改性组合填料生物膜反应器处理污水性能的研究

为实现固体废物废塑料和废旧无纺布的资源化利用,以生活中产生的废塑料与废旧无纺布为材料,制备多面空心球与无纺布条,在此基础上制备ZH0和ZH1填料,使用这2种填料形成2种生物膜反应器,并用于模拟生活污水处理。结果表明,ZH1填料的生物膜反应器对污水中污染物的去除效果更好,对COD、NH_4~+-N、TP的平均去除率为92.45%、85.58%、59.83%。多面空心球和无纺布改性后,表面羰基(C=O)和羟基(-OH)等亲水性基团数量增加,接触角明显降低,亲水性增强,这有利于填料表面微生物生长和挂膜;改性填料表面生物膜的脱氢酶活性明显高于未改性填料,与实验结果一致。为固体废物的处理处置提出了新的思路。     

无纺布生物浮反应器处理生活污水研究

为了进一步开发无纺布材料在污水处理领域的应用,利用福建泉州某厂生产的无纺布为填料,辅以植物浮床构建无纺布植物浮反应器,采用间歇进水方式,控制水力负荷为1 m3/(m2.d),进行了为期一年的试验研究,考察了该反应器中无纺布的自然挂膜及反应器对分散生活污水进行处理能力,并对是否悬挂无纺布生物膜填料的2个反应器处理效果进行了对比分析。结果表明,无纺布植物反应器中无纺布在自然条件下经过34 d挂膜成功,处理器对生活污水pH变化具有较强的缓冲能力,CODMn、NH3-N去除率最高分别达83%和78%。对比试验表明,悬挂无纺布生物膜填料的反应器(H型)处理能力明显优于没有悬挂的反应器(N型),对CODMn和NH3-N去除率H型较N型反应器提高了18%和12%。该无纺布可作为生物膜填料强化植物浮床预处理应用于生活污水净化处理中。     

ACF-FBBR处理城市生活污水的研究

以黏胶基活性炭纤维(ACF0)及改性填料ACF1、ACF2作为微生物载体,对比研究了3种填料挂膜及用于污水处理时的效果。结果表明,ACF1、ACF2表面生物膜量明显高于ACF0,且含ACF2的反应器污水处理效果更好。以ACF2为填料设计制作ACF-FBBR,在最佳运行条件下处理实际生活污水,COD、NH4+-N的平均去除率分别为89.80%、74.74%。填料ACF2对接种污泥表现出更好的亲和性,表面生物膜的脱氢酶活性最大。     

聚乙烯醇改性无纺布的制备及耐污染性能的研究

采用表面涂覆法,将聚乙烯醇(PVA)薄膜固定在聚丙烯无纺布表面,进行表面亲水改性.通过测定未改性及改性无纺布表面的静态水接触角,评价改性无纺布表面的亲水性;通过测定未改性及改性无纺布牛血清蛋白(BSA)静态吸附量、在膜生物反应器中未改性及改性无纺布表面附着污泥的固定性胞外聚合物(EPSB)和溶解性胞外聚合物(EPSS)动态吸附量和组分(蛋白质/多糖,P/C)以及膜通量,评价改性无纺布的耐污染性能.结果表明,无纺布表面复合PVA薄膜,明显提高了无纺布表面的亲水性,水静态接触角从改性前的86°±1°降至改性后的43°±3°;牛血清蛋白(BSA)静态吸附量降低了83.4%;未改性与改性无纺布的EPSB吸附量相差很小,而EPSS吸附量相差很大;未改性无纺布EPSB和EPSS的P/C均大于改性无纺布;另外,在膜生物反应器运行期间,未改性及改性无纺布的膜通量分别衰减了40%和12%.说明通过复合PVA薄膜,提高无纺布表面的亲水性,能有效抑制蛋白质的吸附和通量的降低,增加无纺布的耐污染性能.     

