高铁锰氨氮伴生地下水生物深度净化的工程实践

对高铁锰氨氮伴生的地下水采用传统接触氧化工艺处理时,水厂滤池出水锰严重超标,经模拟滤柱试验发现,滤层结构和溶解氧不足是高浓度Fe~(2+)、Mn~(2+)、NH_3—N同池生物净化失败的原因。根据滤柱试验结果,提出了强化曝气溶氧,无烟煤锰砂双层滤料一级生物过滤的工艺流程,实现了寒区高铁锰氨氮伴生的潜流地下水的同池深度净化。并用研究成果改造了哈尔滨市松北区前进水厂一期净水系统。出厂水总铁小于0.2 mg/L,锰小于0.05 mg/L,氨氮小于0.2 mg/L,满足国标要求,且长期高效、稳定运行,由此,创建了寒区高铁锰氨氮伴生地下水生物深度净化示范工程。     

饮用水处理中不同滤料除氨氮效果及需氧量研究

对比研究了活性无烟煤、活性炭、石英砂以及无烟煤4种滤料过滤去除饮用水中氨氮的效果及其与需氧量的关系。试验结果表明,当氨氮低于2 mg/L时,4种滤料过滤都能够有效去除氨氮,水中溶解氧逐渐耗尽;当氨氮浓度高于2 mg/L时,4种滤料的去除率均有所下降,但相比石英砂和无烟煤而言,活性无烟煤和活性炭过滤能够更有效地去除氨氮。纯氧曝气能够将溶解氧浓度提高到25 mg/L,从而大幅度改善4种滤料对氨氮的去除效果;活性无烟煤和活性炭过滤可将大部分氨氮转化为硝酸盐,但石英砂和无烟煤过滤则会发生亚硝酸盐积累现象。在活性无烟煤和活性炭过滤去除氨氮过程中,氨氮去除量与溶解氧的平均比例为1∶4.25,略低于理论值。这种定量关系对于生物过滤去除氨氮工艺的设计和运行具有指导意义。     

纯氧曝气活性无烟煤过滤去除微污染水高浓度氨氮研究

通过小试对比研究了活性无烟煤和石英砂两种滤料对水中高浓度氨氮的去除效果。试验结果表明,活性无烟煤对浊度的去除效果与石英砂相当,滤后水浊度能达标;滤柱进水氨氮为4.00~7.35mg/L,采用纯氧曝气时,活性无烟煤过滤对氨氮的去除率可达95%,明显强于石英砂过滤,且无亚硝酸盐氮的积累。中试研究结果表明活性无烟煤能在传统的处理工艺中代替石英砂滤料,在纯氧曝气的条件下,活性无烟煤滤料能使传统的过滤工艺具备深度处理功能,适合处理受高浓度氨氮污染的原水。这对于水厂的传统工艺改造具有重要的现实意义。     

Fenton接触氧化法强化石英砂—锰砂滤料处理铁锰矿井废水

为了解决目前常用的接触氧化法除铁除锰工艺中铁离子存在时锰离子难去除的问题,本文重点研究了Fenton接触氧化法强化石英砂-锰砂滤料的除铁除锰效率和机理。结果表明:Fenton试剂+锰砂+石英砂工艺除铁锰的效果很好,影响因素的最佳值如下:加入H2O2形成Fenton试剂后可以强化石英砂-锰砂工艺除铁除锰的效果,当H2O2投加量为0.15 mg/L、滤速为8 m/h、pH为7时,铁离子的去除率可达到92%,当H2O2投加量为0.17mg/L、滤速为8 m/h、pH为7时,锰离子的去除率可以达到97%。     

