人工湿地不同植物生长量及去除负荷的研究

选取美人蕉、风车草、香根草进行生长量的对比试验,对不同植物的生长量及N、P的去除负荷进行了研究。通过为期1年的运行,结果表明:美人蕉、风车草、香根草的分别平均生长量为8805、152、95 g/(株.周);风车草、香根草、美人蕉对N的去除负荷分别为6.80、3.731、0.56 g/(株.周),对P的去除负荷分别为1.24、0.681、.76 g/(株.周)。

不同水力负荷下凤眼莲去除氮、磷效果比较

采用人工模拟方法,研究了不同水力负荷(0.14、0.20、0.33和1.00m3.m-2.d-1)对凤眼莲去除富营养化水体氮、磷效果的影响,试验期间进水TN、NH4+-N、NO3-N、TP平均质量浓度分别为4.85、1.33、2.92和0.50mg.L-1。结果表明,凤眼莲净化系统对富营养化水体具有较好的去除效果,低水力负荷(0.14、0.20m3.m-2.d-1)下,出水TN、NH4+-N和TP均达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类水质标准;当水力负荷提高到1.00m3.m-2.d-1后,出水TN、NH4+-N、NO3-N和TP质量浓度明显上升。4种水力负荷下,凤眼莲净化系统对TN和TP去除率分别为84.95%和80.65%、73.87%和73.04%、51.60%和64.05%、30.77%和47.79%,即随水力负荷的提高而降低;相应的TN、TP去除负荷分别为0.58和0.06、0.72和0.07、0.83和0.11、1.47和0.23g.m-2.d-1,即随水力负荷的提高而增加。综合考虑净化效果和污水处理能力,本试验条件下凤眼莲系统的水力负荷宜控制在0.33m3.m-2.d-1。

潜流湿地植物优选及对总磷日均去除负荷研究

以5种人工湿地常用植物芦苇、香蒲、菖蒲、水葱和黄花鸢尾为研究对象,利用静态污水水培试验,通过对比每种植物3 d内对氮、磷的去除率,确定适宜的潜流湿地品种为芦苇和香蒲,芦苇对氨氮、总氮和总磷的去除率分别为30.2%、18.4%和29.2%,香蒲对氨氮、总氮和总磷的去除率分别为25.1%、15.4%和29.2%。并且分析每种植物的总磷日均去除负荷量,芦苇和香蒲的总磷日均去除负荷量为70 mg/(d·m2),试验结果对工程设计具有参考价值。

HRT与有机负荷对ABR各隔室净化功能的影响分析

以ABR反应器为研究对象,在不同HRT和有机负荷条件下,对各隔室的净化功能进行了分析.试验结果表明:1)固定进水COD浓度,减小HRT的过程中,各隔室从前到后的去除效果是由低-高-低的变化,HRT降低会导致水力负荷的过度增加,使隔室沟流、短流严重产生,影响去除效果;2)固定HRT,增加进水COD浓度时,1#隔室COD去除负荷与COD的有机负荷呈正相关,COD去除率稳定在40%以上,其余隔室COD去除负荷与COD的有机负荷先呈正相关,随后呈下降趋势,进水浓度过高会引起反应器酸化,1#隔室的酸化一经发生,VFA组分发生变化,产生丙酸、丁酸等中间产物,对后续隔室的微生物产生抑制,COD去除负荷就会明显下降;3)ABR反应器运行操作方便灵活,在以高浓度时的相同负荷的条件下,采用不同的运行方式,COD去除率由98.6%降为89%,仅降低10%左右,在低浓度下实现的高负荷易产生水力负荷的提高而降低处理效果,表明ABR适宜于高浓度的有机废水处理.

厌氧氨氧化滤池中pH值与基质去除的相关性研究

以生物滤池为反应器,考察了厌氧氨氧化滤池的pH值与基质去除的变化规律。试验结果表明,pH值随滤层的加深而变化,在pH=7.58时,变化趋势较缓慢;pH(7.58时,pH值变化幅度较大,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除负荷较高,分别为0.97 kg/(m3.d)、1.06 kg/(m3.d);而pH(7.58时,pH值是先下降后上升,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除负荷较低,分别为0.56 kg/(m3.d)、0.73 kg/(m3.d)。在pH=7.98时去除负荷达到最大,去除负荷分别为1.42 kg/(m3.d)、1.84 kg/(m3.d)。