摇动床A/O法处理石化废水的试验研究

生物膜反应器近年来广泛应用于高浓度生活污水和工业废水的处理.采用日本新型Biofringe(BF)填料与A/O工艺相结合,并利用生物膜反应器的优点,处理石油化工废水.结果表明:水力停留时间为30 h,回流比为2.5的条件下,石油化工废水中COD、NH3-N、TN的平均去除率分别为88%、99%、70%,出水水质达到国家污水综合排放一级标准.     

特异性移动床生物膜反应器不同填料投加方法的应用研究

分别采用2种不同的填料,设定不同的HRT和填充率,考察特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)工艺对NH3-N和COD的去除效果,实验HRT分别为25、13、9 h;DO的质量浓度控制在5 mg/L以上,温度10℃左右。系统稳定运行的结果表明,进水NH3-N的质量浓度在40~60 mg/L时,填充SDC-X填料(填充率60%)的1#反应器和填充SDC-J填料(填充率30%)的2#反应器出水NH3-N的质量浓度都在8 mg/L以下,对NH3-N的去除率最高可达98%;进水COD的为70~220 mg/L时,1#和2#的出水COD都保持在50 mg/L以下,去除率最高可以达到95%。SMBBR在相同的运行条件下,比现有的污水处理技术有更强的去除污染物能力。     

混合填料固定床Anammox工艺启动及运行性能研究

采用蜂窝状聚乙烯填料和环型无纺布填料组合成的混合填料填充固定床反应器,考察了其Anammox工艺启动和运行性能。启动阶段进水NH_4~+-N和NO_2~--N分别为70 mg/L,HRT为48 h,温度为35℃,经过53 d培养,反应器成功启动。启动阶段(1~53 d)NH_4~+-N、NO_2~--N和总氮最大去除率分别为90.24%、100%和88.8%。负荷提升阶段(55~87 d)最大总氮负荷率和总氮去除速率分别为0.31 kgN/(m~3·d)和0.25 kgN/(m~3·d),此时,其相应的NH_4~+-N和NO_2~--N去除率分别为89.66%和99.84%。     

分层MBBR处理合成氨废水的生物膜驯化试验研究

利用自建的分层悬浮填料移动床生物膜反应器(MBBR)处理模拟合成氨废水,考察了填料生物膜驯化过程中生物相的变化和反应器内基质浓度的降解情况。试验结果表明:当废水中NH3-N、CODCr和硫化物的质量浓度分别达到400、2 800和3 mg/L时,出水中的质量浓度分别为90、200和0.46 mg/L,基本达到GB 13458—2001《合成氨工业水污染物排放标准》的要求,去除率分别达到78%、93%和85%。与不分层MBBR对NH3-N和CODCr的去除率(70%和89%)相比较,分层MBBR的去除效果有较大程度的提高。     

丝瓜络填料SBBR处理生活污水的试验研究

利用丝瓜络填料序批式生物膜反应器(LS-SBBR)处理生活污水,研究反应器对原水浊度、COD和NH3-N的去除效果以及生物相的变化情况等。结果表明,丝瓜络填料SBBR对生活污水中浊度、COD、NH3-N的平均去除率分别为96%、89%、90%;同时,系统出现了丰富的生物相如轮虫、草履虫、累枝虫等,且活性良好,说明丝瓜络填料SBBR适合用于处理生活污水。     

移动床生物膜反应器中同步硝化反硝化的实现及动力学分析

以低COD/N人工模拟废水为基质,研究移动床生物膜反应器(MBBR)内同步硝化反硝化(SND)过程。进水COD和NH4+-N的质量浓度分别为200 mg/L和40 mg/L,以K1型填料为载体(填充率为40%),DO控制在3~4mg/L,20 d后有稳定的生物膜形成。生物膜完全成熟后,每个填料上平均生物膜量为33.5 mg,出水COD和NH4+-N去除率平均分别达86.68%和97.25%,NO2--N基本无累积,NO3--N的质量浓度均保持在5 mg/L以下,TN去除率在后期最高达90.6%,计算得到SND率达91.66%,结果证实在单一反应器内实现了良好的同步硝化反硝化过程。动力学模拟得出同步硝化反硝化过程中的NO3--N饱和常数为5.83 mg/L,大于单级反硝化过程中的硝酸盐氮饱和常数。     

