双向流过滤系统催化氧化同步去除地下水中氨氮和锰

在中试条件下,将含有铁锰氧化膜的活性滤料应用于双向流催化氧化过滤系统,以缩短滤层厚度、增大水力负荷,充分利用原水中携带的溶解氧催化氧化同步去除地下水源中的氨氮和锰,并与单向流过滤进行对比。结果表明：采用双向流催化氧化过滤系统能同步将氨氮（<1.5 mg/L）和锰（<3.0 mg/L）持续处理达到《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2022）。与单向流过滤相比,当滤速为8.0 m/h时,双向流滤层水力负荷增加1倍且反冲洗周期缩短19%,单位时间内滤料对氨氮和锰的总去除量分别提高了56.6%和69.5%,体积氧化速率提升3倍。因此,采用双向流催化氧化过滤能充分利用原水中的溶解氧和活性滤料的全层氧化能力,在同等条件下大幅提高了系统处理水量和处理效率。用SEM、BET和EDS等对滤料进行微观表征,发现在运行过程中,比表面积增大了4倍,活性滤料表面会形成新鲜附着的锰氧化膜,且双向流上下层滤料并无明显区别。     

铁锰菌和硝化菌同步去除铁、锰和氨氮的研究

在实验室条件下,提取人工挂膜启动后运行效果良好的除铁、锰和氨氮的BAF滤料上的混合菌,将其分离富集培养出铁锰菌和硝化菌,研究了铁锰菌、硝化菌和混合菌各自同步去除铁、锰和氨氮的效能。结果表明,铁锰菌不仅对铁和锰具有去除作用,对氨氮也有去除作用,且主要为亚硝化作用;硝化菌仅对氨氮有去除作用,对铁和锰则几乎无去除作用;混合菌同步去除铁、锰和氨氮的效果最好,铁锰菌和硝化菌共存对同步去除铁、锰和氨氮具有协同作用。     

锰质滤膜活性对接触氧化除锰及除氨氮效能的影响

采用3种不同浓度的二价铁污染成熟锰质活性滤膜,考察锰质滤膜活性对滤柱的长期除锰及除氨氮效能的影响。结果表明,增大二价铁浓度会影响锰质活性滤膜的催化氧化性能,导致出水锰浓度超标长达数月,但对氨氮的去除效能却无显著影响。活性滤膜恢复再生时间随着二价铁浓度的增大而延长,当进水二价铁浓度分别为5、10、20 mg/L时,滤柱的恢复再生时间分别为92、104和112 d。二价铁污染对铁锰氧化菌数量没有显著影响,在为期125 d的实验过程中,上层滤料表面铁锰氧化菌数量可达到105CFU/cm3,并持续增长,但除锰效果却显著恶化,可见在成熟砂滤柱内,活性滤膜的催化氧化性能在除锰过程中起着主要作用,而生物催化氧化作用是次要的。     

膜吸收法去除丙烯腈废水中的氰化物和氨氮

采用膜吸收法处理丙烯腈废水,考察了对氰化物和氨氮的去除效果及影响因素。结果表明,将废水调至酸性、适当增大NaOH吸收液浓度和膜接触面积均可提高对氰化物的去除效果,而适当增大废水的流速可提高对氰化物的去除速率。膜吸收法去除废水中氰化物和氨氮的顺序对氰化物的去除效果影响较大,若先去除氰化物再去除氨氮,对氰化物的去除率70%;反之,对氰化物的去除率可达85.5%以上。膜吸收法对氨氮的去除效果较好,去除率高达93.3%。     

高锰酸钾强化混凝工艺对受污染地表原水中藻类和藻毒素的去除效能研究

对高锰酸钾强化混凝工艺去除藻类和藻毒素的效果分别进行了实验室烧杯试验和水厂现场生产性试验研究。研究结果表明高锰酸钾预氧化能够强化常规工艺的混凝过程,对藻和藻毒素的去除率有较大提高,同时对浊度和高锰酸盐指数等常规指标的去除也有显著改善,是水厂预氯化工艺的理想替代工艺。     

