强化总氮去除的改进型潮汐流人工湿地

潮汐流人工湿地(TFCWs)显著强化了氧的传递,能在几十倍于传统人工湿地的负荷下实现非常充分的硝化效果(90%),硝化反应已不再是其去除总氮的限制因素。但显著强化的传氧能力使TFCWs在宏观上处于好氧状态,导致反硝化受限,总氮去除不佳。针对此问题,结合传统生物脱氮工艺原理及潮汐流工艺的脱氮特点,提出了3项强化总氮去除的改进型潮汐流人工湿地工艺,即:四级分步进水潮汐流人工湿地工艺、五级内循环潮汐流人工湿地工艺和单级多潮汐人工湿地工艺。以上工艺在保持原始潮汐流人工湿地传氧能力强、处理能力极高的特点下,实现了对总氮的高效去除,平均去除率达到83%~88%。这些工艺还同时实现了高效的有机物[(对COD、BOD5的平均去除率分别为(79%~91%)、(94%~99%)]和总磷(平均去除率为88%~99%)去除,具有成为分散式污水处理中实现三级处理标准的主体工艺的良好潜力。在深入分析潮汐流系统脱氮过程特点的基础上,提出了一个基于氨氮吸附填料的最优化潮汐流脱氮工艺。该工艺理论上能保证进水碳源全部优先用于反硝化,以单级单"潮汐"的形式实现总氮的最大去除。     

铝污泥人工湿地污水处理系统小试研究

将给水厂脱水铝污泥泥饼用作人工湿地的填料,通过单级系统和多级系统试验,采用"潮汐流"运行方式探索将其应用于高浓度含磷污水处理的可行性和有效性,并以此研发铝污泥人工湿地污水处理系统。结果表明:铝污泥可作为生物膜附着生长的载体,并适宜湿地植物生长,对污染物质COD、BOD5、SS、活性磷(RP)、溶解性活性磷(SRP)、NH3-N等均可有效去除,对磷的去除率可达到90%以上。在实际应用中常采用多级系统,则铝污泥人工湿地系统的使用寿命将大大长于基于磷吸附等温试验所估算出的吸附饱和时间。     

滴滤池-人工湿地组合工艺处理农村生活污水

采用滴滤池-人工湿地组合工艺处理农村生活污水,考察了其除污效果及两工艺对污染物去除的贡献率.中试结果表明,在稳定运行状态下,滴滤池对COD、氨氮、总氮和总磷去除的贡献率分别为74.5%、79.2%、33.8%、47.5%,人工湿地的则分别为25.5%、20.8%、66.2%、52.5%.滴滤池能有效完成对有机物的降解和硝化作用,人工湿地系统则能进一步去除氮、磷等污染物,两者结合可使污水中的各类污染物得到有效去除.     

间歇曝气铝污泥基质人工湿地处理高浓度养猪废水

尽管人工湿地(CWs)最显著的优点是不需要人工曝气,但在处理高浓度废水时进行适当的人工曝气以保障污染物的彻底去除仍不失为一个符合逻辑的选择。目前CWs中普遍采用的人工曝气方案是在整个反应器中连续曝气,该方式虽然能强化有机物和氨氮的去除,但反硝化过程受到严重抑制,总氮去除十分有限。针对此问题,研发了一个间歇曝气的铝污泥基质人工湿地系统,并在该工艺中进一步结合了预反硝化、分步进水等强化总氮去除的工艺原理,在处理高浓度养猪废水时实现了非常高效的有机物和氮、磷去除,对COD、BOD_5、NH_4~+-N、TN、TP的平均去除率分别达到88%、96%、97%、90%、97%。间歇曝气的运行方式不仅创造了利于总氮去除的宏观环境,还在微观上诱导形成了同步的短程硝化与反硝化这一高效的脱氮途径。     

