扬水曝气/生物接触氧化工艺的除藻效果研究

研究了扬水曝气与生物接触氧化组合工艺对藻类的去除效果，考察了生物填料悬挂于水体的深度、距扬水曝气器的距离以及生物接触氧化反应器的水力停留时间（HRT）等因素对除藻效果的影响。试验结果表明：扬水曝气／生物接触氧化组合工艺对藻类的平均去除率为41．7％．对蓝藻、绿藻、硅藻的平均去除率分别为39．3％、23．7％、31．3％，对滦河源水中优势藻种——铜绿微囊藻的平均去除率为25．6％；生物填料可以悬挂在扬水曝气器周围25m、深度为0～3m的水体内，HRT以3h左右为宜。     

福州市东南区水厂原水生物预处理试验研究

采用悬浮填料生物接触氧化法对福州市东南区水厂的微污染原水进行预处理,考察了该工艺的处理效果及影响因素,并针对原水中污染物的周期性变化规律,提出了可行的工艺设计参数和建议。结果表明,当原水的氨氮和CODMn分别为(0.15~2.0)、(2~4.1)mg/L时,在HRT为1 h、气水比为1∶1的工况下,生物接触氧化工艺对氨氮和CODMn的去除效果较好,平均去除率分别可达70%以上和15%左右。随HRT的缩短、水温的降低及气水比的减小,系统对氨氮的去除效果会相应下降,但原水的水温基本满足工艺的要求,而要保持填料的流化状态,曝气量需在2m3/(m2.h)以上。可行的生物预处理工艺设计参数:采用两级生物接触氧化工艺串联运行,总HRT为45~60 min、总气水比为(0.8~1.2)∶1。     

叠式曝气生物滤池预处理高氨氮原水

针对南方地区存在季节性高氨氮和有机物污染的水源水,采用叠式曝气生物滤池进行生物预处理.枯水期水温≥5℃,滤速为8 m/h,气水比为0.5～1.5,原水氨氮、CODMn和浊度的周均值分别为5.02～9.45 mg/L、5.79～10.1 mg/L和19.7～63.1 NTU,叠式滤池出水对应指标分别为0.30～0.96 mg/L、3.24～5.85 mg/L和3.83～19.9 NTU(去除率分别为90.3%、42.7%和66.3%),符合<地表水环境质量标准>(GB 3838-2002)的Ⅲ类标准.丰水期滤速为12 m/h,气水比为0.3～0.5,原水氨氮、CODMn和浊度的周均值分别为2.19～3.41 mg/L、5.30～7.56 mg/L和27.3～40.1 NTU,叠式滤池出水对应指标分别为0.18～0.41mg/L、2.87～4.50mg/L和5.43～16.8 NTU(去除率平均为89.3%、40.2%和65.0%),符合GB 3838-2002的Ⅱ类标准.初滤池去除了原水中大部分可滤SS,为曝气生物滤池的稳定运行创造了条件,同时使曝气生物滤池过滤水头损失的24 h变化量不超过2 kPa,满足了多座滤池共用鼓风曝气系统,实现均匀曝气对过滤水头损失的控制要求.叠式曝气生物滤池的工艺投资约为140～180元/m3,运行费用约为0.05～0.07元/m3.     

生物接触氧化工艺处理高氨氮污染河水的研究

以悬浮填料和火山岩为生物载体,研究了单级好氧生物接触氧化工艺和缺氧/好氧两级生物接触氧化工艺对模拟高氨氮污染河水的处理效果.在进水COD为150～350 mg/L、氨氮为18 ～36 mg/L、总水力停留时间为8h的条件下,两种工艺都能有效去除有机污染物,对COD的平均去除率分别达到82％和92％.缺氧/好氧两级生物接触氧化工艺较单级生物接触氧化工艺具有更强的去除NH4+ -N能力,二者对NH4+ -N的平均去除率分别为83％和32％.硝化潜力试验表明,两级生物接触氧化工艺中好氧生物膜的氨氧化速率达到4.50×10-3 g/(g·h),而单级生物接触氧化工艺的仅为1.09×10-3 g/(g·h).前置缺氧区能够强化好氧区对氨氮的去除,并有效降低了能耗.     

高速给水曝气生物滤池预处理微污染原水

针对南方地区的微污染原水,采用高速给水曝气生物滤池进行生物预处理,滤速为16 m/h,气水比为0～0.5.原水氨氮为0.04～3.48 mg/L,出水氨氮为0.01～0.48 mg/L,满足<生活饮用水卫生标准>(GB 5749-2006).原水CODMn为0.89～5.6 ms/L,出水为0.61～4.3 mg/L,平均去除率为18.9%.高速给水曝气生物滤池采用大颗粒轻质陶粒,去除浊度平均仅6 NTU左右,枯水期由于原水浊度较低,故表现为浊度去除率较高,而丰水期浊度去除率只有普通曝气生物滤池对浊度去除率的1/3左右.滤池24 h过滤水头损失<5 kPa,冲洗前后过滤水头变化量<0.5kPa,适合多座滤池共用鼓风曝气系统.高速给水曝气生物滤池配有下冲洗系统,能够有效地将SS和藻类全部洗出滤池,确保过滤水头能够长期稳定.该滤池的工程投资约100～130元/m3,运行费用约0.03～0.05元/m3.     

