Advanced Treatment of Wastewater Treatment Plant Effluent by Using Biofilms on Filamentous Bamboo

[ Objective ] The study aimed at treating wastewater treatment plant （WWTP） effluent by using bio-film reactor with filamentous bamboo as bio-carrier. [ Method] With the aid of a continuous flow reactor, a bio-film reactor using filamentous bamboo as bio-carrier was used to treat WWTP effluent with low C/N ratio, and the removal effects of CODc,, TN （total nitrogen）, and NO3--N in the wastewater were analyzed.[ Result ] The average removal rates of CODcr, TN, and NO3- -N reached 47.7%, 23.6% and 34.5% when the C/N ratio of influent was around 2. In addi- tion, a stable bio-film was formed very well in the secondary effluent with low C/N ratio and hardly degradable organic pollutants. The pollutants could be removed effectively because of the excellent surface characteristics and compositions of filamentous bamboo. [ Conclusion] The research provides a new method to treat WWTP effluent with low C/N ratio.

技术标准视角下我国污水处理厂尾水人工湿地设计分析

人工湿地已逐渐应用于我国污水处理厂提标改造和尾水资源化利用工程实践中,并成为一项备受关注的技术。为指导和规范国内各地区污水处理厂尾水人工湿地工程的设计和建设,国家和地方相关职能部门及专业协会发布实施了多部尾水人工湿地技术标准。在全面梳理国内外尾水人工湿地工程应用现状和当前指导尾水人工湿地设计、建设的相关技术标准实施情况的基础上,对不同层面尾水人工湿地技术标准从工艺选型、设计参数等方面进行对比分析。依据尾水人工湿地碳水平调控策略的可行性、经济性并结合实际工程应用可达性的综合分析,确定湿地结构优化、工艺改进、耦合工艺是优化尾水人工湿地工程设计和强化其脱氮效能的较好策略和途径。为保障人工湿地工程安全和正常运营,建议人工湿地工程设计时应依据当地的水文条件,进行湿地的总水量平衡计算。未来应构建基于基质和水生植物选择、工程运营监测等方面的基础数据库,加强技术标准在尾水人工湿地全生命周期中的指导作用。

城镇污水处理厂尾水人工湿地研究现状及展望

梳理了城镇污水处理厂尾水人工湿地的研究内容和现状,主要集中在基质筛选、微生物强化、植物选育、结构优化、电化学技术联用等五个方面,核心是提高尾水人工湿地的脱氮效能。未来需要构建基于基质和水生植物选择、工程运营监测等方面的“基础数据库”,进一步揭示尾水人工湿地生物脱氮机理,提高工程的适用性和经济性。

两种炭吸附剂材料对工业园区污水厂出水中UV_(254)的吸附去除效能

文章选用椰壳活性炭和兰炭活性焦作为吸附剂,开展了吸附去除豫北某工业园区污水厂出水UV_(254)的试验。试验结果表明,兰炭活性焦平均孔径大于椰壳活性炭。在pH值为3~9时,两种炭材料对UV_(254)的吸附都随着pH的升高而降低;在3种动力学模型中,伪二级动力学更适合描述两种炭材料对吸附UV_(254)的过程;相比较于Langmuir等温吸附模型,吸附等温数据更适合Freundlich模型;热力学分析的结果表明,两种材料对UV_(254)的吸附具有自发吸热的特性;在所有的试验中,兰炭活性焦对UV_(254)的吸附效果均优于椰壳活性炭。结果表明,在工业园区污水处理厂二级出水深度处理中,SCAC对UV_(254)去除效果较好。

温度对城市污水厂尾水反硝化MBBR深度脱氮的影响

为解决城市污水厂尾水再生利用时ρ(TN)高的问题,采用反硝化MBBR(移动床生物膜反应器)对城市污水厂尾水进行反硝化脱氮,并重点研究不同温度下分别以聚乙烯和聚丙烯为填料的反硝化MBBR的运行效果.结果表明:在HRT(水力停留时间)为12 h、温度分别为13、19、25和30℃时,NO_3^--N去除率和反硝化能力变化不大,聚乙烯和聚丙烯反硝化MBBR的NO_3^--N去除率分别为80.1%~85.0%和78.2%~84.0%,二者的反硝化能力分别为6.7~7.1和6.5~7.0 mg/(L·h);较长的HRT弥补了低温时反硝化速率低的不足;随温度增加,生物量逐渐增加,但COD_(Cr)和DOM(溶解性有机物)的去除率变化不明显.三维荧光图谱表明,出水中主要的DOM(溶解性有机质)为类色氨酸和类富里酸,聚乙烯和聚丙烯反硝化MBBR对DOM总荧光强度的去除率分别为47.6%~52.5%和24.1%~35.8%.填料上的微生物以杆菌、丝状菌和球菌为主.综合考虑脱氮效能和有机物污染物去除效能,聚乙烯和聚丙烯反硝化MBBR深度脱氮的最佳温度均为25℃.

