尾水湿地系统中污染物去除过程及微生物群落结构分析

随着对水生态保护和再生水回用的日益重视，污水处理厂外排尾水水质要求进一步提高。利用人工湿地深度处理尾水已被广泛推广，明晰人工湿地各单元中污染物去除过程和机制对出水水质提升和湿地稳定运营具有重要意义。研究结合三维荧光分析和高通量测序技术，对湿地各单元尾水中主要污染物的降解和微生物群落结构进行监测。结果表明，湿地系统对尾水中主要污染物具有良好的处理效果，COD_Cr、TN、NO^-₃-N、TP去除率分别约为93.5%、87.1%、85.4%、100%。组合湿地系统中污染物的降解主要集中在曝气好氧塘单元，而预处理塘单元对污染物降解能力较弱。分析结果表明，水体DOM中主要为外源性组分，进入湿地后内源性组分逐渐升高，湿地系统对类腐殖质组分降解效果显著。湿地中水体和表面沉积物的微生物群落结构具有显著的差异性，其中假单胞菌(Pseudomonas)、丛毛单胞菌(Comamonas)、拟无枝酸菌(Amycolatopsis)和马赛菌(Massilia)等具有氮、磷转化功能的微生物在曝气好氧塘单元水体和生物膜中富集。RDA分析显示，水体中的营...     

曝气生物滤池中无机氮转化规律与降解数学模型

上向流曝气生物滤池反应器(BAF)中的污水、空气从下往上同向流过滤料层,是一种推流式反应器。为研究其沿程无机氮转化特性,试验装置由下至上共设有4个取样口,研究各区间段由于NH3-N负荷、生物数量及活性等不同引起的沿程无机氮转化特性差异。试验结果表明在水力负荷为1.13~2.38 m3/m2.h、气水比为4~5∶1、沿程DO为2.9~5.9 mg/L、NH3-N负荷为0.25~0.5 kgNH3-N/m3.d、不加任何有机碳源的情况下,反应器内以硝化反应为主,进水中70%以上的NH3-N在相对高度0.52以下部分被硝化。曝气生物滤池沿程NO3--N增加,NO2--N含量较少,TN基本维持平衡。依据Eckenfelder模式,BAF滤池中NH3-N沿程转化动力学方程为:Se=Soexp(-0.013 4D/L1.261 2)。     

煤矸石烧结滤料TiO2改性及其光催化特性

对以煤矸石为主要原料制备的球形水处理滤料采用液相沉积法进行表面纳米TiO_2改性。对热处理后的TiO_2薄膜表面形貌、矿物相、晶粒结构、元素成分等特性进行了分析,并考察了比表面积和空隙率两项理化性能指标。结果表明,常温下制得的TiO_2薄膜表面均匀,感光性强,纳米TiO_2平均粒径30～50 nm,经表面纳米TiO_2改性后的煤矸石烧结滤料,其比表面积由改性前的4．0 m~2/g提高到8．1 m~2/g,表现出良好的光催化活性。以有机酚和细菌为处理对象,其对微污染水中有机酚的去除率可达到98%、细菌灭除率可达到75%。曝气、pH值、流量是影响纳米TiO_2薄膜光催化性能的主要影响因子。     

曝气生物滤池反应器的沿程生化特性研究

上向流曝气生物滤池（BAF）是一种严格意义上的推流式反应器，为研究其沿程生化特性，将反应器由下至上分为5个采样区间，考察了有机负荷、NH3-N负荷以及各段生物数量及其活性所引起的沿程生化特性差异。结果表明，在滤料层高度为180cm的BAF反应器中，由下至上各区间段对污染物的去除能力呈现出较为明显的递减规律；在气水比为4．5：1、进水COD为249．5—410．6mg／L、进水NH3-N为7．8—39．6mg／L时，其对COD、NH3-N的去除主要发生在滤料层高度〈135cm的区间，去除率分别达到75％、86％以上，硝化菌的活跃层较异养菌的高；对SS的去除主要发生在滤料层高度〈75cm的区间，去除率可达到88％。     

以煤矸石为原料的水处理滤料的研制

研究了一种以煤矸石为主要原料,通过添加适量成型剂、膨胀剂,经高温烧结生产球型多孔轻质污水处理滤料的制造方法,并以滤料的比表面积、孔隙率为主要因子,考察原料配比、升温方式、成球时水加入量、终温及终温煅烧时间等参数对滤料理化性能的影响.结合扫描电镜分析了滤料微观结构,并对煤矸石烧结膨胀成孔机理进行了分析.通过正交试验确定了最佳工艺参数.主要配方为:煤矸石50-99%,粉煤灰0-25%,膨胀剂0.5-1.0%.所得成品滤料主要性能参数为:比表面积6.0-8.6m2/g,孔隙率40-50/%,堆密度0.9-1.1g/cm3,磨损率<2.0%,平均孔径85-190/μm.以煤矸石为原料生产球型多孔轻质污水处理滤料具有原料来源广泛、生产工艺简单、无污染、成本低、产品附加值高等特点,其生产可以利用现有水泥厂的生产设备与工艺转产.