膜曝气生物膜反应器处理合流制溢流污水的实验研究

以聚丙烯复合材料经熔融拉伸制成的帘式超薄微孔中空纤维膜为载体,构建膜曝气生物膜反应器装置处理合流制溢流污水,研究在不同水力停留时间、曝气压力、水流流速条件下,膜曝气生物膜反应器对水体中污染物COD、NH₄⁺-N、TN的去除率。结果表明：膜曝气生物膜反应器对水体中各项污染物均有较好去除效果。水力停留时间为12 h时,COD、NH₄⁺-N、TN去除效果较好,去除率分别为80.8%、82.4%、65.4%;水力停留时间为8 h时,TP去除效果达到34.2%,后期逐渐趋于平缓。溶解氧浓度随曝气压力增加而增加,曝气压力达到25 kPa之后COD、NH₄⁺-N达到较佳的去除率,平均去除率分别为82.2%、84.1%;而TN去除的最佳曝气压力为15 kPa,去除率为70.0%。水流流速为0.03 m/s和0.05 m/s时,反应器整体运行效果较好,对COD、NH₄⁺-N、TN的平均去除率分别为81.8%、83.5%、67.8%...     

改良人工湿地对二级好氧单元出水的深度脱氮研究

针对传统人工湿地脱氮效率低,构建了潮汐-垂直流和垂直潜流人工湿地,对二级好氧单元出水进行深度脱氮。结果表明,潮汐-垂直流和垂直潜流人工湿地分别对 NH₄⁺-N 和 NO₃^--N 去除效果较好,其平均去除率分别为 79.92% 和72.45%,且后者出水 TN 浓度低于城镇污水处理厂污染物排放标准一级 A 标准限值,但 NH₄⁺-N 则未能达标。增大进水C/N 比均显著提升了两系统对 TN 的去除效率（p<0.005）。两系统上层填料对 NH₄⁺-N 的去除贡献均超过 75%,同时对TN 和 COD 的去除贡献也最高,表明上层填料在污染物去除过程中发挥了主导作用。完全氨氧化细菌（相对丰度为1.87%）和潜在硝化菌 Rudaea（相对丰度为 0.58%）分别是潮汐-垂直流和垂直潜流人工湿地上层填料主导的氨氧化菌,而Rhodanobacter和Denitratisoma以及norank＿c＿OLB14和Denit...     

木质框架土壤渗滤系统处理养猪废水厌氧消化液的效能

为处理高氨氮、低C/N比的养猪废水厌氧消化液, 构建了具有缓释碳源特性的木质框架土壤渗滤系统(WFSI), 并通过运行测试了进水浓度和表面水力负荷(SHL)对系统处理效能的影响。在SHL为0.2 m³·m^-2·d^-1条件下, 当进水COD和NH₄⁺-N平均浓度分别从152和175.5 mg·L^-1提高到421和788.7 mg·L^-1时, 系统对COD的去除率从52.3%提高到61.2%, NH₄⁺-N去除率从84.2%下降到61.5%, TN去除率从28.6%提高到了33.5%, NH₄⁺-N和TN去除负荷分别达到了75.5和41.7 g·m^-3·d^-1。当SHL提高为0.32 m³·m^-2·d^-1时, 系统仍能维持运行, 但处理效能受到显著影响。在进水COD 和NH₄⁺-N分别为265和465 mg·L^-1左右时, COD、NH₄⁺-N及TN的去除率分别平均为56.5%、53.3%和20.9%。木质填料及其附着层形成的NH₄⁺-N浓度梯度, 可使系统承受较高的SHL的同时获得缓释碳源, 并保护氨氧化细菌免受自由氨毒性。     