HRT对城市污水厂尾水反硝化深度脱氮的影响

污水厂尾水回用作为水源时,其ρ(TN)较高是亟待解决的问题.在调研污水厂尾水水质的基础上,利用MBBR(移动床生物膜反应器)对其进行深度脱氮,并考察HRT(水力停留时间)对不同填料(聚乙烯和陶粒)的MBBR运行效果的影响.结果表明,NO3--N是尾水中氮的主要形态,其质量浓度约占ρ(TN)的80.8%±8.4%.HRT分别为12、8和4 h时,对NO3--N去除率影响不大,均能达到90%以上,但反硝化能力随着HRT的缩短而成倍增加;HRT为4 h时各反应器的反硝化能力最大,聚乙烯和陶粒MBBR中分别为(28.4±14.5)和(27.4±14.3)mg(L·d)(以NO3--N计).随着HRT的减少,CODCr去除率呈降低趋势.三维荧光分析表明,进、出水中均含有类富里酸和类蛋白质等DOM物质.HRT为8 h时MBBR对DOM的去除率最高,聚乙烯填料MBBR对有机污染物的去除效果略优于陶粒填料.综合考虑氮和有机污染物去除效能,聚乙烯和陶粒填料MBBR优化HRT均为8 h.

利用城市生态河道深度净化污水处理厂出水的工程技术研究

提出了城市生态河道工程构建的技术方法,并研究了示范工程对城市污水处理厂出水的深度净化规律。实验结果表明,在保证生态景观功能的前提下,将生态河道技术工艺用于污水处理厂出水的深度净化,能够高效、稳定地去除氮磷等营养物,河道出水可以满足城市景观水体补充水源的水质要求,出水TP、PO43-、TN、NH3-N和NO3-N平均值分别达到0.263、0.116、2.570、0.752和2.438 mg/L,去除率分别达到85.4%、92.8%、60.8%、39.7%和77.2%。

滨海生态景观河道对污水处理厂出水净化效果研究

为了探讨天津滨海泰达生态景观河道对污水处理厂出水深度净化的效果,2009年对该河道水体进行监测分析,结果表明该河道对氮、磷营养盐具有良好的可持续净化能力,河道出水达到景观环境用水的再生水水质标准,出水TN、NH3-N、TP和PO43-平均浓度分别为1.49mg/L、0.75mg/L、0.16mg/L和0.01mg/L,相应去除率分别达到93.38%、41.13%、88.09%和98.16%;沿程水体COD和TDS变化规律不明显,去除效果不理想;河道中端与出水端水体水质相近,建议在今后相似工程中可以适当提高河道式湿地的水力负荷。

臭氧/过滤/活性炭工艺深度处理污水厂二级出水

采用臭氧／过滤／活性炭工艺深度处理济南市水质净化二厂的二级出水。结果表明，在臭氧投加量为3mg／L、滤床和炭床的滤速均为6～12m／h、各工艺段的接触时间为13min的条件下，组合工艺对浊度、CODMn、NH4＋-N和NO2^-—N均有一定的去除效果，而对NO3^--N基本无去除作用；当原水的平均浊度、CODMn、NH4^＋-N和NO2--N分别为0．87NTU、1．24mg／L、1．78mg／L、0．13mg／L时，组合工艺出水的平均浊度、CODMn、NH4^＋-N和NO2^--N分别可降至0．25NTU、0．79mg／L、1．29mg／L、0．05mg／L。

工业园区废水处理厂出水的深度处理中试

该文针对乡镇工业园区废水处理厂出水,进一步采用"UASB+AO+催化臭氧氧化+BAF"的联合处理工艺处理,在处理厂处理出水达到纳管标准的前提下,即《污水综合排放标准》(GB 8978—1996),出水的COD_(Cr)、氨氮、总氮均能稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。

