BAF工艺深度处理四环素类制药废水研究

针对市政污水处理厂、制药厂和医院污水处理厂出水中的抗生素残留,采用曝气生物滤池（BAF）工艺进行深度处理。分别建立了两组曝气生物滤池实验装置,研究不同抗生素残留浓度、不同水力停留时间条件下对污染物降解及微生物菌群变化规律。长期实验结果表明,在进水抗生素浓度低于1 mg/L的情况下,COD、氨氮的去除效果稳定,在水力停留时间为10 h时,四环素类抗生素的去除率均在82.5%以上。对BAF中微生物群落的分析表明：投加抗生素后,BAF中微生物种群多样性明显降低。Proteobacteria（变形菌门）是主要的菌群,且丰度变化最大;Alphaproteobacteria（α-变形杆菌纲）、Flavobacteriia（黄杆菌纲）和Betaproteobacteria（β-变形杆菌纲）丰度增加,该菌属可以适应抗生素废水;Acidovorax（嗜酸菌属）和Flavobacterium（黄杆菌属）丰度增加,具有反硝化作用的菌属可优势生长。     

温度和pH对海水曝气生物滤器硝化性能的影响

为研究不同环境因子对曝气生物滤器硝化作用的影响,采用人工模拟海水养殖废水,研究了在不同温度(10、15、20、25、30℃)与不同pH值(7.0、7.5、7.7、8.0、8.5)条件下,生物滤器(玻璃材质,高60 cm,内部直径10 cm)对总氨氮(TAN)、亚硝酸盐氮(NO_2^--N)的处理情况。结果表明:在温度为10～25℃时,生物滤器对TAN、NO_2--N)的处理情况。结果表明:在温度为10～25℃时,生物滤器对TAN、NO_2^--N的去除速率随着温度的上升不断增加;当温度为25℃、pH为7.7时生物滤器对TAN的体积去除速率最大,达到(0.793 1±0.023 1)mg/(L·h);当温度为25℃、pH为7.5时,生物滤器对NO_2--N的去除速率随着温度的上升不断增加;当温度为25℃、pH为7.7时生物滤器对TAN的体积去除速率最大,达到(0.793 1±0.023 1)mg/(L·h);当温度为25℃、pH为7.5时,生物滤器对NO_2^--N的去除速率明显高于其他处理组,并在150 min左右完成对NO_2--N的去除速率明显高于其他处理组,并在150 min左右完成对NO_2^--N的去除;试验过程中各处理组均存在不同程度的NO_2--N的去除;试验过程中各处理组均存在不同程度的NO_2^--N积累现象,在温度为10～25℃、pH为7.0～8.5时这种现象随着温度和pH值的升高不断加剧。研究表明,相较于亚硝酸盐氧化菌(NOB),氨氧化菌(AOB)对环境温度、pH值变化适应能力更强,该研究结果可为曝气生物滤器的高效及稳定运行提供理论指导。     

珊瑚砂和陶粒填料曝气生物滤池处理生活污水的对比

将珊瑚砂作为曝气生物滤池(BAF)的填料,能有效节省岛礁生活污水处理设施的建设成本。以陶粒填料BAF为参照,在分析珊瑚砂理化性质基础上,对比研究珊瑚砂和陶粒两种填料BAF处理生活污水的效能,明确了珊瑚砂填料BAF的技术特点。珊瑚砂表面粗糙,其主要元素为Ca、O、C,适于作为BAF的填料。陶粒填料BAF较珊瑚砂填料BAF对COD和NH_3-N的去除效果更好,且前者较后者有更高的氧利用率。珊瑚砂填料BAF适于COD容积负荷较低的情况,具有良好的同步硝化反硝化性能。当COD容积负荷5.2 kg/(m~3·d)时,珊瑚砂填料BAF对COD的去除效果优于陶粒填料BAF。在水力负荷较低(0.2 m/h)的条件下珊瑚砂填料BAF中发生了NO_2~--N的积累,存在更多的短程反硝化过程。珊瑚砂填料BAF更适于生活污水的深度处理。     

新型陶瓷填料用于曝气生物滤池可行性试验研究

对装填新型陶瓷填料和生物陶粒的2个曝气生物滤池系统进行了平行对比试验研究。分析了新型陶瓷填料用于曝气生物滤池处理生活污水的可行性及其优缺点,优化了曝气生物滤池系统运行参数。试验结果表明:在好氧区水力停留时间为1.5 h,进水CODcr、NH4+-N、TP分别为135.6 mg/L、42.1 mg/L、0.69 mg/L时,新型陶瓷填料BAF相应指标去除率依次为81.2%、99.8%、68.1%,生物陶粒BAF相应指标去除率依次为80.8%、99.5%、66.7%,在相同运行条件下,新型陶瓷填料反冲洗耗水量小、冲洗效果好、运行成本低。     