蔬菜型人工湿地资源化处理农村分散生活污水

为对农村分散生活污水进行资源化处理，以空心菜为湿地植物，在温度(32±2)℃、水力负荷2.40 m³/(m²·d)条件下进行湿地污水处理实验，评价了蔬菜型人工湿地对污水的处理性能及其资源化回收潜能。结果表明，当COD、TP、NH₄⁺-N平均进水浓度分别为198.52、2.92、20.69 mg/L时，平均去除率分别为63.8%、64.0%、27.6%，将COD、TP、NH₄⁺-N平均进水浓度降低为148.12、1.81、15.14 mg/L时，湿地去除效果明显提升，平均去除率分别为76.5%、73.0%、41.3%，平均出水浓度分别为34.83、0.49、8.89 mg/L，出水COD、TP、TN达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 8918-2002)一级A标准，NH₄⁺-N达到二级标准，实验期间空心菜生长状态良好，每株平均增重45.88 g，增长47 cm，具有较大的资源回收潜力。     

盐度对悬浮填料式SBR工艺处理性能及微生物群落的影响

为探究不同盐度对悬浮填料式SBR工艺处理性能以及悬浮填料上附着微生物群落结构的影响，在进水盐度为0、5、10、15 g/L的4个梯度下，对SBR1(对照组，不添加填料)和SBR2(添加30%有效容积的悬浮填料式SBR工艺)2组工艺的COD和NH₄⁺-N去除性能进行研究，并采用16S rRNA高通量测序技术分析了悬浮填料中微生物的群落特征。实验结果表明：当盐度从0增加至15 g/L时，SBR1系统COD和NH₄⁺-N平均去除率分别从92.6%、92.5%降至64.7%、68.2%,SBR2则是从96.0%、94.2%降至67.8%、73.8%,2个系统COD、NH₄⁺-N的平均去除率均受到盐度影响而下降，且相比于COD，系统对NH₄⁺-N的降解效果更好，此外，SBR2系统对COD、NH₄⁺-N的去除效果始终强于SBR1系统；悬浮填料上附着微生物中主要优势门为变形菌门和拟杆...     

瞬时NH4+-N冲击对SBR系统污染物去除的影响

探究了瞬时NH₄⁺-N冲击对SBR系统污染物去除效果的影响,在反应运行的第19、33、45天,通过提高单周期瞬时NH₄⁺-N质量浓度至41.05、60.02、80.15 mg/L,对SBR系统进行冲击。结果表明,进水NH₄⁺-N质量浓度从41.05 mg/L增加到80.15 mg/L时,COD、TP、NH₄⁺-N去除效果没有明显变化,TN出水质量浓度从10.25 mg/L增加到21.49 mg/L,TN的出水变高主要受碳源不足的影响。三次瞬时NH₄⁺-N冲击负荷下,NH₄⁺-N降解速率基本不变。三次瞬时NH₄⁺-N冲击负荷下,SBR系统中EPS总量对比常负荷运行时,均有所提高,且PN的含量在增加,PS的含量先升高后降低。而PN和PS含量的变化,在一定程度上会对活性污泥的絮凝造成影响,...     

氨氮对颗粒污泥生物除磷的影响及相关机制探究

为探究进水氨氮(NH₄⁺-N)对颗粒污泥生物除磷的影响,构建了序批式反应器(SBR),在中温条件下考察了进水NH₄⁺-N对生物除磷颗粒污泥的特征及其污染物去除规律的影响。结果表明,进水NH₄⁺-N质量浓度为40 mg/L时,颗粒污泥沉降性能最好、生物量最大,稳定运行期污泥体积指数(SVI)为52.9 m L/g,总悬浮固体(TSS)质量浓度达到5.7～5.9 g/L,显著高于其他组别。粒径分析表明,适当提高NH₄⁺-N质量浓度利于颗粒污泥粒径增大,且当进水NH₄⁺-N质量浓度为40 mg/L时,0.8～1.2 mm粒径占比升高至34.6%。进水NH₄⁺-N能影响颗粒污泥胞外聚合物的质量分数及组分,当进水NH₄⁺-N质量浓度为40 mg/L时,EPS质量分数可高达134 mg/g,而N...     

