低温下逆流充氧强化去除地表原水中的氨氮和锰

利用中试滤柱系统,在低温条件下采用滤柱底部逆流充氧措施强化铁锰复合氧化膜滤料去除地表原水中的氨氮和锰,考察了充氧强度、运行参数(氨氮、锰浓度和滤速)等因素的影响,并对充氧前后氧化膜的微观特征(形态、组成、晶体结构)进行了分析。结果表明,在水温为8℃的条件下,当进水氨氮和锰浓度分别为2.0、3.0 mg/L时,逆流充氧后,完全去除锰所需的滤层厚度由80cm减少至60 cm,出水氨氮浓度由0.7 mg/L降至0,且随着充氧强度的增加,去除效率逐渐升高;当充氧强度为0.6 mL/(cm²·min)、滤速为7.0 m/h时,对氨氮和锰的去除效果最佳。此外,微观表征分析结果表明,逆流充氧使滤料表面形态在水力作用下发生了改变,但并未改变铁锰复合氧化膜的成分和晶体结构。因此,逆流充氧可显著提高低温条件下铁锰复合氧化膜滤料对地表原水中氨氮和锰的去除效率。     

铁锰复合活性滤料去除冬季地表水中氨氮的效能

采用铁锰复合氧化物活性滤料滤池进行了低温高氨氮地表水处理试验研究,并与普通石英砂生物滤池进行对比。结果表明,铁锰复合氧化物活性滤料滤池对地表水中氨氮具有良好的去除效果,与普通石英砂生物滤池相比,在抗水力负荷、浓度负荷和反冲洗方面更有优势;当滤速分别为4、6、8 m/h时,铁锰复合氧化物活性滤料滤池对氨氮的平均去除率分别为97.2%、94.3%、93.5%,而相应条件下普通石英砂生物滤池对氨氮的平均去除率仅为84.1%、64.7%、58.0%;在滤速为8 m/h、滤层厚度为110 cm条件下,铁锰复合氧化物活性滤料滤池去除氨氮的最大浓度为2.30 mg/L,而普通石英砂生物滤池去除氨氮的最大浓度仅为1.50 mg/L;对浊度、有机物的去除,铁锰复合氧化物活性滤料滤池与普通石英砂生物滤池效果相当。     

高效硝化耦合臭氧催化氧化深度处理石化废水中试

采用高效硝化(HENT)耦合臭氧催化氧化技术深度处理某石化公司丙烯腈废水。中试结果表明,HENT处理效果良好,在进水氨氮为88~286 mg/L的条件下,出水氨氮平均为0.53mg/L,去除率为99.72%。COD主要通过臭氧催化氧化和BAF来去除,在进水COD平均浓度为259 mg/L的条件下,出水平均浓度可降至57 mg/L,对COD的平均去除率达到了75.6%;随着BAF运行的稳定,当进水COD200 mg/L时,出水COD可降至40 mg/L以下。另外,高效硝化耦合臭氧催化氧化技术对总氰化物、SS、硫化物和总磷也有一定的去除效果。     

臭氧+Flopac~(TM)工艺去除化工废水中难降解有机物

如何经济、有效地去除难降解有机物是当前水处理领域的难题之一。针对臭氧+FlopacTM工艺对化工废水难降解有机物的去除效果开展中试研究,并应用于具体工程实例。中试结果表明,增加臭氧投加量可有效提高化工废水的可生化性,当臭氧投加量由35 mg/L增加到75mg/L时,出水B/C值由0. 13提高到0. 17,对COD的去除率由27%提高到38%,出水COD浓度稳定在60 mg/L以下。实际工程运行数据表明,臭氧+Flopac~(TM)工艺可有效去除化工废水中的难降解有机物,出水水质稳定,臭氧投加量为65 mg/L、Flopac~(TM)平均滤速为6. 7 m/h时,COD去除率达到44%。     

悬浮载体生物膜反应器的亚硝酸型硝化研究

采用多孔聚合物载体生物膜反应器对亚硝酸型硝化进行了研究,考察了连续流情况下pH、DO和水力停留时间(HRT)对氨氮降解和亚硝化反应的影响.在进水氨氮浓度为420mg/L、温度为25℃的情况下,当HRT为24h、DO为2mg/L、pH值为8时,对氨氮的去除率>75%,亚硝酸盐氮的积累率达到了70%以上,实现了对氨氮的高效去除和稳定的亚硝酸盐氮积累.间歇试验结果表明,亚硝酸盐氮的生成速率为5.868 4 mg/(L·h),而硝酸盐氮的生成速率仅为0.9931mg/(L·h),即生物膜上氨氧化菌的数量和活性明显高于亚硝酸盐氧化菌的.     

