滤料组合方式对接触氧化法处理复合微污染地下水的影响

目的 考察不同滤料组合方式的净化效果,探索最优滤料组合方式.方法 采用接触氧化过滤工艺,在滤速l m/h条件下,选取锰砂、沸石、陶粒、硅藻土4种滤料,采用不同组合方式构建3个滤柱处理复合微污染地下水.结果 接触氧化过滤工艺对水中铁和氨氮均有较好的去除效果.运行稳定后,锰砂-陶粒、锰砂-硅藻土、锰砂-沸石滤柱成熟后:铁的平均去除率为91.95％、93.62％、92.97％.;锰的平均去除率为10.19％、10.13％、10.95％;氨氮的平均去除率为52.83％、50.26％、69.99％;有机物的平均去除率21.07％、23.26％、15.06％.结论 锰砂-陶粒、锰砂-硅藻土、锰砂-沸石3种滤料组合方式对复合型微污染地下水的去除效果差别不大.相对而言,锰砂-硅藻土去除总铁和有机物的能力略强;锰砂-沸石去除氨氮的能力略强.     

高矿化度高铁锰矿井水回用处理工艺研究

为实现矿井水资源化，解决高矿化度高铁锰矿井水回用处理，分析了该类矿井水的水质特征和处理工艺，采用混凝沉淀烧杯搅拌试验和过滤柱模型试验，研究了混凝荆投加量和曝气对混凝沉淀除铁除锰效果的影响，以及滤料、滤速、过滤周期、反冲洗强度等对过滤出水水质的影响．结果表明：矿井水具有井下溶氧的特点，不需专门设曝气装置；聚合氯化铝（PAC）最佳投药量（质量浓度）为60mg／L，混凝沉淀对铁的去除率在90％以上，而对锰的去除率在20％左右；经KMnO4溶液浸泡的锰砂过滤（滤速7～9m／h），除铁除锰效果优良，出水铁锰的质量浓度都在0．1mg／L以下，能够满足回用水的水质要求，而且启动快、适应能力强．     

高浊高铁锰矿井水回用处理实验研究

针对高浊高铁锰矿井水的水质特性,分别采用普通石英砂、普通锰砂以及经过KMnO4溶液改性后的石英砂和锰砂等滤料进行除浊、除铁和除锰的过滤实验研究．结果表明,以上几种滤料具有良好的除浊效果,去除率达99％以上;且均能有效除铁,对铁的去除率在93％以上．经5％KMnO4改性后的锰砂滤料（滤速为6～8m／h）具有较好的去除铁和锰的效果,出水铁和锰浓度都在0．1mg／L以下,能够满足回用水的水质要求,且滤池启动快、除锰效果持续时间长．     

低温高铁锰氨氮地下水两级生物净化工艺

针对"一级曝气+一级过滤"生物净化工艺处理低温(5~7.8℃)、高氨氮(ρ(NH_3-N)3.0 mg/L)、高铁锰(ρ(总Fe)12 mg/L,ρ(Fe~(2+))8.0 mg/L,ρ(Mn~(2+))3.0 mg/L)地下水出水锰和氨氮超标问题,开展两级曝气+两级过滤"净化工艺启动和铁锰氨氧化活性去除区位研究.两级生物净化工艺经133 d驯化培养启动成功,锰是影响启动周期长短的主要因素.启动成功后,氨氮去除负荷可达29.66 g/(m~2·h),锰去除负荷可达27.08 g/(m~2·h),产水量是单级净化工艺的2倍.铁锰氨氧化活性去除区位表明,铁在一级滤柱0~50 cm滤层内去除至痕量;55.23%的氨氮在一级滤柱中去除,主要集中在滤层0~135 cm段,44.10%的氨氮在二级滤柱中去除,主要集中在滤层0~50 cm段.锰和氨氮在氧化去除过程中存在显著分级,ρ(NH_3-N)2.25 mg/L时,会显著抑制锰氧化菌(MnOB)活性.锰在各级滤柱中的去除率和去除区位受进水氨氮质量浓度及滤速影响较大,滤柱启动成功后,仅有5.53%的锰在一级滤柱中去除,89.34%的锰在二级滤柱中去除.     