曝气复合式生态浮床强化修复污水厂尾水的试验研究

采用曝气复合式生态浮床强度修复污水厂尾水,在水力停留时间为1.5d和水温为17.8～21.5℃的条件下,研究了曝气复合式生态浮床对COD、氨氮、总氮和总磷的去除效果。研究结果表明,曝气复合式生态浮床对COD、氨氮、总氮和总磷的平均去除率分别为33.9%～53.1%(平均值44.0%)、37.97%～64.45%(平均值50.8%)、33.46%～57.25%(平均值44.9%)和去除率5.43%～72.62%(平均值50.97%),其出水COD浓度远低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。对比无/有曝气复合式生态浮床发现,曝气强化作用对复合式生态浮床修复效果的改善具有较重要的效果。曝气复合式生态浮床强化系统是一种运行管理方便、成本低廉、无需占有耕地。

复合垂直流人工湿地净化污水厂二级出水的研究

在间歇运行条件下,采用复合垂直流人工湿地净化污水处理厂二级出水,考察了其净化效果及影响因素。结果表明,该系统能够有效降低污水厂二级出水中的氮和磷,适用于城市污水的深度处理。在0.4 m3/(m2.d)的低水力负荷条件下,系统对COD、氨氮、总氮和PO34--P的去除率分别为87.4%、82.15%、60.32%和30.15%;当排空时间为2 h时,系统的处理效果最好,对氨氮、总氮、PO34--P的去除率分别为84.44%、65.46%和40.33%。

臭氧及臭氧/双氧水对污水厂二级出水中有机污染物的去除试验

以某城市污水处理厂二级出水为原水,采用批量试验方法,通过调整臭氧和双氧水剂量,研究臭氧氧化和臭氧/双氧水组合工艺对水中有机物的去除规律。结果表明:在臭氧剂量为3.5 mg/L时,水中色氨酸类芳香族蛋白质、富里酸类物质、微生物代谢产物和腐殖质类物质的去除率分别为80.0%、79.3%、85.4%和84.1%;当臭氧剂量增加到10mg/L时,COD、UV_(254)、TOC和色度的去除率分别为26.6%、59.5%、9.6%和88.2%。水中pH值的升高促进臭氧的吸收,当臭氧投加量为33.5 mg/L时,pH值=11时的臭氧吸收率比pH值=3时提高31.1%。当臭氧剂量<13 mg/L时,投加双氧水的处理效果无明显影响;当臭氧剂量≥13 mg/L,且双氧水与臭氧的摩尔比值在1.25内时,双氧水的投加使得出水COD和TOC随双氧水与臭氧摩尔比值的增加逐渐降低,最大去除率分别为37.7%和16.6%,较臭氧单独处理时分别提高10.7%和5.4%。

MBBR法A^2/O式工艺对污水处理厂二级出水的脱氮研究

基于污水厂二级出水中NH3-N、TN含量过高及可生化性有机碳源较低的特点,利用移动床生物膜反应器法厌氧-兼氧-好氧式(MBBR-A2/O)工艺对其进行研究。反应器采用预挂好氧膜和有机负荷递减法相结合的方式启动,通过NH3-N去除情况反应微生物的生长演化过程,并进行氮素分析。结果表明,反应器启动分为3个阶段,微生物适应阶段、微生物活性提高阶段和微生物活性稳定阶段,在低碳源的条件下,反应器经50 d挂膜启动成功,对NH3-N去除率达到85%以上;在稳定运行阶段,对NO2--N、NO3--N、TN的去除率分别为68.9%、58.1%、69.9%,说明通过A2/O反应器串联运行,系统内存在同步硝化反硝化作用,达到强化脱氮的目的。

地表水及城市污水二级处理出水中颗粒性质及其混凝特性研究

针对地表水和城市污水二级处理出水中颗粒的Zeta电位和粒径分布特性的差异,利用烧杯混凝实验,对不同混凝条件下水中颗粒性质进行研究.结果表明:在投加混凝剂之后,城市污水二级出水的Zeta电位不随混凝剂投量的增加而发生电位符号的改变,不存在明显的等电点.二级出水混凝后的颗粒粒径分布较地表水而言,存在一较大粒径区间内的物质无法通过常规混凝工艺去除.因此,有必要对二级出水深度处理混凝工艺中混凝剂投量进行优化.

