人工湿地填料处理含氮磷污水实验

目的 考察各层填料和微生物共同作用对水体中氮磷有机物的去除情况,分析原因和机理,为人工湿地填料的构建提供依据.方法 在水力负荷0.65 m3/(m2·d)下采用蠕动泵连续进水,每天对1～5取样口出水的氨氮、亚硝态氮、硝态氮、磷酸根、COD进行监测,分析研究垂直流湿地中各填料层中的变化情况.结果 经过两周的污水自然挂膜,湿地填料系统逐渐成熟.对氨氮和COD的去除率稳定在90%以上.而对磷的去除效果有很大地波动,由最初的90%降至0,甚至出现解析现象.结论 人工湿地填料系统(微生物和填料)对氮和有机物去除较好,而对磷的去除有限,尤其是微生物对磷的去除贡献不大,沸石可以作为除氮的人工湿地填料.炉渣对磷的吸附虽有一定效果但不够持久.     

改进型MSBR工艺处理混合型污水的试验研究

由于进水为工业废水和生活污水形成的混合型污水,导致进水有机碳源不足以及还存在好氧池污泥浓度较低等问题,致使系统脱氮除磷效率不高。所以考虑对改良式序列间歇反应器(MSBR)进行以下改进:预缺氧池和厌氧池同时进水,进水量分别为0.2Q、0.8Q;好氧池添加悬浮填料等。在相同实验条件下对比分析了常规MSBR工艺与改进型MSBR工艺对混合型污水有机物、氮、磷的去除效果。结果表明:常规MSBR的COD平均去除率为78.82%,改进型MSBR的COD平均去除率为80.35%;常规MSBR氨氮平均去除率为90.51%,改进型MSBR氨氮平均去除率为96.94%;常规MSBR总氮平均去除率为47.12%,改进型MSBR总氮平均去除率为49.45%;常规MSBR总磷平均去除率为51.50%,改进型MSBR总磷平均去除率为71.30%。由此可得出,改进型MSBR工艺提高了脱氮除磷效率。     

两级逆向垂直潜流人工湿地去除营养物的效能

采用两级逆向垂直潜流人工湿地去除污水中的营养物质.一级人工湿地以连续流方式进水,NH4-N平均去除率为30%,TP平均去除率为62%,硝化和反硝化作用不明显.二级人工湿地中,NH4-N平均去除率为98.6%,TP去除率为100%;硝酸盐氮平均为19.5mg/ L.二级人工湿地进行的是硝化过程,而少有反硝化过程.     

组合工艺对农村生活污水中氮磷的去除效果

利用“厌氧生物反应器＋潜流复合型人工湿地”组合工艺处理农村生活污水中氮和磷。厌氧生物反应器和潜流复合型人工湿地水力停留时间分别为24和48h,进水总氮、氨氮和总磷分别为10．3～51．8mg／L、6．8～44．7mg／L和0．9～5．2mg／L,组合工艺对总氮、氨氮和总磷的平均去除效率分别为30．7％、42．9％和72％,不同季节处理效率为：夏季〉春季〉冬季。组合工艺中的COD主要由厌氧水解酸化、基质截留、微生物代谢而被去除,氮主要由人工湿地微生物作用和植物吸收被去除,磷主要由人工湿地基质吸附被去除。系统整体脱氮效果的提高可采用在厌氧生物反应器后增加充氧装置,提高污水中的溶解氧,通过增强人工湿地中的硝化能力来实现。     

潜流式人工湿地消纳城市污水厂尾水微生物特性及机制

为揭示潜流式人工湿地消纳城市污水厂尾水微生物特性及机制,以位于常州市城北污水处理厂内的潜流式人工湿地消纳城市污水厂尾水旁路试验系统中的植物根系、湿地填料及湿地土壤中微生物为研究对象,通过镜检、脲酶、磷脂脂肪酸（PLFA）等分析手段对其进行相关研究。结果表明,植物根系、填料中含有团藻等菌胶团和轮虫、变形虫等原生动物,团藻等菌胶团通过自身新陈代谢及光合作用,利用尾水中N、P进行生物代谢,去除低碳源条件下尾水中的N、P等。湿地脲酶平均含量（N）约为22.43 mg/g,其活性与TN的去除呈线性相关,活性越高,TN去除率越高。消纳城市污水厂尾水湿地填料中饱和脂肪酸（PLFA）含量为99.30%,不饱和脂肪酸含量仅为0.70%,这与潜流式人工湿地处理城市污水中的PLFA含量有很大差别（分别为76.97%、23.03%）。以脂肪酸生物标记量为指标,显示湿地填料中形成了以好养细菌为优势种群的微生物生态结构。团藻、好氧微生物是低碳源尾水中TN等污染物去除的主要载体微生物。     

