不同调控策略对CANON工艺快速适应氨氮浓度提升的影响

针对进水氨氮浓度变化会影响CANON颗粒污泥功能微生物间的协同导致系统不稳定的问题,通过接种常温下贮存2个月的自养颗粒污泥,并采用3种调控策略（维持HRT不变,快速提升氨氮浓度(R1);维持HRT不变,逐级提升氨氮浓度(R2);逐级提升进水氨氮浓度同时调整HRT,以125 mg·L⁻¹为进水氨氮增幅(R3)）,分别考察各种调控策略对系统适应275 mg·L⁻¹和400 mg·L^-1氨氮浓度的效能影响,探讨调控策略与污泥性能的关系及游离氨(FA)、溶解氧(DO)的影响。结果表明,污泥性能提升期,负荷变化最为平稳的策略R3率先适应进水氨氮浓度的提升,仅44 d内总氮去除负荷可达到3.5 kg·(m³·d)⁻¹;污泥性能成熟期,快速提升负荷的策略R1可缩短适应时间至25 d,总氮去除率稳定在80%以上,去除负荷达到5.3 kg·(m³·d)⁻¹。FA会影响功能微生物活性,策略R1在污泥性能提升期,FA浓度高达16.6~26.7 mg·L⁻¹,一定程度上抑制了好氧氨氧化菌(AOB)和厌氧氨氧化菌(AMX)的活性,导致系统适应期延长。在污泥适应高氨氮负荷过程中,比氨氧化速率(S_AOR)和比总氮去除速率(S_NRR)逐渐提高,污泥浓度和颗粒粒径逐渐增大。f值(Δ$ {\rm{NO}}_3^{-}$-N/ΔTN)可作为DO调节的重要依据,DO与氨氮去除负荷呈良好的正相关性。     

聚丙烯酰胺作为唯一碳源的好氧和厌氧生物降解

油田为提高原油采收率而采用聚合物驱油作业,产生的采出水中残留着阴离子型高分子质量聚丙烯酰胺(PAM)。废水中PAM和淀粉共存时PAM可发生碳链断裂和生物降解,然而以PAM作为唯一碳源的生物降解性还不清楚。利用好氧悬浮污泥和厌氧升流式反应器,分别处理PAM为唯一碳源的模拟废水(水力停留时间(HRT)为2 d,PAM浓度为200 mg·L^-1),结果表明,好氧反应器出水的PAM浓度和黏度均没有降低,同时运行84 d后污泥流失,造成系统崩溃。而厌氧反应器出水PAM浓度和黏度分别降为169.81 mg·L^-1和1.50 mPa·s,流场流分离耦合多维角度激光光散射分析发现PAM的分子质量从2.17×10⁷ Da降低到3.35×10⁶ Da,表明厌氧条件下可以利用PAM作为唯一碳源进行生物降解,并发生碳链断裂。延长HRT从2~8 d可以提高利用PAM作为唯一碳源的厌氧处理效果,出水分子质量进一步降低到1.60×10⁶ Da,同时黏度也从1.50 mPa·s降低到1.21 mPa·s。串联生物膜反应器也可以提高利用PAM作为唯一碳源的厌氧生物处理效果,在HRT为4 d条件下PAM的分子质量和黏度降低到1.87×10⁶ Da和1.26 mPa·s。     

低温下聚氨酯水凝胶包埋硝化菌去除氨氮

采用聚氨酯水凝胶为固定化载体制备了包埋硝化菌颗粒,并在上流式内循环反应器内以人工配制的模拟氨氮废水对包埋硝化菌颗粒进行驯化。在驯化完成后实验考察了温度变化和水力停留时间(HRT)对低温下聚氨酯水凝胶包埋硝化菌颗粒去除氨氮的影响以及出水中亚硝态氮、硝态氮的累积情况。结果表明,在进水氨氮浓度为40 mg/L,HRT为4 h,水温从22℃降低到10℃时,包埋硝化菌颗粒对氨氮的去除率从97%下降到48%,调整10℃运行时的HRT,氨氮去除率可达到75%。将进水氨氮浓度降低至15 mg/L,当HRT为4 h,温度在7~13℃范围内变动时,氨氮去除率稳定在80%左右。在整个运行过程中,保持DO充足,没有出现亚硝酸盐积累的现象。     

絮凝-生化-吸附法处理稻草造纸废水

通过絮凝-厌氧-好氧-煤渣吸附工艺实验对造纸废水在实验室进行处理,得到了一些基本的运行参数.实验中比较了几种常见絮凝剂的处理效果和不同水力停留时间条件下生化处理效果以及煤渣对好氧出水色度的处理效果,得到了较好的结果.实验结果表明:用聚合硫酸铁和聚合氯化铝联合做絮凝剂、厌氧水力停留时间3 d、好氧曝气5 h、煤渣吸附2 h,废水ρ(COD)从7 262 mg·L-1降至200 mg·L-1以下,COD总去除率达97.2%,色度从5 000倍降至50倍,色度总去除率达99%,可以达标排放.     

