混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺处理制革废水

针对制革废水高悬浮物含量、高有机物浓度及高色度的特点,采用混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺对其进行中试处理研究,重点考察混凝预处理的反应条件（pH、投药量等）、生物反应器的启动策略,以及水力停留时间（HRT）、溶解氧（DO）和水温等运行参数对制革废水处理效果的影响。结果表明：当混凝过程中pH为9.0～10.0,聚合氯化铝（PACl）投加量为350～450 mg·L^-1时,废水悬浮物浓度（SS）、色度、总铬和化学需氧量（COD）去除率的平均值分别为70.4%,73.9%,97.7%和37.9%;基于阶梯负荷启动策略,50 d左右完成联合厌氧折流板反应器的启动,厌氧环节在HRT为20 h、水温30℃左右的条件下能够去除68.2%左右的COD;通过对兼氧-好氧膜生物反应器中DO分布的研究和HRT的优化,该单元的COD和NH₄-N的平均去除率分别达到67.7%和81.3%（HRT 6 h,DO 2.0～3.0 mg·L^-1）。经过组合工艺的处理,系统出水各项主要指标（COD、NH4-N、SS、色度和总铬等）达到DB 44/26-2001一级排放标准,表明本文提出的新工艺在制革废水处理中具有良好的应用前景。     

ABR-MAP-MBR组合工艺处理高浓度养殖废水研究

针对养殖废水高悬浮物、高有机物及高氨氮的特点,采用厌氧折流板反应器/磷酸铵镁沉淀/兼氧-好氧膜生物反应器(ABR-MAP-MBR)组合新工艺对其进行中试处理研究,考察生物反应器的启动运行条件;考察水力停留时间(HRT)、水温和溶解氧(DO)等运行参数对养殖场废水各阶段处理效果的影响;考察MAP沉淀法对ABR厌氧出水的NH_4~+去除效果。结果表明:采用阶梯负荷启动策略,60 d完成ABR反应器的启动,厌氧环节在HRT为24 h、水温25~35℃时COD去除率达73.5%;磷酸铵镁沉淀过程中选择氯化镁、磷酸三钠作为沉淀剂,控制Mg~(2+)∶NH_4~+∶PO_4~(3-)摩尔比为1.2∶1∶0.95,pH为8.5~9.0条件下处理ABR厌氧出水,COD、NH_4~+和PO_4~(3-)-P去除率分别为28.2%、85.4%和89.7%;通过对A/O-MBR反应器HRT和DO的条件优化,该单元的COD、SS、NH_4~+和TN等指标的去除率分别为82.0%、95.2%、72.4%和67.7%(HRT=16 h,O区DO≥3.0 mg·L~(-1))。经过组合工艺的综合处理,系统出水各项主要指标(SS、COD、TN和TP等)达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)一级排放标准,表明该新工艺在规模化养殖场废水处理中具有良好的应用前景。     

折流式A2O-MBR工艺启动过程及影响因素研究

针对MBR工艺的改进和优化，构建了小试规模的折流式A²O-MBR工艺装置，将好氧池分为第一好氧池(O₁)和第二好氧池(O₂)，考察了溶解氧(DO)和水力停留时间(HRT)对处理性能的影响。进水COD、NH₄⁺-N和PO₄^3--P分别为400 mg/L、50 mg/L和5 mg/L。在HRT分别为24 h和12 h条件下，COD、NH₄⁺-N和TN的去除效果保持稳定，平均去除率为90.2%、99.4%、84.8%，平均出水分别为38.1 mg/L、0.3 mg/L和7.6 mg/L。除磷性能受好氧区DO影响较大，将O₁池DO浓度从6 mg/L下降至3.5 mg/L，除磷效果明显改善，PO₄^3--P去除率从45.0%提高至79.5%；在HRT缩短至12 h后，除磷效果保持稳定，出水平均浓度保持在1.0 mg/L。适当降低DO浓度、...     

