竹炭曝气生物滤池去除水中有机物的研究

使用竹炭作为曝气生物滤池的填料,以复合微生物菌进行挂膜,可以提高曝气生物滤池的处理效果,缩短挂膜时间.微生物在反应的过程中是污水处理的主体,也是解决竹炭吸附极限的关键.研究表明,当有机负荷为3.6kgCOD·m-3·d-1以下时,生物竹炭曝气滤池对有机物的去除效率最高可达91.7%,当负荷为4.8 kgCOD·m-3·d-1时,处理效率达79.4%.     

生物滤池处理硝酸盐微污染地表水的效能研究

采用轻质陶粒作为生物滤池滤料处理硝酸盐微污染地表水,研究了反硝化生物滤池间歇接种挂膜法的启动速度和效果、m(C)/m(N)(m(COD)/m(NO3--N))、水力负荷和硝酸盐氮负荷对系统反硝化效能的影响。结果表明,生物滤池可以作为处理硝酸盐微污染地表水的有效手段,当外加甲醇为碳源,水温大于20℃、m(C)/m(N)>5、水力负荷为1.43m3/(m.2h)、系统NO3--N去除率可接近100%;当水温为(14±1)℃,将水力负荷提高到2.87 m3/(m2.h),系统NO3--N去除率能达到90%,NO2--N积累低于0.6 mg/L,系统对水力负荷变化显示出较强的适应性;当水温为(30±1)℃、m(C)/m(N)=6:1,随着NO3--N负荷增加时,3组试验的NO3--N去除率相近,且系统反硝化反应遵循1级反应动力学规律。     

间歇曝气生物滤池对焚烧垃圾渗滤液脱氮的挂膜启动和运行工况研究

为了克服传统曝气生物滤池脱除焚烧垃圾渗滤液总氮效果差的缺点,开发了间歇式曝气生物滤池。通过曝气与停曝的交替循环,使整个反应器轮流出现好氧、缺氧、厌氧的环境从而提高脱氮效率。对于反应器的启动,采用闷曝、小流量逐渐增加负荷连续进水和投加碳源菌种间歇曝气3阶段挂膜法,总挂膜时间为17 d。另一方面,不同的进出水方式对反应器的脱氮效率有较大影响,采用曝气阶段停止进水,停曝阶段加倍进水的运行方式可以使得间歇曝气生物滤池取得最好的脱氮效果,氨氮去除率为75%,总氮去除率为67%。     

不同外加碳源反硝化滤池的挂膜与启动特性研究

研究了不同外加碳源(乙酸钠、乙醇、葡萄糖)的反硝化生物滤池的挂膜与启动过程。在进水体积流量10 L/h(HRT=40 min),进水COD维持在80~120 mg/L的条件下,同时启动3个反硝化生物滤池。乙酸钠滤池和乙醇滤池在启动10 d后亚硝氮积累消失,之后出水水质稳定,挂膜成功;葡萄糖滤池挂膜成功则需15 d。稳定运行后,乙酸钠滤池和乙醇滤池对NO3--N和TN的去除率达到90%以上,葡萄糖滤池达到80%以上。同时监测3个反硝化滤池沿层水样,结果表明,在0~20 cm段,80%以上的NO3--N和TN得以去除,有少量亚硝氮积累,并且在滤柱高20 cm处DO的质量浓度降至1 mg/L以下,p H显著升高;在滤柱高40 cm之后,亚硝氮积累消失。     

曝气生物滤池后置反硝化效能研究

以甲醇为外碳源,对生活污水进行两级串联O-A曝气生物滤池脱氮及去除COD的试验研究。采用陶粒为填料,向二级滤柱中投加甲醇,确定甲醇的最佳投量,考查该种形式的曝气生物滤池脱氮效果及出水COD浓度是否达标。试验表明,甲醇投量为20mg/L时,曝气生物滤池二级出水COD﹑NH3-N﹑NO3--N﹑TN平均质量浓度分别为49.3﹑3.3﹑1.6﹑5.5mg/L,其去除率分别为85.3%﹑85.7%﹑77.1%﹑82.0%。达到很好的脱氮及去除COD效果。出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准中的B级标准。     

