人工湿地处理污水的效率与研究展望

文章阐述了人工湿地处理技术国内外的研究现状,人工湿地对有机物、氮、磷等的去除效率,分析了影响人工湿地处理效率的因素.表明人工湿地的类型、湿地植物种类、基质类型、湿地中微生物的种类和数量、温度、水力停留时间、水力负荷、湿地的运行管理等都会影响人工湿地的处理效率.根据人工湿地在污水处理中的研究和应用现状,指出了今后的研究方向.     

曝气稳定塘处理农村生活污水曝气控制条件研究

通过试验研究曝气稳定塘处理农村生活污水水力停留时间、曝气过程中塘内溶解氧和污泥浓度分布以及不同曝气周期对处理效果影响等问题,以期获得较好的处理效果和经济的能耗.结果表明,本试验曝气稳定塘条件下,4 d为本曝气稳定塘的最佳水力停留时间,间歇运行中曝气时间应该大于15 min,曝气稳定塘中各点在2～10 min内污泥浓度可逐渐达到平稳,各污染物去除效果最好的曝气周期为0.5 h曝气/1.0 h停气.     

Waste activated sludge treatment based on temperature staged and biologically phased anaerobic digestion system

The concept of temperature staged and biological phased （TSBP） was proposed to enhance the performance of waste-activated sludge anaerobic digestion. Semi-continuous experiments were used to investigate the effect of temperature （35 to 70℃） as well as the hydraulic retention time （HRT） （2, 4 and 6 days） on the acidogenic phase. The results showed that the solubilization degree of waste- activated sludge increased from 14.7% to 30.1% with temperature increasing from 35 to 70℃, while the acidification degree was highest at 45℃ （17.6%）, and this was quite different from the temperature impact on hydrolysis. Compared with HRT of 2 and 6 days, 4 days was chosen as the appropriate HRT because of its relatively high solubilization degree （24.6%） and acidification degree （20.1%） at 45℃. The TSBP system combined the acidogenic reactor （45℃, 4 days） with the methanogenic reactor （35℃, 16 days） and the results showed 84.8% and 11.4% higher methane yield and volatile solid reduction, respectively, compared with that of the single-stage anaerobic digestion system with HRT of 20 days at 35℃. Moreover, different microbial morphologies were observed in the acidogenic- and methanogenic-phase reactors, which resulted from the temperature control and HRT adjustment. All the above results indicated that 45℃ was the optimum temperature to inhibit the activity of methanogenic bacteria in the acidogenic phase, and temperature staging and phase separation was thus accomplished. The advantages of the TSBP process were also confirmed by a full-scale waste-activated sludge anaerobic digestion project which was an energy self-sufficient system.     

一体式膜生物反应器污水资源化技术研究

膜生物反应器是高效的污水处理工艺,但其高气水比运行条件产生的动力消耗与国外膜组件昂贵的价格成为膜生物反应器在我国应用的主要限制因素。为此本研究采用分体曝气形式,选择国产高抗污性能PVDF中空纤维膜,设计了间歇式膜生物反应器,研究了污泥浓度、曝气量和水力停留时间对一体式膜生物反应器去除污染物效果的影响。在低气水比条件下,MBR处理生活污水的研究表明,出水COD<50mg/L,BOD<10mg/L,NH3—N<20mg/L,浊度<3NTU,悬浮固体浓度为零,优于生活杂用水水质标准(CJ25.1-89)。     

活性滤料滤池过滤性能研究

为了研究进水浓度、水力停留时间和供气量对活性滤料滤池过滤性能的影响,以石英砂作为过滤介质,以高岭土悬浊液模拟配水进行试验,测试不同条件下滤池对SS的去除效果.结果表明:有效过滤高度为700 mm的活性滤料滤池在HRT为10 min、SS为45 mg·L^-1左右时,砂循环周期应为24 h以内;进水SS的浓度和供气量基本不影响活性滤料滤池的过滤性能;随着停留时间的增加,活性滤料滤池对SS去除率逐渐增加;活性滤料滤池用于出水SS由一级B标准提高到一级A标准的合理停留时间应为7.5~10 min,最佳供气范围为7.96~26.53 L·m^-2·min^-1.     