生物粉末活性炭/超滤组合工艺处理微污染原水

针对微污染原水中存在的有机物和氨氮等污染物,采用生物粉末活性炭/超滤(BPAC/UF)组合工艺进行处理。结果表明,当进水氨氮浓度较低时,硝化细菌活性较差,无法充分发挥生物降解作用,氨氮去除率较低,同时有机物去除率也较低;当进水氨氮浓度在0. 6 mg/L左右时,可以形成稳定的生物活性炭,组合工艺对氨氮的去除率较高,且对有机物的去除率较为稳定。进水中主要以分子质量<5 ku的有机物为主,组合工艺对这部分有机物的去除率也最高。组合工艺对疏水性物质的去除,主要依靠生物粉末活性炭的吸附降解和膜面滤饼层的截留作用。NaClO强化反冲洗可以很好地降低跨膜压差的增长速度,当NaClO浓度为400 mg/L、反冲洗时间为10min时可达到最佳清洗效果。     

溶解氧对去除高氨氮待滤水的影响

研究提高溶解氧的浓度对排涝期待滤水氨氮去除效果的影响。结果表明,氨氮浓度突然大幅上升,氨氮去除率不稳定,随着运行时间的延长,氨氮的去除率可趋于稳定。当待滤水氨氮浓度为3.0mg/L左右,提高溶解氧浓度可使氨氮去除率达到90%以上,溶解氧浓度越大,氨氮去除率也越大。待滤水氨氮浓度越高,去除效果越差。氨氮浓度为1.00~3.00mg/L时,氨氮平均去除率可达到95.27%,氨氮浓度为3.00~4.50mg/L时,氨氮平均去除率可达到77.54%,当氨氮浓度为4.50~6.00mg/L时,氨氮平均去除率达到61.61%。     

微生物燃料电池阳极氨损失机理研究

构建质子交换膜双室微生物燃料电池,探究氨氮在厌氧阳极室的损失机理。结果表明:阳极初始氨氮浓度由15.42 mg/L增加到65.28 mg/L时,电压峰值由33.1 m V增加到96.3m V,氨氮可以作为MFC阳极基质;当同时添加亚硝态氮后,氨氮降解速率加快,因此推断有厌氧氨氧化作用发生。当氨氮由35.35 mg/L降到4.71 mg/L时,至少35.64%的氨氮在微生物作用下发生了好氧氨氧化而转化为硝态氮和亚硝态氮;2.12%氨氮透过质子交换膜进入阴极;阳极p H值维持在7.10±0.10,可能部分氨氮的损失是由于在偏碱性环境下,离子态氨氮转化为氨气挥发所致。     

混凝/电化学/生化/混凝工艺处理精细化工废水

采用物化处理工艺(混凝沉淀+电化学氧化)/生化处理工艺(两级厌氧+好氧)/物化处理工艺(后混凝沉淀)处理难降解精细化工废水,考察了组合工艺的处理效果。中试结果表明:物化/生化/物化组合工艺能有效处理难降解化工废水,提高系统有机负荷,缩短水力停留时间。当进水COD浓度提高到8 544 mg/L时,系统最终出水COD、SS、氨氮和总磷的平均浓度分别为274、16、1.71和4.73 mg/L,平均去除率分别为96.79%、90.8%、97.37%和58.07%,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的三级标准。     

生物活性炭-砂滤处理微污染原水研究

试验研究表明 ,在滤前未预氯化或预氧化的条件下 ,生物活性炭—砂滤对有机物和氨氮的去除效果是显著的 ,CODCr和UV2 54 的平均去除率分别为 4 0 .4 %和 4 8.9%。当进水氨氮浓度在 2mg/L以下时 ,其平均去除率为 82 .5% ;浊度的平均去除率约 82 .4 % ,出水浊度的平均值为0 .51NTU ;CHCl3和CCl4 的去除率为 38.9%。     

活性无烟煤滤池处理高氨氮原水的中试研究

针对南方饮用水源水氨氮和有机物浓度季节性上升的特点,开展了活性无烟煤多功能滤池处理高氨氮原水的中试研究。中试处理规模为120 m3/d,滤速为8 m/h,原水氨氮平均浓度为3.1 mg/L。试验结果表明,滤池进水溶解氧浓度不足会导致工艺出水氨氮浓度高于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),同时伴随有亚硝态氮的积累;当采用纯氧曝气提高滤池进水DO至11.9～13.6 mg/L后,活性无烟煤滤池的净水效果大幅提高,出水氨氮<0.1 mg/L,亚硝态氮浓度几乎为零,氨氮全部转化为硝态氮,氨氮有效去除浓度与所需DO浓度的比值平均为1∶4.49。在纯氧曝气条件下,滤池对氨氮的去除率达到97%,对CODMn和UV254的去除率均在44%左右。     