曝气生物滤池中无机氮转化规律与降解数学模型

上向流曝气生物滤池反应器(BAF)中的污水、空气从下往上同向流过滤料层,是一种推流式反应器。为研究其沿程无机氮转化特性,试验装置由下至上共设有4个取样口,研究各区间段由于NH3-N负荷、生物数量及活性等不同引起的沿程无机氮转化特性差异。试验结果表明在水力负荷为1.13~2.38 m3/m2.h、气水比为4~5∶1、沿程DO为2.9~5.9 mg/L、NH3-N负荷为0.25~0.5 kgNH3-N/m3.d、不加任何有机碳源的情况下,反应器内以硝化反应为主,进水中70%以上的NH3-N在相对高度0.52以下部分被硝化。曝气生物滤池沿程NO3--N增加,NO2--N含量较少,TN基本维持平衡。依据Eckenfelder模式,BAF滤池中NH3-N沿程转化动力学方程为:Se=Soexp(-0.013 4D/L1.261 2)。     

2级竹炭曝气生物滤池处理校园污水的启动性能研究

研究了上流式2级竹炭曝气生物滤池(UBAF)处理校园生活污水的启动规律。利用2级曝气生物滤池串联的方式,采用复合式接种挂膜的方法对曝气生物滤池进行挂膜启动。设计挂膜时间为31 d,探讨了挂膜过程中COD、BOD5以及NH3-N随时间的变化规律。由于竹炭本身具有一定吸附性,因此以空白试验验证其对COD的吸附效率。结果表明,在挂膜开始的第15天,COD与BOD5的去除率均达到80%以上,进一步以NH3-N含量变化研究,其去除率达到70%以上。表明此时曝气生物滤池挂膜启动成功。     

反硝化脱氮生物滤池中试装置的挂膜启动

针对安徽省蚌埠市五河县污水处理厂二级生化出水总氮(TN)达标困难的问题,提出了反硝化脱氮生物滤池(DNBF)中试装置的提标改造工艺。本次实验采用了连续流递增负荷的自然挂膜方法,通过设定三个速度梯度(3 m/h、5 m/h、7 m/h)来实现挂膜启动。探究挂膜期间低滤层的中试装置对二级生化出水COD、TN、NO3--N的去除效果。研究结果表明:在温度为26～28℃且滤料层设为2.5m的条件下进行挂膜,中试装置的出水中COD和TN的平均值分别为20 mg/L、4.08 mg/L。其中COD和TN的去除率均达到60%以上,NO3--N的去除率达到80%。本实验为五河县污水处理厂的提标改造工艺提供了技术支撑,同时为"准IV类水"的提标改造工程提供了参考。     

气水比对高速曝气生物滤池预处理高氨氮原水的影响

通过人工加铵的方式模拟高氨氮污染水源,采用升流式双层滤料曝气生物滤池进行试验,研究气水体积比对高速曝气生物滤池预处理高氨氮原水的影响。结果表明,处理水量为1.13 m3/h,滤速16 m/h下,随着气水体积比从0.8:1增加到2:1,NH4+-N的去除率由68.03%增大到88.53%,对浊度的去除率影响不大,且亚硝酸盐氮的积累量逐渐减少。当气水体积比为2:1时,高速曝气生物滤池对NH4+-N质量浓度为9~10 mg/L的进水具有较好的脱氮效能,且无亚硝酸盐积累的现象出现,为最佳气水比。     

上向流曝气生物滤池的低温启动试验

探讨了低温条件下曝气生物滤池对城市污水二级处理的挂膜启动方法。根据近年来国内外的曝气生物滤池挂膜研究进展,结合活性污泥接种法和自然挂膜法的特点,采用了活性污泥接种闷曝后逐渐增加流量到设计流量的复合挂膜法,并以氨氮去除率稳定作为滤池启动成功的标志。试验结果表明,低温条件虽延长了曝气生物滤池的挂膜启动时间,但不影响挂膜质量,27 d后挂膜启动完成,此时浊度、COD和氨氮的去除率分别稳定在92%、70%、97%,出水水质良好且稳定,且对滤池短暂关闭后通入常规负荷污水的方式可在短时间重新启动。     

