19种人工湿地填料对磷吸附解吸效果研究

为筛选吸附磷效果较好的填料,选取19种水处理中用到的填料进行吸附解吸实验。结果表明,Freundlich、Langmuir和Redlich-Peterson模型均能较好地拟合各填料对磷的吸附特征;通过Langmuir模型计算,钢渣、高岭土、麦饭石、无烟煤、火山岩、生物炭、瓷砂陶粒对磷的理论饱和吸附量较大;同时,同种填料,粒径越小,理论饱和吸附量越大。吸附饱和的火山岩、麦饭石、活性炭、海绵铁等填料对磷的稳定能力较差,易于释放到水中,粒径越小,稳定性越差。从吸附解吸性能的角度考虑,钢渣、无烟煤、高岭土、瓷砂陶粒等是湿地填料较好的选择。     

多级土壤渗滤系统填料的脱氮除磷性能研究

为筛选用于多级土壤渗滤系统的填料,选取活性炭、粉煤灰、膨润土、煤渣及红黏土作为土壤砖块材料,2种粒径(1～3 mm和3～5 mm)的生物陶粒和沸石作为渗滤层材料,进行渗透性、氮磷等温吸附以及硝化反硝化强度研究。结果表明,活性炭和煤渣的添加可以有效改良红黏土渗透性;Langmuir方程能更好地描述各填料对氮磷的吸附特征;通过拟合,红黏土、粉煤灰及活性炭对磷的理论饱和吸附量较大,沸石及红黏土对NH4+-N的吸附能力较强;室外接种2个月后,沸石的硝化能力明显高于其他填料,而活性炭、煤渣的反硝化能力显著高于其他填料。综合考虑,2种粒径的沸石均适宜作为多级土壤渗滤系统渗滤层材料,红黏土混合质量分数20%～40%的活性炭或煤渣更适合作为土壤砖块层填料。     

5种生物滞留池填料的吸附性能分析

通过静态摇床试验研究了沸石、火山岩、煤渣、蛭石和珍珠岩对NH+4-N、TP、TN和COD等的吸附效果,进行了等温吸附曲线拟合和吸附动力学研究,并利用模拟降雨试验考察了实际的去污效果.试验结果表明,蛭石和沸石的总体吸附能力较强,其余填料的吸附能力相对较差.5种填料的等温吸附过程符合Langmuir模型.动力学研究表明,准二级动力学模型更符合5种填料的吸附速度特点.以上述5种材料作为填料分别进行模拟降雨试验,试验结果表明,沸石填充的生物滞留池对NH+4-N的去除率达到80％;煤渣和蛭石对TP去除率较高,在60％～70％;蛭石和火山岩系统对TN的去除率较高,达到80％～90％;蛭石对COD的去除效果最好,去除率在65％左右.     

上升流-沸石曝气生物滤床处理低氨氮含量废水及其生物再生研究

研究了上升流-沸石曝气生物滤床(U-ZBAF)在低温时对低NH_4~+-N含量废水的去除效果,考察了HRT对NH_4~+-N去除效果的影响,氨氮迁移转化及稳定运行后填料低温储藏后升温生物的再生。结果表明,U-ZBAF的NH_4~+-N去除依托沸石对NH_4~+-N的吸附与沸石表面生物膜硝化反应;HRT大于1.0 h时,NH_4~+-N去除效果明显,以亚硝化反应为主,出水NH_4~+-N的质量浓度稳定低于1.5 mg/L,达到GB 18918-2016的环境敏感区NH_4~+-N排放标准。低温下生物膜硝化活性可在升温后恢复,并实现吸附饱和沸石的生物再生,可提高硝化性能和更新吸附能力。在U-ZBAF中发现亚硝化单胞菌属拥有较高的相对丰度,进一步验证其处理低NH_4~+-N含量废水的可行性和优越性。     

同步去除氮磷有机物的城市污水深度处理新工艺

针对城市污水深度处理单一方法、单一功能的局限性,采用高级氧化、高效吸附与生物膜法联用来深度处理城市污水中NH_3-N、PO_4~(3-)和COD,以达到同步去除的目的。以Fenton试剂作为高级氧化剂,沸石、钢渣和活性炭作为复合吸附材料,活性污泥对吸附材料进行挂膜,通过单独吸附柱、Fenton-吸附柱、生物膜-吸附柱和Fenton-生物膜-吸附柱进行对比试验研究,以确定净化效果,揭示协同净化机理。     