人工湿地去除有机物和营养物质影响因素的研究

人工湿地作为一种经济节能的污水处理方法,特别适合于城镇及小区的污水处理．对人工湿地在去除有机物和营养物质方面进行了初步研究．在平均水力负荷4．8cm／d时,间歇流和连续流人工湿地有机物平均去除率分别为78％和64％;氨氮平均去除率分别为60％和44％;总磷平均去除率为53％．结果表明,人工湿地内的氧含量对湿地去除效率有较大影响．     

产甲烷反硝化工艺处理畜禽粪液可行性试验研究

接种颗粒污泥于厌氧反应器,以含有葡萄糖和亚硝氮的模拟废水为进水,进行同一反应器产甲烷反硝化的研究。结果表明,在50d的启动运行中,当反应器中COD和NO2--N负荷分别从1.5kg·m^-3·d^-1和0.15kg·m^-3·d^-1逐渐增加至10.5kg·m^-3·d^-1和1.05kg·m^-3·d^-1后,COD去除率大于80%,NO2--N去除率大于98%;反应器稳定运行后对畜禽粪液进行处理,当COD和NO2--N负荷分别从2kg·m^-3·d^-1和0.2kg·m^-3·d^-1逐渐提高至7kg·m^-3·d^-1和0.7kg·m^-3·d^-1后,COD去除率从50%逐渐提高至80%,亚硝态氮去除率大于98%。因此,同一反应器产甲烷反硝化去除畜禽粪液有机质和氮是可行的。     

再生水景观回用系统富营养化污染控制技术研究

再生水经过生态浮床和垂直流人工湿地的深度处理后,进入景观水体还是会出现藻类滋生的富营养化现象。实地调查结果表明:水力负荷为20～30 m~3/(m~2·d)的生态浮床对COD_(Cr)的去除效果明显,但是,对氨氮和总磷的去除作用有限;水力负荷为0.2～0.4 m~3/(m~2·d)的垂直流人工湿地对COD_(Cr)、氨氮和总磷均有明显的去除效果。模拟试验结果表明:缓慢流动的景观水体(流速低于1.5 m/min),即使总氮浓度低于1 mg/L、总磷浓度低于0.025 mg/L,也会出现藻类滋生叶绿素a浓度升高的现象;藻类的生长可显著降低水中氮、磷的浓度,对总氮和总磷的去除率分别达到35%～50%和60%～65%,配合物理或生物除藻的方法,可以高效地降低水体中氮和磷的浓度,从根本上解决水体富营养化的问题。     

人工湿地用于污水深度处理的反应动力学

比较3种不同形式人工湿地（潜流、表面流和组合流）对城市污水厂二级生物处理出水中污染物的去除效果,并采用一级反应动力学模型进行模拟。结果表明,潜流湿地对有机物、总氮、总磷的去除效率高于其它2种湿地,其标准温度下反应动力学常数（KA20）分别为0.29、0.20和0.28m/d;表流湿地对氨氮的去除效率最高,其KA20值为0.12m/d。温度变化对3种人工湿地中有机物和总磷去除的影响不明显,对氨氮和总氮的去除有明显影响,尤其对表面流湿地影响最为显著。3种人工湿地对污染物的去除效率均随着水力负荷的增大而显著下降,污染物的面积去除量将随着面积负荷的不断提高逐渐趋于定值,因此人工湿地宜在低负荷工况下运行。     

低温下人工湿地去除营养物的机理与效能

对两级逆向垂直潜流人工湿地污水处理系统低温下去除污染物的机理进行了分析.通过适当保温,在7℃到-30℃气温环境下湿地系统安全运行了80 d.运行结果表明:低温对COD去除会产生一定影响,但不影响TP的去除效率;水温5℃,对硝化、反硝化作用具有一定抑制作用,但适量的TN负荷仍会产生较高的TN去除率.一级湿地,HLR9.6 cm/d,COD和TP去除率分别为50%～70%和平均60%,而NH4-N和TN去除率较低或呈现负去除.二级湿地,HLR分别为7 cm/d和3.93 cm/d,COD去除率平均60%和85%,TP去除率保持100%,NH4-N去除率为77%～100%和71%～100%,TN去除率为38%～50%和64%～80%.温度降低,虽然TN去除率升高,但净去除量有所下降,从0.727 gTN/(m2·d)减小到0.588 gTN/(m2·d).     