组合人工湿地对生活污水中有机物的去除效果

构建垂直流/水平潜流/表面流组合人工湿地,考察了该系统对污水中有机物的去除效果,并通过计算有机物去除负荷及去除速率常数来评价系统的除污能力。结果表明,组合人工湿地对有机物的去除效果较好,对COD和BOD5的去除率分别可达到70%和80%以上,出水浓度均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的二级标准。在系统中,垂直流人工湿地对有机物的去除负荷显著高于水平潜流与表面流人工湿地;在水力负荷为0.5 m/d的条件下,系统对有机物的去除能力达到最佳;植物对系统去除有机物效能无显著影响。另外,该系统对有机物具有较高的去除速率常数,对COD和BOD5的去除速率常数分别为238.3、289.3 m/a。     

以给水厂铝污泥为基质的人工湿地研发概述

爱尔兰都柏林大学人工湿地研究小组首次提出了铝污泥人工湿地的概念,将给水厂的脱水铝污泥用作人工湿地填料,以强化其对污水的处理效果,尤其是对高浓度含磷污(废)水的处理。经过近10年的探索研究,对铝污泥人工湿地的机理、处理效果以及湿地结构、运行方式等都进行了广泛深入的系列研究和分析评价。铝污泥被证明是一种优良的湿地填料;而且铝污泥高效的磷吸附能力可以回收污水中的磷资源,使用后(饱和后)的铝污泥可进行磷回收或用作肥料。这一"以废治废"的概念符合可持续发展思路,具有良好的经济和环境效益。     

组合人工湿地用于城市污水处理厂尾水深度处理

针对城市污水处理厂尾水特性,采用强化澄清调节池+微曝气垂直潜流人工湿地+水平潜流人工湿地+表面流人工湿地+氧化塘组合工艺进行处理,介绍了湿地工艺流程及设计参数,分析和讨论了稳定期的运行数据。实际运行结果表明,该组合工艺对COD、NH3-N、TP平均去除率分别为47.4%、72.6%、45.8%;垂直流人工湿地中4种不同挺水植物(芦苇、西伯利亚鸢尾、香蒲、菖蒲)对污染物去除效果差异不显著;垂直流人工湿地中植物对COD、NH3-N、TP去除贡献占比依次为20.18%、20.22%、9.75%。目前,该工程出水水质稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类水标准,具有较好的环境效益和社会效益。     

潮汐流人工湿地不同位置脱氮效果及外加碳源对其影响

以潮汐流人工湿地小试系统为研究对象,采用碱处理玉米秸秆作为反硝化碳源补充材料,探讨了潮汐流人工湿地系统不同位置TN、NH+4-N、NO-3-N、NO-2-N、COD的去除效果及添加碱处理秸秆对其效果的影响。结果表明,潮汐流人工湿地装置各点位之间的NH+4-N平均去除率大小为BCAD;NO-2-N去除率大小为BCAD;TN去除率大小为BCAD;NO-3-N去除率大小为DBCA;COD去除率大小为BACD。添加碱处理秸秆的装置A、B、C、D各个点位NH+4-N、NO-2-N、TN、NO-3-N平均去除率均大于未添加空白装置,且添加碱处理秸秆的潮汐流人工湿地反硝化速率常数是未添加装置的2.05倍。潮汐流人工湿地NH+4-N、NO-2-N、TN的去除主要发生在中上层;NO-3-N的去除主要发生在底层,其次是中层;COD的去除主要发生在中部砾石层。添加碱处理秸秆可以显著增强潮汐流人工湿地的反硝化作用,提高人工湿地的脱氮能力。     

铝污泥人工湿地/活性污泥法耦合工艺的除污性能

为改善城市水环境和地表水水质,国家出台了《水污染防治行动计划》。其中很重要的一项就是对现有污水处理厂进行提标改造,强化对氮、磷的去除。通过铝污泥人工湿地与传统活性污泥工艺的嵌套结合而研发的一种新型工艺——GBR工艺为之提供了一种新的升级思路。通过小试尝试将SBR反应器优化为GBR工艺。结果表明,在维持反应器工作容积不变的情况下,GBR工艺将反应器的最大氮负荷和水力负荷分别提高了53%和33%,而且对COD、总氮和磷的平均去除率分别高达87.7%、93.6%和95%。分析表明,铝污泥人工湿地通过磷吸附、改善污泥性状等功能实现了GBR处理能力和效率的提高。总之,GBR工艺在当下污水处理厂的提标改造中具有很大的开发应用潜力。     