两种不同布水方式对生物砂滤池去除厌氧消化液氨氮的影响

在实验室条件下,采用试验生物砂滤柱模拟生物砂滤池系统,研究了雾化和滴渗布水方式对生物砂滤池去除猪场厌氧消化液氨氮的影响,结果表明:在进水水力负荷为0.057 m3.m-2d-1,氨氮平均浓度分别为293 mg.L-1,513 mg.L-1,553 mg.L-1时,雾化布水生物砂滤池对氨氮的平均去除率分别为98.8%,87.4%,75.1%,出水氨氮平均浓度分别为3.61 mg.L-1,64.7 mg.L-1,138 mg.L-1,平均去除负荷分别为16.4 g.m-2d-1,25.4g.m-2d-1,23.5 g.m-2d-1;滴渗布水生物砂滤池对氨氮的平均去除率分别为77.4%,71.4%,59.3%,出水氨氮平均浓度分别为66.3 mg.L-1,147 mg.L-1,225 mg.L-1,平均去除负荷分别为12.9 g.m-2d-1,20.7 g.m-2d-1,18.6 g.m-2d-1;雾化布水可以提高生物砂滤池氨氮的去除率、去除负荷,降低出水氨氮浓度;滴渗布水在进水氨氮平均浓度293 mg.L-1,雾化布水进水氨氮平均浓度293 mg.L-1,513 mg.L-1的条件下,出水氨氮平均浓度可达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)中氨氮排放标准;与人工湿地、氧化塘污水处理系统相比较,生物砂滤池氨氮去除负荷大大提高。

无纺滤布生物膜反应器对厌氧氨氧化脱氮负荷提高的实现

采用无纺滤布生物膜反应器,研究了厌氧氨氧化工艺脱氮负荷提高的可行性。研究结果表明,封存污泥经过15 d培养,可成功实现厌氧氨氧化活性恢复,氨氮去除率可以指示活性恢复程度。厌氧氨氧化无纺滤布ASBR反应器具有较高的脱氮潜能,试验阶段氮容积去除负荷最高可以达到2.06 kg/(m3.d)。

水力负荷及水力停留时间对泡板型浮岛脱氮效果的影响

主要研究了在不同水力负荷和水力停留时间条件下,泡板型浮岛对临江河污染水体中氮的去除效果。分析了脱氮效果变化的规律,找出临江河泡板型浮岛的适宜水力负荷和水力停留时间,为泡板型浮岛治理临江河污染提供技术参考。

基于超声波定位技术的流化床生物滤器研发与性能分析

为解决流化床生物滤器在运行过程中存在床层增高影响其正常使用的问题,研发了基于超声波定位技术的滤料自清洗装置。以常规流化床生物滤器为对照组(CF),研发的自清洗流化床生物滤器为试验组(EF),比较了两组流化床生物滤器的床层增高和滤料流失程度,研究了流化床生物滤器的水处理性能。结果显示:采用超声波定位技术可有效控制流化床生物滤器的床层增高和滤料流失程度,在150%床层膨胀率下,EF组每周的床层增高和滤料流失仅为1.8±0.3 cm和28±12 g,比CF组分别降低了500%和350%。EF组的平均总氨氮(TAN)去除负荷达到了762±164.33 g/(m^(3)·d),显著高于CF组(P<0.05),在TAN快速降解的过程中,两组亚硝酸盐氮未出现明显的累积,水体中的溶氧质量浓度、碱度和COD浓度都出现一定的下降。EF组表层和底层滤料的细菌种群结构和丰度未出现明显的差异,主要优势细菌包括赭黄嗜盐囊菌属,Candidatus_Microthrix,红杆菌属和硝化螺菌属。CF组表层和底层滤料的细菌种群结构和丰度的差异较大,而优势菌群的种类较为相似,主要为罗姆布茨菌和Clostridium_sensu_stricto_1。EF组的硝化螺菌属丰度显著高于CF组,说明采用超声波技术实时控制床层高度有利于氮转化细菌的富集,进而提升了流化床生物滤器运行时的水处理性能。

向阳湖围垸沟渠生态修复工程设计研究

水生态文明建设已成为当今社会建设的基础内容,以湖北省咸宁市咸安区向阳湖围垸沟渠生态修复(一期)工程为例,系统整理了人工湿地和沟渠生态护岸设计思路,详细介绍了主要设计内容,同时对人工湿地的进出水水质达标可行性进行了量化分析。结果表明:工程主要生态修复措施为人工湿地,人工湿地设计水量为20000 m^(3)/d,分为沉淀区和净化区,人工湿地BOD 5、TN和TP污染物需求去除量分别为30.24、4.32、0.79 t/a,按人工湿地污染物去除负荷分析BOD 5、TN和TP实际去除量分别为32.66、4.90、0.82 t/a,按水生植物对污染物的削减能力分析BOD 5、TN和TP实际去除量分别为44.33、5.36、1.08 t/a,无论是按人工湿地污染物去除负荷分析污染物去除量,或是按水生植物对污染物的削减量分析,人工湿地的水质达标可行性均能满足设计要求。