接触氧化-超滤组合处理含铁锰和氨氮地下水

为将含高质量浓度铁锰及氨氮的地下水处理成为洁净的饮用水,以哈尔滨市江北某水厂的高铁、高锰、高氨氮地下水(总铁、二价铁、锰及氨氮质量浓度分别为14.67、11.23、0.83和2.22 mg/L)为处理对象,运用接触氧化法-超滤组合工艺对其进行处理,同时考察不同通量条件下超滤膜的污染问题.结果表明,该组合工艺出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)的要求,且产生高品质出水:总铁、二价铁、锰及氨氮质量浓度平均分别为0.06、0.03、0.04和0.44 mg/L,出水浊度在0.10 NTU以下,对细菌的去除接近100%.扫描电子显微镜-能量弥散X射线谱(SEM-EDS)结果表明,在低通量(20 L/(m2·h))条件下超滤膜污染最轻.     

复合滤床曝气生物滤池处理黄河微污染水源水

用复合滤床曝气生物滤池工艺处理黄河微污染水源水。结果表明：在水力负荷为1．5m^3／（m^2·h）、水力停留时间（HRT）为45min、气水比0．5：1～0．8：1、水温在20～27℃范围内,复合滤床曝气生物滤池对CODMn,NH3-N,浊度和色度的平均去除率分别达到65％,90％,97％和58％,出水好于地表Ⅱ类水体水质要求,符合饮用水水源水质要求,该工艺对微污染水源水中的污染指标（污染因子）具有良好的降解效果。     

填料对接触氧化滤柱去除地下水中铁锰的研究

研究了以河砂和锰砂为填料时，接触氧化滤柱对铁锰的去除效果以及反冲洗对去除效果的影响．结果表明，在滤速为8、3m／h、进水pH值为6．8、溶解氧为1．7mg／L的条件下，河砂填料和锰砂填料滤柱对铁的去除效果分别需要9d和2d即可稳定，出水铁浓度均在0．3mg／L以下；河砂填料和锰砂填料滤柱对锰的去除效果分别需要48d和16d方可稳定，出水锰浓度均在0．1mg／L以下．反冲洗之后，河砂滤柱对铁和锰的去除能力需要40min和80min才能完全恢复：锰砂滤柱对铁、锰的去除能力需要20min和40min才能完全恢复．扫描电境对滤膜形态分析表明，成熟的除铁锰滤膜表面呈絮状，反冲洗之后滤料表面仍然附着有絮状滤膜，该絮状滤膜是反冲洗后除铁锰效果能够快速恢复的基础．实际工程中可以采取价格便宜的河砂取代锰砂，由此可以节省填料投资的90％．     

地下水除锰的生物作用试验

目的 研究微生物在锰砂滤层去除地下水中所含的铁、锰过程中所起的作用。为生物法用于地下水除铁除锰的初期启动和生产运行提供依据．方法 试验分为两个阶段，第一阶段。在相同外界条件下，对经过人工接种的滤柱与自然成熟的滤柱进行去除率对比；第二阶段，对成熟滤料进行高温高压灭菌，将灭菌后的滤柱与同期运行的未灭菌滤柱进行去除率试验对比．结果 在运行10dN，两个滤柱的除锰效果出现明显差异，25dN，两个滤柱的除锰效果基本相同．经过灭菌的滤柱重新投入运行，仍然保持原有的除锰能力．结论 滤料的成熟期是一个相对的概念，采用生物接种的手段可以有效地缩短锰砂滤料的成熟期．微生物在除锰过程中起到的是促进作用而非决定性作用，包括物理吸附、化学氧化和催化的非生物因素不容忽视．     

不同锰砂滤料对地下水除锰的去除能力分析

目的掌握不同锰砂滤料对地下水中锰离子的去除速率和去除机理,为选择理想的锰砂滤料提供科学依据．方法选择水厂滤池成熟滤料和4种不同品质的锰砂分别装在5组滤柱中对同一原水进行处理,测定滤柱出水锰离子质量浓度,分析其成熟期、并与反应速率方程进行拟合,综合分析锰砂的去除能力．结果B柱马山高品质天然锰砂成熟期为28d、C柱马山低品质天然锰砂和E柱葫芦岛杨家杖天然锰砂滤料成熟期为66d、D柱河南巩义天然锰砂成熟期为86d．在锰砂滤料形成活性滤膜后,不同锰砂都表现出了一级反应速率方程的特征,B柱马山高品质锰砂的成熟期最短,去除速率高,是除锰理想的锰砂滤料．结论锰砂品质对生成活性滤膜和成熟期影响很大,锰砂生成活性滤膜后的质量浓度随时间变化曲线符合一级反应速率方程．     

