优化砂滤池对高氨氮原水处理效果的中试研究

在当前原水氨氮日益升高的情况下,优化砂滤池对氨氮的处理效果尤为关键。在原水中投加NaOH和NH4Cl溶液,中试结果表明:投加NaOH溶液后,原水pH值上升至8.5左右,而待滤水pH值只上升至7.6左右;滤后水DO的高低与滤池处理效果呈现一定的正相关。待滤水氨氮为0.91~1.90 mg/L,未投加NaOH溶液时,待滤水pH值在6.80~7.00,砂滤池对氨氮的平均去除率为54.81%;待滤水氨氮为1.25~1.91mg/L,投加NaOH溶液后,待滤水pH值在7.02~7.68之间,砂滤池对氨氮的平均去除率为70.26%。当待滤水氨氮升高至2.0mg/L时,滤后水中没有明显的NO-2-N积累,而当原水水质明显变差,待滤水氨氮升至2.38~3.21mg/L时,氨氮处理效果受到DO影响,NO-2-N有一定的积累。投加NaOH溶液一段时间后,即使待滤水浊度有较大幅度的升高,滤后水浊度均能稳定在0.3 NTU以下,显示出对浊度较好的去除效果。     

高压增氧与活性无烟煤滤池联用去除高浓度氨氮

在5 000 m3/d处理规模的生产性示范工程条件下,开展了高压增氧系统提高待滤水溶解氧浓度、高压增氧系统与活性无烟煤滤池联用去除水源水中氨氮的研究。结果表明,该高压增氧系统的纯氧曝气效率基本保持在90%以上,将待滤水DO从6.3~6.6 mg/L提升至满足去除3~4 mg/L氨氮所需DO的总运行成本为0.040~0.049元/m3;当待滤水氨氮≤3.5 mg/L时,高压增氧系统与活性无烟煤滤池联用,能使滤后水中氨氮浓度降至国标限值(0.5 mg/L)以下。     

炭砂滤池与砂滤池在水厂实际运行过程中的比较研究

在水厂实际运行过程中,通过对炭砂滤池与砂滤池长期运行过程中的处理效果进行比较,研究两种滤池对浊度、CODMn、NH3-H、UV254、TOC、三卤甲烷类消毒副产物的去除效果。结果表明:运行期间炭砂滤池出水平均浊度达到0.17NTU,而砂滤池出水平均浊度为0.22NTU;在前2个月炭砂滤池对CODMn的去除率平均可达60%,随后去除效果有所下降,并稳定在50%左右,砂滤池的去除率稳定维持在20%左右;运行初期炭砂滤池对氨氮的去除效果与砂滤池差别不大,当待滤水的氨氮浓度高达1.57mg/L时,炭砂滤池出水氨氮浓度降至0.36mg/L,而砂滤池出水只能降至0.97mg/L;运行期间炭砂滤池对UV254的去除率先高后低,而砂滤池对UV254的去除率基本稳定在10%以下;当待滤水TOC均值为2.18mg/L,炭砂滤池对TOC平均去除率达到42.28%,而砂滤池对TOC平均去除率仅为16.81%;炭砂滤池过滤后出水中三卤甲烷平均去除率达到34.25%,而砂滤池的平均去除率仅有16.62%。     

纯氧曝气和活性无烟煤滤池联用去除氨氮的研究

在中试条件下,研究了纯氧曝气和活性无烟煤滤池联用对氨氮的去除效果。结果表明,当待滤水氨氮从0.8～1.0 mg/L突然升至约1.7、2.5、3.0 mg/L时,只要保证硝化反应所需的溶解氧浓度,采用活性无烟煤滤池过滤,在0.5～1 h内即可有效去除氨氮,运行12 h时滤后水氨氮分别降至0.05、0.08、0.21 mg/L;在待滤水氨氮为2.8～3.3 mg/L、DO为13.7～14.0 mg/L的条件下持续运行10 d,24 h之后滤后水中基本无亚硝酸盐氮积累,氨氮稳定在0.04～0.08 mg/L;采用微纳米曝气板进行纯氧曝气,去除2.5～3.0 mg/L氨氮所增加的运行成本为0.017～0.021元/m3,因而适用于水厂应对季节性、突发性氨氮污染。     

活性无烟煤滤池处理排涝期氨氮与亚硝酸盐氮的试验研究

采用活性无烟煤滤池与高压增氧系统联用技术,研究其处理排涝期原水氨氮与亚硝酸盐氮的效果,并与常规砂滤池进行了对比。结果表明,活性无烟煤滤池在排涝期对氨氮与亚硝酸盐氮的去除效果优于砂滤池,对氨氮的平均去除率为63.56%,当待滤水氨氮≤2.5mg/L时,活性无烟煤滤池出水氨氮均能小于0.5mg/L;对亚硝酸盐氮的平均去除率为73.88%。运行3年的活性无烟煤滤池在排涝期的处理效果与往年相比有所下降。     