生物膜对A~2/O系统硝化过程的强化效果分析

以某市第4污水处理厂二期工程A~2/O工艺中配置悬浮填料的好氧段为研究对象,通过监测冬季低温条件下氮含量的变化及生物膜与活性污泥的最大比硝化速率,探讨活性污泥与生物膜中硝化菌对系统硝化过程的贡献。结果表明,活性污泥的AUR和NUR分别为3.16 mg/(g·h)和3.39 mg/(g·h),而生物膜的AUR和NUR分别为3.63 mg/(g·h)和4.17 mg/(g·h),活性污泥与生物膜的生物量分别为3 187 mg/L和3 690 mg/L,当投加的填料为好氧区总容积的4.4%时,投加填料后系统增加的生物量为162 mg/L,故生物膜对硝化的贡献约占5.5%,而活性污泥为94.5%,说明投加填料后生物膜对系统的硝化起到一定强化作用。     

磁性粉煤灰陶粒的挂膜实验研究

将磁性粉煤灰填料应用于MBBR反应器中进行挂膜试验。研究表明:磁性粉煤灰陶粒用作生物填料在污水的挂膜性能及主要污染物去除功能上均优于非磁性载体生物膜反应器。磁性载体在第9 d即开始挂膜,而非磁性载体则需11 d,磁性载体生物膜反应器对COD、NH_3-N的去除率比非载体生物膜反应器高出5%~10%左右。表明填料表面的弱磁场可以提高微生物活性,从而缩短挂膜周期,提高生物膜反应器处理污水的效率。     

中低温改性聚氨酯填料移动床生物膜反应器深度脱氮研究

小试条件下探讨了以改性聚氨酯海绵填料作为微生物载体的移动床生物膜反应器(MBBR)深度脱氮规律和用于城市污水深度脱氮的可行性。研究结果表明，常温和低温条件下，改性聚氨酯填料的填充率为50%时，连续流小试深度脱氮的总氮去除负荷率分别达到52.8、68.4 mg/(L·d)，单位体积填料的反硝化负荷率分别为130.4、187.2mg NO₃^--N/(L·d)，水温降低对改性填料深度脱氮的影响不明显。随着外碳源投加比例增加，改性聚氨酯填料的脱氮效率明显提升，碳氮比为6:1时，去除效率最佳，每升填料的TN去除速率和反硝化速率分别为216.0 mgTN/d和240.0 mgNO₃^--N/d。分析了填料上反硝化微生物的多样性，其中变形菌门是绝对优势微生物，占比达到71.5%。从属的角度，固氮螺菌属(Azospira)占比为16.42%，食酸菌属(Acidovorax)占比为2.23%，其它潜在反硝化菌占比为9.62%。研究认为，粉末活性炭改性的聚氨酯海绵填料用于城市污水厂的深度脱氮是可行的。     

生物膜填料安装方式对环流式活性污泥-生物膜工艺运行性能的影响

在分析生物膜系统对环流反应器潜在影响的基础上,采用对比试验方法研究了固定式生物填料和悬浮式生物填料对环流式活性污泥-生物膜组合工艺(CASBS)反应器流速、DO含量分布及除磷脱氮性能的影响。结果表明,固定式填料系统的水流阻力大于悬浮式填料系统,但是固定式填料系统在挂膜性能和DO分布上优于悬浮式填料。从处理能力上来看,固定式填料系统具有更好的除磷脱氮效果。当进水COD和氨氮、TN、TP的质量浓度分别为127～756mg/L和14.05～58.22、27.60～65.25、1.26～6.44 mg/L时,固定式填料的CASBS反应器出水能够达到GB 18918-2002一级A要求,平均去除率分别为94.2%和95.4%、79.4%、93.2%。     

