浮动生物床/地下渗滤系统耦合优化

为了使浮动生物床/地下渗滤系统合理分配两段污染负荷,充分发挥两段的处理效果,以进出水的水质为约束条件,根据其费用组成建立费用函数。以某高校工程作为实例,解得结果为浮动生物床承担46%的污染负荷BOD,而不承担污染负荷TN,基建费用减少2.7%,年度运行费用减少12%。

浮动生物床/地下渗滤联合工艺处理校园污水的设计与管理

结合沈阳师范大学的校园污水处理实例,阐明地下渗滤与浮动生物床联合工艺的设计和运营管理的问题。实践证明,采用浮动生物床/地下渗滤工艺对生活污水进行深度处理,投资运行费用低、管理简单、出水水质稳定且优于所要求的回用水水质。

悬浮填料床/地下渗滤系统深度处理生活污水

悬浮填料浮动床/土壤地下渗滤系统是一种高效、稳定、抗冲击、管理操作简便的新型联合工艺。介绍了采用此工艺的沈阳师范大学新校教学区生活污水示范工程(800m3/d)的设计水质、水量,工艺流程及处理效果,对运行及调试中存在的问题进行了探讨。实践证明,采用该工艺进行深度处理,出水水质优于所要求的回用水水质。

污水地下渗滤系统基质床特性模拟

为提高污水地下渗滤系统(Subsurface Waste-water Infiltration System,SWIS)的生物脱氮效率,改进了基质床体结构组成,采用土柱模拟试验对比了基质床改进前后ORP特征及氨化、硝化及反硝化细菌数量的变化。结果表明,在地下渗滤系统中,氨氮的去除率(Q)随基质层深度的变化规律为Q(100 cm)>Q(80 cm)>Q(20 cm)≈Q(40 cm)>Q(60 cm)。改进后基质铺设顺序依次为:0~60 cm填充炉渣和草甸棕壤(两者体积比为3∶7),60~130 cm铺设活性污泥、炉渣和草甸棕壤(三者体积比为1∶2∶7)。基质床结构组成改进后,20~60 cm区域氧化电位(ORP)大幅提高,尤其60 cm深度处ORP从0提高到180 m V,有效促进了硝化反应的进行;床体氨化、硝化及反硝化细菌数量大幅度提高,对NH+4-N及TN的脱除效率分别较改进前提高了12.6%和10.5%,出水NH+4-N及TN质量浓度满足城市景观地表水水质标准(GB/T 18921—2002)。

地下渗滤生物强化系统的建立及水力负荷对系统脱氮效果的影响

通过在地下渗滤系统添加自行研制的微生物菌剂,来改善土壤性状和增强地下渗滤系统中微生物活性,并研究在不同水力负荷(4 cm/d6、cm/d、8 cm/d和10 cm/d)下系统处理效能;通过不同水力负荷对比试验,表明通过生物强化,促进系统硝化和反硝化作用,使90%以上NH4+-N转化为NOx--N,且在不投加反硝化碳源情况下,使TN去除率提高13.9%以上。

添加生物基质对地下渗滤系统污水处理效果的影响

构建了以土壤-煤渣分层装填的1#及土壤-煤渣-生物基质分层装填的2#两套地下渗滤系统(SWI)模拟装置,考察生物基质对SWI污水处理效果的影响。水力负荷为10 cm/d时,监测两装置进出水中COD、总磷、氨氮和总氮的变化情况。结果表明:当系统运行稳定后,装置处理效果显著,出水水质均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准,1#装置对COD、总磷、氨氮和总氮的去除率分别为89.75%、99.65%、93.66%、74.94%,2#装置分别为92.28%、99.85%、92.78%、84.49%。2#装置对TN的去除率较1#装置要高,添加生物基质可强化系统对TN的脱除能力。