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。     

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。     

利用藻类生物膜技术处理生活污水研究

采用藻类生物膜工艺处理生活污水,着重考察了对氮、磷的去除效果。结果表明,在静态试验中,当光照度为3 500 lx时藻类生物膜工艺对氮、磷的去除效果明显,对总磷、TN、氨氮、COD的去除率分别达到了98.17%、88%、89%、93.61%。在24 d的动态连续流试验中,当水力停留时间为5 d时藻类生物膜装置处理效果稳定,其中出水TP平均浓度为0.42 mg/L,平均去除率达到了95.38%;出水TN和NH3-N平均浓度分别为4.22 mg/L和2.16 mg/L,平均去除率分别为83.93%和82.38%;出水COD平均浓度为38.34 mg/L,平均去除率达到了92.31%。出水TP、TN、氨氮和COD浓度均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级A标准。     

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%。     

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。     

BAF深度处理二沉池出水的抗冲击能力研究

采用BAF深度处理污水厂二沉池出水,考察了水力负荷和污染负荷冲击对其处理效果的影响。结果表明,BAF对水力负荷冲击有一定的耐受能力,当气水比为2∶1、滤速为2m/h时,对COD和氨氮的去除效果较好,平均去除率分别达到39.59%、81.99%,平均出水浓度分别为16.9、0.3mg/L。同时BAF具有较强的抗污染负荷冲击能力,当进水COD为21.06～55.13mg/L时,出水COD稳定在15mg/L左右,平均去除率在30%以上;当进水氨氮在0.17～5mg/L之间波动时,出水氨氮基本保持在0.3mg/L以下。这表明BAF作为深度处理工艺,具有很好的抗冲击能力,能够保证出水水质的稳定性。     

悬浮载体流化床处理生活污水的研究

考察了悬浮载体流化床对生活污水的处理效果.结果表明,该工艺对生活污水中的COD和氨氮有较好的去除效果,当进水COD和氨氮分别为(112～356)、(22.95～43.60)mg/L时,出水COD和氨氮分别为9～26 ms/L(平均为17.6 mg/L)和1.52～7.18 mg/L(平均为3.54mg/L);对总氮的去除效果不太理想,当进水总氮浓度为27.80～52.10 mg/L时,出水总氮浓度为9.87～28.44 mg/L,去除率仅为45.41%～64.50%.     

反粒度生物滤池处理污染水源水的研究

针对嘉兴地区污染水源水,进行了上向流反粒度生物滤池应用研究,以期实现在低能耗条件下去除氨氮和浊度,同时达到保护后续臭氧/活性炭工艺的目的。研究结果表明,在进水氨氮为1.57~4.02 mg/L、浊度为1.01~2.86 NTU,反粒度生物滤池气水比为1∶4(水温低于10℃时降为1∶5),滤速为11 m/h的条件下,反应器稳定运行期间出水氨氮为0.02~0.60 mg/L,平均去除率达到91%;出水浊度0.55 NTU,平均去除率达到84%,保护了后续臭氧/活性炭工艺。反粒度生物滤池单位运行能耗只有同期运行的生物接触氧化池的14%~18%。此外,反粒度生物滤池对亚硝酸盐氮、COD_(Mn)、UV_(254)和TOC都有一定的去除效果。     

水力停留时间对BAF除污性能的影响

研究了水力停留时间(HRT)对曝气生物滤池(BAF)除污效果的影响。结果表明:HRT对BAF处理效果的影响较大,当HRT为0.63 h时,出水浊度、COD、氨氮和总氮浓度均较高,BAF的除污效果较差;当HRT为0.83 h时,出水COD浓度可降至50 mg/L以下,去除率可达到85.87%;当HRT为1.0 h时,BAF对浊度、氨氮和总氮均有较好的去除效果,去除率分别为95.98%7、7.08%4、0.09%,出水浊度<4 NTU、氨氮<8 mg/L、总氮<35 mg/L。     

一体式膜生物反应器的脱氮除磷效能研究

采用一体式膜生物反应器处理城市生活污水,考察了不同溶解氧浓度下的脱氮除磷效果.结果表明,在低溶解氧条件下,膜生物反应器在有效去除有机物的同时还取得了较好的脱氮除磷效果.当控制反应器内溶解氧为0.5 ms/L左右时,进水COD为342～2 500 mg/L.出水COD平均为31.71 mg/L,对COD的去除率可达95%以上;进水TP为4.08～31.45 mg/L,出水TP70%.当溶解氧>2 mg/L时,进水COD为161.3～453.4 mg/L,出水COD为8.32～21.9 mg/L,去除率最高可达99.08%;进水TN为22.52～57.9 mg/L,出水TN为16.3l～24.49 mg/L,对TN的去除率大多为30%～40%;进水TP平均为4.48 mg/L,出水TP大部分在1.0 ms/L以上,去除率为48.07%～93.22%.     