石英砂滤层生物膜法一级除铁除锰工艺研究

进行石英砂滤料生物膜一级除铁除锰工艺试验研究.主要考察工艺参数(滤层厚度、进水流量、反冲洗操作、保养时间等)和进水水质(铁锰浓度、溶解氧含量、pH、水样来源等)对除铁除锰效果的影响.结果表明,生物膜的培养成熟时间约45 d,随着除锰能力逐渐增强,除铁能力逐渐下降,原因可能是余氯抑制滤层生物膜内铁细菌生长所致.适宜的除铁除锰工艺参数为:滤层厚度100 cm,进水pH 6.5～7,总铁<1.41 ml/L,M_n~(2+)<2.48 mg/L流量0.80 L/min,DO>3 mg/L,脉冲式反冲洗周期4 d,反冲洗强度15 m~3/(m~2·h),反冲洗时间5 min,缓冲时间1.5 h,滤池停用保养时间可达20 d.     

单级滤池曝气接触氧化除铁除锰技术研究

通过生产实践和模型试验,研究单级滤池非均质滤料、均质滤料和双层滤料的曝气—过滤接触氧化除铁除锰技术。非均质滤料、双层或多层滤料在接触氧化除铁除锰中,滤层上部生成棕褐色的除铁活性滤膜,滤层下部生成黑褐色的除锰活性滤膜,可在单级滤池中同时除铁除锰。均质滤料单级滤池在接触氧化除铁除锰中,全部滤料表面都生成棕褐色的除铁活性滤膜,没有除锰活性滤膜生成,所以均质滤料单级滤料只能除铁不能除锰。在非均质滤料单级滤池曝气接触氧化除铁除锰中,滤速增大会导致更多的二价铁进入滤层,使上部除铁活性滤膜滤层厚度增加,下部除锰活性滤膜滤层厚度减小,致出水含锰量增大,当滤速再减小时,除锰活性滤膜需很长时间才能恢复,所以滤速变化对除锰效果影响很大。两级过滤滤池抗滤速变化能力很强,运行管理方便,对含铁量高的地下水,采用单级过滤还是两级过滤接触氧化除铁除锰,应经充分技术经济比较和论证后选用。     

饮用水处理曝气炭砂滤池工艺研究

针对炭砂滤池仅靠进水中的溶解氧不能满足高氨氮硝化耗氧要求的难题,开发了在炭砂滤池的滤层中间敷设曝气头的曝气炭砂滤池工艺,气源为空气。曝气头上方的滤层主要用于氨氮的去除,曝气头下方的滤层主要用于浊度的去除,因此该工艺可以在保证对浊度去除的基础上,明显提高对氨氮的去除效果。曝气炭砂滤池工艺适用于水源水季节性高氨氮污染的净水厂。     

微絮凝直接过滤技术中试研究

本课题通过中试对均质粗砂滤料微絮凝过滤工艺作了探讨,结果如下: 1.滤前絮凝对滤池工况产生一定的影响,因混凝剂投加量的不等而不同。可以用控制参数G值、GT值联合描述这种影响; 2.藻类对滤池工况的影响甚大。大部分藻类被集中去除在滤料表层10cm以内,导致滤层水头损失急剧增加,过滤周期显著降低。滤前加氯可有效地改善滤池工况; 3.均质粗砂滤料滤池配以气水反冲洗技术较适用于直接过滤工艺。滤池对原水中藻类负荷变化有很好的抗冲击能力:藻类浓度100,000个/mL的情况下,12m/h的滤速仍可获得高于12h的过滤周期;4.本研究对水厂的设计和运行管理提供了切合实际的参数。     

涂铁砂过滤去除水中磷的研究

试验制备一种涂铁砂(IOCS)滤料用于对水中磷的去除,与石英砂相比IOCS表面粗糙,空隙多,比表面积大,且附有α-Fe_2O_3晶体,吸附能力增强。通过过滤试验研究了IOCS滤料在不同的试验条件下(pH、空床接触时间、进水磷浓度、滤床深度等)对水中磷的去除效果。结果表明:中性条件下磷的去除效果最佳,pH太高和太低都不利于磷的去除;中性条件下,当空床接触时间为13min,进水磷浓度为1.0 mg/L,滤床深度为50 cm时,去除效果较好,平均去除率可达82%;空床接触时间、进水磷浓度、滤床深度等是影响过滤运行周期的主要因素。     

