地下水同步除铁除锰生物滤层中漏锰现象研究

针对生物滤层同步去除地下水中铁锰离子过程中"漏锰"现象进行了研究,明确了"漏锰"是由亚铁离子对锰化物氧化还原引起的,试验证明了影响反应的主要因素为MnOx质量、原水中Fe2+浓度及pH值等.Mn2+溶出的浓度与MnOx及Fe2+浓度均呈二次曲线关系,pH值小于5.0时促进反应发生,大于7.5时则抑制锰的析出.     

生物滤层中锰去除反应动力学研究

以莫诺方程式为基础,通过对滤层内锰去除反应动力学进行分析,认为生物滤层内锰去除反应速率模型在不同运行阶段和不同滤层深度分别存在高、中、低底物浓度的反应模型,对于高、低底物浓度反应模型可用莫诺方程式的推论形式表示．对上述模型进行的验证结果表明在运行时间较短的情况下,滤层内锰去除反应动力学模型表现为高底物浓度反应模型,随着运行时间的增加演变为：沿滤层深度的增加依次存在典型的高、中、低底物浓度反应模型．试验条件下回归方程相关系数均在0．99以上．     

生物除锰滤层快速启动中营养投加的效果分析

生物除锰法能够高效地处理地下水中的Mn2＋,通过在实验室进行除锰生物滤层的快速启动试验,研究分析了生物滤层在接种除锰细菌过程中营养物质的投加对滤层成熟的影响.研究发现,在接种除锰细菌后规律地对滤层进行营养的循环浸泡,并控制DO、pH、温度等条件,会比单纯接种细菌的滤层在成熟前期多出21％的去除率,滤层达到成熟所用时间也相应缩短.Fe2＋对生物除锰效果有重要作用,在滤料成熟过程中如果进水不含亚铁离子,除锰细菌将无法有效去除二价锰离子,滤料无法成熟.     

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％．     

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%.     

生物除铁除锰滤池对砷(Ⅲ)的去除效果

采用人工配制的含有As(Ⅲ)30～200μg/L,Fe2+0.5～1.50mg/L,Mn2+0.6～2.0mg/L的原水,通过已经培养成熟的生物除铁除锰滤柱进行过滤实验,分别考察了3、4、5m/h滤速条件下砷的去除效果.结果表明:在原水中砷质量浓度低于200μg/L的情况下,生物除铁除锰滤池的铁锰去除能力基本不受砷的影响,并且砷的去除效果明显,去除率在95%以上.经过滤柱分层取水实验,发现砷的去除集中在0～660mm的滤层厚度.在反冲洗后,短时期内砷和铁有超标的现象.     

无烟煤滤料在生物除铁除锰水厂中的应用

目的通过生产实践,进行了无烟煤作为在生物除铁除锰水厂滤料的研究与应用.方法以无烟煤作为生物除铁除锰滤池的滤料,在滤池接种后,通过对运行参数的优化调控,实现高铁高锰地下水的除铁除锰.结果与石英砂、锰砂等滤料相比,采用无烟煤滤料明显加快了生物滤池的成熟,大大缩短了生物除铁除锰滤池的成熟期.结论对于高铁高锰地下水,无烟煤滤料更适宜作为生物除铁除锰滤池的滤料.     

接触氧化法除铁和除锰效果的影响因素研究

阐述了接触氧化法除铁和除锰的过程，分析了影响去除效果的因素。     

锰氧化菌激活及生物氧化锰去除乙炔基雌二醇试验研究

利用污水厂好氧污泥进行锰氧化细菌的激活试验,探究pH值以及初始Mn2+浓度对激活效果的影响,采用高通量测序技术分析激活前后微生物群落变化,利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)技术对产生的生物氧化锰进行表征,研究pH值和投加量对生物氧化锰去除乙炔基雌二醇(17α-ethinylestradiol,...     

曝气生物滤池处理生活污水效能沿滤层高度的变化

采用曝气生物滤池处理生活污水,研究水中污染物沿滤层高度变化情况,以确定曝气生物滤池去除各污染物的有效滤层高度。研究结果表明,曝气生物滤池可有效处理生活污水。在二级滤池、滤层总高度4 m、滤速5.0 m/h条件下,出水COD、氨氮和总磷均能达到城镇污水处理厂综合排放标准。滤池总去除率,COD 90.39%,氨氮71.14%,总磷95.46%。曝气生物滤池去除COD主要在滤层0~2.6 m段,去除率75%,占总去除率的82.9%;去除氨氮主要在2.6~4.0 m段,去除率49.50%,占总去除率的69.6%;去除总磷主要在1.2~2.6段,去除率61.78%,占总去除率的64.7%。用曝气生物滤池处理生活污水,要达到《城镇污水处理厂综合排放标准》,滤层高度应在4 m左右。     

滤料性能对地下水去除铁锰效果的影响

采用邻二氮菲比色法和过硫酸铵分光光度法,对石英砂、纤维球和锰砂三种不同性能的滤料进行了对比分析试验.结果表明——纤维球滤料除铁滤速高,反冲洗耗水量小且耐磨损;石英砂滤料综合性能次之;锰砂虽然除铁效果较好,但反冲洗耗水量大.其次,吸附能力较强的优质天然马山锰砂滤料有较好的同时去除铁锰的效果,而纤维球和石英砂则不适宜除锰.     

