化学生物絮凝/悬浮填料床工艺出水深度处理研究

化学生物絮凝/悬浮填料床是一种新型、高效的组合工艺,中试结果表明其出水TP为0.89 mg/L、浊度为9.7 NTU、氨氮为8.8 mg/L、COD为37.3 mg/L.采用流砂微絮凝过滤工艺、复合二氧化氯消毒对其出水进行了深度处理的试验研究,运行结果表明：在微絮凝剂PAFC投量为3.1 mg/L的条件下,出水TP、氨氮和COD浓度分别下降到0.38、7.2和26.6 mg/L,浊度也降至2.2NTU;当复合二氧化氯消毒接触时间≥30 min、游离余氯＞0.5 mg/L时,消毒后出水总大肠菌群≤3CFU/L.该系统维护简单、运行稳定,出水水质优良,各项指标均达到国家〈生活杂用水水质标准〉（CJ/T 48-1999）.     

两种碳基材料对二级出水中有机物的去除特性

针对活性炭与活性焦两种碳基吸附材料,分别开展静态吸附与动态过滤实验,考察了两者对城镇再生水厂二级出水中有机物的去除效果。结果表明:活性焦介孔及大孔丰富,对应孔体积为0.436 cm³/g,为活性炭的1.6倍;准二级动力学模型更适用于两种材料对COD的吸附动力学拟合,活性焦动力学吸附速率常数k₂为活性炭的2倍;水温为22℃时,活性焦与活性炭对COD的Langmuir饱和吸附量分别为230.38、94.14 mg/g。在近4个月的连续运行中,活性焦滤柱对有机物的去除效果全程优于活性炭滤柱,尽管两滤柱在由单纯吸附向生物吸附降解转化的过程中对有机物的去除率有所降低,但对COD的去除率仍可分别稳定在28.43%和22.26%。活性焦颗粒与活性炭颗粒表面ATP含量最高分别为7032.94、5753.52 ng/g。此外,活性焦滤柱对1~10 ku有机物组分,以及腐殖酸类物质、溶解性微生物代谢产物等不同荧光特性有机物均有较好的去除效果。与活性炭相比,活性焦对再生水厂二级出水中有机物的去除效果更优。     

悬浮填料强化污水生物处理的实际作用揭示

向常规活性污泥反应器中投加悬浮填料,理论上讲可以增加单位反应器体积内的生物量,从而强化反应器对污染物的净化能力。然而,无论是自有试验还是参考文献,目前似乎还不能完全肯定悬浮填料对污染物去除的真实强化作用。从自有试验入手,将填料归类为微观比表面积与表观比表面积两种类型填料,剖析近年来国内外较为广泛应用的悬浮填料在污水生物处理过程中的实际净化效果。试验及文献调研发现,主要由内部孔隙构成超大比表面积的微观比表面积填料仅仅在挂膜初期有着有限的强化作用;一旦挂膜孔隙堵塞,强化效果则很难显现。相比之下,比表面积小的表观比表面填料在特定进水条件下可以展示出一定的强化作用。因此,悬浮填料对污水净化的强化作用还有待于进一步探讨。     

Gravel Bed Hydroponic Systems Used for Secondary and Tertiary Treatment of Sewage Effluent

Gravel bed hydroponic (GBH) systems planted with
emergent hydrophytes, such as Phragmites australis (the common reed), treat domestic sewage effluents to acceptable environmental standards in an economic and efficient manner. Biochemical oxygen demand (BOD), ammonia, and coliform bacteria can be reduced by over 90% and dissolved oxygen (DO) substantially increased. In temperate zones, such as Europe, GBH systems can be used to replace conventional small rural treatment works, and for tertiary treatment of final effluents. In tropical and arid zones, GBH systems can provide locally-managed, cost-effective alternatives to hightechnology systems which are inappropriate for use in developing countries. Portsmouth Polytechnic reed-bed sewage treatment GBH projects in the UK and Egypt are discussed and current progress is assessed.     