基于重力势能驱动的新型旋转移动床梯级净化工艺

结合山地村镇地势高差大的特点，根据水车的运行原理，构建了一套适用于山地村镇生活污水处理的新型旋转移动床梯级净化工艺。通过对复合式双旋转生物移动床进行清水复氧试验，发现其具有良好的曝气性能，跌水高度越高、跌水流量变化范围越小，复氧效果越好。稳定运行期间，对COD、NH₄⁺-N、TN和TP的平均去除率分别为96.5%、91.7%、56.5%和17.5%,COD、NH₄⁺-N和TN的出水浓度达到了重庆市《农村生活污水集中处理设施水污染物排放标准》(DB 50/848—2021)中的一级标准。由于工艺依托生物膜法实现营养物去除，TP去除效果较差。取复合式双旋转生物移动床中的填料进行硝化性能测试，硝化速率为6.058 mg/(gMLVSS·h)，硝化活性较高。高通量测序结果显示，属水平上相对丰度排名前7的微生物均为好氧菌，说明复合式双旋转生物移动床良好的曝气效果对微生物群落起到了选择作用；与去除COD相关的菌属相对丰度之和为32.7%，与硝化有关的菌属相对丰度之和为21.5%。因该工艺整体不需要电能驱动，大大...     

硝酸改性竹炭填料BAF处理小城镇污水研究

采用硝酸改性竹炭曝气生物滤池(BAF)和陶粒BAF对小城镇污水进行处理,考察了两种BAF的挂膜启动特性及水力停留时间、溶解氧浓度、回流比对处理效果的影响。结果表明,两种BAF具有相似的挂膜过程;HRT为4 h时,硝酸改性竹炭BAF与陶粒BAF对COD的去除率接近,约为84%,对氨氮的去除率分别约为87.8%和70.6%;硝酸改性竹炭BAF的整体处理效果优于陶粒BAF;硝酸改性竹炭具有廉价、质轻、耐磨和高比表面积等特点,可替代陶粒用作BAF的优质填料,具有良好的应用前景。     

载体填料高度对生物滤器处理高浓度含氮海水效果的影响

在曝气生物滤池(BAF)中,微生物沿填料层高度有不同分布,参与氧化分解有机物的好氧异养菌和硝化菌之间存在着对生物膜表面空间、溶解氧以及营养盐的竞争,从而使得在生物滤池不同高度处对有机物和NH4-N的去除能力不同.为确定BAF在实际运行的最佳填料高度,本实验采用以竹球、悬浮填料以及陶粒为填料的曝气生物滤池处理高浓度含氮海水.实验结果表明,当流速为1 m/h、温度为18～28 ℃、气水比为1～3∶1以及pH为7.0～8.5时,以竹球、悬浮填料及陶粒为填料的曝气生物滤池的最佳填料高度为60 cm,出水完全达到养殖水水质要求.     

玉米芯与海绵铁复合填料的反硝化脱氮特性

在实验室条件下分别运行以玉米芯/海绵铁复合填料和单纯玉米芯填料的反硝化滤池,分析两类填料的反硝化脱氮效果,考察复合填料对硝态氮的去除率及出水水质。结果表明,复合填料反硝化滤池以生物异养反硝化作用为主,较单纯玉米芯填料反应器表现出更加稳定的反硝化脱氮效果。当进水硝态氮浓度为20 mg/L、停留时间3 h时,复合填料反应器对硝态氮的去除率可以维持在90%以上,出水硝态氮浓度2 mg/L,没有出现亚硝态氮、氨氮的积累和pH值升高现象;3个月的运行期间单位质量玉米芯的脱氮量为0.42 kg/kg,比单纯玉米芯高0.05 kg/kg。因此,玉米芯/海绵铁复合填料作为反硝化滤池的碳源和生物载体具有脱氮效果好、无需连续添加碳源、出水pH值稳定的特点。     

曝气生物滤池对印花废水的脱氮效果研究

采用曝气生物滤池(BAF)处理印花废水,重点考察了水力停留时间(HRT)、C/N值、气水比对其脱氮效果的影响.结果表明:在HRT为4 h、C/N值为2、气水比为5:1的条件下,BAF可达到最佳脱氮效果,对TN、NH<,4><'+>-N的去除率分别达到50%、90%以上.     

基于水厂砂滤填料附着物的BAF启动及其硝化性能

对自来水厂砂滤池上层填料附着微生物的三组培养物进行了16S rRNA基因扩增子测序,分析其群落组成和结构差异,随后将三组培养物混合后成功启动了4个曝气生物滤池并分析各装置的硝化性能。结果表明：三组培养物仅检测出硝化螺旋菌属、亚硝化螺旋菌属和亚硝化单胞菌属三种硝化菌属;在NH₄⁺-N浓度为0.5 mg/L时,硝化螺旋菌属是唯一的高丰度硝化微生物,由于缺少氨氧化细菌的存在,推测该硝化螺旋菌属可能存在完全氨氧化菌。4个曝气生物滤池装置成功启动后,在水力停留时间为2 d的条件下,滤池对NH₄⁺-N均有较高的去除率（>98%）。以石英砂为填料的装置在连续进水的初期NO₃^--N浓度显著降低,由于进水未添加有机物且溶解氧充足,推测装置在此期间发生了好氧条件下的自养反硝化。以活性炭为填料的装置在连续进水后,不仅NH₄⁺-N去除率高,而且还对NO₃^--N有较高的去除率（>99...