生物填料-砂滤强化去除饮用水中氨氮中试

结合水厂水处理常规工艺进行中试,研究在普通砂滤池上方悬挂生物填料强化去除饮用水中的NH3-N。结果表明,滤料、填料、悬挂密度以及不同滤层等均对NH3-N的去除效果有影响,旧石英砂滤柱(即采用水厂现有滤池滤料)较新石英砂滤柱(即新购石英砂滤料)具有更强的NH3-N去除能力,且去除效果更稳定;上层滤床(50 cm)对砂滤床过滤去除NH3-N贡献最高;悬挂弹性填料较组合填料可更好地提高生物填料-砂滤单元对NH3-N去除效果;增大生物填料悬挂密度可提高生物量,在进水NH3-N含量较高时具有良好的去除率;且反冲洗对NH3-N去除效果也有较大影响。     

黄土基改性陶粒对雨水径流中污染物的去除效能研究

以黄土与煤矸石为原料,制得黄土基改性陶粒,将其作为渗滤系统的填料,对雨水径流进行污染物去除效能实验。主要监测系统对SS、COD、NH_4~+-N、TN及TP的去除效果。结果表明:反应器在进水流量为2.92mL/min,水力负荷为1.75m~3/(m~3滤料·d)时,对SS、COD、NH_4~+-N、TN及TP的去除率分别为98.81%、45.23%、54%、84.21%、67.12%;持续运行后得到反应器的运行稳定时间为10 h,此后出水水质趋于稳定,稳定后SS、COD、NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、TN及TP的去除率分别为(97.5±0.5)%、(70.53±1.0)%、(73.47±2.0)%、(49.37±2.0)%、(96.45±2.0)%、(71.68±2.0)%、(69.2±2.0)%;黄土基改性陶粒可用于兰州地区初期雨水径流的处理。     

水厂铝盐污泥为除磷填料的雨水径流污染控制技术

针对金泽水源地雨水径流磷污染控制需求,以及现有雨水处理技术中传统填料对溶解性磷的去除率有待进一步提高的问题,开发出以给水厂污泥为基材的除磷颗粒,并通过低浓度、短时间、少用量的盐酸浸泡改性强化了除磷效果。当使用改性除磷颗粒作为主体填料,构建雨水源头处理的生态滞留池或末端处理的滤池时,过滤装置具有表面水力负荷高、出水磷浓度低的优点。中试装置运行结果表明,当表面水力负荷为0.25 m^3/(m^2·h),进水磷浓度约为1 mg/L时,出水磷浓度仍可稳定低于0.2 mg/L,溶解性磷的去除率高于80%。     

降雨间隔和填料组合对生物滞留设施净化效果的影响

降雨间隔和填料是生物滞留设施污染物净化效果的关键影响因素,研究在不同降雨间隔(2、7 d和15 d)和不同进水污染物负荷条件下,研究了3种不同组合方式填料的生物滞留设施对污染物的净化效果。结果表明：降雨间隔对NO^-₃-N的去除效果影响最大,降雨间隔越久,越不利于NO^-₃-N的去除,甚至出现去除率为负的现象;长降雨间隔(15 d)下,COD_Cr去除率有所降低;氨氮和TP的去除效果受降雨间隔影响较小。锰砂+麦饭石+沸石+土壤混合填料与其余两种组合方式填料相比,能够提升生物滞留设施的抗干旱能力和抗污染物负荷冲击能力,在高降雨间隔(15 d)下能保持较优的COD_Cr去除率(90%左右)和较稳定的NO^-₃-N去除能力,在不同污染物负荷下NO^-₃-N去除率较优(40%以上)。研究结果可为杭州地区生物滞留设施合理设计及应用提供参考。     