人工浮床运用于入湖河流原位净化模拟研究

2009年11月至次年7月,在太滆运河滆湖入运河段开展黑麦草与美人蕉、水芹菜分别搭配混种的人工浮床对河流水体原位净化动态模拟研究.结果表明该人工浮床能够持续净化流动水体.人工浮床对TN去除率为5%35%,TP去除率为5%40%,CODMn去除率为5%20%.在温度相对较高、浮床植物迅速生长的情况下浮床去除率较高.试验中水体交换时间对人工浮床去除率的影响有季节性的差异.人工浮床的去除负荷随温度和植物生长的变化趋势与去除率变化趋势基本同步.不过无论在哪个季节去除负荷都随着水体交换时间的变短而增加.人工浮床的净化效果主要表现在无论是冬季还是在春夏季都能够明显去除水体中悬浮物,增加水体透明度,进而去除颗粒态营养物质.浮床在夏季对可溶性磷和溶解性氮中的铵态氮具有明显的去除作用.硝酸盐氮和亚硝酸盐氮受浮床影响较小.人工浮床通过改变水体理化环境作用于营养盐的循环值得关注.

潜流人工湿地中植物对氮磷净化的影响

采用潜流人工湿地系统,配制以NH4+-N、NO3--N和PO43--P为主要成分的模拟污水,通过间歇运行方式,考察了芦苇和小叶章的生长情况、生理生态学特性及其对污水中N、P净化效能的影响,并研究了植物对湿地系统pH变化、NO3--N和NH4+-N净化效率的影响。结果表明,当水力停留时间为7d时,小叶章和芦苇湿地对TN的去除率分别为65.1%和99.6%,去除负荷分别为1.66g·m-3·d-1和2.53g·m-3·d-1。小叶章和芦苇对去除TN的贡献率分别为14.7%、61.7%,对去除TP的贡献率分别为11.7%和12.9%;芦苇植株内N、P浓度分别为29.2mg/g和3.41mg/g。芦苇湿地的净化效能高于小叶章湿地。湿地系统中pH值先升高后降低的拐点可作为氨氧化反应结束的指示参数。

一体化厌氧氨氧化反应器的优化及其稳定性研究

采用一体化厌氧氨氧化SBR反应器(120L)处理高氨氮废水,研究系统总氮去除负荷提高和稳定性的影响因素.长期试验结果表明:该一体化厌氧氨氧化SBR反应器的最大总氮去除负荷为1.1kg/(m^3·d),影响反应器运行稳定性的主要因素有:游离氨浓度、溶解氧浓度、絮体污泥和颗粒污泥相对比例等.在一体化厌氧氨氧化反应器中保持AOB和Anammox活性的相互匹配是维持系统稳定运行的关键因素.大量淘洗絮体污泥会造成氨氧化活性降低和溶解氧升高,从而引起总氮去除负荷下降.限制反应器负荷增加的主要因素有:(1)污泥随出水流失,体系污泥浓度保持恒定;(2)受溶解氧影响AOB和Anammox活性不能同时提高;(3)传质效率难以进一步提高.试验中发现总氮去除负荷和曝气量之间具有很好的相关性,反应器负荷波动时通过调整曝气量来调控反应状态,有利于一体化工艺的稳定运行.

风车草泡板型浮岛在污染河水中的脱氮试验

介绍了泡板型浮岛在污染河水中的脱氮试验。实验表明浮岛植物的脱氮效能依次为:风车草>香根草>菖蒲。研究了去除负荷与覆盖率及进水负荷之间关系,结果表明以30%覆盖率为分界点,去除负荷与覆盖率之间的关系有明显的变化;去除负荷与进水负荷之间满足二次函数关系。最后得出了实验条件下的最适宜的覆盖率和进水负荷。

生物滴滤器净化苯/甲苯废气的对比

在不同模拟工况下研究生物滴滤器对低浓度苯、甲苯气体的净化性能.以苯和甲苯为目标污染物,采用陶瓷拉西环作为生物滴滤器填料,选用先期筛选驯化的苯、甲苯专性降解菌种对填料进行接种挂膜.结果表明:在气体流量为60～150L/h(对应的苯、甲苯停留时间分别为11.25～28.12s和10.6～26.4s),苯、甲苯入口气体浓度分别为0.61～4.14g/m3,0.43～4.40g/m3的条件下,生物滴滤器对苯、甲苯的最大生化去除负荷分别为333g/(m3.h)和593.4g/(m3.h),甲苯与苯相比更易被微生物降解,镜检表明苯、甲苯系统生物膜中的优势菌种都为短杆菌,密度分别达2.3×109CFU/ml和1.52×1011CFU/ml.