磁化活性污泥强化SBR工艺性能的实验研究

通过向传统 SBR反应器中投加适当的强磁性粉末（Fe₃O₄）以强化活性污泥沉淀性能、降低污泥负荷,实现了反应器内污水处理效果的增强。实验结果表明：投加的磁粉粒度为 30 nm,磁粉浓度为 2 000 mg/L时,整体优于传统SBR 法,期间 COD、NH₄⁺-N、TP 的平均去除率分别为 98.51%、95.27%、83.90%;磁粉加入后,提高了污泥浓度,即使SV₃₀达到 70% 以上,MLSS 达到 9 500 mg/L 左右时,在处理高浓度的食堂淘米污水条件下,反应器也可以正常运行;实验期间3种工况均对COD、NH₄⁺-N 去除效果较好,对 TP、TN 去除率也能达到 70% 左右。     

强化生态浮床净化黑臭水体研究

采用装载不同类型填料的生化物化耦合强化生态浮床处理低碳氮比黑臭水体。构建了Fe-C微电解强化生态浮床(ICEFB)、海绵铁微电解强化生态浮床(SIEFB)、沸石强化生态浮床(ZEFB)和生态浮床(EFB)四组反应器，比较不同浮床系统的脱氮除磷效果，考察DO质量浓度和进水NH₄⁺-N质量浓度对氮、磷等营养盐去除效果的影响。结果表明，铁微电解填料的引入显著提高了生态浮床的脱氮除磷能力，与ZEFB和EFB相比，SIEFB和ICEFB具有较高的养分去除效率。在DO为2 mg/L、进水NH₄⁺-N质量浓度为30 mg/L时，SIEFB对NH₄⁺-N的去除率和去除负荷分别为99.33%和62.96 g/(m³·d),TN的去除率和去除负荷分别为64.42%和56.78 g/(m³·d),TP的去除率和去除负荷分别为88.51%和10.73 g/(m³·d)。SIEFB的SND效率最高，为84.80%，具...     

碳氮比对好氧流化床生物膜反应器氮去除机制研究

以好氧流化床生物膜反应器为研究对象,探究了不同碳氮比条件下系统运行过程中污染物的去除效果,解析了24 h内不同时间氮的去除规律,旨在深入完善该系统的脱氮机制。研究发现,碳氮比显著（P<0.01）改变了总氮（TN）、氨氮（NH₄⁺-N）和总磷（TP）的去除效果,去除率分别可达 84.22%、84.83% 和 87.33%;低碳氮比条件（C/N=4.8）下 NH₄⁺-N 的质量浓度呈降低趋势（t<10 h）,当运行时间 t≥10 h,其含量基本稳定不变;在较高碳氮比（C/N≥9.5）时,随着运行时间的增加 NH₄⁺-N 质量浓度呈现逐渐降低的趋势,且高碳氮比增加了 NH₄⁺-N 的去除。合适的碳氮比有助于改善处理污水中脱氮过程的进行。     

响应曲面法优化分析MBR钨冶炼废水处理过程研究

钨冶炼废水具有高盐度、低碳氮比等特点，对于生化处理是一个极大的挑战。本研究采用膜生物反应器(MBR)处理5%盐度钨冶炼废水，考察了不同运行条件(HRT、pH和DO)对处理效能的影响，并通过响应面分析法对反应器去除COD、NH₄⁺-N和TN的效果进行优化分析。结果表明，反应器处理效果随HRT的增加而提高；pH对去除COD影响较小，NH₄⁺-N和TN则相反，pH在8左右时，去除效果最优；DO在1 mg/L左右时，系统对污染物去除效能最好。对响应面结果进行实验验证后表明在HRT为21.7 h、pH为7.7～8.0、DO为1 mg/L时，MBR系统在5.0%盐度下对COD、NH₄⁺-N和TN去除率可达91.24%、83.87%和75.26%。     

预氯化对原水长距离输水管道硝化性能的破坏与恢复

采用稳定运行的环状生物膜反应器(bio-films annular reactor,BAR)模拟原水长距离输水管道水质净化过程,以不同投氯方式进行预氯化对原水输水管道硝化性能的破坏与恢复试验研究。结果表明,预氯化对管道生物膜AOB损伤较大,灭活率为4.96log,对NH₄⁺-N、NO₂^--N去除效能影响明显。恢复阶段CT值越高生物膜中AOB恢复生长速率越快。生物膜对NH₄⁺-N去除效能的恢复较NO₂^--N快2 d,NH₄⁺-N、NO₂^--N分别在第8 d和第10 d完成恢复。生膜中AOB数量的恢复与管道对NH₄⁺-N的去除率之间存在明显的相关性,其相关系数可达到92%。     

