曝气炭砂滤池去除氨氮的生产性示范工程研究

通过运行炭层空气曝气活性炭-石英砂双层滤池(简称曝气炭砂滤池)生产性示范工程,并与无曝气炭砂滤池及砂滤池进行对比,研究了曝气炭砂滤池作为快滤池时对水中氨氮及亚硝酸盐氮的去除性能。结果表明,曝气炭砂滤池可将氨氮浓度低于2.5mg/L的进水处理至0.5mg/L以下,且进水氨氮低于1.5mg/L时不需曝气,其去除效果显著优于普通炭砂滤池和石英砂滤池;曝气炭砂滤池亦可有效去除亚硝酸盐氮。用曝气炭砂滤池替代石英砂滤池是水厂提升氨氮去除能力的一种可行的滤池改造方式。     

炭砂滤池长期运行效果研究

基于生产性规模为1万m~3/d的示范滤池,对比研究了炭砂滤池和普通砂滤池对TOC、UV254、三卤甲烷前体物、氨氮、浊度等污染物的去除能力。长期运行的试验结果显示:炭砂滤池对有机物、消毒副产物前体物、氨氮和浊度均有较好的去除效果,去除能力优于砂滤池;在监测的3年内,炭砂滤池对TOC的平均去除率在25%以上,对UV254和三卤甲烷前体物的平均去除率均在30%以上,对氨氮与浊度的去除效果略优于砂滤池;采用炭砂滤池替代普通砂滤池能有效提高对有机物、消毒副产物前体物的去除能力,保障出水氨氮和浊度满足国标要求,长期运行炭砂滤池处理效果稳定,有效提升水质,是水厂升级改造的一种可行方式。     

应对供水突发公共事件的炭砂滤池应急改造技术研究

依托武汉某水厂开展中试考察不同炭砂配比对水中污染物的去除效果,探究不同冲洗参数对冲洗效果的影响。结果表明,最佳炭层和砂层厚度为800 mm和500 mm,最佳冲洗方式为16 L/(m²·s)气冲3 min、间隔2 min、13 L/(m²·s)水冲9 min。1#炭砂滤柱对氨和高锰酸盐指数的平均去除率分别为46.99%和54.81%,其对有机物的去除效果明显优于砂滤柱,当进水浊度低于2 NTU时,1#炭砂滤柱浊度平均去除率可达85.67%,出水满足厂区滤后水浊度指标的要求。采用最佳炭砂配比和冲洗方式,1#炭砂滤柱滤后水浊度和高锰酸盐指数去除率可达89.56%和66.27%。结合上述中试结果,并通过对实际工程中砂滤池及炭砂滤池进行调研,形成一套完整的炭砂滤池工程改造方案,为应对供水突发事件时砂滤池改造为炭砂滤池提供一定的理论指导。     

炭砂滤池吸附工艺生产运行研究

对清泰水厂改造工程中采用的炭砂滤池吸附净水工艺进行水质分析和生产运行研究,积累运行管理经验。混凝—沉淀—炭砂过滤—消毒工艺出水水质能满足国标水质要求,特别是对有机物和氨氮的去除效果优于常规工艺,但在浊度控制上与发达国家水质要求和集团内控指标要求尚有一定差距,需设置后续工艺进一步处理。炭砂滤池宜设计成完全避光型式,宜控制炭砂滤池进水浊度在1～2NTU,应定期检查和维护炭砂滤池以确保正常运行。在受潮汐影响河流取水的水厂采用预臭氧工艺时,宜保留预氯化投加点,在沙蚕繁殖季节需少量持续加氯进行杀灭处理。     

