升流式曝气生物滤池运行特性及动力学

研究采用升流式曝气生物滤池(UBAF)处理亚甲基蓝模拟废水,进行了长期连续实验,考察了UBAF启动和挂膜情况,分析了曝气生物滤池池体内部生物量随填料高度的变化及沿程污染物去除规律,根据不同水力负荷下不同填料层高度有机底物降解效果,建立了有机底物降解动力学模型。结果表明:UBAF持续挂膜43天后,填料表面附着大量的微生物,生物相丰富,COD、NH_3-N和色度去除率分别为80.93%、73.81%和56.79%;在最佳工况下稳定运行,生物膜厚度、微生物量和沿程污染物降解速率均随填料高度增加而降低,COD、NH_3-N和色度的去除主要集中在填料高度35cm以下。通过分析不同水力负荷下不同填料高度COD的变化情况,得到有机底物降解动力学模型,动力学模型参数n和K_2分别为0.2022和0.0406。     

颜村污水处理厂工艺改造可行性实验研究

以颜村污水处理厂改扩建为研究目标,根据水质、水量、及现场场地条件选择上向流曝气生物滤池工艺,采用中试装置进行实验研究,得出以下主要结论:CODCr的去除率与填料高度成正相关,SS的去除率随填料层高度的增加而增加,在填料层100厘米内NH3-N的去除率最大,TN浓度随填料高度有下降,去除率最多达到50.2%,TN的去除效果不太理想;曝气生物滤池对磷也有50%的去除作用;实验表明,单级曝气生物滤池工艺能满足颜村污水处理厂的现场条件,处理效果可以达到GB18918-2002一级B标准,可以推荐该厂在改扩建中采用这一工艺路线。     

运行方式对曝气生物滤池的影响研究

通过动态模拟试验,考察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填料高度在40cm和60cm时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的去除表现出较高的去除率,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。     

曝气生物滤池沿程脱氮性能及其微生物特性研究

通过曝气生物滤池中试系统处理模拟废水,研究沿程含氮化合物转化规律与微生物量、细菌群落丰富度、细菌种群相似程度的关系。结果表明,曝气生物滤池沿程的生物量逐渐减少,进水口附近微生物生长密集,反应器整体微生物种群丰富度都很高,但沿程菌群种类变化不大,曝气生物滤池脱除氨氮和总氮的良好性能,是沿程营养物质变化引发各细菌种群数量在空间上有序变化有机合作的结果。     

生物絮凝吸附与曝气生物滤池组合工艺处理生活污水

针对曝气生物滤池容易堵塞和进水中COD不宜太高的问题,而生物絮凝吸附工艺对进水中SS和COD有着较好的去除效果,提出了生物絮凝吸附与曝气生物滤池的组合工艺处理生活污水。试验表明,生物絮凝吸附能较好的去除水中的颗粒性物质、悬浮性物质和有机物,其对SS的去除率达到了69%,对COD的去除达到了61.8%,减少了后续曝气生物滤池进水的SS和COD。组合工艺对COD的平均去除率为93.7%,对氨氮的平均去除率为93.6%,总的出水SS几乎为零。在无外加碳源的情况下对TN的去除效果不好,在C/N=5时,出水的ρ(TN)≤2 mg/L,其总的平均去除率达到了95.35%。整个系统对磷酸盐的平均去除率只有为54.9%。     

不同填料短程好氧生物滤池用于农村污水的资源化研究

构建"厌氧池"和"短程好氧生物滤池"串联而成的短程氮磷无机化反应器,利用陶粒、火山岩和煤渣作为短程好氧生物滤池的填料,通过考察了不同COD容积负荷下三种生物填料的氮、磷无机化效能和有机物去除效果,以及填料表层生物膜量沿程变化,筛选出利于短程好氧生物滤池实现农村污水氮磷资源化利用的生物填料和COD容积负荷组合。结果表明,在常温25~35℃下,当COD容积负荷=0.8 kg COD/(m~3·d)时,陶粒和火山岩填料均能达到较好的氮、磷无机化效能和COD去除效果,但通过研究填料生物量的沿程分布,发现火山岩填料上层具有较高的非活性物质,上层易堵塞,不利于连续稳定运行,所以选取陶粒填料较合适;此时,陶粒填料短程好氧生物滤池有机氮无机化率η_(Org-N)和氨氮减少百分比分别为46.78%和23.84%,有机磷无机化增长率Δ_(ηP)和COD去除率分别为13.99%和80.56%,具有良好的除碳保磷保氮的效果,利于农村污水的氮磷资源化利用。     