梯级渗滤人工湿地净化人工湖补水的试验研究

通过人工强化构建了梯级渗滤人工湿地,并用于处理作为人工湖补水的污水。考察了各级湿地的复氧能力以及对污染物的去除规律和效果。研究表明:第一、二、三级湿地的平均充氧量分别为0.49、0.45、1.50 mg/L;各污染物的主要去除场所则不同,COD、氨氮主要在第一级湿地被去除,TN主要在第二级湿地通过反硝化被去除,TP在各级湿地中的去除效果没有明显差别;湿地稳定运行后,对COD、氨氮、TN、TP的平均去除率分别为75%、75.5%、47%、55%,出水水质可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级B标准。     

人工湿地在湖水净化和中水回用中的应用

介绍了高效垂直流人工湿地处理系统在公园湖水水质净化和小区生活污水处理及回用中的应用,综合分析了系统运行后对污染物的去除效果.结果表明,人工湿地技术对富营养化水体的处理效果较好,其中对BOD5和TN的去除率高于55%,TP去除率为80%～90%,叶绿素a去除率高于63%,湿地出水水质达到了国家地表水标准中Ⅲ～Ⅳ类水体水质.该系统用于小区生活污水处理及回用时,运行稳定,出水水质可以满足绿化用水水质要求,且达到了良好的景观效果,具有良好的经济效益和应用前景.     

人工湿地系统以铝污泥为基质的几个关键问题

在人工湿地污水处理过程中,铝污泥泥饼可作为湿地植物生长的基质以及微生物膜附着生长的多孔载体。经过对铝污泥人工湿地系统的深入研究,旨在阐明此类人工湿地应用的主要关键问题:1铝污泥是否适用于人工湿地?2铝能否从铝污泥中滤出?3铝污泥在湿地中的使用寿命有多久?4磷是否可以从使用过的铝污泥中回收再利用?5是否会有堵塞现象的发生,该如何解决?结果表明:从物理、化学测试结果来看,铝污泥是一种适合的人工湿地填料;湿地系统出水中铝确有滤出,但这只发生在试验最初的10~14 d之内,且浓度大大低于饮用水准则中规定的限值;铝污泥在人工湿地中的使用寿命为4~17年;从使用过的铝污泥中提取磷是可行的;湿地在运行中会发生堵塞,可考虑采用系统轮空休息及替换为反粒度砾石床延缓堵塞。     

生物、生态组合技术处理农村生活污水研究

采用厌氧/跌水充氧接触氧化/水生蔬菜型人工湿地组合工艺处理农村生活污水,考察了工艺的运行效果及各处理单元对去除污染物的贡献率.试验结果表明,该组合工艺对污染物具有较好的去除效果,且处理效果很稳定,其对COD、NH4+-N、TN、TP的去除率分别为68.15%、68.15%、69.50%、86.30%.跌水充氧接触氧化池对去除TN、TP的贡献率较小,对去除COD的贡献率相对较大;人工湿地对去除TN、TP的贡献率较大,对去除COD的贡献率相对较小.跌水充氧接触氧化与人工湿地相结合可以发挥两者的优势,并提高出水水质和系统运行的稳定性.     