污水二级处理出水深度处理的试验研究

本文对曝气生物滤池用于城市污水和工业废水的深度处理进行了试验研究。分析了曝气生物滤池、纤维球过滤作为主体工艺对城市污水二级处理厂出水进行深度处理的工艺可行性 ;研究了曝气生物滤池的运行特性 ;考察了采用曝气生物滤池、纤维过滤、活性炭吸附、微滤以及反渗透工艺对工业废水二级出水进行深度处理后回用于循环冷却水系统补水的可行性和可靠性。试验结果表明 :①曝气生物滤池对二级处理后的城市污水 (试验Ⅰ )和工业废水 (试验Ⅱ )中COD的去除率分别为2 5 1%和 5 5 6 % ,出水COD浓度为 33mg/L和 33 6mg/L ,对BOD均有 70 %以上的去除率 ,并且对SS及浊度、氨氮均有很高的去除率 ;②曝气生物滤池对SS与浊度的去除率随进水滤速升高呈直线下降趋势 ,而对COD的去除率在某一个滤速范围内达到最高 ,此时滤池内有机负荷为 1～ 1 5kg COD/ (m3 ·d) ,有效水力停留时间为 1～ 1 5h ;③曝气生物滤池中的溶解氧浓度随填料层增高呈线性增加的趋势 ,COD的去除率沿填料层高度变化为非线性的 ,在试验Ⅰ中 1 5～2m之间的填料层内对COD的去除率最高 ;④根据COD和SS去除率的变化判断反冲洗的周期 ,采用气水联合的方式对曝气生物滤池进行反冲洗 ,反冲洗后曝气生物滤池需要一定的时间才能恢复对污染物的去除能力 ,试     

炭砂滤池去除有机物特性的研究

通过现场中试,研究活性炭—石英砂双层滤池(简称炭砂滤池)作为快滤池使用时对水中有机物的去除特性。结果表明:炭砂滤池代替普通砂滤池可有效去除水中的有机物,尤其对中低分子质量有机物去除效果较好。炭砂滤池依靠滤料截留、活性炭吸附和生物降解作用去除CODMn。试验期间炭砂滤池对CODMn去除稳定,平均去除率达50%。炭砂滤池主要依靠活性炭吸附去除UV254,稳定情况下对UV254的去除率在40%～50%。炭砂滤池对于有机物有较强的抗冲击负荷能力,滤速、反冲洗以及水力波动对其去除CODMn和UV254影响不大。     

炭砂滤池在松花江污染应急处理中的应用特性研究

以哈尔滨制水三厂应急改造的炭砂滤池为对象,研究其在恢复供水期间的除污染效能和反冲洗工艺条件对滤池性能的影响.结果表明:炭砂滤池将活性炭吸附、石英砂物理拦截作用有机结合,能有效去除水中的硝基苯类污染物、胶体颗粒和各种有机物,试验中炭砂滤池出水硝基苯浓度始终接近检测限;出水浊度始终＜1 NTU,与普通无烟煤/石英砂滤池相比无明显差别;对CODMn、UV254、TOC的去除率分别在35%、25%和25%以上,效果显著.采用水冲强度4.2 L/(s·m2),水冲时间10 min的反冲洗工艺条件,能够满足炭砂滤池的反冲洗要求;炭砂滤池10 min初滤水不排入后续消毒工艺,作为反冲洗水储存备用,或输送到前端工艺进行再处理.     

水厂示范工程滤池处理排涝期水质的试验研究

针对排涝期水中高氨氮和有机物污染问题,研究了示范工程滤池联用曝气系统对水中氨氮、亚硝酸盐氮、CODMn和UV254的去除效果。结果表明高压增氧曝气对增加滤池水中的溶解氧含量最有效,活性无烟煤和活性炭滤池对污染物的去除效果显著优于砂滤池,高压增氧曝气与活性无烟煤滤池联用对污染物的去除效果最好,对氨氮、亚硝酸盐氮、CODMn和UV254的平均去除率分别达到73.57%、87.93%、42.65%和37.21%。     

炭砂过滤-膜处理组合工艺中试研究

对预臭氧-混凝沉淀-炭砂双层过滤-微(超)滤组合工艺进行了中试研究,试验结果表明该处理工艺可有效去除浊度,保证出厂水浊度在0.1NTU以下及出水的微生物安全性,对氨氮的去除率可达95%左右,CODMn去除率可达50%左右.     