3D-EEMs和PARAFAC解析土壤渗滤处理污水厂二级出水研究

利用三维荧光光谱(3D-EEMs)和平行因子分析(PARAFAC)的方法研究了土壤渗滤处理污水厂二级出水中氮、磷及溶解性有机物(DOM)的垂直分布特征。试验在一个中试规模的土壤渗滤系统中进行,反应器自上而下每隔30 cm设置一个采样口,采集的样品通过PARAFAC识别出系统不同点位的DOM具有4个荧光组分,包括2个类腐殖质物质(C1, C2)、 2个类蛋白物质(C3, C4)。对荧光组分浓度得分F_(max)分析得出, C4代表的类色氨酸比其他3类物质更易于降解,即类色氨酸最易降解,其次为类富里酸、类胡敏酸类物质、类蛋白物质。四种组分的F_(max)变化幅度都以在0～30 cm处最大,表明此处生化反应最为剧烈, DOM的迁移转化速率最大。运用PARAFAC、主成分分析(PCA)和聚类分析(CA)等手段,可以揭示土壤渗滤系统中DOM的来源和不同深度的变化规律。土壤渗滤系统在4 L·d^(-1)的低负荷条件下处理污水处理厂二级出水,对TN和NO_3-N的去除是不利的,后续可以耦合反硝化滤池等工艺强化反硝化脱氮,进一步提高氮素的去除率。土壤对磷的吸附尚未达到饱和的状态,保持了较高的TP去除效率。

离子选择性电极法测定污水处理厂进出水中的氨氮含量

建立了离子选择性电极法测定污水处理厂进出水中氨氮的方法,对氨氮含量在0.1~100 mg/L的水样进行了测定条件的研究。该方法标准曲线的线性相关系数为0.999 8~1.000,检出限为0.004 mg/L,加标回收率为96.2%~103.8%,相对标准偏差(RSD,n=6)在0.57%~1.62%。对比该方法与纳氏试剂比色法的检测结果发现,水样氨氮浓度大于0.5 mg/L时,相对平均偏差小于5%;氨氮浓度小于0.5 mg/L时,相对平均偏差小于10%。该方法无须对样品进行预处理、操作简单、灵敏度高、准确、重现性好,适用于大批量水样中氨氮的测定。

表面分子印迹聚合物修饰TiO_2纳米管去除污水厂二级处理出水中雌激素试验

制备了基于表面分子印迹聚合物修饰的TiO2纳米管（S-MIP—TiO2NTs）光催化剂，并利用SEM和FT-IR手段进行了表征。结果表明S—MIP—TiO2NTs的平均粒径为60nm，针对模板分子，相对于修饰前的TiO2纳米管（Ti02NTs），S—MIP—TiO2NTs的吸附选择性和光催化性能得到了提高。相对于高浓度范围（10～100mg／L），在低浓度范围（10～100μg／L）内S—MIP—TiO2NTs显示出较高的吸附催化性能。利用S—MIP—TiO2NTs可以去除尾水中部分代表性的雌激素，同时还具有较好的再生性能。

利用污水厂二级出水对富油微藻藻种的培育和筛选

以二级出水为培养液,对比研究了4种微藻的生长特性、油脂含量及脱氮除磷效能。结果表明4种微藻在二级出水中生长符合经典的微生物生长规律,二形栅藻(Scenedesmus obliquus)和普通小球藻(Chlorella vulgaris)可达到较高的生物量和生长速率,适于在二级出水中生长。普通小球藻和二形栅藻培养后藻液中油脂含量显著高于其他两种微藻;普通小球藻的含油率最高,达37.46%,具有可观的产油潜力。4种微藻对二级出水均展现出较强的脱氮除磷效能,总磷(TP)的去除率都达到80%以上,总氮(TN)去除率达到75%以上,表明利用微藻可达到同步富集油脂和深度净化水质的作用。

人工湿地净化污水处理厂低浓度尾水的效果

文章构建一种以双向横流过滤单元为核心的人工湿地系统,以实际污水处理厂尾水为进水,研究了尾水湿地系统净化效果,发现采用该湿地模式的出水能稳定提升1个等级。为了进一步探究湿地系统除污机理,以污水处理厂实际低浓度尾水为进水,研究了该湿地系统不同植物单元污染物去除功效,讨论了植物、基质与微生物的协同作用机制。研究结果表明:(1)在不同植物的去污效果对比实验中,花叶芦竹植物单元对COD、TN、NH_(4)^(+)-N和TP的平均去除率最高,分别为20.11%、17.17%、28.08%和18.12%;(2)不同运行阶段时基质进出水端主要微生物群落差异较小;(3)系统反向进水时,湿地系统TN去除率可提升50.00%。研究结果对于尾水湿地建设具有一定指导意义。