常规-臭氧活性炭工艺对南方典型受咸潮影响原水处理效能分析

针对广东某沿海地区周期性咸潮入侵引起的原水中有机物、氨氮和溴离子浓度升高的问题,以处理后水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)为目标,在实际水厂内开展试验研究,分析原水水质特性,研究常规-臭氧活性炭工艺处理不同水质时期原水的效果,优化工艺运行参数.结果表明:原水分为常规、咸潮轻度污染、咸潮重度污染三个时期;在常规原水水质条件下,工艺出水浊度为0.09~0.12 NTU,COD_(Mn)为1.84~2.17 mg/L,氨氮为0.39~0.46 mg/L;在咸潮轻度污染原水水质下,砂滤池滤速8.0 m/h,臭氧单点投加量1.5 mg/L,臭氧接触时间8 min,炭滤池炭床停留时间10 min时,出水COD_(Mn)≤1.01 mg/L、氨氮≤0.41 mg/L;在咸潮重度污染原水水质下,炭滤池停留时间15 min时,出水COD_(Mn)≤2.75 mg/L、氨氮≤0.46 mg/L.受咸潮顶托,溴离子浓度在173~241μg/L,臭氧投加量控制在2.2 mg/L以下时,工艺出水溴酸盐≤10μg/L.

NZVI/AC基好氧颗粒污泥快速培养及污水处理效能

针对好氧颗粒污泥(AGS)存在内部空穴化导致的结构不稳定以及生长速度慢等问题,制备活性炭负载纳米零价铁(NZVI/AC)复合材料,以NZVI/AC作为骨架强化AGS的快速形成,并通过促进微生物种间电子传递来提高AGS对城镇生活污水的处理效能。结果表明,制备的NZVI/AC兼具强吸附性和强导电性,比表面积可达到140.3987 m2/g,具有孔径分布均匀的二维介孔结构,并可使纯水电导率提高14.5倍。以NZVI/AC作为骨架可显著促进AGS的形成,培养第10天平均粒径即可达到0.384 mm,其中7.23%的AGS粒径在0.5 mm以上,并出现粒径>1 mm的AGS;70 d后AGS培养体系达到稳定,AGS最大沉速达到73.09 m/h,较空白组提升95.32%。以NZVI/AC为骨架的AGS对城镇生活污水具有良好的处理效能,运行70 d后对COD、氨氮和总氮的去除率分别可达到96%以上、100%、70.2%。以NZVI/AC为骨架培养AGS具有颗粒形成快、结构稳定性高、对污水处理效果好等优点,具有工程化实施的潜力。

IFAS工艺处理南方低碳源污水的泥膜微生物互作规律分析

针对低碳源条件下污水处理问题,开展了活性污泥和生物膜共生系统(IFAS)的实验研究,讨论了低碳源下泥膜两相微生物的赋存特征和互作规律,明确其生态位和对处理效能的影响,通过实际水厂的中试实验,分析生物膜挂膜特性、泥膜活性和菌群的演替规律,对比在不同活性污泥泥龄调控下的泥膜两相中微生物结构和相互作用.结果表明,在变SRT下,反应器内污泥浓度随着SRT的增大而增加;由于SRT-H中微生物浓度远大于SRT-L,因此SRT-H中泥膜之间的竞争关系较SRT-L更激烈,SRT-H中污染物去除效能较SRT-L更低.低碳源进水条件下,IFAS工艺中污泥活性随SRT增大而降低,当低SRT(5 d)条件下,活性污泥硝化、反硝化、聚磷和吸磷速率较高SRT(25 d)分别增加了122%、88%、34%和44%;而SRT对生物膜活性的影响较小,两种SRT下生物膜硝化活性、反硝化活性相差不大.微生物测序分析表明,IFAS工艺功能菌在泥膜两相间会随着SRT的变化而发生富集转移;SRT-L中,因“播种(seeding)”效应而在泥膜两相间发生富集转移的功能菌主要为unclassified_g__Enterobacteriaceae,SRT-H中则主要是Acinetobacter.同时,通过分析优势功能菌分布,发现活性污泥中脱氮菌和聚磷菌之间也存在一定竞争;在进水有机基质匮乏的条件下,脱氮菌的相对丰度明显高于聚磷菌的相对丰度,表明脱氮菌更能适应低碳源条件,所以能在竞争中占据优势地位,这种优势主要体现为好氧反硝化菌相对丰度的增加;此外,泥相的SRT变化会反作用于膜相,使得生物膜的停留时间相应发生改变,从而改变菌群结构,筛选出不同优势菌属,进一步加大差异.