生物滤池同步去除地下水中Fe~(2+)、Mn~(2+)和As(Ⅲ)的试验研究

为了考察生物滤池对Fe2+、Mn2+和As(Ⅲ)的净化效果和沿滤层深度方向的去除规律,采用人工配制的含有As(Ⅲ)100~150μg/L,Fe2+0.5~1.5mg/L,Mn2+1~1.5mg/L的原水,通入已接种水厂成熟锰砂的生物滤池进行过滤试验。结果表明:生物滤池在120d运行过程中,原水中的As(Ⅲ)未影响滤柱对Fe2+、Mn2+的去除效果,滤池出水Fe2+0.3mg/L、Mn2+0.05mg/L,As(Ⅲ)10μg/L,沿滤层深度Fe2+、Mn2+和As(Ⅲ)具有各自的去除规律。滤池滤料SEM检测和反冲洗泥样FRIT光谱分析结果表明滤池运行120d后,滤料表面及滤层中生长了大量微生物。     

均粒滤料过滤及气水反冲洗工艺研究

本论文在试验的基础上,通过对粒径为1.0～1.2mm的均粒滤料的过滤性能及气水反冲洗的状况进行研究,主要取得以下成果: 一、在过滤方面 1.在投加絮凝剂适当及滤前水浊度为5～10FTU的情况下,该均粒滤料滤速可达18m/h,过滤周期20～30h,过滤出水水质可控制在1.0FTU以下,滤层的截泥深度可达0.50～0.60m,滤层的厚度为1.1m,基本可满足工程要求。 2.在影响直接过滤的诸多因素中,絮凝剂的种类和投加量是最重要的因素,其次才是水力条件(如滤速)及滤层的物理参数(滤料粒径和厚度等)。 3.滤料粒径越大,周期产水量越大,截泥越深,但滤层的厚度越大。 二、在反冲洗方面 1.提出了保证气水反冲洗均匀性的措施及防止滤料流失的方法。 2.该粒径滤料的有效气水冲洗参数:先气冲1min,然后采用8～10L/(s·m~2)的水和10～14L/(s·m~2)的气同时冲4min,再以12L/(s·m~2)单水漂洗1～2min,即可使滤层含泥量控制在0.05％之内。 3.采用气水反冲洗比单独水反冲洗耗水量节约40～50％,而且滤层冲洗更干净。 同时论文中还对过滤及气水反冲洗工艺应用过程中的一些问题进行了研究,为该工艺在我国的应用提供参考。     

沸石滤料生物滤池用于生活污水脱氮处理研究

为了去除生活污水中的氨氮,开发了沸石滤料生物滤池工艺,设置了13种工况对此生物滤池进行应用研究。试验结果表明,该工艺是一种经济实用的生活污水脱氮处理工艺。氨氮去除率稳定可以作为生物膜培养成功的标志。水力负荷的提高使氨氮的去除率明显下降,对CODCr去除影响则不大,最佳水力负荷为3m／h;同一工况下,生物降解稳定时,氨氮和CODCr去除容积负荷与其进水容积负荷呈线性相关,去除效果稳定;20-30℃是该工艺运行的最佳温度,低温下可适当延长停留时间;气水比为1:1即可使出水中溶解氧充足。     

改性沸石滤料处理屋面雨水的中试试验研究

在前期小试的基础上,进行氯化钠改性沸石滤料处理屋面雨水的中试试验。考察装填氯化钠改性沸石的滤罐及滤料装填方式、进水流速对其去除屋面雨水污染物效果的影响。研究结果表明:改性沸石滤料的最佳装填方式为大粒径沸石在上、小粒径沸石在下,最佳进水流速为6m3/h。该条件下,对实际屋面雨水的氨氮去除率超过80%,COD去除率超过60%,同时出水SS小于10mg/L。经反冲洗后,滤料可重复多次使用,出水水质满足《建筑与小区雨水控制及利用工程技术规范》(GB50400-2016)要求。     