悬浮填料活性污泥法的脱氮效果及影响因素

投加悬浮填料强化传统活性污泥法的脱氮能力，考察了低温、填料投配比和生物膜量等因素对脱氮效果的影响。中试结果表明，投加悬浮填料和采用前置反硝化的运行方式可使系统的氨氮和总氮去除率得到显著提高。     

加氯消毒对含盐二级出水及管道系统的影响

铸铁管广泛用于不同水质的输配,但是现存管道的设计并未考虑用于输送加氯消毒后的二级出水.通过现场试验,在一个长为68 m、内径为67 mm的模拟管路内,研究了加氯后管内壁生物膜的生长和脱落情况、消毒副产物THMs和HAA<,5>的生成潜力以及对铸铁管的腐蚀程度.结果表明,管内壁生物膜的生长主要受控于水中有机物的含量;当投氯量增加到5.0 mg/L时,生物膜的生长和脱落不受影响;在投氯量相同的情况下,对污泥龄为5～12 d的二级出水进行加氯消毒,不会产生过多的消毒副产物,其中THMs和HAA<,5>的最大生成量分别为40和10μg/L;加氯消毒对输水铸铁管的腐蚀主要受控于DO值而不是水中余氯的含量;腐蚀速率随氧化剂含量的增加而提高,但随余氯提高的速率要比随DO提高的速率小得多.     

不同填料生物滤塔净化城市污水厂恶臭气体研究

为比较不同生物填料用于城市污水处理厂除臭的性能,建立了4套不同填料生物滤塔小试装置,并考察了其对污水厂恶臭气体中H2S的去除性能、压降变化以及填料层的持水能力和pH缓冲能力。结果表明,在空塔停留时间为10～20s、进口H2S8.5mg/m3的条件下,珍珠岩、矿物球、竹片和沸石生物滤塔对H2S均有较好的去除效果,出口H2S浓度可长期稳定达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554—93)的二级标准。沸石生物滤塔对H2S浓度的升高有较好的缓冲和耐受能力,珍珠岩生物滤塔有较强的持水能力,矿物球和沸石生物滤塔有较强的缓冲pH能力。     

在悬浮填料床工艺中对硝化实施自动控制的研究

在分析悬浮填料床硝化反应机理的基础上,为悬浮填料床中试装置设计、配备了自动控制系统,通过在线检测溶解氧和氨氮浓度来实现对硝化反应过程的实时控制。中试结果表明,控制系统运行稳定、反应灵活,处理出水中的氨氮浓度保持稳定,并达到了控制要求。此外,该自动控制系统还优化了曝气过程,使曝气量减少了约20％,降低了运行成本。     

乙酸钠碳源强化生物滤池对二沉池出水的脱氮效果

对于碳源不足的城市污水厂二沉池出水,通过外加碳源提高对其TN的去除率是一种直接而有效的方法.采用生物滤池(滤速为2 m/h)深度处理二沉池出水,并投加乙酸钠碳源,发现当进水混合液的COD>95.0 mg/L时,对TN的去除率可达到98%;部分外加碳源可被DO消耗,只有当进水混合液COD增至57.7 mg/L时,出水DO降到0.8 m/L左右,反硝化现象才逐渐明显;当碳源投加不足时,会出现亚硝态氮的积累,当进水混合液的COD平均为81.1mg/L时,亚硝态氮积累量高达6 mg/L.     

硫代硫酸钠脱氯特性及其动力学分析

考察了二级生物处理出水经氯消毒后采用硫代硫酸钠脱氯的效果。结果表明，在氯消毒后初始余氯为10mgCl2／L的条件下，当反应时间为60min、硫代硫酸钠投量由理论投加量的100％增加至500％时，余氯去除率由41．2％增加到95．5％。硫代硫酸钠脱氯过程为分步反应：在最初的1min内，余氯脱除速率最快；反应1min后，自由氯脱除呈现零级反应，一氯胺、有机氯胺为一级反应；自由氯脱除速度快于一氯胺和有机氯胺，无机氯胺和有机氯胺是硫代硫酸钠脱氯反应速率的限制因素。当以硫代硫酸钠作为脱氯剂时，采用普通活性污泥法的污水处理厂需通过提高硫代硫酸钠投加量来实现快速脱氯，而采用生物脱氮工艺且硝化效果良好的污水处理厂只要保证足够的脱氯反应时间即可实现很好的脱氯效果。     