厌氧/氧化沟/MBR工艺处理城市污水研究

采用厌氧/氧化沟/MBR工艺处理实际城市污水,中试结果表明,当氧化沟的污泥浓度为3~12 g/L时,组合工艺对COD和氨氮的去除效果良好,提高污泥浓度可增强其脱氮除磷效果,氧化沟污泥浓度在10~12 g/L时组合工艺对总氮和总磷的去除率均超过了90%。氧化沟和膜池中均发生了同步硝化反硝化脱氮现象,氧化沟中具有良好的缺氧/好氧交替环境,有利于强化对总氮和总磷的去除。厌氧/氧化沟/MBR工艺的脱氮除磷能力强、稳定性好,是一种值得深入研究和推广应用的污水处理工艺。     

颗粒污泥A/O系统同步脱氮除磷的研究

好氧颗粒污泥同步脱氮除磷工艺作为一种新型生物处理技术,受到广泛关注。在SBR反应器中,以培养成熟的同步脱氮除磷颗粒污泥为对象,采用A/O交替运行方式,研究在后续70 d的运行中颗粒污泥特性及反应器的除污效果。试验结果表明,颗粒污泥为淡黄色,呈球形或椭球形,边缘清晰,结构致密,平均粒径为0.8 mm,单颗粒污泥沉速在31~43 m/h之间,SVI为20mL/g;污泥中的TP含量在15%左右,污泥的最大释磷速率和最大吸磷速率分别为42.45和20.59mg/(gVSS·h);反应器对COD、氮及磷的去除率均在90%以上,出水SS平均为20 mg/L。     

化学除磷对沸石强化A/O工艺运行的影响

中试结果表明,化学除磷对沸石强化A/O生物脱氮工艺具有双重作用一方面,化学-生物协同作用除磷效果好(能去除80%～90%的磷),对COD的去除和氨氮的硝化没有影响;另一方面,化学-生物协同作用可改善污泥的粒径分布,提高活性污泥的絮凝和沉降性能,但同时也会增加污泥产率,抑制微型动物的增殖和代谢、影响出水的SS值,而混合投加铝盐和亚铁盐进行除磷时能减少或消除单独投加铝盐或亚铁盐带来的不良影响.     

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002 4 h-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A 2N-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。     

自热式高温微好氧污泥消化中氮、磷的转化规律

对自热式高温好氧消化工艺进行改进而形成自热式高温微好氧消化工艺,并通过中试考察了对城市污泥的稳定化效果,以及对有机物的去除和氮、磷的转化情况。结果表明,即使在气温为-2~-5℃的情况下,系统在48 h内就能达到46.8℃的高温状态,污泥消化312 h后对VSS的去除率38%,达到EPA制定的503条款要求。对运行过程中污泥的氮、磷含量变化作进一步的研究,发现在升温初期氮、磷含量的波动幅度很大,随温度的稳定则其含量也基本趋于稳定,除外界因素对系统中的氮、磷含量有影响外,溶胞作用、聚磷菌的活动可能是导致污泥中磷含量变化较大的主要原因。污泥中分别有接近65%、95%的氮和磷存在于固相中,为将消化后的污泥作为肥料使用提供了可能。     

组合式人工湿地用于处理江西地区农村污水

采用厌氧+水解酸化+潜流人工湿地+微动力氧化塘组合的人工湿地工艺处理江西某农村生活污水与农村面源污染的混合污水。实际运行结果表明,该工艺具有抗冲击负荷能力强、运行管理简单、出水水质稳定的特点,出水各项指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准,对BOD_5、COD、NH_3-N、TN、TP和SS的去除率分别为95. 07%、95. 96%、90. 20%、89. 88%、95. 45%和95. 47%。     

曝气方式对复合型CAST工艺处理低碳源污水的影响

采用新型泥膜复合式CAST工艺中试装置处理低碳源市政污水,分别考察了非限制性、区域交替、三段式和两段式曝气方式下该系统对有机物、氮和磷的去除能力。中试结果表明,四种曝气方式对COD、氨氮和总磷的去除效果影响较小,而对总氮的去除能力影响显著。与非限制性曝气方式相比,三种限制性曝气方式下对总氮的去除率明显提高,其中三段式曝气对总氮的去除率最高,达到了72.3%;限制性曝气方式不仅可以节省曝气能耗,而且能够有效减少污泥损失。