无烟煤—石英砂滤料无曝气除工业冷却水中锰和铁

研究了无曝气无烟煤－石英砂滤料接触氧化法工业冷却水中锰、铁的工艺条件的研究,滤料径０．５－１．０ｍｍ,滤床高８００ｍｍ,滤速１０－１２ｍ／ｈ,工作周期９６小时,反冲洗强度１０Ｌ／ｍ＾２．ｓ,反冲洗时间５－７ｍｉｎ,出水Ｍｎ＾２＋浓度为０．０４ｍｇ／Ｌ以下,去除率可达９０％以上,总Ｆｅ浓度一般可达检验不出的水平。     

微动力曝气对复合垂直流人工湿地脱氮效果研究

为构建复合垂直流人工湿地,通过单因素、多因素正交实验法得到系统运行所需最佳运行条件,微动力曝气最佳运行条件为曝气位置为下行流湿地60 cm,曝气时间为3.5 h,曝气量为600 mL/min,曝气方式为连续曝气0.5 h,停机1.0 h。在最佳运行条件下,考察微动力曝气对系统内DO、pH值、COD、NH_4~+-N、TN浓度的影响,同时考察复合垂直流人工湿地系统的运行效果。结果表明:在最佳运行条件下,出水的DO质量浓度为7.89 mg/L,pH值为7.26,COD、NH_4~+-N和TN的去除率均达到了90%以上;NH_4~+-N出水浓度达到了地表水I类标准,TN出水浓度达到了地表水II类标准;湿地系统CW1对微污染水NH_4~+-N、TN和COD的去除率均明显高于空白对照组的湿地系统CW1和CW2。可见,通过微动力曝气,能明显增强复合垂直流人工湿地对微污染水源的脱氮效果,并且能极大地提高湿地系统内的COD、NH_4~+-N和TN去除率。     

Immobilization biological activated carbon used in advanced drinking water treatment

Iron and manganese enrichment is a primary traitof water quality of groundwater in North China,. There-fore there is inner erosion taking place in the waterpipes during the distribution of groundwater. It not onlymakes the water quality index (turbidity, color, spe-cies of bacterial, iron, manganese and poisonous heavymetal concentration) deteriorative, but also reduces thewater distribution capacity owing to the existence of“growth circle”in the water pipes. So the main prob-lem is how to …     

固化硝化菌处理微污染氨氮的小试与中试试验

目的分别研究小试中试条件下固化硝化菌对氨氮的去除效果及相关参数的选择,为实际工程提供参考．利用固化技术解决陶粒生物滤池等生物处理无法克服的问题．方法采用包埋硝化菌固化技术,利用气升式内循环好氧流化床和曝气流化床分别对微污染水进行处理．结果在水温为25～27℃,DO（溶解氧）为3～4mg／L的条件下,当进水NH4^＋N平均为1．130mg／L,小试试验选最优水力停留时间HRT=30min时,出水氨氮平均为0．34mg／L,小于0．5mg／L的标准．中试试验在小试试验的基础上进一步证明了固化技术对微污染水中氨氮指标的去除效果,去除率约为70％以上,处理效果较好．结论包埋菌颗粒的密度为1．02～1．04g／cm3,具有良好的生物活性和流态化特性,在微污染水处理方面具有较大潜力,非常适于在自来水厂应用．     

MF与PAC协同处理微污染饮用水源水试验

目的研究高效的微污染水源饮用水处理工艺.方法采用粉末活性炭吸附与MF膜截留协同处理微污染水的动态模拟试验,以进出水中CODMn、浊度、色度及UV254作为评价水质净化效果指标.结果系统运行稳定后,浊度平均去除率93%,色度平均去除率86%,CODMn平均去除率70%,UV254平均去除率61%.通过采用间歇曝气和投加粉末活性炭方法可以减缓膜污染,膜污染呈现先快后缓的规律.结论采用MF与PAC协同工艺处理微污染饮用水源水,具有良好的净化效果和性能,处理后出水水质可以满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求.     

高密度沉淀池-超滤组合工艺处理微污染水中试

采用高密度沉淀池-超滤组合中试工艺,处理存在低温、低浊、高藻、高有机物等特点的微污染原水.试验结果表明,组合工艺对浊度、藻类及微生物指标的去除效果极佳,出水浊度值在0.07～0.09 NTU,藻类基本全部去除,未检测出总大肠杆菌群;组合工艺的CODMn和氨氮去除率分别达到31.12%和52.65%,具有良好的处理效果.在高密度沉淀池中投加3 mg/L和5 mg/L的粉末活性炭,可使CODMn去除率分别提高至38.6%和44.6%,超滤出水ρ(CODMn)已远低于3.0 mg/L,并能延缓膜污染,降低跨膜压差增长速度,有效延长超滤膜的化学清洗周期.     