沸石-核桃壳曝气生物滤池去除废水中氨氮的研究

采用核桃壳和沸石组合作为曝气生物滤池填料,处理废水中的NH_4~+-N。试验期间,每天定时监测曝气生物滤池进水和出水的pH、溶解氧、COD、NH_4~+-N、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等水质指标。考察了核桃壳-沸石曝气生物滤池的脱氮性能,研究了水力负荷和气水比对曝气生物滤池去除NH_4~+-N效率的影响。此外,研究了曝气生物滤池的沿程特性。试验结果表明,核桃壳和沸石是可取的曝气生物滤池填料,具有较好的硝化能力,能有效地去除污染物。最佳水力负荷为0.04 m/h,最佳气水比为6∶1,在此条件下,NH_4~+-N去除率保持在80%以上。填料层底部向上25~55 cm段为NH_4~+-N去除高效段。     

自然通风厌氧一体化复合垂直流生物滤池性能

采用自培养的硝化/亚硝化细菌和反硝化细菌构建了自然通风厌氧一体化复合垂直流生物滤池,研究了其对村镇生活污水中COD、TN和氨氮的去除性能。结果表明,该滤池中CODMn、TN和氨氮的去除率随水力停留时间(HRT)增加而增加;随浓度增加而下降。当HRT为14.4h时,滤池对塘生活排污口水样中的TN、TON和CODMn的平均去除率分别为(30.0%±2.38%)、(39.6%±3.89%)和(70.0%±1.43%)。该滤池对COD具有良好的去除性能,对总氮(主要是有机氮)具有较好的去除性能,可用于拦截村镇面源污染水体中的COD和总氮(主要是有机氮),滤池出水清澈、无堵塞和微生物悬浮现象。     

滤层高度对升流式曝气生物滤池硝化性能的影响

曝气生物滤池水质沿滤料层高度不断变化,滤层高度影响滤池的工作性能.曝气生物滤池有机物、浊度的去除,主要发生在滤层的前半部分;而中段是NH3-N的主要去除区域.从异养菌、亚硝化菌和硝化细菌三者的sOUR的值来看,异养菌活性在滤池的下层比较强,而亚硝化菌,硝化菌等自养菌则在系统的中、上层比较活跃.滤池水力负荷在一定范围内的变化,对有机物、NH3-N、浊度总去除效率影响不大.     

城市污水处理厂高溶解氧尾水脱氮研究

本实验通过运行反硝化生物滤池中试实验装置处理城市污水处理厂尾水,研究了高溶解氧进水条件下的滤池脱氮效果,通过滤池沿程溶解氧浓度变化,沿程脱氮性能、沿程反硝化优势菌种的测定,我们得出:反硝化生物滤池去除总氮主要集中在滤池上半部分随着滤池深度减少,反硝化微生物丰度越高,反硝化微生物主要集中在滤池上半部分。通过DNA鉴定,滤池中主要有4种反硝化菌株,分别是Acidovorax sp.、Derxia、Dechloromonas sp和Thauera sp。在实际工程应用中应采取措施降低反硝化滤池进水溶解氧浓度,提高滤池缺氧区占比,提高滤池的脱氮性能。     

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。     

下向流生物滤池TN与SS去除效果研究

本试验研究了下向流生物滤池对总氮(TN)的去除效果,当投加碳源为乙酸钠时,C/N为4.1/1时能取得稳定的TN去除效果,但当乙酸钠投加量增加时,虽然去除的TN量增加,但C/N也会增加,本次试验结果显示,滤池内持留一定的微生物量对碳源的经济投加至关重要;同时本试验还考察了下向流滤池对悬浮物(SS)的去除效果,虽然滤池填料为直径2~4mm陶粒滤料,但下向流陶粒滤料滤池出水SS能达到一级A排放标准,微絮凝过滤在其中发挥了重要作用。     

曝气生物滤池中无机氮转化规律与降解数学模型

上向流曝气生物滤池反应器(BAF)中的污水、空气从下往上同向流过滤料层,是一种推流式反应器。为研究其沿程无机氮转化特性,试验装置由下至上共设有4个取样口,研究各区间段由于NH3-N负荷、生物数量及活性等不同引起的沿程无机氮转化特性差异。试验结果表明在水力负荷为1.13~2.38 m3/m2.h、气水比为4~5∶1、沿程DO为2.9~5.9 mg/L、NH3-N负荷为0.25~0.5 kgNH3-N/m3.d、不加任何有机碳源的情况下,反应器内以硝化反应为主,进水中70%以上的NH3-N在相对高度0.52以下部分被硝化。曝气生物滤池沿程NO3--N增加,NO2--N含量较少,TN基本维持平衡。依据Eckenfelder模式,BAF滤池中NH3-N沿程转化动力学方程为:Se=Soexp(-0.013 4D/L1.261 2)。     