常温下接种回流污泥实现BAF一体化自养脱氮工艺

为实现高氨氮废水的高效低耗稳定去除,在常温条件下,对曝气生物滤池（BAF）中实现与稳定短程硝化-厌氧氨氧化自养脱氮工艺进行了研究。研究结果表明：常温条件下,BAF接种二沉池回流污泥,采用闷曝-连续运行结合的接种挂膜方式,可成功实现短程硝化-厌氧氨氧化一体化自养脱氮。闷曝阶段使种泥活性恢复,而连续流运行过程中游离氨（FA）浓度高,可抑制亚硝酸盐氧化菌（NOB）,实现BAF中亚硝酸盐累积;通过调整BAF回流方式,降低回流液中NO₂^--N,防止NOB生长,并通过厌氧氨氧化（Anammox）滤池出水回流方式,接种微量Anammox菌,运行80 d可实现短程硝化-厌氧氨氧化,140 d后系统运行稳定,总氮（TN）去除率达76.62%。生物滤池有利于短程硝化-厌氧氨氧化工艺的实现与稳定,生物膜中不同厚度存在好氧缺氧环境,利于氨氧化菌（AOB）和Anammox菌共存;滤料的过滤作用有效地防止了Anammox菌流失,使其在系统中不断累积生长。不仅如此,AOB和Anammox菌均为自养菌且生长缓慢,避免了生物滤池的频繁反冲洗,简化了生物滤池的运行。气水比是BAF中一体化运行的关键参数,本研究中最佳的气水比为12：1,氨氮去除负荷达到0.91 kg N·m^-3·d^-1,氨氮和TN去除率分别可达96.86%和85.47%。     

曝气生物滤池挂膜的中试实验

在曝气生物滤池的挂膜实验中，对氨氮指标和有机物指标有效性进行分析比较。实验结果表明，对于曝气生物滤池宜采用相对较稳定的氨氮去除率作为判断生物膜成熟和挂膜成功的基本标志。     

自养型生物过滤器硝化氧化一氧化氮

Carbon foam-a, kind of new engineering material as packing material was adopted in three biofilters with different pore dimensions and adapted autotrophic nitrite nitrobacteria to investigate the purification of nitric oxide (NO) in a gas stream. The biofilm was developed on the surface of carbon foams using nitrite as its only nitric source. The moisture in the filter was maintained by ultrasonic aerosol equipment which can minimize the thickness of the liquid film. The liquid phase nitrification test was conducted to determine the variability and the potential of performance among the three carbon foam biofilters. The investigation showed that during the NO2--N inlet concentration of 200g·L-1-min-1 to 800g·L-1-min-1, the 24PPC (pores per centimeter) carbon foam biofilter had the greatest potential, achieving the NO--N removal efficiency of 94% to 98%. The 8PPC and 18PPC carbon foam biofilters achieved the NO2--N removal efficiency of 15% to 21% and of 30% to 40%, respectively. The potential for this     

沸石-核桃壳曝气生物滤池去除废水中氨氮的研究

采用核桃壳和沸石组合作为曝气生物滤池填料,处理废水中的NH_4~+-N。试验期间,每天定时监测曝气生物滤池进水和出水的pH、溶解氧、COD、NH_4~+-N、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等水质指标。考察了核桃壳-沸石曝气生物滤池的脱氮性能,研究了水力负荷和气水比对曝气生物滤池去除NH_4~+-N效率的影响。此外,研究了曝气生物滤池的沿程特性。试验结果表明,核桃壳和沸石是可取的曝气生物滤池填料,具有较好的硝化能力,能有效地去除污染物。最佳水力负荷为0.04 m/h,最佳气水比为6∶1,在此条件下,NH_4~+-N去除率保持在80%以上。填料层底部向上25~55 cm段为NH_4~+-N去除高效段。     

挂膜方式对曝气生物滤池的影响

对新型接种挂膜与逐渐增加流量的自然挂膜两种方式进行了比较和分析。结果表明，挂膜后期前者的COD去除率可达90．36％，NH3-N去除率可达70．14％，后者则为87．69％和34．67％。前者生物膜生长情况好于后者，生物膜的成熟期缩短了4d；采用两级反应柱可以增加曝气生物滤池对NH3-N的去除效果。     