碳纤维填料处理生活污水的研究

通过构建碳纤维填料的接触氧化反应器,与A/O工艺进行对比。通过单因素研究,考察水力停留时间(HRT)与溶解氧(DO)对生活污水COD、氨氮(NH_4~+—N)和总氮(TN)去除效果的影响。结果表明,在HRT为10 h、DO质量浓度为2.5 mg/L时,接触氧化反应器对COD、NH_4~+—N和TN的去除率分别为94.75%、88.30%和84.33%;碳纤维填料在水中呈分散状,富集大量的微生物并形成生物膜,具有高生物活性,因此提高了接触氧化反应器脱氮除碳的效率。     

紫外辐照接枝甲基丙烯酸对无纺布性能影响的研究

以二苯甲酮作为光引发剂,利用紫外辐照法引发单体接枝聚合反应,将亲水性单体甲基丙烯酸接枝在无纺布表面对其进行改性。通过测定接枝率,评价聚合物在无纺布表面的接枝程度;通过测定未改性及改性无纺布的膜通量,考察了改性无纺布表面的透水性;通过ATR-FTIR红外光谱和扫描电镜(SEM)对改性前后无纺布进行结构表征。实验结果表明:单体体积分数20%,辐照距离20cm,辐照时间40min,光引发剂二苯甲酮浓度0.1mol/L时,接枝率和膜通量达到最大值,分别为20%和1387L/m2·h。ATR-FTIR红外光谱分析表明无纺布表面负载了亲水性-COOH。     

厌氧生物膜反应器强化处理农村生活污水研究

采用厌氧生物膜反应器实验装置,安装网状聚氨酯海绵作为填料,经接种、驯化、挂膜后对农村生活污水中污染物质进行降解,研究了不同水力停留时间下反应器的处理效果,并对几种强化措施进行了测试。结果表明,对聚氨酯填料进行过氧化氢氧化-铁离子浸泡改性能够提高反应器的挂膜速度;进入正常运行阶段后,当HRT为4 d时,污水COD去除效果为佳,出水COD和去除率分别稳定在75 mg/L和80%左右;添加铁碳石对去除污水COD的效果明显,出水COD最低降至62.3 mg/L,COD去除率达到85.5%;将末端填料替换为陶粒后,反应器对NH_4~+-N和TP的去除效果都有了较大的提升,去除率分别提高至15.4%和32.2%。     

新型聚丙烯填料在废水好氧处理中的综合性能研究

采用研制的添加生物亲和、亲水物质及活性磁种并磁化（2．5～5．0mT）的改性聚丙烯填料，进行表面润湿性、磁力挂膜以及模拟污水的生物降解试验等综合性能研究。结果发现，改性填料表面接触角比普通填料降低20％，亲水性得到很大提高；挥发性挂膜量增加近三倍，大大促进了生物膜的形成；同时，将COD为500mg／L的模拟污水完全降解，改性填料需10．5h，而普通聚丙烯填料则需22．5h。     

MBBR法处理城市污水去除污染物的特性研究

通过对小试规模的移动床生物膜反应器(MBBR)处理南方热带亚热带地区城市生活污水的试验研究,探讨了水力停留时间、pH、填料填充率、冲击负荷对反应器处理效果的影响.试验结果表明,在NRT为6 h,进水COD为300mg·L-1,氨氮质量浓度为15 mg·L-1,填料体积填充率为30%,pH为7左右时,移动床生物膜反应器对COD、氨氮、TN的去除率分别为83.4%、80.1%、49.7%.     

曝气量对生物陶粒MBBR处理效能的影响

利用生物陶粒作为悬浮填料移动床反应器(MBBR)的填料处理南方城镇低浓度生活污水,通过试验考察了曝气量对生物陶粒悬浮填料移动床反应器(BCMBBR)去除有机物及脱氮效果的影响,并对在不同曝气量下BCMBBR载体生物膜量及悬浮污泥浓度进行了初步研究。试验结果表明:曝气量是影响BCMBBR处理效率的关键因素。当曝气量为7.7 L/h时,反应器DO的质量浓度约为3.0 mg/L,CODCr、NH3-N、TN的去除率分别达到86.1%、83.8%、61.6%,曝气量过高或过低均会对处理效率产生不同程度的影响。