改性生物砂滤池对污染物的去除效果及微生物特性

针对石英砂滤料表面去除污染物有限、生物覆膜量不足等问题,以基于复合改性石英砂的生物砂滤池为研究对象,分析了不同生物砂滤池(普通石英砂、表面重构石英砂及表面重构亲水改性石英砂)的除污效果及微生物特性。结果表明,普通生物砂滤池对COD的平均去除率为54. 9%,表面重构、表面重构亲水改性生物砂滤池对COD的平均去除率分别为74. 9%、79. 5%;普通生物砂滤池对氨氮的去除率为74. 7%,表面重构、表面重构亲水改性生物砂滤池对氨氮的平均去除率分别为78. 2%、86. 3%。3种石英砂滤料表面生物量的分布相似,均为沿程递减,其中亲水和阳离子改性生物砂滤池的滤料表面生物量最大,普通生物砂滤池的滤料表面生物量最小。滤池中层滤料表面微生物活性最高,且附着在亲水改性石英砂表面的微生物活性相对最高。     

BAF深度处理二沉池出水的抗冲击能力研究

采用BAF深度处理污水厂二沉池出水,考察了水力负荷和污染负荷冲击对其处理效果的影响。结果表明,BAF对水力负荷冲击有一定的耐受能力,当气水比为2∶1、滤速为2m/h时,对COD和氨氮的去除效果较好,平均去除率分别达到39.59%、81.99%,平均出水浓度分别为16.9、0.3mg/L。同时BAF具有较强的抗污染负荷冲击能力,当进水COD为21.06～55.13mg/L时,出水COD稳定在15mg/L左右,平均去除率在30%以上;当进水氨氮在0.17～5mg/L之间波动时,出水氨氮基本保持在0.3mg/L以下。这表明BAF作为深度处理工艺,具有很好的抗冲击能力,能够保证出水水质的稳定性。     

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。     

上向流与下向流BAF串联处理生活污水的特性研究

将上向流与下向流曝气生物滤池(BAF)串联处理生活污水,研究了组合工艺对COD和NH3-N的去除效能及生物膜上微生物的特性。试验发现,这种组合便于为碳化过程和硝化过程提供不同的反应条件,使对COD和氨氮的去除率得到提高;上向流BAF运行时的水头损失增加较快,运行周期较短;下向流BAF的水流阻力较小,运行周期较长,出水浊度很低;串联运行可以节省反冲洗用水;滤料表面的生物膜和滤料颗粒间隙中的生物絮体都有较高的生物活性,且絮体所起的降解作用和生物膜的一样重要。     

改性石英砂过滤技术用于污水再生回用的研究

通过对石英砂滤料进行改性,研究了改性后滤料表面性能的变化,考察了不同改性滤料对城市污水厂二级处理出水中污染物的去除效果.表面性能分析的结果表明,经不同改性剂涂层后其表面性能存在差异,其中铁铝砂、铁砂及SJ型砂的物理稳定性较好,且表面含有金属氧化物,因而提高了滤料的截污性能.二级处理出水的过滤试验表明,石英砂、铁铝砂、铁砂和SJ型砂对浊度的去除率均在60%以上;与石英砂相比,改性砂对COD、UV254和PO3-4-P的去除率均有所提高,且过滤出水中的PO3-4-P<1mg/L,其中铁砂和SJ型砂的过滤效果稳定,对COD、UV254和PO3-4-P的平均去除率提高明显,分别提高了26%、79%和40%以上.改性滤料经再生后可以重复使用,在城市污水再生回用中具有良好的应用前景.     

两段上向流曝气生物滤池处理生活污水

采用半柔性填料和酶促好氧填料的两段(C段和N段)上向流曝气生物滤池(TUBAF)处理生活污水,考察了水力负荷、COD容积负荷对其除污效果的影响,并分析了C段和N段对系统处理效能的贡献。结果表明,在水力负荷为0.21～0.42m3/(m2.h)的条件下,对COD、SS、氨氮和总氮的去除率均随水力负荷的增加而下降,其去除率分别由88.6%、95.8%、92.6%、38.6%下降到83.6%、89.5%、79.1%和29.4%;在COD容积负荷为0.3～1.0kg/(m3.d)的条件下,对氨氮、COD的去除率随COD容积负荷的增加而缓慢下降,去除率分别在83.2%、84.7%以上;TUBAF有效地实现了功能分区,C段对有机物的去除和N段对氨氮的去除均占总去除量的70%以上。     

Biostyr曝气生物滤池处理城市污水的影响因素

青岛市麦岛污水处理厂采用以聚苯乙烯小球为填料的曝气生物滤池(Biostyr BAF)处理城市污水,研究了水力负荷、气水比、进水COD和NH3-N负荷对Biostyr BAF处理效能的影响.结果表明:在进水COD和NH3-N浓度分别为(60.6 ～215.8)和(8.1 ～41.2) mg/L的条件下,Biostyr BAF的最佳水力负荷为1.0～1.3 m3/(m2·h),最佳气水比为(4:1)～(5:1),最佳COD负荷为2.5～3.7 kg/(m3·d),最佳NH3-N负荷为0.18 ～0.57 kg/(m3·d);在上述最佳运行条件下,滤池出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级B标准;水力负荷、气水比和进水污染物负荷偏高或偏低均不利于Biostyr BAF的高效、稳定运行.     