碳源类型和温度对BAF脱氮性能影响研究

以某钢铁厂的二级出水为研究对象,研究了曝气生物滤池(BAF)系统的挂膜,不同碳源类型和温度对该系统脱氮的影响。结果表明:利用含有硝化菌与好氧反硝化菌的富集菌液进行挂膜,16d基本完成挂膜,氨氮、硝态氮的去除率分别高达90.2%和92.2%。不同碳源类型对系统的脱氮性能影响存在差异,以葡萄糖和乙醇作为碳源时效果最佳,氨氮和硝态氮的去除率均超过85%,总无机氮去除率分别是93.4%、95.6%。乙酸钠为碳源时亚硝态氮的质量浓度积累最高达5.79mg/L,采用其它碳源时亚硝态氮几乎没有积累;当不投加外部碳源时,通过内源呼吸代谢作用进行硝化反硝化效果最差,总无机氮的去除率仅有20.4%。随着温度的上升,硝化和反硝化效果逐渐升高,其中硝化的最适温度是在27.3℃左右,氨氮的去除率高达91.1%,好氧反硝化过程对温度的耐受性比较好,在17.5～33.1℃时,平均去除率大于90%。     

上流式曝气生物活性炭滤池用于给水深度处理的启动

利用新型臭氧-炭滤-消毒-砂滤组合净水工艺处理北江微污染原水,研究了上流式曝气生物活性炭滤池的启动情况。试验结果表明,上流式曝气生物活性炭滤池气水体积比为0.2:1,启动20 d后,对氨氮的去除率稳定在79%左右,滤池挂膜成功;采用两段式气水混合反冲洗方式,反冲洗周期3～5 d,可有效控制水头损失,维持滤池稳定运行。上流式曝气生物活性炭滤池启动完成后,试验系统最终出水CODMn、氨氮、亚硝氮、浊度均达到生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)和饮用净水水质标准(CJ 94-2005)。     

序批式移动床生物膜反应器脱氮除磷影响因素及特性

考察了曝气量、进水C/N比（COD/TN）及进水氮、磷浓度对序批式移动床生物膜反应器（SBMBBR）脱氮除磷效果的影响,分析了该复合生物系统的污染物去除特性。实验结果表明,反应器脱氮主要是基于好氧段发生的同时硝化反硝化（SND）作用实现的,而除磷是基于常规生物除磷和反硝化除磷过程而完成;在保持载体良好流化状态的前提下,反应器硝化效果和TP去除受曝气量变化影响不大,反硝化效果随曝气量的减小而改善;采用厌氧/好氧序批式运行方式,能够使进水中的有机物被反硝化聚磷菌优先利用,实现一碳两用,节省了脱氮对外部碳源的需要,在进水C/N为2.8～4.0时能获得良好的硝化、反硝化和TP去除效果;随着进水氮、磷浓度的提高,反应器除磷效果相对稳定,脱氮效果变差,最大氮、磷去除负荷分别达到0.17 kg TN·m^-3·d^-1和0.06 kg TP·m^-3·d^-1。     

曝气生物滤池处理石油采出水的动力学特性研究

The biological aerated filter （BAF） was used to treat the oil-field produced water. The removal efficiency for oil, COD, BOD and suspended solids （SS） was 76.3%-80.3%, 31.6%-57.9%, 8.6.3%-96.3% and76.4%--82.7%, respectively when the hydraulic loading rates varied from 016m·h^-1 to 1.4m·h^-1. The greatest partof removal, for example more than 80% of COD removal, occurred on the top 100cm of the media in BAF. The kinetic .performance of BAF indicated that the relationship of BOD removal efficiency with the hydraulic loadingrates, in biological aerated filters could be described by c1/c1=l-exp（-2.44/L^0.59）. This equation could be used topredict the B OD.removal efficiency at different hydraulic loading rates.     

一株反硝化聚磷菌生长及脱氮除磷特性

为进一步探讨反硝化除磷机理,试验采用前期分离一株典型的反硝化聚磷菌,研究其生长及除磷脱氮特性。利用纯菌和反应器静态模拟试验考察了不同电子受体对脱氮除磷效率的影响。该反硝化聚磷菌的生长曲线比较典型,其潜伏期不足1h,对数生长期约为14h,菌株除磷过程中吸磷与硝氮去除呈良好的线性关系,对硝氮和亚硝氮两种电子受体都能利用,该菌株相对亚硝酸盐敏感性低,不同的电子受体并未对菌株除磷效果有明显的影响,吸磷率都达到60%以上。反应器静态模拟实验验证了在反应器内存在的主要优势DPB菌对两种不同电子受体都能利用,与菌株实验结果一致。