污水地下渗滤系统微生物代谢组学分析

应用超高效液相色谱-质谱技术(UPLC-MS),基于代谢组学方法,筛选不同进水有机负荷下地下渗滤系统潜在生物标志物.采用偏最小二乘法(PLS-DA)和主成分分析(PCA)模式识别方法对样品进行分型处理,根据模型的变量重要性因子(VIP值)筛选潜在生物标志物,分析代谢产物蕴含的生物学信息,研究代谢通路,通过RDA分析探索代谢产物与环境因子之间的相关性.PLS-DA模型结果表明,当进水有机负荷为250mg/L、400mg/L、500mg/L时,同一高度层代谢产物间存在显著性差异,共筛选出VIP值大于1.5的230种差异代谢物,以有机酸为主;同时也存在一些醇类、酚类等微生物代谢中间产物.此外,微生物代谢产物与模拟土柱高度有显著对应性.在水力负荷为0.14m^3/(m^2·d),COD污染负荷为400mg/L条件下,3个高度层H2(500mm)、H4(1000mm)、H6(1500mm)筛选出53种VIP值大于1.5的差异代谢物,以酸类、酮类物质为主.RDA分析表明,随着有机负荷波动和剖面高度的变化,代谢产物受到氧化还原环境(ORP)与硝态氮(NO3-)的影响较大,呈负相关.

地下渗滤系统微生物菌剂的研制及对污水的处理效能

地下渗滤污水处理系统具有投资少、设备简单、费用低、管理简便等特点。主要是通过添加自行研制的微生物菌剂改善土壤性状和增强地下渗滤系统中微生物活性,并进行菌剂的生理生化试验和污水处理试验;试验表明菌剂具有较高的微生物活性,添加在地下渗滤系统中,缩短了系统启动运行时间,提高了有机物降解和硝化效率。

地下渗滤基质中微生物空间分布与污水净化效果相关分析

利用混菌法和稀释法,测定了地下渗滤系统基质中不同深度的微生物数量,并分析了微生物数量与污水净化效果的关系。结果表明,基质中不同空间位置微生物数量不同,除反硝化细菌其他细菌一般呈现从表层到底层逐渐递减的规律;细菌数量与COD去除率相关性显著,细菌和反硝化菌数量与TN去除率相关性显著,亚硝酸菌数量与NH3-N去除率相关性极显著,说明微生物的作用是去除它们的主要途径;微生物数量与TP去除率相关性不显著,说明微生物在TP去除的过程中作用不大。

改良填料对地下渗滤系统污水处理效果研究

为提高SWIS的水力渗透性能和改善系统内部氧化还原环境,组建了3套改良地下渗滤系统,1~#土壤-生物基质,2~#土壤-煤渣-生物基质,3~#土壤-煤渣,在水力负荷10 cm/d运行时,研究填料改良对地下渗滤系统污水处理效果的影响。结果表明,COD、TP、NH_4^+-N和TN的平均去除率,1~#分别为86.31%、99.83%、92.56%和46.78%,2~#分别为88.60%、99.57%、92.83%和79.99%,3~#分别为85.17%、99.84%、93.68%和65.12%。3套装置对COD、TP和NH_4^+-N均有较好的去除效果,平均去除率均超过85%,且2~#装置脱氮效果较为突出,说明煤渣与生物基质分层装填可改善系统内部氧化还原环境,并补充反硝化碳源强化脱氮效果,进而提高地下渗滤系统污水处理效果。

地下渗滤系统对直链烷基苯磺酸盐(LAS)的去除研究

直链烷基苯磺酸盐的广泛运用,使其成为环境中最常见的具有代表性的一类有机污染物,其环境行为与环境效应也受到普遍的关注。以生活污水中直链烷基苯磺酸盐为对象,研究了地下渗滤系统对其去除效果以及对其他污染物去除和基质微生物量的影响。结果表明：污水中直链烷基苯磺酸盐浓度在0.56~40mg/L,地下渗滤系统对直链烷基苯磺酸盐的去除率达到90%以上;直链烷基苯磺酸盐去除率随着其浓度的增加而增加。随着直链烷基苯磺酸盐浓度的升高,COD、TN、TP和IP的去除率下降,而NH＋4-N的去除率几乎没有变化;基质中细菌、真菌、放线菌的数量均出现下降,硝化菌数量变化很小,反硝化菌数量先增加后减少。

不同填料对地下渗滤系统脱氮效果的影响

为改善地下渗滤系统(SWIS)脱氮效果,以煤渣和生物基质为填料,构建了1#、2#、3#3套装置,研究水力负荷对地下渗滤系统脱氮效果的影响.结果表明,当水力负荷为10cm/d时,1#装置对NH4+-N、TN平均去除率分别为92.78%>54.77%,但当水力负荷为20cm/d时装置因渗透性较差无法正常运行.2#、3#装置分别在水力负荷为10、20cm/d下运行时,对NH4+-N平均去除率分别下降了24.26个和14.57个百分点,对TN平均去除率分别下降了13.37个和8.13个百分点;TN的去除率变化较大,但其脱氮能力有所提高.2#装置脱氮效果最好.适当添加生物基质可有利于TN的去除,并保持着良好的渗透性能.因此,为保证改良的SWIS在水力负荷为20cm/d下正常长期运行,则与渗透性能较好的煤渣配比时生物基质的量应保持适当的比例.

