生物活性炭滤池的快速启动研究

采用循环挂膜法对生物活性炭滤池进行快速启动,并对启动运行中微生物量、生物活性及水质指标的变化情况进行了检测。结果表明,循环挂膜法对生物活性炭滤池的快速启动有显著效果。运行15 d后,异养微生物的平板计数生物量、脱氢酶活性及CODMn去除率均有显著增加,说明微生物群落对碳源的代谢能力在启动期间有显著增强。运行18 d后,对CODMn的去除率即可稳定在20%以上,对NH+4-N的去除率即可稳定在80%左右。运行50 d后,滤池对CODMn及NH+4-N的去除率没有明显变化,说明固着的微生物具有较强的适应能力。     

单级自养脱氮反应器效能与微生物群落结构的相关性

于稳定运行但效能有明显差异的2套序批式生物膜反应器单级自养脱氮系统,研究了微生物群落结构的PCR-DGGEr、eal-time PCR等现代分子生物学特点及其运行效能与之的相关性。结果表明:运行效能好的反应器活性污泥及生物膜浓度较高,微生物群落结构差异较大,二者相似性为58.3%,溶解氧在活性污泥及生物膜内的分布特点为各类微生物及其代谢创造了良好环境,系统中好氧氨氧化菌AOB及厌氧氨氧化菌ANAMMOXz在数量上绝对占优,各类细菌的协同代谢使系统总氮去除率达到80%以上。运行效能相对较差的反应器,由于在反应器启动过程中没有将亚硝酸氧化菌NOB完全"洗脱",系统中出现NO3-积累,且系统挂膜不理想,生物膜浓度低,生物膜与活性污泥微生物群落结构相似性为100%,优势功能菌单一,从而造成运行效能较低,总氮去除率仅为20%~30%。维持SBBR自养脱氮系统微生物群落结构的稳定及平衡性,生物膜是关键性因素。     

O3-BAC工艺的微生物群落结构解析

利用聚合酶链反应－变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）对臭氧－生物活性炭（O3－BAC）工艺3个不同运行周期（18、8和4个月）中BAC上的微生物群落结构进行了解析，研究结果表明：对于生物量很少的饮用水处理系统，PCR-DGGE法能够有效地表征BAC上微生物群落结构的变化；随着运行时间的增加，BAC系统中菌群结构的相似程度和种群的多样性（条带数）逐渐增高，最初定植的菌株能在BAC上稳定存在，即生物系统具有良好的稳定性。     

臭氧/生物活性炭工艺的微生物安全性研究

针对臭氧/生物活性炭工艺在应用过程中可能存在的微生物安全性问题,通过中试和生产性试验从病原微生物、微生物群落、浊度和颗粒数、AOC等四个方面进行了系统评价。结果表明,臭氧/生物活性炭工艺在运行过程中形成了丰富的微生物群落,但在活性炭上和出水中均未检测到病原微生物,因此该工艺不存在由病原微生物引起的微生物安全问题,但是应该引起足够重视。臭氧/生物活性炭工艺能够提高出水水质的生物稳定性,并进一步降低了砂滤池出水的浊度和颗粒数,有利于保障微生物安全性,但要加强对初滤水的管理。     

BPAC-UF组合工艺的净水性能研究

采用粉末活性炭(PAC)与超滤膜(UF)相结合,经微生物的富集形成生物粉末活性炭-超滤(BPAC-UF)系统,以天津工业大学畔湖水模拟饮用水水源,考察了该工艺运行过程中对有机物及氨氮、硝氮和亚硝氮的去除效果。结果表明,投加PAC初期系统对有机物及氨氮的去除主要依靠活性炭的吸附及膜的截留作用。活性炭吸附饱和后,CODMn去除率逐渐降低,而氨氮的处理效果较差。系统运行30天左右,接触区形成生物粉末活性炭后,生物量明显增加,PAC基本转化成BPAC,系统对CODMn和氨氮的处理效果明显增加,其去除率分别达到75%和65%。     

超滤膜/粉末活性炭组合工艺处理上海段长江水

采用超滤膜和粉末活性炭联用深度处理长江水.结果表明在20℃下超滤膜可保持较高通量的稳定运行,通量＞130 L/(m2·h);在粉末活性炭总投量为10 mg/L左右时,采用脉冲澄清池的常规工艺+超滤膜和粉末活性炭组合系统,对CODMn总去除率约60%,对UV总去除率为70%以上,出水CODMn＜1 mg/L;PAC不能明显改善和稳定膜的渗透性,投量过高(20 mg/L以上)会导致膜穿透压力上升,渗透性快速下降;在砂滤池高滤速运行时,没有对膜的过滤性能产生负面影响,但没有砂滤工艺,膜的渗透性在4～5 d明显下降.     

