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。     

pH值和纯氧曝气对氨氮去除的影响研究

针对南方饮用水源水氨氮季节性、突发性污染的特点,在中试条件下,结合水厂传统制水工艺和活性无烟煤滤池联用纯氧曝气,探讨p H值对氨氮去除效果的影响机理,并进行成本核算,重点考察了砂滤池、活性无烟煤滤池、活性无烟煤联用纯氧曝气三组制水工艺在不调节p H值和调节p H值为7.2、7.4、7.6、7.8、8.0、8.2、8.4、8.6条件下氨氮浓度变化及去除量。结果表明,调节p H值后,对氨氮的去除效果提高。在p H值为8.0时,这三组工艺对氨氮的绝对去除量分别为1.23、1.72、3.05 mg/L,活性无烟煤联用纯氧曝气对氨氮的去除效果最好。投加Na OH调节p H值,待滤水相对于原水p H值下降,滤后水的p H值进一步降低;投加Na OH调节p H值为8.0,成本约为0.031元/m3水,适用于水厂应对季节性、突发性氨氮污染。     

纯氧曝气-活性无烟煤滤池的生物活性研究

以南方某自来水厂待滤水为对象,通过比较纯氧曝气-活性无烟煤滤池与石英砂滤池的出水水质及滤料的生物活性,研究不同滤料的生物活性对滤池去除效果的影响。试验结果表明,纯氧曝气-活性无烟煤滤池长期运行后,其滤料的物理吸附容量已基本饱和,对污染物的去除主要依赖于生物膜的降解和粘附絮凝作用。在8m/h左右的滤速下,纯氧曝气-活性无烟煤滤池对有机物及氨氮都有较高的去除效果,并能有效控制后续消毒工艺中三卤甲烷的生成,其中,TOC的去除率为28.7%,COD_(Mn)的去除率为33.9%,低浓度氨氮能够彻底去除,并且能够将三卤甲烷的生成量降低20.8%,显著提高水厂的出水水质。     

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。     

纯氧曝气/平板陶瓷膜工艺处理微污染原水中试

在中试规模的设备中研究了纯氧曝气/平板陶瓷膜与活性无烟煤过滤一体化集成工艺对微污染物的去除效果。纯氧曝气可以显著降低跨膜压差,陶瓷膜在通量为100 L/(m2·h)下运行5 d后跨膜压差仅增长约1.22 k Pa。纯氧曝气/陶瓷膜工艺能够有效截留浊度、铁离子、锰离子和二甲硫醚,去除部分颗粒态TOC,活性无烟煤滤池能够利用生物作用有效去除DOC、氨氮、土臭素和2-MIB;纯氧曝气/平板陶瓷膜—活性无烟煤过滤一体化工艺的出水浊度约为0.1 NTU,出水中粒径2μm的颗粒数小于50 CNT/m L,原水氨氮为3 mg/L时出水氨氮均值为0.08 mg/L,且无亚硝态氮积累,出水铁离子平均为0.009 mg/L,锰离子平均为0.027 mg/L,典型嗅味物质浓度低于检测限,大大提高了出水的安全性。因此,纯氧曝气具有显著的强化作用,该一体化工艺能实现对微污染原水的深度处理。     

纯氧曝气下活性无烟煤滤池耐高氨氮冲击负荷中试研究

通过中试研究了活性无烟煤滤池在纯氧曝气条件下,对高氨氮的耐冲击负荷能力和响应时间。结果表明:进水氨氮在1. 38～1. 75 mg/L时,滤池显示出良好的去除氨氮效能,滤后水氨氮稳定在检出限(0. 02 mg/L)以下,没有NO_2~--N残留,能及时响应且无时间滞后。进水氨氮为2. 46～3. 07 mg/L时,出水平均氨氮为0. 18 mg/L,无NO_2~--N积累且能实现同步响应去除氨氮。进水氨氮在2. 71～3. 07 mg/L时,滤池能同步去除氨氮至0. 30 mg/L左右。进水氨氮在3. 61 mg/L左右时,出水平均氨氮达0. 99 mg/L,出水不达标;无NO_2~--N积累,进、出水NO_2~--N均在0. 020～0. 030 mg/L之间。     

叠式曝气生物滤池预处理高氨氮原水

针对南方地区存在季节性高氨氮和有机物污染的水源水,采用叠式曝气生物滤池进行生物预处理.枯水期水温≥5℃,滤速为8 m/h,气水比为0.5～1.5,原水氨氮、CODMn和浊度的周均值分别为5.02～9.45 mg/L、5.79～10.1 mg/L和19.7～63.1 NTU,叠式滤池出水对应指标分别为0.30～0.96 mg/L、3.24～5.85 mg/L和3.83～19.9 NTU(去除率分别为90.3%、42.7%和66.3%),符合<地表水环境质量标准>(GB 3838-2002)的Ⅲ类标准.丰水期滤速为12 m/h,气水比为0.3～0.5,原水氨氮、CODMn和浊度的周均值分别为2.19～3.41 mg/L、5.30～7.56 mg/L和27.3～40.1 NTU,叠式滤池出水对应指标分别为0.18～0.41mg/L、2.87～4.50mg/L和5.43～16.8 NTU(去除率平均为89.3%、40.2%和65.0%),符合GB 3838-2002的Ⅱ类标准.初滤池去除了原水中大部分可滤SS,为曝气生物滤池的稳定运行创造了条件,同时使曝气生物滤池过滤水头损失的24 h变化量不超过2 kPa,满足了多座滤池共用鼓风曝气系统,实现均匀曝气对过滤水头损失的控制要求.叠式曝气生物滤池的工艺投资约为140～180元/m3,运行费用约为0.05～0.07元/m3.     

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。     

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。