活性炭和沸石滤柱对饮用水中邻苯二甲酸酯类吸附性能的比较

采用煤质活性炭和斜发沸石填料滤柱,研究比较了四种邻苯二甲酸酯类在3种进水浓度(20、60、100μg·L-1)和三个滤速条件(4、5、6m·h-1)下的吸附去除性能.试验结果表明,从单种物质的去除效果看,20μg·L-1浓度进水时,活性炭对四种邻苯二甲酸酯的去除率均优于沸石;在60μg·L-1和100μg·L-1浓度进水时,活性炭滤柱对邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯的去除率高于沸石滤柱,而对于邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二辛酯两种物质,两个滤柱去除效果比较接近.滤柱出水浓度均随滤层厚度的增加而下降;滤速提高时,沸石滤柱和活性炭滤柱对四种酯类的去除率均有所下降,但对4种酯类物质的去除性能与4 m·h-1滤速时相似.作为饮用水处理中的一种替代性填料,沸石具有重要的研究开发前景.     

丝瓜络耦合硫铁复合填料强化处理硝酸盐的特性

为强化污水处理厂尾水的深度脱氮,研究丝瓜络、硫和铁不同质量比和不同水力停留时间(HRT)下丝瓜络耦合硫铁复合填料反硝化滤池的脱氮效率,并对比分析丝瓜络反硝化滤柱和丝瓜络耦合硫铁复合填料反硝化滤柱的脱氮性能。结果表明,120 g丝瓜络∶380 g硫铁复合填料系统(Fe∶S∶水泥=5∶2∶3)脱氮性能最佳,NO3--N去除率稳定,最高可达100%,NO3--N平均去除率约为90.4%,TN平均去除率约为83.1%,系统最佳运行HRT为8 h。丝瓜络耦合硫铁复合填料反硝化滤柱更耐冲击负荷,脱氮性能更好。通过高通量测序结果可知,丝瓜络耦合硫铁复合填料反硝化滤柱中自养反硝化菌增长了219.2%,异养反硝化菌增长了33.0%,添加硫铁复合硫铁填料强化了异养联合自养反硝化作用。可见,丝瓜络耦合硫铁复合填料反硝化滤柱在一定条件下具有高效脱氮能力,适用于城市污水厂尾水的深度脱氮处理。     

金泽水源地径流污染源头控制技术应用

通过小试与现场应用试验研究适合高地下水位地区需求的不透型径流源头控制技术,包括强化除磷与蒸发的渗透铺装与强化脱氮与除磷的干植草沟技术。前者通过在不透型渗透铺装的碎石基层中设置吸水毛细柱,强化对基层饱水区中水分的蒸发,达到削减不透型设施的径流水量以及缓解城市热岛效应的效果。通过现场试验,证明新型渗透铺装的径流总量削减率超过90%,午后阳光下设施表面的温度最高可降低15.3℃;新型渗透铺装对径流中TP的年污染负荷控制率达到84.7%。干植草沟基质层添加3%~5%(w/w)的发酵木屑后,进水期基质中有机质降解耗氧形成了缺氧环境,在基质层厚度为30 cm、服务面积比为10%的设计条件下,现场试验实现了进水期反硝化脱氮;在植草沟基质中添加10%(w/w)给水厂污泥强化了设施的除磷效果,监测期内设施对径流TP、TN的浓度去除率分别达84.8%和40.9%,2019年汛期设施对TSS、COD、TP、TN、NH4+-N的质量负荷削减率分别为95.4%、83.1%、90.0%、57.7%、78.3%。研究成果为高地下水位、高污染控制目标的金泽水源地的径流源头控制提供了工程技术支撑。     

厌氧氨氧化影响因素实验研究

研究了水力停留时间(HRT)、温度、pH和进水m(NH_4~+-N)∶m(NO_2~- -N)对厌氧氨氧化脱氮性能的影响.实验结果表明,厌氧氨氧化的最佳HRT、温度、pH、进水m(NH_4~+-N)∶m(NO_2~- -N)分别为12 h、30～35℃、7.02～8.36、0.95～1.2.在最佳反应条件下,当进水TN质量浓度为365.5～432.4 mg/L时,对NH_4~+-N、NO_2~--N、TN的平均去除率分别为96.8%、97.8%、92.4%.     