硫自养生物反应器对水中锑酸盐的去除效能和反应机理

为了探究硫自养生物过程对水中锑酸盐的去除效能,建立升流式硫自养固定床生物反应器,考察水力停留时间（HRT）对Sb（Ⅴ）和总Sb去除性能的影响,监测分析出水pH值、碱度消耗量变化规律和含硫副产物的产生趋势,利用扫描电镜和拉曼光谱分析表征推测反应机理.结果表明：（1）当进水锑酸盐Sb（Ⅴ）浓度为（1028.07±43.39）μg·L^-1,HRT为8 h时,经过10～15 d的适应期,反应器对Sb（Ⅴ）去除率可达到94.37%±0.57%,总Sb去除率为47.03%±1.54%,当HRT由8 h缩短为6 h时,反应器对Sb（Ⅴ）去除率可达到90.60%±1.09%,总Sb去除率为12.79%±1.65%.（2）反应器出水硫酸盐超过理论值,表明有硫歧化反应发生,当HRT由8 h缩短为6 h时,碱度消耗量下降至（66.83±6.31）mg·L^-1,对应pH值降低至7.29±0.09;出水SO₄^2-浓度出现大幅下降,SO₄^2-增量由（80.02±1.62）mg·L     

活性污泥动力学模型的建立及在完全混合式污泥系统中的应用

首先建立了微生物衰减系数和污泥浓度、底物浓度的函数关系式,带入Lawrence-McCarty第一方程式得到了Logistic方程形式的微生物生长方程式.在分析污泥泥龄和污泥停留时间关系基础上,引入Monod方程建立了活性污泥动力学模型,推导证明了Lawrence-McCarty方程式是模型静态条件下的表达形式.用建立的活性污泥动力学模型对完全混合式污泥系统进行了模拟,并分析了水力停留时间Hydraulic retention time(HRT)和污泥停留时间Sludge retention time(SRT)对完全混合式污泥系统的影响,表明模型能很好地对活性污泥系统的动态过程进行模拟.根据模型编程画出了污泥系统相关变量关于HRT和SRT变化的三维曲面图,通过编程将复杂模型看作一定输入输出的函数,使得模型更易于应用和推广.     

污水土地处理系统流态影响因素及优化

在污水土地处理系统的反应器模型中进行流态实验,使用正交分析理论及停留时间分布(RTD)分析理论,探索管网、集水层和承托层对反应器体积效率及推流的影响,并对反应器构造进行优化。使用正交实验分析发现,各因素对体积效率的影响程度顺序为:承托层>集水层>管网,管网与承托层的影响有明显的交互作用;集水层对推流有影响,并且管网与集水层有很显著的交互作用。使用RTD分析各因素交互作用发现,采用全网布水与集水时,集水层及承托层对流态的影响都不大。管网布设为过水断面的一半(半网)时,集水层的集水作用及承托层的布水作用可以增加反应器体积效率。"半网-有集水层-有承托层"的体积效率最高,流态最接近推流形式,其无因次平均停留时间为1.093,轴向扩散系数为0.037,属于低扩散程度。     

泥龄应用中有关问题的探讨

活性污泥泥龄是反映微生物生长、基质去除及工艺运行控制特性的一个重要参数。文中探讨了泥龄理论应用中的泥龄概念、出水水质与泥龄、污泥沉陷性能及除磷与泥龄等方面问题，并首次提出了与污泥性能有关的最佳泥龄的概念。作者认为，出水水质在水质波动及有毒抑制物时，不仅与泥龄有关，而且与人流底物浓度有关；污泥沉降性能受泥龄的影响应存在一最佳值，使污泥有良好的沉陷性能；除磷率随泥龄的缩短而增加。     

人工湿地处理甲胺磷废水的试验研究

文章研究了水力停留时间、进水甲胺磷浓度、外加营养物以及温度对人工湿地去除甲胺磷效果的影响。结果表明,水力停留时间的增加能显著提高甲胺磷的去除效果;进水甲胺磷浓度在一定的范围内,人工湿地系统对甲胺磷废水具有良好的去除效果。进水浓度分别为5.3mg/L、9.74mg/L、19.1mg/L和50.75mg/L时,相应的甲胺磷去除率分别为93.5%、89.5%、90.7%和92.2%。外加碳源在一定程度上抑制人工湿地对甲胺磷的去除;在进水中添加葡萄糖浓度为50mg/L时,甲胺磷的去除率下降了6.2%。添加氮源对甲胺磷降解的影响并不明显,温度显著地影响人工湿地对甲胺磷的去除效果。日平均气温在24℃以上时,系统对甲胺磷的去除率稳定在95%以上;当日平均气温低于20℃时,系统对甲胺磷的去除效果明显下降,平均去除率低于90%;当日平均气温低于15℃时,系统对甲胺磷的去除率低于60%。