温度降低对UMSR处理高氨氮低碳氮比养猪废水效能的影响

针对干清粪养猪废水高氨氮低碳氮比的特点,前期研发了升流式微氧活性污泥反应器（UMSR）,在23℃条件下可实现碳氮的高效同步去除。为降低处理成本,在HRT 8 h和出水回流比45：1的条件下,对UMSR在20℃、17℃和15℃下的COD、NH₄⁺-N和TN去除效果进行了考察。结果表明,当温度阶段性地从20℃降低为15℃时,UMSR对养猪废水COD的去除率变化不大,均可保持在60%以上,但NH₄⁺-N和TN去除率分别从98.9%和79.8%左右大幅下降到了61.8%和39.7%左右。在17℃条件下,UMSR对COD、NH₄⁺-N和TN的去除率分别平均为62.4%、80.7%和71.2%,出水浓度分别为71、55.5和80.7 mg·L^-1左右,完全满足《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）的要求。在15～20℃范围内,温度的降低并没有显著改变UMSR系统的脱氮机制,仍然保持着以anammox为主要脱氮途径的特征。     

低温条件下MBBR工艺处理农村厕所废水研究

为探究MBBR工艺对寒冷地区农村厕所废水处理的效果，采用快速排泥法启动MBBR装置进行实验。结果表明，24 天后挂膜过程基本完成；在水力停留时间为 12 h、曝气量为 1.5 L/min、填充率为 40%、进水 COD、NH₄⁺-N 浓度约为 1 200 mg/L 和 100 mg/L 的条件下，MBBR 工艺保持生物活性的最低温度为 8～10 ℃；在上述条件下，延长水力停留时间至24 h，增大曝气量至2.4 L/min为MBBR工艺在保持生物活性最低温度下的最佳运行参数，COD、NH₄⁺-N、TN 和 TP 的平均去除率分别为 82.85%、83.43%、47.31% 和 46.12%，出水水质可达到农田灌溉水的标准。研究结果可为寒冷地区乡镇及农村厕所废水处理提供数据参考和技术支撑。     

一体式平板膜生物反应器处理商场污水的运行效能及膜污染研究

本研究首先利用实验室小试A²O-MBR一体化装置考察了其在HRT为24 h时处理BOD₅、NH₄⁺-N浓度分别为～300、～100 mg/L的模拟商场污水的效果，稳定后出水BOD₅、NH₄⁺-N平均浓度分别为5.07、4.26 mg/L，平均去除率分别达到了98.27%、95.56%。通过比较发现在相同运行条件下聚偏氟乙烯平板膜(FS-PVDF)的使用寿命最长。滤饼层阻力和浓差极化作用引起的过滤阻力分别是影响平板膜和中空纤维膜过滤能力的主要阻力类型。选择FS-PVDF进一步搭建中试规模A²O-MBR一体化装置，在HRT为48 h时处理BOD₅、NH₄⁺-N分别为200～400、60～100 mg/L的上海某商场污水，稳定后出水BOD₅、NH₄⁺-N平均浓度分别为7.14、0.25 m...     

双膜耦合系统（MBR-MBfR）处理低碳氮比污水实验研究

为解决实际低碳氮比废水高效脱氮问题，以MBR-MBfR双膜耦合系统为研究对象，探究不同C/N双膜系统的脱氮效果。结果表明，当C/N=2时，其对NO₃^--N、NH₄⁺-N、TN及COD的协同去除效果最好，COD、NO₃^--N、NO₂^--N、NH₄⁺-N、TN的去除率分别达到79.16%、78.40%、88.41%、77.04%和77.31%，是适合MBR-MBfR双膜耦合系统的最佳碳氮比。用于处理实际废水经过20 d的运行，结果表明，COD、NO₃^--N、NH₄⁺-N、TN去除率分别达到75.88%、80.02%、76.42%和80.92%。达到较好的双膜耦合效果，为反应器高效脱氮以及去除含有有机碳的低C/N废水提供参考和技术支持。高通量测序结果表明：1)作为氨氧化菌(AOB)的亚硝基...     