低温下生物增效技术对去除氨氮效果的改善

在冬季水温低的情况下,为改善对氨氮的去除效果而实施了生物增效试验,连续30d向某污水处理厂的曝气池投加硝化菌,研究了投加菌剂后对氨氮的去除效果.投加菌剂10 d后,在水温为12.4 ～ 15.2℃时,二沉池出水氨氮浓度＜15 mg/L,对氨氮的去除率由68.6％提高至84.7％,处理水量由6.2×104 m3/d提升至7.5×104 m3/d.菌剂投加期结束后的30 d内,在维持高处理水量的前提下,出水氨氮＜7 mg/L,去除率＞91％,处理水量超过设计水量约25％.同时,该技术的费用较低,直接菌剂成本仅为0.067元/m3.     

悬浮填料流化池预处理去除珠江水中的氨氮

采用悬浮填料流化池去除珠江源水中的氨氮,分析了在自然挂膜条件下,原水氨氮浓度、水温、气水比、停留时间、有机物浓度对氨氮去除效果的影响.结果表明:在气水比为1:1、停留时间为2h、填充率为50%的条件下,流化池对氨氮的去除率达80%～91%;氨氮填料表面负荷随温度的升高以指数的方式增加;在水温相同时,随着原水CODMn浓度的升高,对NH 4-N的去除率呈下降趋势.     

生物膜电极工艺去除微污染源水中氨氮的研究

采用生物膜电极工艺去除微污染源水中的氨氮.在好氧区利用金属阳极电解产氧,在硝化细菌的作用下使氨氮转化为硝酸盐氮或亚硝酸盐氮;在缺氧区利用碳棒作为阴极电解产氢,实现反硝化脱氮.试验结果表明:C/N、电流强度、氨氮浓度、进水流量等对去除总氮均有影响;在流量为3 L/d、无外界供氧、电流强度为19.5 mA、C/N为1的条件下,当进水COD为10 mg/L、氨氮为7 mg/L时,对总氮的去除率可达95.6%,显著改善了水质.     

处理低温低碳源污水的倒置A~2/O工艺强化脱氮研究

针对重庆市鸡冠石污水处理厂的倒置A2/O工艺在低温条件下处理低碳源污水时脱氮效果不稳定的问题进行了生产性试验研究。在低温时有针对性地采取了提高污泥浓度到5 500～6 000 mg/L、控制曝气池的DO在1.2 mg/L左右等措施,使出水TN稳定在15.5 mg/L左右,对TN的去除率达到62%左右,与前两年的低温脱氮效率相比提高了8%,实现了出水TN的稳定达标排放。同时通过优化对二沉池的运行管理,确保了刮泥机的正常工作与出水SS的达标。     

上向流曝气生物滤池去除氨氮效果及影响因素分析

在滤速为0.8 m/h、曝气量为25 L/h的条件下,研究了水温、COD容积负荷、NH4--N容积负荷对上向流曝气生物滤池(UBAF)去除城市污水中NH4--N效果的影响.结果表明,水温是影响UBAF去除NH4--N效果的主要因素,水温较高时UBAF对NH4--N的去除效果较好,但低温时其对NH4--N去除率的影响较大;当COD容积负荷较高时,其对NH4--N的去除有明显的抑制作用,且低温条件下其对NH4--N去除率的影响较高温条件下显著;在NH4--N容积负荷相对较高而水温较低时,NH4--N容积负荷对NH4--N去除率的影响相对较大.     