多隔室厌氧折流板反应器（ABR）的水力特性试验研究

对ABR反应器的水力流态进行了示踪剂试验，分析了特征截面面积对ABR水力特性的影响，采用停留时间分布（RTD）法研究了不同进水COD浓度和HRT条件下ABR反应器的水力特性，结果表明：不同进水COD浓度时ABR反应器的RTD曲线相似，表明进水COD浓度不是影响ABR水力特性的主要因素；不同HRT条件下RTD曲线差异很大，表明HRT对ABR的水力特性影响较大，随着水力停留时间的延长，Ⅳ值增大，1／Pe减小，ABR的流态趋于推流流态，随着HRT的缩短，Ⅳ值减小，1／Pe数增大，ABR反应器趋于完全混合流态。     

常温下连续流短程硝化反硝化研究

常温(26～30℃)下应用连续流短程硝化反硝化工艺处理模拟城市生活污水,对连续流短程硝化反硝化污泥的运行参数进行了研究.结果表明,在常温、进水NH4 -N为50 mg/L、曝气区pH为7.5～8.0、曝气量为0.3 L/min、曝气区水力停留时间为4 h的条件下,NO2- -N/(NO3- -N NO2- -N)达0.677,TN去除率为35%左右;在上述条件下,无需调节曝气区pH,选择前置反硝化区与曝气区的体积比为1:2、前置反硝化区水力停留时间为2 h、回流比为2:1时,连续流短程硝化反硝化工艺的TN去除率达88.9%,COD去除率达92.7%;pH的变化规律正确反映了系统运行状况,可作为系统运行的实时控制参数.     

一体式MBR污泥特性及对其过滤性能的影响

研究了一体式MBR长期不排泥运行的污泥特性变化,考察了水力停留时间、曝气量等因素对污泥增长特性、污泥颗粒粒径分布及膜过滤性能的影响,并探讨了这些因素之间的关系。结果表明:水力停留时间越短,MLSS与MLVSS增加越快,膜污染加速,膜过滤阻力增加越快,但MBR中污泥浓度的增长、变化对出水COD的影响不明显;污泥平均粒径随SRT的延长而减小,实验结束污泥粒径最小值为0.6μm大于实验用膜的孔径0.2μm,表明混合液中的微细颗粒污泥未对膜通量的下降起决定性作用,膜表面污泥的沉积对膜通量影响更大一些,增加曝气强度可以明显改善MBR的过滤性能。     

水平潜流人工湿地对水中Cd2+、Zn2+及营养物的去除

近年来,洞庭湖富营养化、重金属问题对湖区生态系统造成了越来越严重的影响。为减轻洞庭湖污染现状,以本地芦苇、香蒲为湿地植物,以碎石为基质,构建水平潜流人工湿地对人工配制重金属及营养物污水进行处理。结果表明:间歇运行方式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,在污水运行2 d后NH_4~+-N去除率分别达到86. 9%、76. 7%和66. 7%,COD去除率在3 h后分别达到89. 6%、84. 9%和92. 9%;人工湿地连续运行结果显示,COD去除率在整个运行时段稳定在85%左右,NH_4~+-N去除率最终稳定在78. 0%左右,运行44 d后Cd~(2+)去除率高于99. 8%,Zn~(2+)去除率在整个运行时段均高于96. 9%。     

生态沟渠对农村生活污水脱氮除磷效果的研究

采用生态沟渠中试设施,探索了沟渠植物搭配方式、水力停留时间、生物量对农村生活污水脱氮除磷效果的影响。研究结果表明HRT存在优化区间,优化区间内TN和TP去除率随HRT延长而升高较快,建议控制HRT为5 d,使脱氮除磷效果总体优化,出水氮磷可满足地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域、非重点控制流域或非水源保护区建制镇的水污染控制要求。研究还显示生物量变化对脱氮效果的影响比对除磷效果的影响大,在生物量相差不大的情况下,挺水+沉水种植模式的脱氮除磷效果优于挺水种植模式。     

水力停留时间对水解酸化预处理造币废水影响的实验研究

本实验采用水解酸化工艺对造币厂排出的废水进行预处理,通过观察CODcr,TOC,BOD5,可生化性,VFA指标的处理效率,确定最佳的水力停留时间,研究结果表明:当水力停留时间为6h时,水解酸化预处理反应器对各个指标的处理效率与其他水力停留时间相比都处于较高的水平,且为后续的处理提供了较为有利的条件。