曝气生物滤池不同滤料高度除污性能分析

在水力负荷为5m/h,汽水比为1~2的条件下,在曝气生物滤池(BAF)正常稳定运行时,对曝气生物滤池不同滤料层高度的除污性能进行研究分析。实验结果表明:曝气生物滤池对浊度、COD、NH4+-N及色度的去除均有不错的去除效果。并且浊度、COD、色度的去除主要发生在滤料高度为0~50cm处,而NH4+-N的去除主要发生在滤料高度的50~90cm处。     

浸没式超滤膜处理低浊度水的中试研究

中试采用浸没式超滤膜代替传统砂滤工艺处理浊度较低的滦河水,考察此工艺长期连续运行时的处理效果,并测算了超滤设备的运行成本。4个月的试验结果表明,超滤膜出水水质稳定,出水浊度低于0.1 NTU,对浊度的平均去除率为93.3%,比砂滤池高15.8个百分点;对CODMn的平均去除率为16.1%,优于滤池对CODMn的去除效果;超滤膜能够有效去除细菌等微生物,对TOC、氨氮和消毒副产物也有一定的去除作用;超滤设备的运行成本约为电耗0.12 kW.h/m3,药耗0.14元/m3。超滤膜可在给水厂的工艺改造中代替传统的砂滤工艺,取得更好的处理效果。     

空气曝气与纯氧曝气生物滤池应用于污水深度处理的研究

采用两种不同气源的曝气生物滤池对污水处理厂二级出水进行深度处理中试研究.结果表明,空气曝气和纯氧曝气生物滤池对COD_(Mn)的去除率相近,分别为30.5%和30.9%;以纯氧为气源的生物滤池硝化能力远强于空气曝气生物滤池,氨氮总去除率77.4%,出水氨氮为2.1～6.3 mg/L;纯氧曝气提高了滤池上部氨氮去除效果,维持滤池内溶解氧在6 mg/L以上,沿水流方向使pH逐渐下降.纯氧曝气生物滤池是污水深度处理中去除氨氮的有效工艺.     

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。     

用于污水深度处理的慢滤池三种启动方式比较

将慢滤池用于污水深度处理,并对3种启动方式进行了对比试验。结果发现,初沉池出水接种启动然后逐步增加滤速、以设计滤速直接启动和逐步增加滤速启动等3种启动方式虽然在启动初期对CODCr、色度、浊度和氨氮等的去除表现出不同的特性,但最终到达慢滤成熟的时间大致相同,均为32天左右。无论何种启动方式,随着慢滤池逐渐成熟,慢滤池出水pH趋于稳定。建议对用于污水深度处理的慢滤池,没有必要采用接种或逐步增加滤速的方式启动。直接采用设计滤速进水,以出水pH稳定为滤池成熟标志是操作最为简单的启动方式。     

ABR—好氧组合工艺对农村生活污水处理效果研究

研究了厌氧折流板反应器(ABR)分别与跌水曝气和曝气生物滤池组合工艺对农村生活污水中COD_(Cr)和氨氮的去除效果,并对两种组合工艺去除效果进行了比较。结果表明:采用ABR—好氧组合工艺处理生活污水,COD_(Cr)的平均去除率基本上稳定在84.2%左右,这说明生活污水经过ABR厌氧反应器和好氧处理后,能有效去除污水中的有机物;在后续好氧段,采用跌水曝气作为后处理,COD_(Cr)去除率比单独采用ABR提高了9.5%,采用曝气生物滤池作为后处理,COD_(Cr)去除率提高了24.9%,与ABR—跌水曝气相比,采用ABR—曝气生物滤池去除COD_(Cr)的效果较好;ABR—好氧组合工艺对氨氮的去除效果较差,达不到理想的去除效果。     