碳源对SBR工艺同步硝化反硝化的影响

以低C／N值的模拟城市污水为处理对象，借助序批式活性污泥反应器（SBR），研究了碳源种类、C／N值及碳源投加方式对同步硝化反硝化的影响。结果表明，在试验条件下，啤酒与淀粉的混合物比乙酸钠、葡萄糖等易降解有机物更适合作为同步硝化反硝化的碳源，且随着C／N值的升高，对总氮的去除率从58．99％（C／N值为3．3：1时）上升至87％（C／N值为10：1时）；在进水氨氮为30．0mg／L、总氮为32．2mg／L、C／N值为6．7：1及采用间歇投加碳源的条件下，可使出水氨氮、总氮分别降至0．87、1．58mg／L，对总氮的去除率达到了95％，为相同条件下随进水一次性投加碳源的1．32倍。     

甲醇为碳源时生物滤池去除二级出水中氮、磷的研究

以甲醇为碳源，进行了生物滤池去除二级处理出水中氮、磷的试验研究。结果表明，随着甲醇投量的增大则生物滤池出水中的总氮浓度降低，但对总磷的去除率呈下降趋势。当甲醇投量为10mg／L时，生物滤池出水中的总氮〈6．60mg／L，对总氮的去除率〉37％，对总磷的去除率〉43％；当甲醇投量为20mg／L时，生物滤池出水中的总氮〈1．20mg／L，对总氮的去除率〉88％，对总磷的去除率〉9％；当甲醇投量为30mg／L时，生物滤池出水中的总氮〈1．20mg／L，对总氮的去除率〉88％，对总磷的去除率〉6％。当滤速在3～8．5m／h间变化时，陶粒滤池的脱氮除磷效果基本不受影响；砂滤池的脱氮除磷效果稍优于陶粒滤池。     

含炭高密度沉淀池/超滤工艺处理污水厂二级出水

采用含炭高密度沉淀池/超滤组合工艺处理污水厂二级出水,考察了其对常规指标和微量有机污染物的去除效能,并对膜污染特性进行了分析。结果表明,组合工艺对浊度的去除率高达99.9%,出水浊度在0.01 NTU左右;对DOC、UV(254)、TP、氨氮和TN的平均去除率分别为41.02%、49.82%、60.44%、23.34%和10.90%;三维荧光光谱分析表明,组合工艺能有效去除水中的腐殖质和蛋白质类有机物;通过LC-MS/MS检测水中微量有机污染物发现,组合工艺可以使水中的微量有机污染物含量下降66%以上;同时含炭高密度沉淀池预处理能有效减轻膜污染,使跨膜压差增长速度减缓。     

HRT对填料生物膜A/O工艺处理效果的影响

利用投加填料的A/O工艺处理城市生活污水,在填料投加率为50%的条件下,考察了水力停留时间(HRT)对系统处理效果的影响.结果表明:在水力停留时间分别为9、7.5、6.5h的条件下,该工艺对COD和NH4 -N的去除率均能达到83%和97%以上,出水水质达到了<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)的一级A标准.研究结果还表明,在HRT为9h的条件下,对有机物和氨氮的去除效果最好,可作为该工艺的运行参数.     

臭氧/过滤/活性炭工艺深度处理污水厂二级出水

采用臭氧/过滤/活性炭工艺深度处理济南市水质净化二厂的二级出水.结果表明,在臭氧投加量为3 mg/L、滤床和炭床的滤速均为6～12 m/h、各工艺段的接触时间为13 min的务件下,组合工艺对浊度、CODMn、NH4+-N和NO2--N均有一定的去除效果,而对NO3--N基本无去除作用;当原水的平均浊度、CODMn、NH4+-N和NO2--N分别为0.87 NTU、1.24 mg/L、1.78 mg/L、0.13 mg/L时,组合工艺出水的平均浊度、CODMn、NH4+-N和NO2--N分别可降至0.25 NTU、0.79mg/L、1.29 mg/L、0.05 mg/L.     