HRT和曝气量对AAO-BAF系统反硝化除磷性能的影响

以COD/TN为4左右的生活污水为处理对象,通过调节系统进水流量和曝气生物滤池（BAF）曝气量,研究了水力停留时间（HRT）和BAF气水比对AAO-BAF反硝化除磷系统运行性能的影响。结果表明,气水比和水力负荷（HLR）对BAF的硝化性能有显著影响,BAF气水比为3：1时,NH₄⁺去除率降低到了72%;当AAO的HRT为4 h,BAF的HLR为3 m³·m^-2·h^-1时,即使BAF的气水比达到8：1,也不能保证NH₄⁺的完全去除。试验得出,AAO-BAF反硝化除磷系统的PO₄^3-去除率与NH₄⁺去除率存在良好的相关关系,为保证90%以上的磷去除率,NH₄⁺去除率应该达到98%。当AAO的HRT≥6 h,BAF气水比≥4：1时,AAO-BAF系统对COD、NH₄⁺、TN和PO₄^3-的去除率分别可达87%、99%、80%和95%。     

A2/O-BAF工艺短程硝化模式下反硝化除磷效能

采用厌氧/缺氧/好氧-曝气生物滤池(A²/O-BAF)工艺处理低C/N城市污水，研究硝化液回流比为0、50%、100%、150%和200%时该工艺脱氮除磷效能。结果表明，在A²/O中控制污泥龄(SRT)为15d，水力停留时间(HRT)为10h，好氧段溶解氧(DO)为2.0mg/L;BAF中控制HRT为3h、好氧/缺氧曝停时间比为50min∶10min以及硝化液回流比R=200%的条件下，进水COD、TN、NH₄⁺-N和PO₄^3--P的浓度分别为232.61mg/L、53.99mg/L、52.20mg/L和5.54mg/L，系统出水中COD、TN、NH₄⁺-N和PO₄^3--P的浓度分别为34.11mg/L、12.44mg/L、1.01mg/L和0.34mg/L，亚硝积累率(Ni AR)高达95.20%。出水NO₂^--N回流至A<...     

AAO-BAF反硝化除磷系统的二次启动特性

利用厌氧/缺氧/好氧工艺与曝气生物滤池组成的双污泥强化反硝化除磷系统（AAO-BAF）处理生活污水,通过对比污染物的去除性能,分析了该系统除污染物性能的恢复情况。试验用反硝化除磷污泥在室温下放置了1个月。试验期间比较了两种启动方式,AAO反应器中厌氧、缺氧和好氧区的容积比（V_r）分别为2：5：2和2：6：1,记为1^#和2^#。试验结果表明,系统去除有机物和氨氮的性能基本没有恶化。第17 d,两种启动方式得到的TN和PO₄^3--P的去除率分别达到了约75%和92%;去除单位NO^-₃-N吸收的PO₄^3--P量也由试验初的0.5 mg PO₄^3--P·（mg NO^-₃^-N）^-1增加到了1.5 mg PO₄^3--P·（mg NO^-₃-N）^-1 左右。试验结果显示,AAO-BAF系统更适宜采用有利于除磷性能和污泥沉降性能快速恢复的方式1（1^#）进行二次启动。     

生物转鼓反应器氧转移特性及运行效能

采用一种研制的新型生物转鼓反应器(RDBC),内部装填MBBR悬浮填料,通过调节浸没深度和转速可实现厌氧、缺氧、好氧等工况条件下运行,其氧总体积传质系数K_La可达25.87 h^-1,动力效率可达228.62g·(kW·h)^-1。利用生物转鼓分段进水后置反硝化工艺处理模拟生活污水,结果表明:在进水流量6 L·h^-1(HRT 18 h),好氧生物转鼓反应器浸没高度比2/3、转速8 r·min^-1、DO 3.0 mg·L^-1,缺氧生物转鼓反应器浸没高度比5/6、转速4 r·min^-1、DO 1.0 mg·L^-1,进水流量分配比3:1,进水COD、NH₄⁺-N和TN浓度平均值分别为385.0、38.0和38.0 mg·L^-1时,COD、NH₄⁺-N和TN去除率分别达到90.4%、93.7%和80.9%,出水水质可满足我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A排放标准要求。     