SBBR反应器同步硝化反硝化处理微污染水源水

采用序批式生物膜反应器(SBBR)同步硝化反硝化(SND)技术处理南方地区微污染水源水,通过控制温度在28~31℃、低DO浓度和较高pH值实现了SND,重点考察了DO浓度和pH值对系统脱氮效果的影响。结果表明,当DO浓度为0.3~1.1 mg/L时,对NH_4~+-N和TN的去除效果较好,平均去除率分别为91.9%和85.3%;当pH值为8.0±0.1时,系统的脱氮效果最好,对NH_4~+-N和TN的平均去除率分别可达93.9%和92.3%。在最佳工况条件下,出水氨氮和TN浓度均可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅲ类水质要求。     

强化组合超滤技术处理污染水源水

针对受氨氮和有机物污染的水源水,开展了规模为1.2 m^3/h的在线混凝/生物接触氧化/超滤的强化组合工艺试验。结果表明,强化组合工艺在常温期和低温期时,生物处理池的水力停留时间(HRT)宜分别为70和110 min;当原水中氨氮浓度为1.22~3.38 mg/L时,出水氨氮浓度<0.5 mg/L,常温期和低温期时去除率分别为92%和89%;强化组合工艺对COD(Mn)也有良好的去除效果,进、出水浓度分别为2.88~5.58 mg/L和<2 mg/L;三维荧光光谱分析表明,强化组合工艺对荧光类溶解性有机物也有较好的去除效果。     

上向流曝气生物滤池新冲洗方式的研究

以上向流曝气生物滤池为研究对象,进行新冲洗方式——下向冲洗对滤池除污效果及水头损失控制的影响研究。结果表明:当进水氨氮平均为1.53 mg/L时,出水氨氮平均为0.24mg/L,平均去除率达到83%;当进水浊度平均为14.3 NTU时,出水浊度平均为7.1 NTU,平均去除率为50%,显著减少了对微小絮体的截留;当进水CODMn平均为3.87 mg/L时,出水CODMn平均为3.05 mg/L,平均去除率为21%;冲洗前的水头损失维持在2.9~3.1 kPa,冲洗后的水头损失为2.7~2.9 kPa,24 h内水头损失的变化量0.4 kPa,从而可保证滤池长期稳定地运行。     

微好氧与厌氧水解酸化对明胶废水的预处理效果

以明胶废水为研究对象,采用微好氧与厌氧水解酸化工艺进行对比处理实验,探讨了不同水力停留时间下微好氧与厌氧水解酸化对明胶废水水质改善的效果。实验结果表明,在水力停留时间达到72h的时候,溶解氧为1.3~1.6mg/L的微好氧反应器的COD去除率最大可达25%,溶解氧为0.3~0.5mg/L的厌氧反应器的COD去除率最大可达22%;微好氧反应器的VFA的含量达到12mg/L左右,厌氧反应器只有8mg/L左右;微好氧反应器的pH值可由最初的12.5降至7.5左右,而厌氧反应器只能降至8.0左右;两个反应器对蛋白质去除效果的差别并不明显,都可以达到90%以上,但是微好氧反应器的氨氮浓度只有22mg/L,小于厌氧反应器中的氨氮浓度,说明微氧条件有利于氨氮的扩散挥发,低浓度的氨氮对微生物的危害较小。对比得出微好氧反应器的出水水质较好,更适合明胶废水水解酸化的预处理。     

设置饱和带对生物滞留去除地表径流中N、P的影响

生物滞留设施被广泛应用于城市地表径流污染的控制,其中基质组成、植物和饱和带是影响其去除N、P的关键。通过构建以河砂与紫色土为混合基质的生物滞留系统,种植根系发达的草本植物紫穗狼尾草,研究设置饱和带与否对去除城市地表径流中溶解性N、P的影响。结果表明,生物滞留以80%河砂与20%紫色土为混合过滤基质,在进水PO_4~(3-)-P平均浓度为(0.33±0.04)mg/L时,出水PO_4~(3-)-P平均浓度可达到(0.03±0.01)mg/L,平均去除率为91.5%;进水NH+4-N平均浓度为(3.00±0.37)mg/L,出水NH+4-N平均浓度为(1.15±0.19)mg/L,平均去除率为61.3%。基质吸附与离子交换是去除城市地表径流中PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N的主要途径,生物滞留设置饱和带与否,不影响对PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N的去除。但设置饱和带可显著提高对NO_3~--N的去除率。不设置饱和带时进水NO_3~--N平均浓度为(3.89±0.19)mg/L,出水平均浓度为(3.76±0.52)mg/L,平均去除率为3.4%;设置饱和带时进水NO_3~--N浓度为(3.69±0.16)mg/L,出水平均浓度为(0.75±0.04)mg/L,平均去除率为79.8%。停留时间是影响NO_3~--N去除的重要因素。对于种植紫穗狼尾草、设置饱和带且不加碳源的生物滞留系统,通过延长停留时间可以有效去除城市地表径流中的NO_3~--N。