运行方式对曝气生物滤池实现短程硝化的影响

为研究曝气生物滤池处理氨氮废水时运行方式对实现短程硝化的影响,进行了连续进水交替曝气、进水曝气停水停气和进水停气停水曝气3种运行方式试验,并考察了连续进水交替曝气条件下3种不同交替曝气时段分配比例,即曝气:停气分别为(4∶4)、(5∶3)、(2∶2∶2∶2)对系统运行效果的影响.结果表明,在连续进水交替曝气条件下,当进水氨氮为53 ～ 101 mg/L、温度为33℃、水力停留时间为8h、气水比为22.7、交替曝气时段分配比例为5:3时可实现并维持90％以上的亚硝酸盐氮积累率,此时对氨氮的去除率也在70％以上.研究表明,通过调控运行方式可较好地实现曝气生物滤池的短程硝化,并获得较高的氨氮去除率和亚硝酸盐氮积累率.     

接触氧化/生物过滤工艺预处理微污染高浊度源水

针对微污染高浊度源水的水质特点,采用接触氧化/生物过滤组合工艺对其进行预处理,并与传统曝气生物滤池(BAF)工艺进行对比。结果表明,接触氧化/生物过滤组合工艺对CODMn、UV254的平均去除率分别为33.3%、23.4%,优于BAF工艺的;而对亚硝态氮和氨氮的去除率分别为81.7%、82.6%,略低于BAF工艺的;对浊度的平均去除率为74.2%,比BAF工艺的高出了约30%;与无预处理工艺相比,接触氧化/生物过滤工艺可使后续混凝处理平均节省23.1%的投药量,而BAF工艺仅节省11%的投药量。     

臭氧/生物活性炭工艺处理微污染源水的效能

福州市东南区水厂的主体工艺为机械加速澄清池和双阀滤池,受闽江口潮汐反涌的影响,其源水中的氨氮浓度升高并呈周期性的变化,导致出厂水水质不能达标.采用三段式臭氧接触池/生物活性炭滤池工艺处理澄清池出水,考察了其净化效果及影响因素.结果表明:在臭氧投加量为2.0 mg/L、三个接触室的气量比为5∶3∶2、活性炭滤池空床接触时间(EBCT)为15 min时,臭氧/生物活性炭工艺对氨氮和有机物的去除效果较好,对氨氮的平均去除率可达75％以上,对CODMn和UV254的去除率分别为(29％～54％)和(50％～64％).与下向流运行方式相比,采用上向流方式可使对氨氮和有机物的去除率提高5％ ～10％.     

活性无烟煤滤池处理高氨氮原水的中试研究

针对南方饮用水源水氨氮和有机物浓度季节性上升的特点,开展了活性无烟煤多功能滤池处理高氨氮原水的中试研究。中试处理规模为120 m3/d,滤速为8 m/h,原水氨氮平均浓度为3.1 mg/L。试验结果表明,滤池进水溶解氧浓度不足会导致工艺出水氨氮浓度高于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),同时伴随有亚硝态氮的积累;当采用纯氧曝气提高滤池进水DO至11.9～13.6 mg/L后,活性无烟煤滤池的净水效果大幅提高,出水氨氮<0.1 mg/L,亚硝态氮浓度几乎为零,氨氮全部转化为硝态氮,氨氮有效去除浓度与所需DO浓度的比值平均为1∶4.49。在纯氧曝气条件下,滤池对氨氮的去除率达到97%,对CODMn和UV254的去除率均在44%左右。     

微污染东平河原水的生物预处理特性与效果

以齿轮型生物载体为悬浮填料,在连续或间歇曝气条件下,改变气水比,对氨氮含量为1.5~2.5 mg/L、浊度为15~20 NTU的东平河微污染原水进行生物接触氧化预处理,研究其挂膜与处理特性以及停曝比、气水比等对去除氨氮的影响。结果表明:仅需7 d填料表面即附着一层黄褐色的生物膜,其以菌胶团为主,生物量达70 nmol/g。连续曝气,且气水比为(0.5∶1)和(1∶1)时,对氨氮的平均去除率分别为75%和66%;而在间歇曝气条件下,停曝比为(3∶5)~(3∶1)时,对氨氮的去除率增加显著,达80%~90%。氨氮浓度2 mg/L时,出水亚硝酸盐氮含量达0.15~0.25 mg/L,但仍满足饮用水水质标准。