低碳高氮磷城市污水中碳源组分对反硝化的影响

反硝化过程中可利用的碳源包括快速生物降解物质、慢速生物降解物质和内源代谢物质,碳源的种类及数量对系统的脱氮效果有很大的影响.对上海某污水处理厂的水质测试研究表明污水中快速生物降解碳源、慢速生物降解碳源以及内源代谢碳源的平均比反硝化速率分别为3.10 mgN/(gMLVSS·h)、0.81 mgN/(gMLVSS·h)和0.32 mgN/(gMLVSS·h);污水中的快速生物降解物质占总COD的9.26%～18.5%,慢速可生物降解物质占29.2%～34.6%;污水的反硝化脱氮能力主要由慢速生物降解碳源的含量来决定,占总硝氮去除量的一半左右;快速生物降解碳源反硝化的硝氮占20%左右,内源代谢占30%左右.     

臭氧对二沉池出水的氧化特性研究

采用臭氧处理北京市高碑店污水处理厂二沉池出水,就臭氧对二沉池出水的氧化特性进行了研究。结果表明,臭氧对二沉池出水中的COD、色度、UV254均有较好的去除效果,但对TOC的去除效果较差。试验条件下,臭氧的最佳投加量为10 mg/L、最佳接触时间为15 min,此时对COD的去除率为19.12%,去除单位COD的臭氧投加量为1.79 mg;对色度的去除率为58.59%,去除单位色度的臭氧投加量为1.46 mg;对UV254的去除率为39.57%,去除0.001 cm-1吸光度的臭氧投加量为2.82 mg;TOC/UV254提高到140.29,可生化性提高了1.59倍。     

PAC/AC吸附与超滤膜组合去除二级出水中有机物

对粉末活性炭(PAC)和活性焦(AC)两种吸附材料与超滤膜组合工艺对城市污水处理厂二级出水中有机物的去除能力进行了考察,并对两种组合工艺对膜比通量的影响进行了探讨。结果表明:PAC和AC的最佳投加量均为40mg/L;PAC和AC吸附可提高超滤膜对二级出水中有机物的去除效果,PAC/AC吸附-超滤组合工艺对UV254的去除率可达67.5%⁶9.8%,对DOC的去除率可达46.5%69.8%,对DOC的去除率可达46.5%⁴7.2%;在最佳投加量条件下,AC吸附可减少膜比通量的下降,而PAC由于投加量过大,导致膜比通量下降较快。     

溶解氧对一体式悬浮载体膨胀床生物脱氮的影响

以城市污水为处理对象，研究了一体式悬浮载体膨胀床（ISCEB）反应器中回流液的溶解氧浓度随时间的变化规律，同时考察了消除回流液中溶解氧的方法及其影响因素。结果表明，采用污水与回流液混合的方法可降低混合液中溶解氧的浓度，但其浓度〉0．5mg／L，不能满足反硝化脱氮的要求；向缺氧区中投加污泥可大幅降低溶解氧的含量，在污泥投量与混合液的体积比为1：250、回流比为200％、回流液中溶解氧浓度为3．0mg／L时，缺氧区中溶解氧浓度〈0．5mg／L，此时对氮的去除效果较好，对NH4^＋-N的去除率达94％，对TN的去除率达70％。     

潜流人工湿地深度净化二级处理出水研究

采用页岩／钢渣强化潜流人工湿地深度净化城市污水厂二级处理出水，结果表明，在平均水力负荷为0．32m／d的条件下，当进水COD、TN、TP平均浓度分别为33．9、15．1、1．57mg／L时，出水COD平均浓度为13．2mg／L，去除率为61％，面积反应速率常数（K）值为0．3m／d，温度对去除COD的影响不明显；出水TN浓度在5．4—14．3mg／L之间波动，瓦值为0．09—0．31m／d，去除率受温度的影响很大，随着进水硝态氮所占比例的提高和运行时间的延长，湿地对TN的去除率有上升趋势；稳定阶段出水TP浓度为0．6mg／L，去除率为50％，瓦值为0．26m／d，温度对去除TP的影响不大。