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.     

Spatio-temporal succession of iron and manganese microbial community in biological filter layer

This paper studied the structure and dynamic change of microbial communities in bio-reactor for treating ground water which contained high concentration of iron and manganese.In this study,polymerase chain reaction(PCR) denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE) was used to evaluate the bacterial diversity.Different samples in spatio-temporal of bacterial community suceession in sands were analyzed,and the removal of iron and manganese were discussed.The results showed that a significant change in the community structure was observed during running time and the bio-reactor which designed by ourselves:the removal rate of iron and manganese could achieve 88.93%.The mass of microrganisms was decreasing,and the type of micro-organisms tended to stable with the increase of operating time.Besides,the change of mass and types of micro-organisms in sands was related to temperature.Along the depth of filter layer,the mass and types of micro-organisms were gradually decreasing.Further,pseudomonas were found to be the main microbiology by recycling the band sequencing and phylogenetic analysis.And with time increasing the mass and kind of bacteria were growing from less to more,finally to be stable.     

生物活性滤池强化过滤去除饮用水中嗅味

为提高饮用水常规工艺对嗅味的去除效果,以深圳某水库水为原水,采用生物活性炭-石英砂为生物活性滤料,研究生物活性滤池强化常规过滤对嗅味去除的机理及运行特性.中试试验结果表明,生物活性滤池除嗅效果高于普通砂滤池,过滤周期内生物活性滤池的平均除嗅率可达到90%以上,反冲洗后运行初期破碎炭生物活性滤池对嗅味的去除效果高于柱状炭生物活性滤池,但由于生物量在破碎炭层的分布不均一,使得破碎炭生物活性滤池运行周期短.以柱状炭-石英砂生物活性滤池为研究对象,确定生物活性滤池除嗅的最佳工艺参数,采用炭层高度为600mm,气-水联合冲洗的反冲洗方式,空床停留时间为10min的工艺参数情况下,生物活性滤池对去除嗅味有较好的效果,且过滤周期长,运行状况稳定.     

CaCO3型生物滤料曝气生物滤池生物诱导强化除磷特性

为提高普通曝气生物滤池除磷效果,以水渣为主要原料开发了一种CaCO₃型生物滤料,并以陶粒为参比滤料,通过改变水力停留时间考察CaCO₃型生物滤料和陶粒两种填料的曝气生物滤池除磷特性．结果表明,与陶粒填料相比,CaCO₃型生物滤料曝气生物滤池对磷具有较好的去除效果,在水温为20～25 ℃、COD负荷为3.55～3.62 kg·(m³·d)-1、氨氮负荷为0.76～0.78 kg·(m³·d)-1条件下,CaCO₃型生物滤料曝气生物滤池在HRT为5,3和1 h时,磷去除率分别为65.20％～71.07％、40.49％～48.02％和26.10％～33.11％．CaCO₃型生物滤料曝气生物滤池对磷的去除主要是通过生物诱导化学沉淀来实现,且磷酸钙盐沉淀对出水浊度几乎没有影响．     

氨氮和天然有机物对滤柱铁锰净化性能的影响

为探究氨氮和天然有机物对滤柱铁锰净化性能和所需滤层厚度的影响,针对受铁锰氨天然有机污染(TFe 4.7～5.4 mg/L,Mn(Ⅱ) 1.1～1.3 mg/L,NH⁺₄-N 1.4～1.8 mg/L,COD_Mn 5.9～7.4 mg/L)的地下水,采用模拟生物滤柱在水温14～17℃的条件下进行各污染物同层净化试验。试验所用滤柱为除铁锰成熟生物滤柱,利用循环接种和自然挂膜的方法历时79 d完成氨氮和天然有机物同层净化工艺的启动。结果表明,氨氮的存在会使得滤柱Mn(Ⅱ)去除区间下移,对滤柱的铁锰去除能力无显著影响。在溶解氧(DO)充足的条件下,Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和氨氮三者可同时被氧化去除。天然有机物的存在可造成滤层铁锰净化能力下降,高效铁锰去除区间显著下移,净化铁锰所需滤层厚度增加,对氨氮的去除有一定的促进作用。适当的反冲洗不会对成熟滤层的净化性能造成影响。