八种不同工艺组合人工湿地系统除磷效果研究

传统的人工湿地系统除磷效能的提高方式主要集中在基质填料的选择、湿地植物的筛选等方面,本试验从调整湿地的组合工艺着手探索提高磷去除效率的优化组合,在为期两年的研究中考察了推流床-下行流-上行流、下行流-上行流-推流床、好氧塘-下行流、下行流-兼性塘、推流床-下行流、下行流-上行流、推流床等8种不同工艺组合人工湿地系统对富营养化湖泊水体中磷的去除规律,比较了这些湿地组合所构建的生物学效应。试验结果显示,如果采用塘系统作组合单元在湿地系统中前置比较理想,而在不同的季节,不同水力负荷下的冲击试验结果表明,复合垂直流湿地系统可以常年保持稳定的、较高的磷去除能力,而且对水力变化具有更好的耐受性能。复合垂直流湿地作为一种新型的人工湿地系统工艺组合具有较好的理论价值和应用前景.     

污泥干化芦苇床中的渗滤液水质变化特征

对3个中试规模的高有机质剩余污泥干化床中污泥渗滤液水质变化特征进行了为期2年的实验研究。Ⅰ单元作为对照床,未种植植物;Ⅱ单元和Ⅲ单元种植芦苇。Ⅰ单元和Ⅱ单元底部充填炉渣,通过穿孔PVC通风管与大气相连通,目的是通过床体填料空隙提供氧气。3个干化床按照如下周期运行:进泥大约半小时,闲置1周,污泥负荷平均为41.3kg TSS/(m2·a)。实验结果表明,污泥干化芦苇床去除污泥渗滤液中的有机物较传统干化床更有效,通风结构有利于有机物的降解;3个床体的污泥渗滤液总磷浓度均高于进泥,但两个芦苇床渗滤液总磷浓度较低,可能的原因是较传统干化床多了植物吸收作用。根据实验数据分析,3个床体中都发生了氨化、硝化和反硝化作用,单元Ⅲ获得了最高的总氮去除率30.38%,Ⅱ单元和Ⅰ单元获得的总氮去除率分别为25.47%和20.59%。高有机质剩余污泥渗滤液仍含有较高的污染物浓度,需回流至污水处理单元进行进一步处理。     

泥磷中温蒸馏提取黄磷设备材料腐蚀特性研究

蒸磷法是国内从泥磷中提取黄磷的最常用方法,但该方法常存在蒸磷釜局部氧化严重、设备腐蚀较快等问题。模拟泥磷中温蒸馏提取黄磷的腐蚀试验,分析了Q235钢、45钢和304不锈钢3种材料在泥磷水分蒸发(100℃)和黄磷提取(290℃)2个阶段中质量与时间、材料腐蚀速率与时间的关系。采用扫描电镜(SEM)对腐蚀较严重的45钢材料进行了微观形貌分析,并分别用能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物成分及其相组成进行分析。结果表明:在100℃和290℃时,45钢的腐蚀速率最大,Q235钢次之,304不锈钢最小;45钢和Q235不锈钢100℃时腐蚀速率大于290℃时,而304不锈钢100℃时腐蚀速率小于290℃时。研究表明,304不锈钢的抗腐蚀能力最强,其次是Q235钢,而45钢抗腐蚀能力最弱。     

DPR-SNED系统处理低C/N城市污水与硝酸盐废水的运行特性

为实现低C/N城市污水与含硝酸盐废水的同步处理,采用SBR接种活性污泥,通过合理控制厌氧/缺氧/低氧时间和溶解氧(DO)浓度,实现了反硝化除磷耦合同步硝化内源反硝化(DPR-SNED)系统的启动,并对启动过程中系统的脱氮除磷特性进行了研究.结果表明采用厌氧/低氧的运行方式,控制厌氧时间为3 h,好氧段DO浓度为0. 5～1. 0 mg·L-1,60 d可实现同步硝化内源反硝化除磷(SNEDPR)系统的启动,出水PO_4~(3-)-P浓度0. 5 mg·L-1,系统氮磷去除率维持在90%以上,COD的去除率维持在80%以上,系统SNED率和CODins率分别维持在70%和95%左右;随后改变运行方式,采用厌氧/缺氧/低氧的方式运行,缺氧段前进含硝酸盐废水,45 d可实现DPR-SNED系统的启动,缺氧末PO_4~(3-)-P浓度1. 1 mg·L-1,出水PO_4~(3-)-P浓度0. 5 mg·L-1,系统磷、COD去除率均维持在90%以上,氮去除率维持在88%以上,系统SNED率和CODins率分别维持在62%和90%左右. DPR-SNED系统的成功启动后,厌氧段聚糖菌和聚磷菌对城市污水有限碳源的充分利用和强化储存,可为后续缺氧段及好氧段的脱氮除磷提供充足的内碳源.此外,DPR-SNED系统缺氧段内源短程反硝化的进行保障了系统在低C/N(4)条件下的高效脱氮.     