短程硝化-反硝化技术在城市生活污水处理中的应用研究

本文以污水处理厂的生活污水和污泥为试验对象,室内进行了100d试验,分析了短程硝化反硝化技术在处理污水时污染物浓度随时间变化情况,结果表明,通过构建周期性的厌氧/低氧环境后,60d内可试验该装置的启动,随后通过构建厌氧/缺氧/低氧环境,最终出水中PO₄^--P浓度在0.5mg·L^-1以下、COD浓度在30mg·L^-1以下、NH₃-N浓度在0.2mg·L^-1以下,PO₄^--P及NH₃-N去除率都在90%以上,COD去除率在85%以上。研究结论可为进一步了解短程硝化反硝化技术处理污水污染物机理提供理论参考。     

厌氧反应器-同步硝化反硝化工艺处理中药废水

采用“IC反应器+同步硝化反硝化+气浮”处理中药制药生产废水,处理水量为1 270 m³/d。经过190 d的稳定运行,厌氧单元的进水COD平均浓度为12 883 mg/L,出水COD平均浓度为2 577 mg/L,平均COD去除率为80%。同步硝化反硝化单元的平均进水TN、NH₃-N分别为266、191 mg/L,平均出水COD、TN、NH₃-N分别为567、39.9、7.64 mg/L,COD、TN、NH₃-N平均去除率分别为78%、96%、85%,出水经过混凝气浮处理,气浮单元出水COD、NH₃-N、TN的平均浓度分别为340、7.26、31.9 mg/L,出水可以稳定满足GB/T 31962—2015《污水排入城镇下水道水质标准》A级标准。     

高浓度制药废水毒性与SPAC反应器运行性能

采用发光细菌法测试了高浓度硫酸盐制药废水中典型污染物（硫酸盐）、转化产物（硫化物）、供试制药废水原水、稀释6倍厌氧处理出水和稀释3倍厌氧处理出水的毒性,硫酸盐、硫化物的半抑制浓度分别为12077.8、78.1 mg·L^-1;供试制药废水原水、稀释6倍厌氧生物处理出水和稀释3倍厌氧生物处理出水的半抑制浓度分别为64.5、44.7和78.9倍。试验了SPAC厌氧反应器处理高浓度硫酸盐制药废水的运行性能,高浓度低流量运行时,反应器最大容积COD、硫酸盐（以SO₄^2-计,下同）去除速率分别为5.76、1.83 kg·m^-3·d^-1,COD和硫酸盐去除率分别为54.1%和71.8%;低浓度高流量运行时,反应器的最大容积COD、硫酸盐去除速率分别为7.52、1.90 kg·m^-3·d^-1,COD和硫酸盐去除率分别为72.8%和80.0%。低浓度高流量运行更易使反应器取得高效。试验了SPAC厌氧反应器对高浓度硫酸盐制药废水毒性抑制的适应性能,运试初期宜将废水稀释5.13倍以上,运试后期可将原水稀释3.32倍。     

温度降低对UMSR处理高氨氮低碳氮比养猪废水效能的影响

针对干清粪养猪废水高氨氮低碳氮比的特点,前期研发了升流式微氧活性污泥反应器（UMSR）,在23℃条件下可实现碳氮的高效同步去除。为降低处理成本,在HRT 8 h和出水回流比45：1的条件下,对UMSR在20℃、17℃和15℃下的COD、NH₄⁺-N和TN去除效果进行了考察。结果表明,当温度阶段性地从20℃降低为15℃时,UMSR对养猪废水COD的去除率变化不大,均可保持在60%以上,但NH₄⁺-N和TN去除率分别从98.9%和79.8%左右大幅下降到了61.8%和39.7%左右。在17℃条件下,UMSR对COD、NH₄⁺-N和TN的去除率分别平均为62.4%、80.7%和71.2%,出水浓度分别为71、55.5和80.7 mg·L^-1左右,完全满足《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB 18596-2001）的要求。在15～20℃范围内,温度的降低并没有显著改变UMSR系统的脱氮机制,仍然保持着以anammox为主要脱氮途径的特征。     