A2/O与BAF组合工艺处理焦化废水的试验研究

采用A2/O与BAF组合工艺处理焦化废水,分别考察了厌氧段、缺氧段和BAF段的处理效果.结果表明,厌氧段对COD的去除率为16.7％;缺氧段对COD、氨氮、TN的去除率分别为27.0％、32.2％、46.5％;BAF的处理效果较稳定,对COD、氨氮、TN的去除率分别为72.4％、89.7％、18.9％,反应器内存在同步硝化反硝化作用.系统最终出水COD、氨氮和TN平均值分别为153.7、7.7、65.2 mg/L,氨氮值达到了《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级标准.     

聚氨酯泡沫塑料填料的改性试验研究

采用化学氧化—明胶蛋白接枝技术对普通聚氨酯泡沫塑料填料进行改性,并对改性前后填料的表面特性、挂膜速度、生物膜量及除污性能等进行研究。结果发现,改性填料表面的C—O键所占比例提高了47.86%,C—C、C—H键所占比例下降了50.66%;改性填料的表面粗糙度以及亲水性提高;与未改性填料相比,改性填料的生物膜量提高了30%,生物膜量的平均增长速率提高了47%;与未改性填料相比,改性填料对COD和氨氮的去除率均有所提高。     

新型曝气生物滤池处理生活污水试验研究

采用半柔性填料和酶促好氧填料的两段上向流曝气生物滤池(TUBAF)处理生活污水,考察了氨氮容积负荷和溶解氧对其处理效能的影响,并分析了BAF C段有机物的去除对BAFN段处理效果的影响.结果表明,在氨氮容积负荷为0.05 ～0.25 kg/( m3·d)的条件下,对氨氮的去除率为83.2％ ～94.1％;BAF C段和BAF N段的最佳DO浓度分别为(2.0 ～3.0)和(3.0 ～5.0)mg/L,能够有效实现有机物和氨氮的去除;BAF C段对有机物的去除为BAF N段对氨氮的去除提供了较好的外部环境,成功地实现了BAF N段的硝化分区.     

水渣填料曝气生物滤池去除氨氮特性研究

利用水渣为主要原料开发了一种新型曝气生物滤池填料,并以陶粒为参比填料,通过改变进水pH值和氨氮负荷等工艺参数,研究了水渣填料去除氨氮的特性.试验结果表明：水渣曝气生物滤池较陶粒曝气生物滤池具有更明显的去除氨氮的效果.在进水pH值为5.2～5.5,进水氨氮浓度分别为16、32、64 mg/L时,水渣曝气生物滤池对氨氮的平均去除率分别为90.63%、85.39%、63.46%,这是因为该填料能够溶出CaCO3,为硝化反应提供了碱度;而陶粒曝气生物滤池则因碱度不足而导致对氨氮的去除率较低.水渣曝气生物滤池内的pH值沿水流方向呈逐渐升高的趋势,而陶粒曝气生物滤池的则相反.当处理pH值较低而氨氮浓度较高的原水时,与传统的陶粒曝气生物滤池相比,水渣曝气生物滤池更能显示出在去除氨氮方面的优势.     

陶粒中重金属固化及其在BAF中应用研究

含重金属的干污泥为添加剂,自行研制出生物滤料,并以此滤料为对象进行浸出试验研究,在浸出时间为24h和50d时,Cd、Cr、Cu和Pb在pH=1时浸出量最大,当pH≥3时,Cd、Cr、Cu和Pb的浸出量迅速下降,说明酸碱环境对重金属在滤料中的固化作用有一定影响,强酸性条件是影响重金属迁移特性的重要因素。在曝气生物滤池（BAF）中应用自制滤料进行脱氮（同步硝化反硝化）效能研究,当原水C／N为11．5和25．5左右时,对NH4^＋-N和TN的去除率可分别达到85．5％、90．5％、46．6％和49．6％,高于江西陶粒、广州陶粒和山西活性炭的去除率;试验结果对重金属固化、迁移特性机理研究和自制滤料广泛应用有进一步促进作用。     

The effects of media size on the performance of biological aerated filters

Biological aerated filters (BAFs) are an attractive process option, particularly when low land usage is required. They can combine BOD, solids and ammoniacal nitrogen removal and can be utilised at both secondary and tertiary stages of wastewater treatment. Media selection is critical in the design and operation of BAFs to achieve effluent quality requirements. Two size ranges, 1.5-3.5 and 2.5-4.5 mm, of a foamed clay called StarLight C were used in pilot-scale reactors. Both performed well as BAF media, with reactor loads up to 12 kg COD m(-3) d and 4 kg suspended solids m(-3) d (based on working volumes). The most consistent effluent was obtained using the smaller medium since, at flow rates above 0.41 min(-1), the BAF using the larger medium produced an effluent containing more than 20 mg l(-1) of suspended solids for over 30 min after backwashing. Up to 70% longer run times, as determined by reaching a set head loss, were recorded for the BAF containing the larger rather than the smaller medium. Additionally, the development of pressure above the smaller medium filter bed tended to be logarithmic rather than linear. Reactor profiles indicated that suspended solids removal did not occur over the full 2.3 m depth of the columns. The BAF containing the smaller medium utilised a mean depth of 1.7 +/- 0.3 m, whereas a mean depth of 2.1 +/- 0.3 m was used by the larger medium BAF. Both the head loss development data and the suspended solids removal profiles indicated that the smaller medium BAF was underperforming as a filter.     