生物炭添加对人工湿地处理农村生活污水的影响

以生物炭作为基质填料构建垂直流人工湿地,探讨不同进水C/N和曝气量条件下,人工湿地处理农村生活污水的净化效果。结果表明：进水C/N减小会导致湿地出水NH₄⁺-N、TN和TP浓度显著升高;曝气量从0.2 L/min提高至0.6 L/min时,湿地对COD、NH₄⁺-N和TN的去除率增加,但是继续提高曝气量,出水TP浓度明显增大;间歇微曝气-改性生物炭添加的湿地系统对COD、NH₄⁺-N、TN和TP的平均去除率分别为85.09%、99.15%、99.41%和91.40%,出水水质达到《城镇污水处理厂排放标准》(GB18918-2002)一级B标及以上。以生物炭为人工湿地基质填料可提高农村生活污水的处理效果。     

锰负载固相碳源在处理生活污水中脱氮性能研究

生物强化脱氮技术是城镇污水处理厂重点关注的技术之一,现有大量研究表明改性填料可以增强污水生物脱氮效果。制备了一种锰负载丝瓜络填料,构建以锰负载丝瓜络为生物载体的生物滤池系统,应用同步硝化反硝化(SND)技术处理模拟低碳氮比生活污水,考察反应器的启动及一系列C/N条件下系统脱氮性能的变化情况。结果表明,系统运行20 d后,实验组和对照组总氮去除率分别可达39.92%和60.07%左右,实现了SND的启动;且在反应器启动阶段,实验组COD、NH₄⁺-N、TN平均去除率均高于对照组,分别提高了4.61%、20.09%、16.31%。在DO=(4.0±0.5)mg/L、HRT=12 h,进水C/N=5的条件下,实验组NH₄⁺-N、TN平均去除率分别可达88.95%、64.98%,相较对照组分别提高9.72%、10.84%。可见锰负载物可提高污水处理中NH₄⁺-N、TN以及COD的去除效果。     

空气吹脱法去除焦化废水中的氨氮

焦化废水是一种典型的工业废水,通常含有浓度高且毒性大的氨氮(NH₄⁺-N),为了去除高浓度的NH₄⁺-N,采用填料吹脱柱对焦化废水进行预处理,重点考察了废水pH、废水温度(T)和气液比(R_a,w)三个因素对废水中NH₄-N和总氮(TN)去除效果的影响。同时,还将实验数据与理论计算值进行了对比分析。实验结果显示,在所选择的因素取值范围内,三个因素对NH₄-N去除效果影响的强弱顺序依次为废水pH、T和R_a,w。在废水pH=10.00,T=50°C、R_a,w=1 500、废水流速为0.8 L/min的条件下,采用本实验装置反应90 min,可以去除焦化废水中90.68%的NH₄-N以及88.65%的TN。废水中NH₄-N浓度的降低,使得焦化废水在污水厂进行处理成为可能。     

HRT和曝气量对AAO-BAF系统反硝化除磷性能的影响

以COD/TN为4左右的生活污水为处理对象,通过调节系统进水流量和曝气生物滤池（BAF）曝气量,研究了水力停留时间（HRT）和BAF气水比对AAO-BAF反硝化除磷系统运行性能的影响。结果表明,气水比和水力负荷（HLR）对BAF的硝化性能有显著影响,BAF气水比为3：1时,NH₄⁺去除率降低到了72%;当AAO的HRT为4 h,BAF的HLR为3 m³·m^-2·h^-1时,即使BAF的气水比达到8：1,也不能保证NH₄⁺的完全去除。试验得出,AAO-BAF反硝化除磷系统的PO₄^3-去除率与NH₄⁺去除率存在良好的相关关系,为保证90%以上的磷去除率,NH₄⁺去除率应该达到98%。当AAO的HRT≥6 h,BAF气水比≥4：1时,AAO-BAF系统对COD、NH₄⁺、TN和PO₄^3-的去除率分别可达87%、99%、80%和95%。