空气氧化除Fe~(2+)理论与生物除Fe~(2+)除Mn~(2+)工艺技术研究(Ⅰ)

水质工程界认为MnO_2或Mn_3O_4是Mn~(2+)接触氧化的催化剂,但国内外除Fe~(2+)除Mn~(2+)水厂的出厂水中Mn~(2+)含量却一直达不到水质标准。通过滤柱模型试验和水厂的生产试验证实了曝气-过滤的除Mn~(2+)过程是生物的催化氧化作用的结果。随着除Mn~(2+)滤层中以除Mn~(2+)菌为核心的生物群系的增殖,Mn~(2+)的去除效率不断增强。在成熟滤层中每毫升湿砂上存在着不少于n×10~5～n×10~6个具有除Mn~(2+)能力的细菌。成熟砂和未成熟砂经高压灭菌后,仍然具有除Mn~(2+)能力,但经含Mn~(2+)溶液浸泡60h后,就丧失了除Mn~(2+)能力,灭菌后短暂的除Mn~(2+)能力是滤砂表面吸附容量再生了的结果。以此确立了生物固Mn~(2+)除Mn~(2+)机理。     

高铁锰氨氮地下水生物净化滤池的快速启动

为了缩短生物除锰工艺处理高铁高锰高氨氮地下水的启动时间,采用变动回流比、固定回流比、不回流3种启动方式,分别启动3根相同的生物除锰滤柱,考察出水回流对启动时间的影响.实验结果表明,采用3种启动方式3根滤柱出水中的总铁、锰、氨氮分别在51、61、82 d降到了0.3、0.05、0.2 mg/L以下,由此证明回流是加速生物除锰工艺快速启动的有效方式.进一步分析发现,铁主要在滤层的0～0.4 m处去除,锰的去除最初是锰砂吸附,当氨氮降到一定程度后,生物除锰效果迅速提高.回流能够有效缩短高铁锰氨氮地下水的启动时间.     

填料对接触氧化滤柱去除地下水中铁锰的研究

研究了以河砂和锰砂为填料时,接触氧化滤柱对铁锰的去除效果以及反冲洗对去除效果的影响. 结果表明,在滤速为8.3m/h、进水pH值为6.8、溶解氧为1.7mg/L的条件下,河砂填料和锰砂填料滤柱对铁的去除效果分别需要9d和2d即可稳定,出水铁浓度均在0.3mg/L以下;河砂填料和锰砂填料滤柱对锰的去除效果分别需要48d和16d方可稳定,出水锰浓度均在0.1mg/L以下. 反冲洗之后,河砂滤柱对铁和锰的去除能力需要40min和80min才能完全恢复;锰砂滤柱对铁、锰的去除能力需要20min和40min才能完全恢复. 扫描电境对滤膜形态分析表明,成熟的除铁锰滤膜表面呈絮状,反冲洗之后滤料表面仍然附着有絮状滤膜,该絮状滤膜是反冲洗后除铁锰效果能够快速恢复的基础. 实际工程中可以采取价格便宜的河砂取代锰砂,由此可以节省填料投资的90%.     

半短程硝化-厌氧氨氧化处理污泥消化液的脱氮研究

采用实验室规模的半短程硝化-厌氧氨氧化联合工艺,研究了对高氨氮、低ρ(C)/ρ(N)污泥消化液的处理能力.结果表明,在A/O反应器中,短程硝化在温度9～20℃、平均ρDO=5.4 mg/L、SRT值为30 d左右时,进水氨氮负荷0.64 kg/(m3.d)的条件下,经过29 d得以实现,通过控制游离氨ρFA>4 mg/L时,此后,从30—96 d,出水亚硝氮累积率维持在70%左右;短程硝化实现之后,进而实现了半短程硝化,出水氨氮与亚硝氮浓度比维持在1∶1.32左右;采用UASB反应器,接种由好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥、氧化沟活性污泥及短程硝化活性污泥组成的混合污泥,在避光、厌氧、(30±0.2)℃、pH=7.3～7.9条件下,以污泥消化液经短程硝化处理后的出水为进水,初期进水氨氮、亚硝氮容积负荷分别为0.07、0.10kg/(m3.d),经过24d运行,氨氮和亚硝氮开始出现同步去除现象,195 d时总氮去除负荷达1.03 kg/(m3.d);待半短程硝化运行稳定和厌氧氨氧化反应成功启动后,将二者联立并运行了105 d,最终总氮去除率达到70%.