初沉池泥位变化对生物除磷影响规律

针对城镇污水处理厂进水碳源不足,导致生物除磷效果难以稳定维持的问题,通过实验室小试与现场生产性试验相结合,分析了初沉池不同泥位条件下初沉、剩余混合污泥厌氧发酵产挥发性脂肪酸(VFAs)对生物除磷效果的影响。结果表明,当初沉池泥位由1.0 m增加到2.5 m时,初沉池出水VFAs质量浓度由17.8 mg/L提高到44.0 mg/L。后续改良AAO工艺厌氧段释磷量、好氧段吸磷量较低泥位分别增加了3.26、3.29 mg/L。初沉池2.5 m高泥位条件下,曝气池出水溶解态总磷(STP)质量浓度降为0.06 mg/L,仅为初沉池1.0 m低泥位时的1/2。对磷组分分析发现可溶性活性磷酸盐(SRP)去除率得到明显提升。研究可以为污水处理厂利用内碳源开发提高生物除磷效果提供技术支撑。     

两种碳基材料对二级出水中有机物的去除特性

针对活性炭与活性焦两种碳基吸附材料,分别开展静态吸附与动态过滤实验,考察了两者对城镇再生水厂二级出水中有机物的去除效果。结果表明:活性焦介孔及大孔丰富,对应孔体积为0.436 cm³/g,为活性炭的1.6倍;准二级动力学模型更适用于两种材料对COD的吸附动力学拟合,活性焦动力学吸附速率常数k₂为活性炭的2倍;水温为22℃时,活性焦与活性炭对COD的Langmuir饱和吸附量分别为230.38、94.14 mg/g。在近4个月的连续运行中,活性焦滤柱对有机物的去除效果全程优于活性炭滤柱,尽管两滤柱在由单纯吸附向生物吸附降解转化的过程中对有机物的去除率有所降低,但对COD的去除率仍可分别稳定在28.43%和22.26%。活性焦颗粒与活性炭颗粒表面ATP含量最高分别为7032.94、5753.52 ng/g。此外,活性焦滤柱对1~10 ku有机物组分,以及腐殖酸类物质、溶解性微生物代谢产物等不同荧光特性有机物均有较好的去除效果。与活性炭相比,活性焦对再生水厂二级出水中有机物的去除效果更优。     

臭氧-生物活性焦工艺对二级出水净化效果

为进一步探索再生水水质安全性保障技术，搭建臭氧氧化-生物活性焦过滤中试系统（O₃-BACK）,考察其对城市污水处理厂二级出水有机污染物、病原菌的去除效果，以及对发光菌综合生物毒性的影响。结果表明，活性焦滤柱由吸附饱和向生物活性焦发展的过程可分为3个阶段。较BACK单独过滤，O₃前处理单元的引入，使后续BACK滤柱稳定期对COD_Cr的平均去除量与去除率分别提升了20.81%和28.35%。BACK滤柱出水COD_Cr、UV₂₅₄、色度、浊度分别维持在12.74 mg/L、0.04 cm^-1、2度、0.75 NTU附近。O₃氧化对腐殖质、芳香族蛋白质类荧光组分和微量有机污染物均有较好的去除效果。除全氟辛酸外，BACK出水中磺胺甲恶唑等11种微量有机物质量浓度均降至10 ng/L以下。O₃对粪大肠菌群（FC）有近2log的灭活，BACK出水FC浓度为31～504 MPN/L,满足观赏性景观环境用水FC<1 000 ...     

水质背景对过流式紫外/氯工艺降解有机污染物的影响

考察了过流式紫外/氯反应器中高浓度阿特拉津(ATZ)、磺胺甲恶唑(SMX)和美托洛尔(MET)在不同水质背景下的降解特征。结果表明：3种目标污染物在过流式紫外/氯反应器中的降解均符合准一级反应动力学模型(R²≥0.97)，且各污染物按反应速率常数大小排序为SMX>MET>ATZ。反应溶液较低的透光性以及过流模式有限的混合程度导致稳态假设模型在预测上述污染物降解时适用性较差。与在去离子水背景下相比，ATZ在自来水中的降解被略微抑制，而SMX与MET的降解得到促进。通过分析不同背景基质的影响可知，后者降解速率提升的原因在于水中共存的Cl^-和HCO₃^-分别提高了反应体系中ClO·与CO₃^·-的浓度，而ATZ因以UV光解为主受到的影响可忽略。单位电能消耗(E_EO)表明，适当提高氧化剂浓度有望进一步降低实际水体中污染物降解所需能耗。综合考虑反应消毒副产物的生成情况和毒性评估结果，后续研究需要重点关注ATZ本身的降解效率以及MET降解...     

磷元素形态及悬浮物含量对再生水磷浓度的影响

针对再生水厂出水磷浓度标准限值日趋严格的需求，开展了磷元素形态及悬浮物含量对再生水磷浓度的影响研究。结果表明，溶解性非活性磷（sNRP）和颗粒态磷（pTP）是影响再生水达到极限低磷浓度的关键因素。污水经过生物化学法处理以后，再生水中sNRP和pTP浓度分别为0.06和0.04 mg/L，其中去除sNRP较为困难，化学除磷也无明显效果，且过量使用除磷药剂会导致水中铝离子浓度升高。当硫酸铝投加量为20 mg/L时，水中残余铝离子浓度高达55.4μg/L。pTP浓度与再生水中悬浮物（SS）浓度成正比，SS中磷浓度为27～43 mg/g,SS越高，出水pTP浓度越高，进而导致出水总磷升高。此外，SS中磷浓度与水厂生物除磷效果和污泥停留时间呈正相关关系，鉴于目前水厂的处理工艺，降低出水SS是再生水达到极限低磷浓度最有效的途径。在水厂运行过程中需要控制出水SS低于1 mg/L，即可实现再生水总磷浓度低于0.05 mg/L，从而降低再生水磷元素超标引起的藻华风险。