福州某水厂臭氧-炭砂滤池中试实践分析

为探究在闽江这种贫营养水源的进水条件下,臭氧-炭砂滤池深度处理工艺的活性炭生物膜形成情况、对原水中主要污染物的去除效果及最佳运行参数,进行了福州某水厂臭氧-炭砂滤池中试研究。中试结果表明,运行二个月至四个半月后,活性炭表面能够形成生物膜。对COD_Mn去除率稳定在20%左右,COD_Mn平均出水浓度为0.85 mg/L,能够完全去除水中氨氮;同时对铁、锰、三氯乙醛、三卤甲烷、溴酸盐等污染物有进一步的去除效果。针对有效粒径为0.7 mm炭层+0.28 mm砂层的滤料级配,采用气冲40 m/h,单独水冲25 m/h的反洗强度,即可达到冲洗效果。平时运行臭氧-炭砂滤池深度处理工艺时,臭氧投率控制在1.0 mg/L以内即可。     

滤速对悬浮填料曝气生物滤池处理效果的影响

应用新型悬浮填料曝气生物滤池对广州市某污水处理厂的实际污水进行中试试验,控制滤速分别为6m/h、8m/h、10m/h、12m/h,以考察工艺在不同滤速下对氨氮,总氮和COD的去除能力。试验结果表明,在悬浮填料生物滤池滤速为10m/h、升流式悬浮填料柱曝气量为1m~3/h、降流式悬浮填料柱到升流式悬浮填料曝气柱回流比为100%、砂滤池滤速为7m~3/h的工况下,可达到最优处理效果。进水氨氮、总氮、COD分别为7.40~15.05mg/L、14.02~22.42mg/L、165~225mg/L,砂滤出水的氨氮、总氮、COD分别低于0.42mg/L、10mg/L和20mg/L,平均去除率分别达到96.88%、55.92%和91.47%。中试系统运行稳定,出水水质指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。     

微涡流絮凝/立式斜管沉淀/曝气生物过滤/气水反洗过滤技术应用于水厂建设

针对传统水处理工艺存在的处理效率低、处理能力不能满足要求,且无法适应原水水质季节性变化的情况,提出采用微涡流絮凝/立式斜管沉淀/曝气生物过滤/气水反洗过滤技术用于水厂设施建设。实施上述工艺建设后,夏季原水浊度较高的情况下,滤池出水浊度〈0.3NTU;冬季原水微污染情况下,滤池出水的有机物、氨氮、磷等污染物指标全部达标。     

南水北调受水区某水厂炭砂滤池运行特性及生物安全性研究

南水北调受水区某水厂采用活性炭和石英砂叠加结构的滤池,该炭砂滤池与传统生物活性炭池具有一定的差异性,对其运行特性及生物安全性做了解析。研究发现,高温高藻期采用臭氧和炭砂滤池组合工艺可减少滤池出水的致病菌和蓝藻,同时对有机物的去除也略有提高;滤池对氯化消毒副产物有一定的去除作用,但在夏季存在不稳定性,与活性炭中有机物的释放及炭料表面鞘氨醇单胞菌等菌属的季节性差异相关联;高温期滤池有军团菌和曲霉菌等致病菌泄露的风险,而冬季低温期生物安全性较高。因此,夏季对炭砂滤池的运行工况应进一步优化,冬季可适当延长反洗周期,以利于降解有机物的功能菌附着在炭料上。     

生物砂滤池处理微污染原水工艺特性研究

以酚和氨氮作为微污染原水模拟污染物研究了生物砂滤池同时去除微污染原水浊度和微量污染物的可行性和工艺特征。当滤速为８ｍ／ｈ，过滤周期为１２ｈ滤池进水酚浓度为０．０２５ｍｇ／Ｌ、ＮＨ＿４￣＋－Ｎ浓度为１ｍｇ／Ｌ，浊度为１０－１５度时，生物砂滤池出水酚浓度低于０．００２ｍｇ／Ｌ，酚平均去除率大于９２％；出水ＮＨ＿４￣＋－Ｎ浓度基本为零；出水浊度低于１．４度。生物砂滤池中生物量分布从上而下逐渐减少，砂粒表面生物膜平均厚度为１０．７μｍ，在砂滤料表面保持超薄生物膜是生物砂滤池的主要特征。