低温条件下生物转盘处理低浓度污染地表水

为实现低温条件下(冬季水温为8~15℃)快速启动生物转盘处理低浓度污染地表水,采用自然挂膜法G1、活性污泥挂膜法G2和硝化菌挂膜法G3这3种方式进行生物转盘挂膜,并对出水指标与生物膜表观形貌、群落组成进行对比研究。结果表明,从启动速率与抗冲击负荷能力来看,G3>G2>G1;25 d后接种硝化菌的生物转盘对氨氮的去除率即可达到88.78%。稳定运行后,3种挂膜方式的生物转盘对低浓度污染地表水的处理效果相近,对NH4+-N和COD的去除率均可稳定在90%和20%。3种挂膜方式的微生物丰度与种类相似,与硝化反应有关的细菌主要有Nitrosospira、Candidatus nitrotoga、Nitrosomonas,在3种挂膜方式中分别占比15.85%、12.04%、12.47%;与COD降解有关的细菌主要有Reyranella、Thermomonas、Polymorphobacter、Sphingomonas与Arenimonas,在3种挂膜方式中分别占比10.69%、12.39%、15.02%。微生物多样性和均匀度呈现出后端生物转盘盘片大于前端的趋势,说明微生物种类和均匀度与污染物种类和浓度有关。     

高锰酸钾与粉末炭联用处理微污染源水

烧杯试验和生产应用的结果表明,高锰酸钾与粉末活性炭联用对低温低浊微污染源水具有明显的强化处理效果,能显著降低滤后水浊度和高锰酸盐指数。但高锰酸钾与粉末活性炭的投加顺序对混凝效果有一定的影响,在投加混凝剂快速搅拌末活性炭可取得很好的强化混凝效果。生产运行结果还表明,少量剩余高锰酸钾可被粉末活性炭还原,而后被混凝过程去除。     

处理低温低浊水的混凝剂优选

通过混凝沉淀烧杯试验和水厂生产性试验,对硫酸铝（AS）和几种聚氯化铝（PAC）进行了优选,最终确定由深圳中润水工业技术发展有限公司提供技术、太仓新星轻工助剂厂生产的ZR-3型聚氯化铝的混凝沉淀效果最佳.在水温较低（＜10℃）时,与硫酸铝相比其投加量（以氧化铝计）可降低50%左右,药剂费可降低15%左右,出厂水pH值可提高0.2～0.3,余铝含量可下降约50%,并可大幅减少污泥产量,同时混凝剂投加量与沉淀池出水的pH值和铝含量具有较高的相关性.工程投产后取得了显著的社会效益和经济效益.     

异养硝化菌生物增强活性炭处理低温水的效能

为研究异养硝化菌Y7和Y16对低温水的处理效果,构建生物增强活性炭(BEAC)滤柱,其中A滤柱接种Y7菌株,B滤柱接种Y16菌株,C滤柱接种Y7+ Y16混菌,以不接菌活性炭滤柱(D)作为对照.在5℃下研究了工艺对氨氮和CODMn的去除效果、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮的积累特征以及进水DO含量和滤速对BEAC工艺运行效果的影响.结果表明,BEAC工艺对氨氮的去除效果优于GAC,其中C滤柱对氨氮的降解能力最强,运行期间并未出现硝酸盐氮与亚硝酸盐氮积累现象,启动期间对氨氮的最大去除率达到26.88％,对CODMn的最大去除率达到85.12％.进水溶解氧浓度对各滤柱去除氨氮和CODMn几乎没有影响;低滤速有利于BEAC对氨氮的降解,但对去除CODMn的影响较小.     

有机复合脱氮剂/吹脱法与直接吹脱法的除氨对比

自制一种以乳酸乙酯为主体的有机复合脱氮剂,并对比了直接吹脱法和有机复合脱氮剂/吹脱法对氨氯的去除效果.结果表明,有机复合脱氮剂/吹脱法对氨氮的去除率可达99.99%以上,废水中剩余氨氮的浓度最低可达0.2 mg/L.有机复合脱氮剂/吹脱法的最佳pH比直接吹脱法的低,节省了加碱量;其最佳气液比是直接吹脱法的1/10,大大节约了能耗.有机复合脱氮剂/吹脱法前0.5 h的平均吹脱速率是直接吹脱法的2倍.在常温条件下,其吹脱1.5 h后对氨氮的去除率比直接吹脱6 h的高;而在加热条件下,其吹脱1 h后对氨氮的去除率就比直接吹脱6 h的高,从而大大缩短了吹脱时间.