曝气生物滤池运行测试及相关动力学分析

以实际黑臭水体为处理对象进行中试实验,考察曝气生物滤池稳态运行状况及抗冲击负荷能力,并探讨系统运行过程中基质降解动力学方程。研究结果表明,BAF对实际黑臭水体波动(COD为70.1～136.5 mg/L,ρ（NH₄⁺-N）=11.5～24.8 mg/L;ρ（TP）=0.5～1.2 mg/L)适应性较强,能抗击1.67 kg/（m³·d）的COD容积负荷。连续运行出水的COD均在40 mg/L以下,NH₄⁺-N质量浓度均在5 mg/L以下,TP质量浓度均在0.5 mg/L以下,达到GB 18918-2002的一级A标;采用Monod模型对COD降解动力学过程进行解析,获得BAF去除COD的动力学经验模型：■,实验验证该动力学方程能较好地预测BAF出水水质,可以为BAF处理黑臭水体工艺设计提供参考。     

臭氧预氧化对石化污水厂二级出水水质的作用

研究了臭氧预氧化对石化企业综合污水处理厂二级出水水质的改善作用,采用分子量分级、气相色谱质谱联用仪、三维荧光扫描等手段对臭氧预氧化前后水质进行了系统分析,并对预处理前后的二级出水采用曝气生物滤池进行了对比处理研究。结果表明,在二级出水平均COD为77.8 mg·L^-1,臭氧投量为10 mg·L^-1,接触时间为4 min的条件下,臭氧预氧化对COD的平均去除率为11.4%,对UV₂₅₄的平均去除率为23.9%。臭氧预氧化能够去除水中含不饱和键以及溶解性微生物产物和腐殖酸类等难降解有机物,改变了废水中有机物的分子结构,使水中分子量小于1×10³的有机物比例从53%提高至67%。预氧化后废水经BAF处理,其COD去除量较二级出水直接经BAF处理提高了14.9%。     

新型填料曝气生物滤池改善污水厂脱氮效果的实验研究

为解决包头市某生活污水处理厂出水氨氮含量偏高的问题,采用以新型聚乙烯SDC为生物填料的上流式Biostyr曝气生物滤池(BAF)处理该生活污水,进行了接种挂膜实验,考察了BAF对该生活污水COD、TN及NH4+-N的去除效果以及温度和溶解氧含量对NH4+-N去除效果的影响。结果表明,在水温为17.4~22.2℃、进水体积流量为12L/h、进气体积流量为36L/h、气水体积比为3:1的条件下,BAF系统在17d内生物膜成熟;系统稳定运行后,COD、TN、NH4+-N的平均去除率分别为82.54%、70.36%、86.82%,出水水质满足GB 18918-2002一级A标准,为BAF在该厂的实际应用提供了参考。     

BAF在印染废水深度处理的试验研究

利用上向流陶粒滤料BAF反应器深度处理印染废水,采用分步挂膜法启动并经160d的稳定运行,在低B/C和营养物质条件下,考察了BAF对COD、NH3-N的去除效果.结果表明,当气水体积比在5:1,水力负荷为0.5 m3·m-2·h-1时,COD的去除率可达51.3%～56.5%,同时NH3-N的去除率也保持在86.5%～93.7%,主要降解产物为NO-3-N,TN基本没有降解,出水COD保持在39.6～45.3mg·L-1,出水NH3-N质量浓度保持在0.11～0.24mg·L-1,GC-MS分析结果表明,废水中主要的难降解有机物包括丁羟甲苯、柏木烷、邻苯二甲酸脂类以及少量长链烷烃,BAF对以上有机物均有一定的降解效果,但主要有机物丁羟甲苯和柏木烷的残留率仍有65.0%和39.2%.     

竹炭/陶粒及组合填料BAF处理高氨氮沼液的挂膜启动效应

为研究竹炭/陶粒及组合填料曝气生物滤池(BAF)处理高氨氮沼液的启动特性,在水力停留时间为6 h,水温23.2～26.5℃,气水比5:1(DO 3～4 mg/L),进水NH₄⁺-N浓度为33.1～222.3 mg/L,COD 42.5～242.3 mg/L的运行条件下,对比考察了竹炭BAF(Z-BAF)、陶粒BAF(T-BAF)和组合填料BAF(ZT-BAF)的生化特性、沿程变化和挂膜启动效应。结果表明,Z-BAF、T-BAF及ZT-BAF分别在26、18和13 d完成挂膜启动。挂膜期间,平均出水NH₄⁺-N浓度分别为24.4、15.9及8.5 mg/L;平均出水COD分别为78.6、73.02和47.2 mg/L。通过检测不同运行天数BAF的沿程生化特性变化,发现挂膜24 d时,去除COD的异养菌主要集中在反应器下部,负责转化NH₄⁺-N的自养菌主要集中在反应器中下部;在第24～40天,自养菌在与异养菌的竞争中逐步取得优势,逐步向反应器下部生长繁殖。电镜...     