不同流向对曝气生物滤池处理洗浴废水效果的影响

研究了不同流向对曝气生物滤池的影响情况,结果表明,上流式曝气生物滤池挂膜时间要略小于下流式曝气生物滤池。从CODCr,LAS主要污染物指标的去除效果上看,上流式要优于下流式曝气生物滤池,且所需气水体积比小,承受水力负荷大,沿水流方向相同滤层高度的去除率高。两种流向的曝气生物滤池,对洗浴废水处理后各项指标符合城市杂用水水质标准GB/T1890-2002。     

煤造气污水处理装置存在问题及改进

煤造气污水处理一般均采用塔式生物滤池．但由于含灰量大,极易造成生物滤塔的堵塞,影响去除氰化物及降温的效果。分别从进塔污水SS含量及生物滤塔处理效果两方面的影响因素进行原因分析,提出改进沉淀池结构、滤塔填料换型等对策措施。     

煤造气污水处理装置存在问题及改进

煤造气污水处理一般采用塔式生物滤池，但由于含灰量大，极易造成生物滤塔的堵塞，影响去除氰化物及降温的效果。本文从进塔污水SS含量及生物滤塔处理效果这两方面的影响因素进行原因分析，提出改进沉淀池结构、滤塔填料换型等对策措施。     

曝气生物滤池技术研究进展

介绍了曝气生物滤池的工作原理、结构形式、工艺特点及影响因素,综述了曝气生物滤池对有机物和SS、氨氮、磷去除效果的研究进展,指出曝气生物滤池是符合我国国情的新型固定膜生物处理技术。     

凹凸棒曝气生物滤池预处理微污染原水研究

利用凹凸棒曝气生物滤池预处理微污染水中的高锰酸盐指数(CODMn)和氨氮(NH3-N),研究曝气生物滤池在不同水力负荷和气水比条件下对CODMn和NH3-N的去除效果,同时利用扫描电镜对不同滤层深度的凹凸棒复合滤料进行生物形态的观察.结果表明,凹凸棒曝气生物滤池可以有效的去除微污染水中的CODMn和NH3-N,最佳水力负荷为4m3·m-2·h-1,最佳气水体积比为1∶1,凹凸棒曝气生物滤池对CODMn和NH3-N的去除率最高可以分别达到35％和99.5％,不同高度滤料的表面和剖面的微生物种属和生物量差异很大.     

空心陶瓷球滤料应用于BAF的研究

以新研制开发的空心陶瓷球为滤料,进行了曝气生物滤池处理生活污水的试验研究,考察了滤料的挂膜情况,探讨了不同的气水比和水力负荷对处理效果的影响.结果表明,空心陶瓷球应用于曝气生物滤池具有启动快、挂膜时间短的特点;气水比在7:1～9:1之间时,COD、氨氮和SS均能达到较高的去除率;随着水力负荷的增加,氨氮去除率下降幅度较大,而COD和SS的去除受水力负荷的影响较小.     

曝气生物滤池技术研究进展及其工艺改良

总结了曝气生物滤池的工艺原理、形式和特点以及滤料、进水水质、水力负荷、气水比、反冲洗等因素对滤池运行效果的影响, 回顾了国内外对曝气生物滤池去除各类污染物的最新研究进展, 阐述了该工艺在废水的固体悬浮物(SS)和有机物去除、硝化除氨、反硝化脱氮等方面所具备的优势, 同时指出了传统曝气生物滤池工艺在实际应用中存在的不足之处。本文针对传统滤池在较高的进水有机负荷条件下, 其硝化性能受到明显抑制的情况, 引入了一种在结构、曝气形式及运行方式上进行优化设计的曝气生物滤池工艺——内循环曝气生物滤池, 对其结构组成、运行方式以及工艺特点等作了介绍, 并指出内循环曝气生物滤池系统的硝化性能受进水有机负荷的影响明显减小, 改良后的工艺对各类污染物的去除效果均得到强化。此外, 根据内循环曝气生物滤池的研究现状及自身优点对其在处理高浓度生活污水中的应用作了展望。