不同来源家庭户用沼气池沼液成分分析及风险评价

采集了中国8个省市的43个不同原料家庭户用沼气池的沼液,进行化学需氧量（COD）、氨氮（NH₄⁺-N）、磷酸盐（PO₄^3-）和重金属等指标分析,阐述不同原料导致沼液成分的差异,评价了不同来源沼液存在的生态风险,旨在为不同来源沼液的资源化利用提供理论依据。研究结果表明,以牛粪和秸秆为原料的沼液COD浓度较高,分别达到6800 mg·L^-1和5800 mg·L^-1;以猪粪和混合粪便为原料的沼液氨氮浓度较高,都超过1800 mg·L^-1,而牛粪原料沼液氨氮浓度明显低于其他原料,平均值仅有450 mg·L^-1,因此以牛粪为原料的沼液COD/NH₄⁺-N显著高于其他三种原料,COD/NH₄⁺-N达到15,而其他三种原料的沼液COD/ NH₄⁺-N均低于5;所有原料沼液磷酸盐浓度的平均值均低于80 mg·L^-1;沼液中汞的污染较严重,且在不同原料和不同地区的沼液中具有普遍性;潜在生态风险指数RI分析结果表明,云南、河南和湖北的沼液RI介于130～260之间,属于中等生态危害,存在一定的生态风险。     

纤维束-活性炭-沸石联用工艺净化城市污染雨水

为了有效控制道路微污染雨水径流污染,利用纤维束-活性炭-沸石联用法对模拟雨水进行处理,考察该系统对浊度、TOC、氨氮及磷酸盐的去除效果。结果表明,当浊度、TOC、氨氮及磷酸盐浓度分别在（3.85~25.60 NTU）、（4.58~17.80 mg/L）、（0.31~1.42 mg/L）和（0.05~0.36 mg/L）范围内时,该联用工艺对上述污染物去除率分别为（79.2%~96.9%）、（82.7%~87.2%）、（87.5%~94.0%）和（52.9%~65.6%）。活性炭对TOC的吸附能力较强,其吸附过程符合Langmuir吸附等温线模型,单分子层最大吸附量为41.70 mg/g;沸石对氨氮和磷酸盐的吸附能力明显,其吸附过程同样符合Langmuir吸附等温线模型,单分子层最大吸附量分别为12.31和0.64 mg/g。该组合工艺是一种理想的净化城市污染雨水的方法。     

升流式微氧生物膜反应器处理高氨氮低C/N比养猪废水的效能

针对高氨氮低C/N比干清粪养猪废水处理面临的脱氮问题,制作并运行了一种升流式微氧生物膜反应器（UMBR）,考察了废水水质和由出水回流比调控的溶解氧（DO）对系统处理效能的影响。结果表明,将系统内DO控制在0.23～0.70 mg·L^-1范围,不会对UMBR的COD去除率造成不良影响,而且能够保证NH₄^--N的氧化效能。但DO为0.70 mg·L^-1的微氧环境,会抑制厌氧氨氧化作用,降低系统的TN去除效能。在HRT 8 h、27℃和DO 0.40 mg·L^-1的条件下,UMBR对NH₄^--N和TN的去除负荷平均可达0.94和0.91 kg·m^-3·d^-1,COD去除负荷也能达到0.60 kg·m^-3·d^-1左右。分析认为,填料的布设及生物膜的着生,不仅保证了UMBR的微生物持有量,而且可为化能自养菌群、氨氮氧化菌群、自养反硝化菌群和异养反硝化菌群等微生物类群创造各自适宜的微环境,是系统保持污染物高效去除的生物学基础。     

Biological treatment of high NH4+-N wastewater using an ammonia-tolerant photosynthetic bacteria strain (ISASWR2014)

Wastewaterwith high NH₄⁺-N is difficult to treat by traditional methods. So in this paper, a wild strain of photosynthetic bacteria was used for high NH₄⁺-N wastewater treatment together with biomass recovery. Isolation, identification, and characterization of the microorganism were carried out. The strain was inoculated to the biological wastewater treatment unit. The impacts of important factorswere examined, including temperature, dissolved oxygen, and light intensity. Results showed that photosynthetic bacteria could effectively treat high NH₄⁺- Nwastewater. Forwastewaterwith NH₄⁺-N of 2300 mg · L^-1, COD/N=1.0, 98.3% of COD was removed, and cell concentration increased by 43 times. The optimal conditions for the strain's cell growth and wastewater treatment were 30 ℃, dissolved oxygen of 0.5-1.5 mg · L^-1 and a light intensity of 4000 lx. Photosynthetic bacteria could bear a lower C/N ratio than bacteria in a traditionalwastewater treatment process, but the NH₄⁺-N removal was only 20%-40% because small molecule carbon source was used prior to NH₄⁺-N. Also, the use of photosynthetic bacteria in chickenmanurewastewater containingNH₄⁺-Nabout 7000mg· L^-1 proved that photosynthetic bacteria could remove NH₄⁺-N in a real case, finally, 83.2% of NH₄⁺-N was removed and 66.3% of COD was removed.     