O_3-BAF处理己内酰胺生产废水的工艺探讨

针对己内酰胺生产废水处理难度大的现状,提出采用臭氧(O_3)-曝气生物滤池(BAF)组合工艺对己内酰胺生产废水进行深度处理,研究了O_3段与BAF段前、后设置对生产废水化学耗氧量(COD)去除率的影响,以及BAF段后置运行对生化耗氧量(BOD5)/COD的影响。结果表明:BAF段后置时,生产废水COD去除率达52.4%,处理后的出水COD约为60 mg/L,达到一级排放标准,但后续生化处理BAF段的COD去除率较低,为9.1%;BAF段后置时,出水BOD5/COD从0.1左右提高到0.2以上;BAF段前置时,生产废水COD去除率达到72.4%,处理后的出水COD约为52.8 mg/L,BAF段主要起过滤悬浮物的作用。     

中试规模AAO-曝气生物滤池双污泥系统的启动运行

AAO-曝气生物滤池(BAF)是污泥龄差距较大的双污泥系统,可在低C/N条件下实现氮、磷的同步去除。本试验以低碳氮比的城市污水为处理对象,研究了处理量为40~100 m³·d^-1的大型中试级别的AAO-BAF脱氮除磷工艺的启动运行。通过先使AAO和BAF独立运行以分别培养驯化聚磷菌活性污泥和硝化细菌生物膜,待分别观察到AAO出水TP及BAF 出水NH₄⁺-N浓度稳定后,再将两部分连通运行的策略,使得在第58天时系统出水COD、 、TN、TP、浊度、SS分别小于50 mg·L^-1、5 mg·L^-1、15 mg·L^-1、0.5 mg·L^-1、5NTU、10 mg·L^-1,表明该中试系统已成功启动。与小试研究比较发现,分开运行更有利于聚磷菌的培养驯化;BAF中采用自然挂膜法较接种污泥法更方便,但增加了填料挂膜的时间。根据微生物群落多样性分析,发现AAO中的硝化细菌丰度少于3%,而BAF生物膜上的硝化细菌的丰度占到12%以上。本试验可为该工艺的实际工程应用提供一定参考。     

HRT和曝气量对AAO-BAF系统反硝化除磷性能的影响

以COD/TN为4左右的生活污水为处理对象,通过调节系统进水流量和曝气生物滤池（BAF）曝气量,研究了水力停留时间（HRT）和BAF气水比对AAO-BAF反硝化除磷系统运行性能的影响。结果表明,气水比和水力负荷（HLR）对BAF的硝化性能有显著影响,BAF气水比为3：1时,NH₄⁺去除率降低到了72%;当AAO的HRT为4 h,BAF的HLR为3 m³·m^-2·h^-1时,即使BAF的气水比达到8：1,也不能保证NH₄⁺的完全去除。试验得出,AAO-BAF反硝化除磷系统的PO₄^3-去除率与NH₄⁺去除率存在良好的相关关系,为保证90%以上的磷去除率,NH₄⁺去除率应该达到98%。当AAO的HRT≥6 h,BAF气水比≥4：1时,AAO-BAF系统对COD、NH₄⁺、TN和PO₄^3-的去除率分别可达87%、99%、80%和95%。     

强化除磷BAF处理石化二级出水

为强化曝气生物滤池(BAF)的除磷效果,以石化二级出水为处理对象,研究了投加FeSO₄·7H₂O对BAF除磷性能的强化作用并对投量进行了优化,同时分析了FeSO₄·7H₂O投加对BAF除碳、脱氮和生物膜活性的影响。结果表明:投加少量FeSO₄·7H₂O(3~15 mg·L^-1)能有效强化BAF的除磷性能;BAF除磷的效果随FeSO₄·7H₂O投加量的增加而提高,但在投量高于9 mg·L^-1时增加趋势逐渐变缓,当FeSO₄·7H₂O的投加量为9 mg·L^-1时,TP的去除率达到57.0%以上,而同期平行运行的BAF除磷效率为7.1%。BAF中少量投加FeSO₄·7H₂O对COD的去除没有不良影响,COD的去除率比对比装置平均提高了5.4%左右,对相对分子质量较大的有机物去除明显。FeSO₄·7H₂O投加量低于12mg·L^-1时对 的去除没有不良影响,高于15 mg·L^-1时由于生物膜中微生物活性的下降 去除率有所降低。投加FeSO₄·7H₂O对TN的去除影响甚微。Fe²⁺的投加使得BAF中附着微生物的量有所降低,但在12 mg·L^-1以下时不会造成大的影响,FeSO₄·7H₂O投量在3~9 mg·L^-1时BAF中生物膜的脱氢酶活性和比好氧呼吸速率有所增加,可弥补生物量降低的影响,因此BAF的运行状况未受到影响。     