雨水渗透设施对屋面径流污染控制效果

通过研究优化雨水渗透设施的填料配比，探究其对屋面雨水径流量以及径流污染的控制效果。结果表明，当雨水渗透设施采用30%粗砂+60%中粗砂+10%细砂作为主填料，搭配30%炼钢炉渣+70%沸石的副填料时，降雨强度取重现期为2 a时，其削减径流峰值和延后洪峰时间的效果可分别达到15%和220 s;优化设计后的雨水渗透设施对COD_Cr和TN的去除效果分别为30%～40%和20%～25%,对TP、氨氮和SS的去除效果较好，分别可达85%～95%、90%～95%和85%～95%。     

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。     

SBBR反应器填料比选研究

在序批式生物膜反应器(SBBR)中加入不同类型填料进行平行试验,考察各类填料的挂膜效果及生物处理能力,比选出最佳填料以优化反应器性能。试验结果表明投加了悬浮球的SBBR池在挂膜、水质净化、以及耐水量和耐水质冲击方面表1现出了优良的能力。在进水水温为15℃~22℃,pH值6.5~7.2,曝气气水体积比(9~10):1,进水COD值402~792mg/L,进水NH4+-N值50.5~97.4mg/L时,该反应器对水中COD、NH4+-N的平均去除率分别为87.9%、79.4%。     

氨氮对颗粒污泥生物除磷的影响及相关机制探究

为探究进水氨氮(NH_4~+-N)对颗粒污泥生物除磷的影响,构建了序批式反应器(SBR),在中温条件下考察了进水NH_4~+-N对生物除磷颗粒污泥的特征及其污染物去除规律的影响。结果表明,进水NH_4~+-N质量浓度为40 mg/L时,颗粒污泥沉降性能最好、生物量最大,稳定运行期污泥体积指数(SVI)为52.9 m L/g,总悬浮固体(TSS)质量浓度达到5.7～5.9 g/L,显著高于其他组别。粒径分析表明,适当提高NH_4~+-N质量浓度利于颗粒污泥粒径增大,且当进水NH_4~+-N质量浓度为40 mg/L时,0.8～1.2 mm粒径占比升高至34.6%。进水NH_4~+-N能影响颗粒污泥胞外聚合物的质量分数及组分,当进水NH_4~+-N质量浓度为40 mg/L时,EPS质量分数可高达134 mg/g,而NH_4~+-N质量浓度升高提高了EPS内蛋白质(PN)与多糖(PS)的比值。进水NH_4~+-N能影响颗粒污泥对TP、NH_4~+-N及化学需氧量(COD)的去除效率。当进水NH_4~+-N质量浓度为40 mg/L、颗粒污泥稳定运行时,TP、NH_4~+-N及COD的去除效率可分别达到95.8%～96.4%、95%和94.6%～95.6%。     

生物滞留技术净化径流中重金属研究进展

综述了国内外雨水径流中重金属污染现状,分析了重金属在径流中以及生物滞留介质中的赋存形态。简要介绍了生物滞留技术中几种常见的设施,并阐述了生物滞留设施构造及滞留介质类型对净化重金属效果的重要影响。指出了在长期运行条件下,存在重金属从生物滞留设施中渗出的风险,未来可以针对这方面开展研究。     

生物砂滤去除微污染水源水浊度特性与机理研究

研究了生物砂滤柱对微污染水源水浊度的去除效果,分析了水温、进水浊度和有机物指标等对出水浊度的影响。结果表明,自然挂膜滤柱较接种挂膜滤柱对浊度的去除效果更佳;在常温(22～26℃)和低温(15℃以下)条件下,生物砂滤柱对浊度的去除率分别为76%～84%和58%～79%。相同温度条件下,进水浊度与出水浊度存在一定的相关性,相关系数R2为0.548 7;通过对进水CODMn、UV254与出水浊度的研究表明,有机物指标越高,则出水浊度越高。生物砂滤柱对浊度的去除可以总结为机械沉淀、生物絮凝、生物氧化作用等几个方面。采用生物砂滤柱处理微污染水源水,能够有效去除水中的浊度。     