木质框架土壤渗滤系统处理养猪废水厌氧消化液的效能

为处理高氨氮、低C/N比的养猪废水厌氧消化液, 构建了具有缓释碳源特性的木质框架土壤渗滤系统(WFSI), 并通过运行测试了进水浓度和表面水力负荷(SHL)对系统处理效能的影响。在SHL为0.2 m³·m^-2·d^-1条件下, 当进水COD和NH₄⁺-N平均浓度分别从152和175.5 mg·L^-1提高到421和788.7 mg·L^-1时, 系统对COD的去除率从52.3%提高到61.2%, NH₄⁺-N去除率从84.2%下降到61.5%, TN去除率从28.6%提高到了33.5%, NH₄⁺-N和TN去除负荷分别达到了75.5和41.7 g·m^-3·d^-1。当SHL提高为0.32 m³·m^-2·d^-1时, 系统仍能维持运行, 但处理效能受到显著影响。在进水COD 和NH₄⁺-N分别为265和465 mg·L^-1左右时, COD、NH₄⁺-N及TN的去除率分别平均为56.5%、53.3%和20.9%。木质填料及其附着层形成的NH₄⁺-N浓度梯度, 可使系统承受较高的SHL的同时获得缓释碳源, 并保护氨氧化细菌免受自由氨毒性。     

Simultaneous removal of nitrogen and phosphorus from swine wastewater in a sequencing batch biofilm reactor

In this study, the performance of a sequencing batch biofilm reactor (SBBR) for removal of nitrogen and phosphorus from swine wastewater was evaluated. The replacement rate of wastewater was set at 12.5%throughout the exper-iment. The anaerobic and aerobic times were 3 h and 7 h, respectively, and the dissolved oxygen concentration of the aerobic phase was about 3.95 mg·L?1. The SBBR process demonstrated good performance in treating swine wastewater. The percentage removal of total chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH4+-N), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) was 98.2%, 95.7%, 95.6%, and 96.2%at effluent concentrations of COD 85.6 mg·L?1, NH4+-N 35.22 mg·L?1, TN 44.64 mg·L?1, and TP 1.13 mg·L?1, respectively. Simultaneous nitrification and denitrification phenomenon was observed. Further improvement in removal efficiency of NH4+-N and TN occurred at COD/TN ratio of 11:1, with effluent concentrations at NH4+-N 18.5 mg·L?1 and TN 34 mg·L?1, while no such improvement in COD and TP removal was found. Microbial electron microscopy analysis showed that the fil er surface was covered with a thick biofilm, forming an anaerobic–aerobic microenvironment and facilitating the removal of nitrogen, phosphorus and organic matters. A long-term experiment (15 weeks) showed that stable removal efficiency for N and P could be achieved in the SBBR system.     

廉价氧化镁回收废水中氨氮

药剂成本过高是阻碍磷酸铵镁结晶技术推广应用的关键难题之一。通过改变结晶反应的初始条件,采用廉价氧化镁为镁盐,有效回收废水中的氨氮。研究结果表明,起始pH为2时,氧化镁为镁盐时,废水氨氮去除效率达到90%以上;采用Mg²⁺:NH₄⁺:PO₄^3- 摩尔比为1:1:1,煅烧温度在200～400℃时,氨氮回收率超过82%;XRD和FTIR分析结果表明,不同温度条件下,氧化镁的晶体结构出现畸变,导致Mg O键键长出现变化,红外光谱出现红移及蓝移现象,而Mg O键键长的变化与沉氨效率存在直接的相关性。