污染物在人工复合生态床中的迁移转化途径

构建了处理能力为4.5 m3/d的3级阶梯型人工复合生态床生活污水处理中试装置,运用质量平衡的分析方法对稳态运行阶段系统内污染物迁移转化途径进行了量化研究。结果表明,系统对CODcr的平均去除率为87.14%,其中通过微生物异化作用和同化作用去除比例分别为68.45%和18.69%;系统对TN的平均去除率为60.21%,微生物反硝化、微生物同化和植物吸收三者的去除率分别为53.64%、5.39%和1.18%;系统对TP的平均去除率为59.36%,基质吸附、微生物同化和植物吸收三者的去除率分别为43.55%、12.26%和3.55%。微生物对污染物的去除起主要作用,基质吸附是磷去除的主要途径。     

复合垂直潜流人工湿地处理低温生活污水的研究

探讨复合垂直潜流人工湿地用于处理北方农村地区低温生活污水的效果.为获得潜流人工湿地运行与管理的有效方法,从水力停留时间和水力负荷率方面探讨系统对COD、NH3-N、TN和TP的去除效果.研究发现,当水力停留时间在72～96 h时,各项水质指标的去除率较高,NH3-N和TN的去除率为37.6％和35.3％.当水力负荷率在1.0m3/(m2·d)时,水质指标均有较高的去除效果,COD和TP的去除效果分别能达到79.5％和66.7％.通过增加污水回流提高湿地对有机物、氨氮及总氮的去除率,最佳回流比为1.同时对比研究了系统抵御温度变化的能力,分析了温度降低对水质处理效果的影响.     

红枫湖沉积物和消落带土壤磷形态分布的研究

应用SMT法对红枫湖水库库区沉积物与消落带土壤中总磷（TP）、无机磷（IP）、有机磷（OP）、铁/铝磷（Fe/Al-P）、钙磷（Ca-P）等5种形态磷进行测定,并分析其分布特征。结果表明,消落带土壤中TP含量在330.3 mg/kg~933.6 mg/kg之间,平均含量为559.5 mg/kg,而沉积物中TP含量在630.2 mg/kg~2 074.5 mg/kg之间,平均含量为1 380.4 mg/kg,远高于消落带样品总磷含量,表明进入水库水体中的污染物大部分经过迁移沉积于水库沉积物中。在沉积物与消落带土壤中,各种形态P表现出不同的分布特点:沉积物中IP/TP（约82.6%）高于消落带土壤（约67.7%）;沉积物中IP主要为Fe/Al-P（约59.0%）,Ca-P占IP比例为40.1%;消落带土壤Fe/Al-P占IP约63.0%,Ca-P占IP约33.4%;沉积物中活性磷 （OP+Fe/Al-P）平均含量约923.8 mg/kg,占TP约67.4%,而消落带土壤活性磷组分（OP+Fe/Al-P）平均含量约421.8 mg/kg,占TP平均比例为75.6%。     

人工湿地对氮磷去除效果试验研究

为考察人工湿地系统对不同氮磷浓度污水的处理效果,采用改良混合式平面流人工湿地系统在户外自然条件下进行试验,并将湿地植物按夏冬季节类型进行混搭栽培,基质按粒径和孔隙率不同进行有层次配置。结果显示,试验第1阶段,进水为成都犀池富营养化水体,水力停留时间为3 d时,水质净化经过了非稳定和稳定2个时期,在系统总体上运行到25 d后逐渐趋于稳定,各级湿地不同水层pH始终稳定在中性偏酸性范围,TP、TN的平均去除率可达到60%、80.46%;随后提高进水中氮磷浓度(模拟生活污水),进入试验第2阶段,水力停留时间仍为3d,在21 d的运行周期内,系统一直保持比较高的抗冲击和稳定性,TP、TN的平均去除率可达到86.8%、90.08%,出水水质达到地表水环境质量Ⅲ类标准(GB3838—2002)和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB19818—2002)中一级A类标准。研究结果表明,本人工湿地系统对不同水质中N、P都有很好的去除效果,并且能实现湿地系统的周年循环处理污水的效能,加之其低投资、低能耗及低成本管理等特点,无疑是处理小城镇生活污水以及富营养化水体行之有效的技术。     