斜发沸石对NH_4~+-N的吸附解吸及其改性方式研究

通过实验研究了斜发沸石对模拟废水中氨氮的吸附解吸特性及其改性方式。结果表明,采用Langmuir模型更利于描述斜发沸石对氨氮的吸附行为(R~2=0.9991),最大吸附量为5.96 mg/g;沸石吸附呈现"快速吸附,缓慢平衡",其过程符合准二级吸附动力学方程(R~2=0.9992)。沸石吸附越接近饱和越利于解吸,在0.1 mol/L的盐酸溶液中解吸率高达54%。盐改性更利于提高沸石对氨氮的去除,沸石在0.1 mol/L的NaCl溶液中改性2 h后,其对NH_4~+-N的去除率达83.3%,是天然沸石的1.32倍。     

琼脂包埋微藻用于处理氮磷废水的研究

利用琼脂包埋微藻制成颗粒,设计柱状光连续处理反应器,探讨反应器系统对NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P的去除效果,并进行实际废水处理效果评价。实验结果表明:在HRT=24 h,曝气500 m L·min~(-1),室温条件下,系统稳定运行后对NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P去除率达到97.35%、96.13%;在进行实际废水处理中,出水口流出液NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P、COD平均浓度为0.82 mg·L~(-1)、0.24 mg·L~(-1)、74 mg·L~(-1),NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-1002)一级标准,COD达到二级标准。     

固定化小球藻强化生活污水深度处理性能

本研究以生活污水为水源构建固定化小球藻处理系统,考察固定化小球藻处理系统对生活污水中NH4_+~-N和PO_4~(3-)的去除效果。运行结果表明:固定化小球藻组的生长速率及对NH_4~+-N和PO_4~(3-)的去除能力均优于悬浮小球藻组。固定化小球藻处理系统出水中NH_4~+-N和PO_4~(3-)浓度分别为1.3±0.1 mg/L和0.17±0.02 mg/L,均能满足地表水四类水标准的要求,系统对NH_4~+-N和PO_4~(3-)的去除率分别为67.3 %和81.1 %。     

4种冷季型禾草吸收氮磷营养盐的动力学特性

禾草作为人工湿地植物应用较少,研究其应用可行性,对开发新的湿地植物和湿地构型具有重要意义。为探究禾草对污水中氮、磷营养盐的去除能力,选取黑麦草、剪股颖、早熟禾、高羊茅这4种冷季型禾草作为研究对象,采用常规耗竭法研究其根系吸收PO_4~(3-)-P、NO_3~-N和NH_4~+-N的动力学差异,并与传统应用于农村生活污水处理人工湿地的蔬菜型和观赏型湿地植物作对比。结果表明:黑麦草对PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N的吸收具有最大的最大吸收速率(I_(max))和最小的亲和力常数(K_m),净化效果好,适用于修复任何PO_4~(3-)-P和NH_4~+-N浓度水平的污染水体;早熟禾和高羊茅对PO_4~(3-)-P的吸收具有较小的I_(max)和较大的K_m,对于NH_4~+-N的吸收具有较大的I_(max)和较大的K_m,适用于修复低PO_4~(3-)-P和高NH_4~+-N浓度的废水;剪股颖对氮磷的吸收具有较小的I_(max)和较大的K_m,不适合用作湿地植物。与传统蔬菜型和观赏型湿地植物相比,4种禾草对NO_3~--N的吸收效果不显著,黑麦草对PO_4~(3-)-P的吸收具有优势。     

饱和吸附氨氮沸石的化学再生方法研究

探讨了饱和吸附氨氮天然沸石的再生机理和最佳化学再生条件。结果表明,沸石的再生存在2个途径:碱性溶液对NH_4~+的解吸,以及碱性溶液对沸石表面形态的改变。饱和吸附沸石的最佳再生条件:NaOH质量分数为4%,再生时间4 h,再生温度60℃。沸石经过25次再生后,吸附能力保持在85.2%,每次再生平均丢失0.6%,具有工业应用的可行性。