无烟煤均质滤层过滤技术试验研究及工程应用

本文介绍了无烟煤均质滤层过滤技术试验研究内容和结果，简略阐述了滤速与产水量的关系、滤料粒度对过滤效能的影响、Ｌ／ｄ值的重要性以及为保证滤层均质状态的气水反冲洗过程，还介绍了北京市第九水厂二期无烟煤均质滤层滤池的主要设计参数和生产运行测定结果．     

无烟煤单层滤料的应用

介绍了在不同条件下无烟煤单层滤料除铁、除锰、除浊的试验和生产实践 ,并与锰砂除铁、除锰 ,无烟煤 石英砂双层滤料处理进行了对比试验。结果表明无烟煤单层滤料的除铁、除锰、除浊效果均较好 ,且其含污能力强 ,密度较小 ,可节省反冲洗水量及电能     

砂滤和生物活性炭及其组合工艺处理地下水的研究

针对饮用水水质标准提高,常规工艺对地下原水处理效果欠佳等问题,进行了砂滤和生物活性炭及其组合工艺中试研究,考察工艺对地下水中的铁、锰、氨氮、浊度、肉眼可见物的处理效果,并确定最佳工艺及参数。结果表明:砂滤和生物活性炭组合工艺出水水质为Fe2+0.05mg/L,Mn2+0.03mg/L,氨氮0.1mg/L,浊度0.2NTU,色度5度。满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。     

地下水除铁除锰生物处理工艺试验研究

根据铁细菌的生物除锰作用 ,提出了“简单曝气 一级生物过滤”的地下水生物处理工艺 ,实现了高含量铁锰同时去除的效果 ,促进了滤层稳固除锰能力的形成 ;同时 ,对提出的生物工艺的运行影响因素进行了分析。试验结果表明 ,地下水除铁除锰生物工艺具有经济、高效的曝气、过滤单元。     

生物预处理后续工艺中生物砂滤柱的性能研究

对黄浦江原水生物预处理后续工艺中的生物砂滤柱性能进行研究。在不同氨氮浓度的工况下,探讨了生物砂滤柱对氨氮、有机物等指标的去除,分析了生物砂滤柱的生物活性,同时总结了主要设备的设计运行参数。通过中试运行效果表明:在进水中平均氨氮浓度为1.73 mg/L,停留时间6.8 min下,氨氮平均去除率达到91.6%,同时CODMn和UV254的去除率分别为7.9%和7.5%。     

Actiflo澄清池及Filtraflo TGV锰砂滤池在给水厂中的应用

上海市临江水厂20万m3/d扩建工程选用法国Veolia Water公司的Actiflo澄清池和Filtraflo TGV锰砂滤池过滤工艺,详细介绍了该工艺针对黄浦江原水的处理效果,混凝剂、助凝剂和微砂合理投加量的确定,Filtraflo TGV锰砂滤池过滤、除锰效果及影响因素,运行成本分析等.一年的运行结果表明Actiflo澄清工艺适合黄浦江原水,出水浊度可稳定在2～2.5 NTU;Filtraflo TGV 锰砂滤池除锰受pH、溶解铝浓度影响较大,优化后出水浊度在0.3 NTU以下.     

三种改性吸附剂对氨氮去除的试验研究

以氨氮为处理对象,通过杯罐试验考察了分别用盐酸、氢氧化钠、氯化钠改性的膨润土、沸石、粉煤灰对氨氮的去除效果,初步遴选较优的改性吸附剂。试验结果表明:在水温25℃,振荡频率100 r/min,吸附时间2 h的条件下,改性后的吸附剂对氨氮去除率都有一定提高,氯化钠改性沸石对氨氮的去除效果最佳。