人工湿地系统降低城市生活污水COD的效果研究

武夷山市人工湿地系统采用水解酸化＋接触氧化＋垂直流人工湿地处理工艺处理城市生活污水,经过5年多的运行,结果表明系统对COD的净化效果好。近17个月的监测数据显示,COD的去除率超过92%,系统出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准。此外,人工湿地系统处理城市生活污水的耗能低（平均的耗电量为0.14 kWh/m3）,节省日常的运行费用。     

PVDF/TiO_2自组装膜的制备及其性能研究

采用溶胶-凝胶相转化法和自组装法制备PVDF/TiO2自组装膜,并利用SEM、接触角、FT-IR和XRD进行了表征;通过纯水通量、孔隙率、膜阻力分析和腐植酸(HA)过滤去除实验,考察了PVDF/TiO2自组装膜的性能,探究了PVDF/TiO2自组装膜在臭氧条件下的催化臭氧化反应机理。结果表明:SEM直观显示膜上存在TiO2粒子;与PVDF原膜相比,纯水的接触角由43.92°减小至25.46°,膜的亲水性显著提高;FT-IR分析,PVDF/TiO2自组装PVDF膜上存在Ti-O键,羟基数量显著增加;XRD表明膜上存在金红石矿型TiO2粒子;自组装后PVDF膜纯水通量由152.5 L·m-2·h-1提高到215.3 L·m-2·h-1,孔隙率由90.2%下降至88.6%,PVDF/TiO2自组装膜对HA具有较强的吸附去除能力,PVDF/TiO2自组装膜对HA的去除率达到75%。     

双污泥反硝化聚磷系统污泥的培养与驯化

以污水处理厂氧化沟污泥为泥种,采用进水低碳高磷、两阶段的运行方式进行反硝化聚磷污泥的培养,约100 d成功驯化培养出反硝化聚磷污泥.第1阶段以厌氧/好氧的运行方式驯化好氧聚磷污泥,运行约40 d,最大释磷量、最大聚磷量和最大除磷量分别可达到77.2、89.4、25.0 mg/L,表现出较强的聚磷能力;第2阶段采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式驯化反硝化聚磷污泥,运行60 d,缺氧聚磷量占总聚磷量的百分比呈上升趋势.硝化污泥经过100 d的驯化可去除约50 mg/L的氨氮,硝化率基本稳定在98.5％以上.硝化速率本符合零级动力学方程,比硝化速率常数为0.0024h-1;好氧聚磷速率和缺氧聚磷速率基本符合一级动力学方程,速率常数分别是0.377、0.740 g/(L·h-1).利用驯化培养成功的反硝化聚磷污泥和硝化污泥进行了A2N-SBR试验,结果表明:在进水COD、氨氮和磷分别为188.0、54.8、7.25 mg/L时,去除率分别为93.5％、76.7％和94.1％,驯化培养的双污泥具有良好的脱氮除磷效果.     

吸磷过程中电子受体峰值浓度探讨

为了探讨NO3^-—N和DO分别作为吸磷过程电子受体时的峰值浓度,采用序批式间歇反应器（SBR）进行静态平行试验,在按照厌氧／好氧方式运行的EBPR系统中,分别考察了在NO3^--N初始浓度为50mg·L、75mg·L^-1和100mg·L^-1时以及曝气量为16L·h^-1、28L·h^-1和40L·h^-1条件下的吸磷过程。结果表明,在内碳源充足的情况下,决定吸磷速率快慢的主要因素不是电子受体的浓度,而是能否及时地向系统中提供足够的电子受体。与DO相比,NO3^--N作为吸磷过程电子受体时的效率偏低,且被反硝化掉的NO3^--N量与被吸收的PO4^3--P量近似成正比。这说明采用厌氧／好氧方式运行的EBPR系统中也存在反硝化除磷菌,计算发现其占总聚磷菌的比例为17．70％。利用pH变化曲线作为吸磷过程的控制手段实用性不大,以NO3^--N和DO作为吸磷过程电子受体的峰值浓度分别为50．00mg·L^-1和0．4mg·L^-1。     

A-A^2/O工艺提质改造城市污水厂实践

某市D污水处理厂设计时执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中二级标准,无法达到现行标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准对脱氮除磷的要求,且进水具有明显的低C/N特征,为此对污水处理系统进行了改造,新建生物选择池、厌氧池和缺氧池,结合原有的卡罗塞尔氧化沟组成A-A2O工艺,生物选择池可以消除硝化液对厌氧除磷的不利影响,提高后续A2O工艺的脱氮除磷效果,出水水质能稳定达标,该工程可以为老厂脱氮除磷工艺改造提供参考.