国内外臭氧活性炭工艺在饮用水处理中的应用实例

介绍了国内外的臭氧活性炭工艺在饮用水处理中的实例,给出了各实例的工艺参数、运行效果.认为现阶段在原水轻度污染时,可单独采用活性炭过滤工艺;原水有季节性嗅和味污染时可投加粉末活性炭;污染严重时可采用O3/GAC或O3/BAC技术甚至O3/IBAC技术,必要时增加O3预氧化,以确保出水水质达标.     

PAC对高盐难降解工业废水生物处理的强化作用

利用粉末活性炭(PAC)强化A/O工艺(PAC—A/O)与传统A/O工艺对高含盐难降解实际工业废水处理进行对比研究。结果表明,PAC—A/O工艺较A/O工艺具有更好的去除有机物和脱色效果,稳定运行期间,对COD的平均去除率提高16%,对色度的平均去除率提高25%。进一步研究发现,PAC—A/O工艺处理效果优于A/O工艺的重要原因,在于投加PAC使得系统内生物量增加、污泥沉降性以及污泥比耗氧速率得到明显改善。     

臭氧/生物活性炭深度去除有机物的效果研究

为了优化臭氧/生物活性炭深度处理工艺,对活性炭中的微生物生长状况及对有机物的去除效果进行了研究。结果表明,水温是影响微生物生长的重要因素,当炭滤池运行到第240~270天时,活性炭表面已形成稳定的生物膜,稳定的生物膜对有机物的去除率明显提高,对CODMn、UV254、BDOC的平均去除率分别为70%、90%、85%。通过扫描电镜观察,运行210 d的炭样表面生长了大量微生物及代谢产物,出现了致密的菌胶团。     

BPAC对超滤膜处理微污染源水过程中膜污染的控制

采用粉末活性炭(PAC)与超滤膜(UF)相结合,经微生物富集形成生物粉末活性炭/超滤(BPAC/UF)系统,并以天津工业大学畔湖水模拟饮用水水源,考察该工艺的膜污染情况。结果表明:BPAC/UF系统可以很好地去除NH3-N,去除率达65%,对CODMn也有一定的去除效果;相对于UF系统,BPAC/UF系统可以减缓膜污染;生物活性炭对水中有机物的降解避免了有机物堵塞膜孔,减缓了不可逆污染;生物活性炭的形成使得系统中的EPS含量增加,这是造成膜表面滤饼层形成速率过快的主要原因。     

低温下A~2/O工艺污泥膨胀的微生物群落结构变化

采用高通量测序技术研究了A~2/O工艺低温运行下污泥膨胀的机理及调控措施。结果表明,在21℃—19℃—12℃的降温过程中,活性污泥的SVI值显著升高、COD去除率相应降低,曝气池污泥中微生物群落结构也发生了显著改变。低温下,酸杆菌取代了不耐低温细菌的优势地位,丝状菌α变形菌纲和类丝状菌Candidate division TM7大量繁殖,微生物群落结构变化是引发该反应器发生低温污泥膨胀的根本原因。低温对A2/O反应器中活性污泥性能的影响是可逆的,在采取合适的调控措施后,污泥性能可恢复到较好的水平。     

投加微粉强化低浓度生活污水活性污泥好氧颗粒化

以教工生活区实际生活污水为底物,考察了分别投加硅藻土和粉末活性炭对活性污泥好氧颗粒化的强化作用。结果表明:硅藻土和粉末活性炭均能有效缩短好氧颗粒污泥形成时间;投加硅藻土、粉末活性炭形成的颗粒污泥外观及内部细菌种类存在明显差别,投加微粉会降低好氧颗粒污泥中微生物种群的多样性,相对于硅藻土粉末活性炭更适于微生物附着生长;未投加微粉和投加硅藻土的反应器处理污水的效果较差;投加粉末活性炭的反应器在快速形成好氧颗粒污泥的同时还能保留更多生物量,对COD、NH_4~+-N的去除率分别为85. 3%和87. 2%。当处理低浓度生活污水时,投加粉末活性炭是促进活性污泥好氧颗粒化的有效策略。     

水厂处理工艺中的微生物群落结构特征研究

应用基因扩增一梯度变性凝胶电泳（PCR-DGGE）分子生物学方法对深圳市XL水库水源和BJ水厂处理工艺中的微生物群落结构特征进行了比较研究。结果表明，采用分子生物学方法能够比较全面地检测微生物群落，有利于准确评价饮用水的微生物安全性。16SrDNA鉴定表明，受污染的MK河水中含致病菌，存在微生物安全性风险，而在XL水库水和BJ水厂出水中均未发现致病菌，微生物安全性好。BJ水厂的处理工艺能够引起微生物群落结构的大幅度变化，水厂原水、砂滤池出水和活性炭池出水中的优势菌群几乎完全不同。掌握微生物群落特征的变化规律对于优化工艺运行具有指导意义。     