规模化猪场养殖废水UASB-SFSBR-MAP处理工艺中试研究

针对规模化猪场养殖废水常规厌氧-好氧组合处理工艺及SBR处理工艺脱氮效率低、运行费用高、养分流失大等技术难题,提出了养殖废水"UASB-SFSBR(分步进水序批式反应器)-MAP(磷酸铵镁结晶)"处理工艺,并开展了中试工程研究.结果表明,UASB-SFSBR-MAP处理工艺对COD、NH4+-N和TP的去除率分别达到95.1%、92.7%和88.8%,MAP氮磷回收率达23.9%和83.8%.工艺出水水质COD≤135 mg·L-1、TN<116 mg·L-1、NH4+-N<43 mg·L-1、TP≤7.3 mg·L-1、SS≤50mg·L-1,各项指标优于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001).该处理工艺稳定可靠,生物脱氮过程保持系统碳源碱度自平衡,实现碳氮磷高效处理和回收,处理费用与传统厌氧-好氧处理工艺相当.因此,UASB-SFSBR-MAP组合处理工艺具有较高的推广应用价值,适合我国规模化猪场养殖废水的达标处理.     

SBR-BAF工艺处理效能的试验研究

根据生物除磷和脱氮的机理,污水的脱氮除磷存在基质竞争和泥龄等方面的矛盾。为了分析和解决这个问题,设计开发了一种新的污水生物处理工艺——SBR-BAF复合工艺,并以模拟城市生活污水为处理对象对该工艺的处理效能进行了考察。试验结果表明,系统对COD（不计BAF加入的外碳源）、TP、NH⁺₄-N和TN的平均去除率分别为96%、98%、93%和84%,出水中COD、TP、NH⁺₄-N和TN的平均浓度分别为20、0.23、3.24和7.68 mg/L,各项水质指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002 ) 规定的一级标准中的A标准。     

人工湿地在农业面源污染控制方面的应用

简述了人工湿地的类型及去除氮，磷，有机物的主要机理，人工湿地内植物的作用及其它一些问题，从而说明了人工湿地作为一种造价低，运行简单及管理方便的农业面源污染控制系统在我国尤其是广大城镇和农村地区具有良好的应用前景。     

不同磷浓度下菖蒲的生长状况及净化作用研究

研究了菖蒲在不同磷浓度下的生长情况和净化作用。结果表明,菖蒲在0.095-9.751mg/L的TP浓度范围内均生长良好,在TP浓度为0.926mg/L时生长最好、为96.153mg/L时生长受抑制。在试验的32d内,TP浓度为0.926mg/L对磷的去除率高达97.73%。在最初8d内,菖蒲具有较强的吸收净化特性,水体中TP浓度呈下降趋势,磷去除率与水体TP浓度在0.029-0.926mg/L的浓度范围内呈正相关,在0.926-96.153mg/L的浓度范围内呈负相关。菖蒲叶片含磷量与水体初始TP浓度正相关。     

污泥中磷和氮的厌氧溶出及其改性赤泥晶种结晶法回收工艺

为从污泥中回收磷和氮,研究了污泥中磷和氮的厌氧消化溶出及改性赤泥晶种诱导磷酸铵镁结晶法回收磷和氮的工艺。考察了污泥混合液中pH、温度和厌氧时间对厌氧消化溶出正磷酸盐(PO₄^3--P)和氨氮(NH₄⁺-N)的影响,结果显示：当温度为50 ℃,厌氧时间为5~7 d,不改变污泥混合液的pH,污泥厌氧消化可溶出的PO₄^3--P为200.0 mg/L左右,NH₄⁺-N为245.0 mg/L左右,N与P摩尔比为2.5:1。采用改性赤泥作为晶种诱导磷酸铵镁结晶的方法,对厌氧消化上清液中的PO₄^3--P和NH₄⁺-N进行固定化回收,考察了改性赤泥投加量、反应时间、搅拌速度和沉淀时间对厌氧消化过程中磷和氮回收效果的影响。结果表明,在改性赤泥投加量为10 g/L、反应时间为90 min、搅拌速度为200 r/min的条件下,PO₄^3--P的回收率为98.8%,NH₄⁺-N的回收率为39.9%。用扫描电子显微镜-能谱分析和X-射线衍射对固定化磷回收产物进行的表征显示,改性赤泥表面生成了磷酸铵镁。     

大型循环水池塘养殖系统氮磷污染控制绩效评估

循环水池塘养殖系统现已成为太湖流域水产养殖的重要形式。主要针对某大型循环水池塘养殖系统的水质状况进行了调查,并对氮磷污染控制绩效进行了评估。结果表明：人工湿地、生态沟渠和养殖池塘水体总氮平均浓度分别为0.887、1.263和1.745 mg·L-1,人工湿地、生态沟渠和养殖池塘水体总磷的平均浓度分别为0.097、0.081和0.169 mg·L-1。该系统内养殖池塘水体总氮达到《太湖流域池塘养殖水排放标准（DB32/T 1705-2001）》的二级排放标准（TN≤3.0 mg·L-1）,总磷均达到一级排放标准（TP≤0.3 mg·L-1）;人工湿地和生态沟渠水体总氮和总磷均达到《太湖流域池塘养殖水排放标准》的一级排放标准（TN≤2.0 mg·L-1,TP≤0.3 mg·L-1）。分别采用物料平衡法和化学分析法估算出养殖池塘原始氮磷污染负荷和系统最终氮磷污染负荷。养殖池塘原始氮磷污染负荷分别约为152.66 kg·hm-2（20.46 t·a-1）和32.52 kg·hm-2（4.36 t·a-1）,系统最终氮磷污染负荷分别约为2.72和0.15 t·a-1。该大型循环水池塘养殖系统运行情况良好,循环水池塘养殖系统具有良好的自我氮磷污染削减功能,适合作为以后构建水产养殖系统的模式。