河北某化工园区污水深度处理工艺设计

针对河北省某化工园区二级生物处理出水可生化性差、难降解物质多、色度较高、氨氮超标的特点,进行深度处理工艺设计,经方案比选,采用"电絮凝+溶气气浮+臭氧催化氧化+曝气生物滤池(BAF)"组合工艺。在调试期内,调节臭氧投加比(ρ(O3)/COD)至2.1,出水COD保持60 mg/L以下,去除率30%以上,满足工艺设计要求。经过1年的稳定运行表明,该园区深度处理出水COD不高于45 mg/L,SS、NH₄⁺-N的质量浓度均小于5 mg/L,满足GB18918-2002的一级A标准。     

潜流人工湿地中污染物沿高度变化的净化程度研究

通过人工湿地系统模拟实验考察了污染物沿高度的净化程度,分析了垂直潜流湿地系统中COD、氮、磷的去除机理及其迁移转化规律。结果表明,潜流湿地系统对COD的去除主要发生在上层(0~30 cm),主要通过好氧微生物的降解作用;对总磷的去除主要发生在上层(0~30 cm)和中层(30~60 cm),去除途径为填料的吸附和沉淀作用;对总氮的去除则发生在整个系统中,上层主要去除氨态氮,只是将氨态氮转化为亚硝态氮和硝态氮等其他形式的氮,在中层和下层进行的反硝化反应才能真正达到脱氮效果。     

曝气生物滤池处理腈纶废水的启动性能研究

以曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,BAF)净化腈纶废水为研究对象,研究了BAF处理腈纶废水的启动规律。试验以陶粒为滤料,在流量为25L/h,曝气量为40L/h的试验条件下,每天测试COD和氨氮的去除率变化情况。BAF对COD,氨氮有一定的去除效果。启动15d后,COD去除率达到65%;18d后,氨氮去除率达到60%以上。镜检表明,填料表面生物膜中均存在着多种微生物和明显的生物相分布。BAF挂膜过程中可以通过氨氮和COD去除率变化,来判断填料挂膜的进程和生物硝化作用进行的程度。     

常温下接种回流污泥实现BAF一体化自养脱氮工艺

为实现高氨氮废水的高效低耗稳定去除,在常温条件下,对曝气生物滤池（BAF）中实现与稳定短程硝化-厌氧氨氧化自养脱氮工艺进行了研究。研究结果表明：常温条件下,BAF接种二沉池回流污泥,采用闷曝-连续运行结合的接种挂膜方式,可成功实现短程硝化-厌氧氨氧化一体化自养脱氮。闷曝阶段使种泥活性恢复,而连续流运行过程中游离氨（FA）浓度高,可抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）,实现BAF中亚硝酸盐累积;通过调整BAF回流方式,降低回流液中NO₂^--N,防止NOB生长,并通过厌氧氨氧化（Anammox）滤池出水回流方式,接种微量Anammox菌,运行80 d可实现短程硝化-厌氧氨氧化,140 d后系统运行稳定,总氮（TN）去除率达76.62%。生物滤池有利于短程硝化-厌氧氨氧化工艺的实现与稳定,生物膜中不同厚度存在好氧缺氧环境,利于氨氧化菌（AOB）和Anammox菌共存;滤料的过滤作用有效地防止了Anammox菌流失,使其在系统中不断累积生长。不仅如此,AOB和Anammox菌均为自养菌且生长缓慢,避免了生物滤池的频繁反冲洗,简化了生物滤池的运行。气水比是BAF中一体化运行的关键参数,本研究中最佳的气水比为12：1,氨氮去除负荷达到0.91 kg N·m^-3·d^-1,氨氮和TN去除率分别可达96.86%和85.47%。     

高速给水曝气生物滤池预处理微污染原水的启动

考察了高速给水曝气生物滤池预处理西江微污染原水的中试启动情况.试验表明,对于西江原水,高速给水曝气生物滤池在启动12 d后,滤池挂膜成功,氨氮去除率稳定在60%左右;COD的去除率在20%左右;气水体积比为0.1:1;采用气水联合方式进行反冲洗.系统启动稳定后,氨氮、CODMn等指标出水完全符合生活饮用水卫生标准(GB...     