生物活性炭滤池反冲洗工艺研究

1．前言 由于受到悬浮物、微生物以及生化代谢产物等影响，生物活性炭滤池运行数天后其出水水质逐渐下降。故每隔一段时间就要进行一次反冲洗，将活性炭上老化的微生物洗脱，促进微生物的新陈代谢，清除炭滤料截留的悬浮物，恢复炭滤池正常的“吸附-生化-过滤”功能。     

O3/BAC工艺深度处理某工业园区废水的效果

开展了规模为36 m3/d的中试研究,考察了不同臭氧投加量下臭氧/生物活性炭(O3/BAC)工艺深度处理某印染制革工业园区污水厂生化处理出水的效果,探讨了作用机理.当臭氧投量为25 mg/L时对COD、色度、TOC、UV254的去除效果最佳,去除率分别为17.4％、54.3％、14.7％和47.5％.在生物活性炭挂膜启动期间,系统对COD的去除率先下降后上升,32 d后稳定在50％左右.在生物活性炭稳定运行期间,系统进水COD和色度平均值分别为100 mg/L和112.5倍,出水值则分别降至50 mg/L和5倍,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级B标准.臭氧将大分子的有机物降解成小分子有机物后被生物活性炭吸附和氧化,同时产生部分微生物胞外分泌物及其代谢产物,TOC和UV254在分子质量＜1 ku区间的比例分别由进水的60.7％和58.8％增加至出水的66.8％和65.7％.     

粉末活性炭去除污水处理厂二沉池出水中难降解COD的试验研究

利用粉末活性炭进行多组烧杯试验,研究粉末活性炭用于污水处理厂去除难降解COD的工艺。通过改变粉末活性炭粒径、投加量,对污水处理厂二沉池出水进行批试验,使用仪器消解法、分光光度计测定COD,分析粉末活性炭去除COD的影响因素。试验表明:粉末活性炭与污水的充分接触对其效用的发挥至关重要。粉末活性炭粒径越小、投加量越多、停留时间越长,去除COD的效果越好。粉末活性炭在污水中的最佳停留时间为30min。在工程应用中,粉末活性炭最佳投加量的确定应当充分考虑原水水质以及经济成本。     

臭氧-生物活性炭工艺的设计与运行管理

针对臭氧-生物活性炭工艺设计和运行管理的重点问题,首先对工艺设计中的活性炭滤料选择、活性炭滤层结构设计、活性炭池型选择、臭氧系统选择、臭氧接触池优化设计和复合预氧化设计等内容进行了研究和总结,并且对工艺运行管理中存在的微生物安全、大型微生物控制、活性炭滤池初滤水管理及pH控制、预臭氧和主臭氧工艺的运行管理等问题,提出了相应的解决方案,以及今后应用中应重点注意的若干问题.     

投加粉末活性炭对MBR中膜污染的影响

考察了投加粉末活性炭(PAC)对MBR中污泥混合液特性和膜污染的影响,并探讨了影响机理.结果表明,PAC的投加使污泥絮体平均粒径从53.25μm增至85.24 μm;混合液中的溶解性微生物代谢产物(SMP)含量与污泥比阻之间具有很好的正相关性,投加PAC可降低混合液中的SMP含量(平均值从87.17 mg/L降至65.54 mg/L),进而降低了污泥比阻值,减轻了膜孔堵塞程度,增加了膜的透过性,减缓了凝胶层污染速度,从而可有效减轻膜污染,延长膜组件的运行周期.     

微纳米气泡曝气提升臭氧/生物活性炭工艺的处理效能

将微纳米气泡曝气技术与臭氧/生物活性炭工艺结合,探讨了该组合工艺与传统臭氧/生物活性炭工艺在处理效能方面的差异。依托小试活性炭柱装置,分别采用微纳米气泡曝气技术和普通曝气技术进行32 d的连续流试验。结果表明,在臭氧氧化阶段微纳米气泡臭氧氧化对UV_(254)的去除率为60%,而大气泡臭氧氧化对UV_(254)的去除率为29%。在生物活性炭(BAC)处理阶段,与大气泡曝气培养的活性炭柱相比,微纳米气泡曝气培养的活性炭柱对TOC的去除效果更好。微纳米气泡曝气的活性炭柱出水消毒副产物生成势低于大气泡曝气的活性炭柱,两种不同曝气方式的活性炭柱出水消毒副产物相对含量与出水COD_(Mn)的相对值有密切关系,而进水则无此关系。微纳米气泡曝气的活性炭柱中微生物群落的物种丰富度和均匀度均高于大气泡曝气的活性炭柱,即微纳米气泡曝气方式影响了活性炭柱中微生物的群落结构。     

聚磷菌的诱导驯化与分离

采用A/O方式运行的SBR反应器对回流污泥进行诱导驯化,结果表明在较短时间内系统有明显的聚磷特征,A/O方式运行的反应器除磷效率大于95%,从运行稳定的系统中进行微生物的分离,经过数次分离得到纯种的菌株,通过染色试验表明,菌体内含有异染颗粒.