厌氧氨氧化无纺滤布生物膜反应器的运行

氧气是厌氧氨氧化菌的抑制因素，通过无纺滤布生物膜系统内部形成适合厌氧氨氧化菌的厌氧环境，运行62d，实现0．617kgN／（m^3·d）氮容积去除负荷，稳定运行阶段氨氮和亚硝氮的去除率分别为97．9％和98．7％；98mgN／LNO^2-—N经24h接触产生完全抑制，通过将进水亚硝氮浓度降至20～40mgN／L，运行31d，成功恢复厌氧氨氧化活性，试验末期氮容积去除负荷为O．641kgN／（m^3·d）。

SAD工艺在厌氧氨氧化不同运行阶段的启动

利用SBR反应器在厌氧氨氧化启动过程中脱氮性能达到不同氨氮去除负荷(ANR)时启动厌氧氨氧化耦合反硝化(SAD)工艺处理生活污水.分析对反应器内3氮变化和功能菌活性变化.结果表明,在厌氧氨氧化的ANR达到0.27~0.40kg/(m^3×d)时,启动SAD工艺,反应器可处理COD为100mg/L以下的生活污水;在厌氧氨氧化的氨氮去除去除负荷(ANR)达到0.65~0.85kg/(m^3×d)时,反应器可高效处理COD为100~200mg/L的生活污水,而在ANR达到0.85kg/(m^3×d)时,反应器SAD工艺可稳定处理COD为100~200mg/L的生活污水,反应器内ANAMMOX菌的活性与异养菌活性及反硝化菌活性保持在合理范围内即可稳定启动SAD工艺,缩短SBR反应器的周期,可加速反应器ANAMMOX菌活性的提高,降低异养菌和反硝化菌活性的提高.周期测试分析,表明,控制C/N比和HRT可实现厌氧氨氧化耦合部分反硝化脱氮.

不同污泥龄厌氧氨氧化菌的脱氮效能及其动力学特性

为研究不同污泥龄(SRT)条件下厌氧氨氧化菌的脱氮效能和动力学特性,采用一组SBR反应器研究梯度降低污泥龄过程中系统的NO2--N去除负荷(Nr)和NO2--N污泥负荷(Ns),并对各阶段厌氧氨氧化过程动力学特性进行分析.结果表明,污泥龄由21 d梯度降低到12 d,Nr由0.590 kg/(m3·d)降低到0.493 kg/(m3·d),单位MLVSS Ns由0.178 kg/(kg·d)提升到0.297 kg/(kg·d),系统整体的脱氮性能有所下降,但单位质量的厌氧氨氧化菌脱氮效率显著提升;采用莫诺(Monod)模型可以较好地模拟不同污泥龄运行阶段厌氧氨氧化菌的动力学行为,动力学分析表明,随着污泥龄的降低,NO2--N的最大比降解速率vmax由0.406 d-1提高到0.826 d-1,半饱和常数Ks由23.3 mg/L增加到95.3 mg/L,梯度降低污泥龄能够筛选纯化生长速率较快的厌氧氨氧化菌菌种,提升NO2--N的最大比降解速率,但厌氧氨氧化菌对底物的亲和性会逐渐变差,稳定性降低.

BTF系统处理兼氧池高浓度恶臭废气的工程应用

在制药厂建立了生物滴滤处理兼氧池高浓度恶臭废气工程装置。兼氧池恶臭成分主要是H2S,同时含有甲苯及四氢呋喃等气态有机物。设计进气量为8000m3/h,有效EBRT为12.0s,当H2S进气质量浓度为394.26～776.52mg/m3、平均为524.36mg/m3时,H2S去除率保持在86.53%～94.79%,平均去除率为90.60%;去除负荷为59.14～122.63g/(m3.h),平均去除负荷为81.47g/(m3.h)。对甲苯和四氢呋喃的平均去除率为66.84%和59.89%。技术经济分析表明,处理1000m3废气投资费用为13.32万元,H2S处理费用为5.23元/kg。

变基质浓度下SBR亚硝化启动试验研究

采用SBR反应器,在低DO(<1.0 mg/L)及高氨氮浓度(220 mg/L)下,经过20周期(10 d)的连续运行,亚硝化率达到90%以上并且保持稳定。此后逐步降低氨氮浓度,深入研究6个不同水平下亚硝化效果和游离亚硝酸(FNA)及温度对亚硝化的影响。试验结果表明,高氨氮时,实施限时曝气且低DO、较高游离氨(FA)的联合抑制模式,低氨氮下,采取实时控制策略,避免过度曝气,经过130 d的运行,去除负荷稳定在0.301 kg NH 4+-N/(m3.d),污泥负荷稳定在0.374 kg NH4+-N/(kg MLSS.d),亚硝化率一直在95%以上,成功实现了低氨氮SBR亚硝化的启动。同时发现FNA对AOB的抑制具有可逆性,而缓慢升温对亚硝化效果影响不大。