纳米片层铁锰双金属催化剂活化过

以烟草行业糖香料废水为研究对象,首先调查了某糖香料调配中心废水的水质情况。采用共沉淀法制备纳米片层铁锰双金属催化剂激活过一硫酸盐（PMS）产生自由基对烟草糖香料废水开展预处理研究。采用透射电子显微镜（TEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、X射线能谱分析（EDS）和比表面积测试（BET）对催化剂进行表征。通过因素实验分析降解过程中废水的化学需氧量和氨氮降解情况,在反应时间6h、PMS浓度为4mmol/L、催化剂投加量为0.6g/L的最佳条件下,COD去除率76.5%、氨氮去除率96.3%,降解过程符合一级动力学（R²＞0.9）。降解前后水样的三维荧光和气相色谱显示,难降解物质被转化为可生物利用的有机碳源,表明这一体系作为预处理有助于提高生化段的处理效率,对高级氧化法在污水预处理中的实际应用具有良好的应用前景。     

两种运行方式对曝气生物滤池的影响

通过动态模拟试验,考察了两种运行方式对曝气生物滤池的影响。试验结果表明,上流式曝气生物滤池的挂膜时间略少于下流式曝气生物滤池,两种运行方式的生物相丰富;上流式与下流式曝气生物滤池在40cm和60cm对有机污染物的去除率分别为62．3％和67．8％,沿水流方向的COD去除率趋于稳定;两种运行方式的曝气生物滤池在填料高度40cm处。对SS的去除率较高,分别为76．7％和74．3％,而上流式曝气生物滤池出水的SS的去除率高于下流式曝气生物滤池,分别为96．5％和92．1％。上流式曝气生物滤池的操作方式优于下流式曝气生物滤池。     

臭氧-曝气生物滤池工艺在石化废水深度处理中的应用

以中石化某公司净一车间生化系统出水为研究对象,重点考察了O3-BAF工艺对废水COD的去除效果。结果表明原水CODcr为60-123mg／L时,BAF工艺连续运行约5d后可正常运行。辅以臭氧氧化后,接触时间相同条件下随着臭氧投加量的增加,COD去除稳定性和平均去除率均相应增加,臭氧投加量为15mg／L时去除效果最佳,COD平均去除率高达44％。臭氧投加量相同且接触时间取1．7h时,BAF工艺对COD的去除效果最好,反冲洗周期约3d。     

微电解—水解酸化-硝化反硝化工艺处理假发生产废水

采用微电解—水解酸化-硝化反硝化工艺处理假发生产废水,微电解去除废水中的色度和其他污染物,并提高废水的可生化性,以利于后续生化处理;水解酸化提高后续处理的容积负荷,提高去除效率,对进水中有机氮的氨化作用明显,硝化反硝化可将水解产生的NH3-N全部转化。运行结果表明,进水COD为1 100 mg/L、氨氮为120 mg/L的情况下,该工艺降解COD及脱氮效果良好;处理工艺保证系统出水COD〈40 mg/L,氨氮〈5 mg/L,达到了《污水综合排放标准》一级标准。     

曝气生物滤池-超滤组合工艺处理高氨氮高有机物原水的效果

以重庆某水库水为对象,考察了曝气生物滤池-超滤组合工艺对高氨氮、高有机物原水中污染物的去除效果。结果表明:试验装置运行期间,进水COD_Mn平均值为7 mg/L,出水COD_Mn平均值为3.5 mg/L,COD_Mn平均去除率为50.0%;进水氨氮平均值为0.65 mg/L,出水氨氮平均值为0.12 mg/L,氨氮平均去除率为81.5%。组合工艺对COD_Mn和氨氮的平均去除率较曝气生物滤池分别提高了26.9%和11.4%,较常规絮凝-沉淀工艺分别提高了20.0%和58.5%,原水经曝气生物滤池-超滤组合工艺处理后,其氨氮、COD_Mn均满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中的相关要求。     

序批式活性污泥法处理德士古气化废水

采用SBR(序批式活性污泥法)工艺对德士古气化工艺废水处理,结果表明:在碳、氮、磷比例理想的情况下,达到了既去除有机物又能脱氮的效果。当总停留时间控制在5～9 h、污泥负荷为0.41～0.96 kg BOD5/(kgMLSS.d)时,出水BOD5浓度为0～30 mg/L,去除率达88%～89%;出水COD浓度为10.7～32.2 mg/L,去除率达87%～89%;出水NH3-N浓度为2.83～9.23 mg/L,去除率达95%～97%。