双滤料曝气生物滤池污水深度处理的研究

采用陶粒、沸石为滤料的曝气生物滤池对生物处理系统二级出水进行深度处理回用,研究了水力停留时间、气水体积比对污染物COD和NH3-N处理效果的影响。结果表明：水力停留时间为8 h,气水体积比为3∶1的工况下,处理效果较好。稳定运行后,出水COD、BOD5、SS、NH3-N、TP和色度平均值分别为15.6 mg/L、3.2 mg/L、8.5 mg/L、1.24 mg/L、0.40mg/L和8度,达到《城市污水再生利用—城市杂用水水质》（GB/T 18920-2002）标准,出水可用于道路清扫、绿化等。     

城市污水混合垃圾渗滤液脱氮试验研究

采用倒置A2/O工艺处理垃圾渗滤液与城市污水混合后的污水脱氮。正交试验得到,水力停留时间是影响混合污水脱氮和有机物去除的控制因素;理论最优运行参数是HRT为9 h、ρ(DO)为2 mg/L、R为80%、r为200%,该工况下COD、NH3-N和TN的平均去除率分别为77.4%、97.2%和62.4%,出水浓度可稳定地达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。     

氨氮废水的厌氧氨氧化生物脱氮研究

利用从厌氧污泥中筛选和驯化的厌氧氨氧化（Anammox）菌直接启动UASB反应器,通过缩短水力停留时间（HRT）提高系统运行负荷,探讨水力停留时间对模拟废水脱氮性能的影响。结果表明,（1）富含Anammox菌的颗粒污泥能够快速启动反应器（只需14d）。（2）连续91d的HRT测试期间,系统具有良好的脱氮性能,且随着HRT的缩短,系统的脱氮效率具有波动上升的特点。NH4＋-N、NO2--N和TN（总氮）的平均去除率超过70.0%。（3）系统总氮容积负荷（TNLR）和总氮去除负荷（TNRR）最大值（以N计）分别为2.04kg·m-3·d-1和1.56kg·m-3·d-1。（4）系统能够比较好的遵循Anammox生物脱氮的理论途径：NH4＋-N、NO2--N的去除速率与NO3--N的生成速率的比例为1？1.15？0.22,与其相应理论值（1？1.32？0.26）非常接近。     

2种BDPs固相反硝化的脱氮效果对比

利用批量和连续流填充床试验对比了2种BDPs(可生物降解聚合物)——PBS(聚丁二酸丁二醇酯)和PCL(聚ε-己内酯)的反硝化效果. 批量试验结果表明,在脱氮稳定阶段,B1(PCL)和B2(PBS)对TN的平均去除率和反硝化速率分别为97.4%、67.0%和7.5、1.8 mg/(L·h),B2均明显优于B1. 连续流试验中,在进水ρ(NO₃--N)为16.8～18.8 mg/L、HRT(水力停留时间)为4.0 h的条件下,L1(PCL填充床)的反硝化速率大于L2(PBS填充床). 但是随着HRT的减小,L1呈现出比L2更快的反硝化速率. L2和L1分别在HRT为2.0和1.5 h时获得最大反硝化速率,分别为7.7和9.3 mg/(L·h). ESEM(环境扫描电子显微镜)观察结果表明,生物膜剥离后,PCL和PBS颗粒表面均出现大量的坑洞,并且PCL颗粒表面坑洞的密集程度远大于PBS. 三维荧光光谱(3D-EEM)分析结果表明,L2和L1出水中的溶解性有机物主要为类色氨酸这类简单的蛋白质和SMP(溶解性微生物代谢产物),并且L1水中SMP的荧光峰强度明显高于L2.      

曝气生物滤池流态特性研究

为了解流体在反应器中的流动特征并为进一步提高反应器处理效率而改善水力条件,通过以KCl为示踪剂的脉冲示踪电导法对上向流曝气生物滤池在不同填料层高度和操作条件下的水力学特性进行摸拟研究.结果表明,平均停留时间主要受填料高度和水流速度影响,受气速影响较小.曝气生物滤池的流态随填料层高度的增加趋于相对稳定且接近推流;但滤床底部和顶部的流态却受水流速度和气流速度的影响较大且偏离推流.最后,建立了在曝气和不曝气两种操作条件下平均停留时间、流态与填料层高度、水流速度、气流速度的数学模型,这可用来预测反应器的流态变化特征,以改善曝气生物滤池的水力条件.     

CASS工艺水力停留时间的实验研究

结合姜堰市城市生活污水处理厂运行,对CASS工艺中水力停留时间对COD、TN和NH3-N去除率的影响进行了探讨。通过运行工况和进水水质的改变试验,以积累大量的试验运行数据和实际处理效果,探讨水力停留时间对去除率的影响,确定适宜的水力停留时间。实验研究表明,水力停留时间控制在18h比较适宜,这样既经济又可以获得较稳定的处理效果。     

HRT对悬挂链曝气式生物接触氧化工艺的影响

采用悬挂链曝气式接触氧化工艺在不同HRT下处理大清河雨、旱季污水,应用磷脂法和TTC-脱氢酶活性法研究载体表面生物膜特性,考察了HRT对生物膜特性和水质净化效果的影响。结果表明:在4～10h间时,HRT越长,缺氧区和好氧区内生物量越小和生物活性越弱,但是好氧区内单位生物量活性越强,对污染物的平均去除率越高;当进水由生活污水转变为雨污混合水后,缺氧区和好氧区内生物量逐渐减少,生物活性降低,且好氧区内单位生物量活性也降低,但出水污染物浓度降得更低且稳定。最佳HRT为8h,对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为75.99%、81.94%、63.30%和81.47%,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准A标准。