Capture of water-borne colloids in granular beds using external electric fields: improving removal of Cryptosporidium parvum

Suboptimal coagulation in water treatment plants often results in reduced removal efficiency of Cryptosporidium parvum oocysts by several orders of magnitude (J. AWWA 94(6) (2002) 97, J. AWWA 93(12) (2001) 64). The effect of external electric field on removal of C. parvum oocysts in packed granular beds was studied experimentally. A cylindrical configuration of electrodes, with granular media in the annular space was used. A negative DC potential was applied to the central electrode. No coagulants or flocculants were used and filtration was performed with and without application of an electric field to obtain improvement in removal efficiency. Results indicate that removal of C. parvum increased from 10% to 70% due to application of field in fine sand media and from 30% to 96% in MAGCHEM media. All other test particles (Kaolin and polystyrene latex microspheres) used in the study also exhibited increased removal in the presence of an electric field. Single collector efficiencies were also computed using approximate trajectory analysis, modified to account for the applied external electric field. The results of these calculations were used to qualitatively explain the trends in the experimental observations.     

不同填料对曝气生物滤池除污效果的影响

采用臭氧/BAF组合工艺处理制革园区污水处理厂的二级生化出水,考察了不同填料BAF挂膜启动的运行情况,探讨了臭氧投加量为25 mg/L时不同填料BAF稳定运行的除污效果及机理。平行运行3个BAF,其填料分别为活性炭、陶粒、活性炭/陶粒(体积比为1∶1)。在挂膜启动期间,活性炭和混合填料BAF对COD的去除率表现为先下降再上升最后趋于稳定,32 d后出水COD<60 mg/L,而陶粒BAF对COD的去除效果不明显。稳定运行期间,进水COD、色度平均值分别为117 mg/L和112.5倍,活性炭BAF的出水值则降至50 mg/L和6倍,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级B标准。在此期间活性炭、混合填料和陶粒BAF中的生物量分别为30.69、25.87、15.18 nmol/g。     

两种不同滤料的BAF中硝化菌群特性的比较研究

从分别以沸石、陶粒为滤料的两种曝气生物滤池(BAF)中获取硝化菌群的混合菌样,对其进行分离和纯化培养后,考察其中的微生物组成、优势菌群以及营养类型,并对菌群硝化特性进行比较研究.结果表明,通过调整滤池的运行条件可以实现短程硝化;两种滤池中的硝化菌群均以真菌和放线菌为主;两种BAF中硝化菌群的营养类型不同,其中陶粒滤池中存在异养硝化菌;陶粒宜作为同步硝化反硝化工艺的滤料,而沸石宜作为单独硝化工艺的滤料.     

前置反硝化BAF工艺处理景观水体

为了提高曝气生物滤池(BAF)对景观水体的脱氮效果,开发了前置反硝化BAF工艺,考察了其对景观水体的处理效果及影响因素,并与传统BAF工艺作比较。结果表明,前置反硝化BAF工艺对TN和浊度的去除效果明显优于传统BAF工艺,前者对TN和浊度的平均去除率分别为45%和88%,而后者的分别为30%和47%;两种工艺对COD和氨氮的去除效果相近,但前置反硝化BAF工艺的出水水质更稳定;对于前置反硝化BAF工艺,当水力负荷为1.42~4.95 m/h时,对COD、氨氮和TN的去除率均随水力负荷的增加而降低;在水力负荷为2.12 m/h的条件下,回流比对COD和氨氮的去除效果影响不大,但对TN的去除率随回流比的增加呈先升高后降低的趋势,最佳回流比为1.5∶1;另外,对TN的去除率随进水C/N值的增加而升高,当C/N6时,系统的脱氮效果较好。     

Pilot-Plant Study of a New Wastewater Treatment System

Because of severe space limitations for the reconstruction of its sewage-treatment system, the city of Nagoya has evaluated a space-saving wastewater treatment system comprising a solid-liquid separator (SLS) and biological aerated filter (BAF). The SLS is filled with plastic media forming a 2 m thick layer, and influent suspended solids are removed through the media packed zone. The BAF plant has a 2 m thick layer packed with porous ceramic media and air is diffused from the bottom of the tank.
The paper outlines the new treatment system and the ongoing study of the demonstration plant since 1992. It discusses the respective SS and BOD removal rates and concludes by showing that the new system can reduce retention period and plant area compared with the conventional activated-sludge process.     

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。