固定化膜生物反应器处理焦化废水的运行特性

针对采用传统生物法处理焦化废水时系统停留时间长、除污效率低的现状,将固定化技术引入膜生物反应器(MBR),并开展了处理COD为2598 mg/L、氨氮为378 mg/L的高浓度焦化废水研究.结果表明:其对COD的去除率为98.7%,对氨氮的去除率为95.03%,出水水质达到了国家一级排放标准;冲击负荷对反应器的处理效果影响较小,厌氧段的反应时间宜为14h,好氧段的较佳反应时间为10 h; pH值为7.5～8.5时对氨氮能保持较高的降解率;好氧段应保持较高的溶解氧浓度,反应8 h后宜减少曝气量以降低能耗;在反应器长期运行的过程中膜通量的衰减速度较慢,运行30d后膜通量下降了37.2%,且用水冲洗就可使膜通量得到基本恢复.     

纳米TiO_2光催化降解海产品深加工废水的研究

在实验室条件下模拟海产品深加工废水,利用自制纳米TiO2为光催化剂,在紫外光照射下进行光催化氧化海产品深加工废水的研究,考察了催化剂用量、溶液pH、氨氮初始浓度、化学需氧量(COD)初始浓度、光照时间等因素对光催化氧化过程的影响。结果表明:纳米TiO2光催化剂能有效催化降解海产品深加工废水中的氨氮和COD等污染物,其优化处理条件为TiO2添加量0.9 g/L、氨氮初始浓度80 mg/L、COD初始浓度300 mg/L、溶液pH 9、紫外光照射3 h,在此优化工艺条件下,氨氮和COD的去除率分别可达69.76%和73.33%。     

缺氧/厌氧/缺氧/好氧工艺处理城镇河道污水中试

采用连续流的缺氧/厌氧/缺氧/好氧中试反应器处理深圳市布吉城镇河道污水,考察了不同季节时对COD、NH4+-N、TN和TP的去除效果,以期为处理布吉河道污水的新建污水处理厂提供运行参数。中试结果表明,在夏季降雨期,当进水COD为36.4～195.5 mg/L、总氮为13.7～29.5 mg/L时,出水值分别为(22.7～87.9)和(10.5～19.2)mg/L,平均去除率分别为72.1%和26.0%;在冬季枯水期,当进水COD为168.0～317.1 mg/L、总氮为33.0～41.0 mg/L时,出水值分别为(20.2～58.0)和(13.0～22.5)mg/L,平均去除率分别为84.7%和51.4%。当进水氨氮为9.38～39.02 mg/L时,出水值为0.01～8.01 mg/L,平均去除率为96.3%,在恢复运行期出水氨氮浓度达到稳定所需时间为COD和总氮的3倍左右。进水TP为1.04～5.58 mg/L,出水TP平均为0.97 mg/L。当聚合氯化铝投加量为15 mg/L时,出水总磷平均值进一步降低至0.30 mg/L,去除率为91.5%,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。     

常温下用于畜禽养殖废水深度处理的亚硝化反应器选型及其启动研究

为了确定在常温下能够稳定用于畜禽养殖废水深度处理的亚硝化反应器类型,在常温、p H值为8.0左右,进水氨氮质量浓度为150 mg/L左右,COD质量浓度为200 mg/L左右的条件下,采用接触氧化法反应器和活性污泥法反应器进行同步对比试验。结果表明,二者对COD的去除效率均稳定在60%以上,其中接触氧化法反应器的最高去除率为75.38%,活性污泥法反应器的最高去除率为67.18%;氨氮在接触氧化法反应器中更易转化成亚硝酸盐氮,亚硝酸盐氮含量最高达84.61 mg/L,而在活性污泥法反应器中,氨氮更易转化成硝酸盐氮,硝酸盐氮含量最高达129 mg/L,亚硝酸盐氮含量最高仅为8.41 mg/L。说明在相同的试验条件下,在接触氧化法反应器中更易实现亚硝化过程,故最终确定接触氧化法反应器作为畜禽养殖废水深度处理的亚硝化反应器。     