曝气生物滤池处理城市污水的研究

本研究对曝气生物滤池(BAF)处理城市污水的工艺条件进行了系统试验。研究表明BAF工艺的主要影响因素依次是滤层高度、气水比、水力负荷和进水有机物浓度。在优化的工艺条件下,BOD负荷达6～10kgBOD/m3·d,BOD5去除率为80%～90%,NH3-N去除率为80%。     

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%。     

不同填料对地下渗滤系统脱氮效果的影响

为改善地下渗滤系统(SWIS)脱氮效果,以煤渣和生物基质为填料,构建了1~#、2~#、3~#3套装置,研究水力负荷对地下渗滤系统脱氮效果的影响。结果表明,当水力负荷为10 cm/d时,1~#装置对NH_4~+-N、TN平均去除率分别为92.78%、54.77%,但当水力负荷为20 cm/d时装置因渗透性较差无法正常运行。2~#、3~#装置分别在水力负荷为10、20cm/d下运行时,对NH_4~+-N平均去除率分别下降了24.26个和14.57个百分点,对TN平均去除率分别下降了13.37个和8.13个百分点;TN的去除率变化较大,但其脱氮能力有所提高。2~#装置脱氮效果最好。适当添加生物基质可有利于TN的去除,并保持着良好的渗透性能。因此,为保证改良的SWIS在水力负荷为20 cm/d下正常长期运行,则与渗透性能较好的煤渣配比时生物基质的量应保持适当的比例。     

改性氧化铁沸石用于生物慢滤柱去除窖水中氨氮的实验研究

对比分析改性氧化铁沸石和普通沸石用于生物慢滤柱中的挂膜情况和对氨氮的去除效果,研究滤层厚度、滤速、水温、进水氨氮和CODMn负荷对氨氮去除率的影响。结果表明,沸石经改性后改善了表面性能,装填改性沸石的慢滤柱挂膜更快,对氨氮的去除率更高。慢滤柱对氨氮的平均去除率可以达到85%以上。随着滤层厚度增加氨氮去除率升高;滤速越大去除效果越差;氨氮去除率同水温呈正相关,与进水CODMn负荷呈负相关;进水氨氮负荷较低时,去除率随负荷加大而升高,进水氨氮负荷高于0.08mg/(L·h)时,去除率基本无变化。     

生物滞留池系统组成及工程设计参数优化

从工程实践角度对生物滞留池系统组成及其设计参数进行了梳理分类,综述了国内外的研究和应用现状,结合生物滞留池对径流雨水的控制效果分析,提出了生物滞留池设计参数优化的方向。就填料种类及配比、植物类型及适应性、滞留池表面积、填料层高度等参数的重要性和优化策略进行了系统论述,以期为生物滞留池的设计和运行提供一定的参考依据。     

水生植物滤床对猪场养殖废水的深度处理研究

为探究水生植物滤床系统深度处理畜禽废水的效能,采用水蕹菜作为滤床植物,在不同水力负荷下处理养猪场废水的二级出水。试验于温室内进行,控制进水COD和NH4+-N、TP的质量浓度分别为200 mg/L和120、10 mg/L,水力负荷分别为0.025、0.050、0.075m3/(m2.d),温度为25～30℃。经过3个月的连续运行,结果表明,在水力负荷0.025m3/(m2.d)时有最好的废水处理效果,对TN、TP、NH4+-N和COD的去除率分别达到39.7%、57.4%、67.9%和54.3%。其中,氮素的去除主要通过硝化-反硝化途径去除,植物吸收作用不及1%,而总磷的减少除了植物根系的截留作用,植物的同化作用也占有较大比重。水生植物滤床在合适的水力负荷下能够有效的深度净化猪场养殖废水,同时可利用水蕹菜回收部分氮磷,具有一定的经济效益。