混凝/聚四氟乙烯中空纤维膜/BAC组合工艺中试

为应对南方地区饮用水源存在的氨氮和有机物季节性污染问题,开展了混凝/聚四氟乙烯中空纤维膜/生物活性炭组合工艺中试研究。结果表明,当膜通量为42 L/(m2·h)、反冲洗周期为2 h时,3 d内的跨膜压差稳定在2~4 k Pa。膜化学清洗液中有机物化学分级表明,引起膜污染的有机物主要为亲水性有机物。工艺能有效去除有机物和氨氮,对UV254和CODMn的去除率分别为67.1%和80.2%,对卤乙酸前体物的去除率为50.7%。原水氨氮为2 mg/L时,去除率为78.1%,工艺出水氨氮0.5 mg/L,无亚硝态氮积累,氨氮基本转化为硝态氮。膜和炭滤出水中粒径大于2μm的颗粒数分别低于10和50个/m L,工艺出水的微生物安全性得到有效保障。     

钙(Ⅱ)对铁锰氧化物催化氧化去除氨氮的影响

利用已持续运行2年的石英砂滤柱中试系统,通过改变进水中离子的种类及其浓度,考察了不同高浓度离子对石英砂滤料表面活性铁锰氧化物滤膜催化氧化水中氨氮性能的影响。结果表明:高浓度钠离子、钾离子、氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子对滤料去除氨氮性能基本没有影响,去除率均达到了87%以上。高浓度钙离子对滤料去除氨氮性能影响很大,当进水氯化钙浓度为1 000 mg/L时,去除率降低到了51%。停止投加钙离子后,滤料去除氨氮的性能可在8~9h内恢复。对滤料表面进行微观表征后发现钙的含量大幅上升,降低了滤料的比表面积、孔体积,影响了滤料与氨氮污染物的接触,造成对氨氮去除率的下降。     

老龄化垃圾渗滤液的短程硝化效能研究

老龄化垃圾渗滤液具有高氨低碳的水质特征.以构建能承受高氨氮浓度的自养生物脱氮系统为目标,考察了DO、负荷、pH及挂膜密度对该系统短程硝化效能的影响.结果表明:在温度为30℃、DO为2.5 mg/L、氨氮负荷为1.0 kg/(m3·d)、pH值为8.0、挂膜密度为30%、反应器运行工况为进水0.25 h/反应23 h/沉淀0.5 h/出水0.25 h、进水氨氮为2 000 mg/L的条件下,系统能够获得87.7%的氨氮去除率及77.4%的亚硝态氮积累率.挂膜密度对系统自养脱氮效能的影响显著,在挂膜密度为60%时,系统对总氮的去除率为55.5%,其中自养脱氮的分担率约为76.6%.     

次氯酸钠氧化与混凝法处理低温低浊微污染水库水对比试验

通过设计正交试验,分析了次氯酸钠氧化和混凝法对水库原水和氨氮超标水在低温低浊期的处理效果。结果表明,次氯酸钠氧化法的去除效果优于混凝法。对水库原水,当p H值为7时,两种方法的最佳条件分别为氧化10 min、20 mg/L次氯酸钠和絮凝15 min、10 mg/L PAC、1.5mg/L PAM,CODMn平均去除率分别为65%和28%、UV254为15%和43%。对氨氮超标水,当p H值为7时,两种方法的最佳条件分别为氧化15 min、20 mg/L次氯酸钠和絮凝20 min、20 mg/L PAC、1.5 mg/L PAM,氨氮平均去除率分别为61%和19%、CODMn为35%和27%、UV254为5%和22%。     

复配表面活性剂协同促进氨氮吹脱效能研究

在传统吹脱法处理高浓度氨氮废水的基础上,以表面活性剂为主、乙酸乙酯(ETAC)为溶剂复配有机复合脱氮剂,探究表面活性剂碳数、水温、复配有机溶剂及复配比对氨氮吹脱效能的影响。结果表明:投加表面活性剂对吹脱去除氨氮有促进作用,随着表面活性剂碳数的增加,氨氮吹脱效能逐渐升高,升高水温可提高氨氮吹脱效能;以表面活性剂复配乙酸乙酯作为脱氮剂时,ODTMS/ETAC复合脱氮剂对吹脱去除氨氮的促进作用最佳,氨氮去除率高达99.79%,剩余氨氮浓度为12 mg/L;以表面活性剂间复配及复合表面活性剂复配ETAC作为脱氮剂时,ODTMS/EGA/ETAC复合脱氮剂对吹脱去除氨氮的促进作用最佳,吹脱5 h后对氨氮的去除率接近100%,而使用ODTMS/EGA复合脱氮剂,吹脱6 h后对氨氮的去除率为98.72%,复配ETAC能够提高脱氮效率,缩短吹脱时间。