煤渣及生物基质渗滤系统强化脱氮研究

为强化地下渗滤系统(SWIS)的脱氮效果,建立了1~#土壤、生物基质分层装填和2~#土壤、煤渣分层装填的2套SWIS,对比分析了煤渣和生物基质对SWIS污水处理效果的影响。2系统在20 cm/d运行稳定后,1~#装置的COD、总磷、氨氮和总氮的平均去除率分别为86.98%、98.24%、75.54%和71.05%;2~#装置的分别为91.45%、99.35%、79.04%和65.65%。结果表明,填料中添加煤渣可提高SWIS的水力负荷及污染物去除效果,添加生物基质可为系统反硝化阶段提供碳源,从而提高地下渗滤系统的总氮去除效果,但本生物基质系统不适宜在20 cm/d的高水力负荷下运行。

污水地下渗滤系统强化脱氮技术研究现状

地下渗滤系统是近几年来应用较为广泛的污水处理技术,凭借其对污染物较高的去除率已受到各国的关注和重视。本文主要针对地下渗滤系统的定义、分类、对污染物的去除原理以及存在问题和发展前景做了详细的介绍。

碳源及水力负荷对渗滤系统污水处理效果影响

农村污水能否有效处理是影响农村经济生态发展的关键问题,地下渗滤系统能有效处理农村污水并在实际中得到广泛运用,但其存在可承受的水力负荷较低、脱氮效果不理想的问题。为提高系统的抗冲击负荷性能及脱氮效果,文章选用不同物化性质的填料对地下渗滤系统进行改良,对改良地下渗滤系统中COD、TP、NH4+-N、TN的去除效果进行分析,研究不同补充碳源、不同水力负荷、不同改良填料对系统脱氮效果的影响。结果表明:葡萄糖为碳源时对COD、TP、TN平均去除率更高;在系统可抗冲击负荷范围内,提高水力负荷能增强系统的脱氮效果;在改良系统中添加生物基质能在不影响其他污染物去除的情况下,同时增强系统的抗冲击负荷能力和脱氮效果。

曝气生物滤池与地下渗滤系统工艺脱氮除磷

以生活污水为研究对象,考査了曝气生物滤池和地下渗滤系统组合工艺脱氮除磷的性能。工艺运行过程中,曝气生物滤池只考虑COD和氨氮的去除把总氮和总磷的去除分离到地下渗滤系统中。实验结果表明,曝气生物滤池和地下渗滤系统组合工艺有良好的脱氮除磷能力。滤速为0.6 m·h^(-1),气水比为5:1,反冲洗周期为7d时,曝气生物滤池达到最佳运行状态,对C0D、氨氮、TN、TP的去除率分别达到85.3%、83.5%、30%、56%。为了提高TN、TP的去除率,地下渗滤系统采用间歇的方式运行个周期连续进水12 h,放空12 h进水为曝气生物滤池出水,水力负荷为5 cm·h^(-1),对COD、氨氮、TN、TP的去除率分别达到41.3%,62.8%、81.3%,82%。

生物基质强化地下渗滤系统脱氮效果的研究

针对地下渗滤系统(SWIS)处理污水时对总氮去除效果欠佳的问题,建立了土壤-煤渣分层装填(系统1)及土壤-煤渣-生物基质分层装填(系统2)的两套SWIS,在对比两系统对污水处理效果的基础上,分析了添加生物基质强化系统脱氮的机理。结果表明,系统1对COD、总磷和氨氮的去除率均大于85%,对总氮的去除率为74.70%,在相同试验条件下,系统2对总氮的平均去除率可达到84.58%,同时对COD、总磷和氨氮的去除率均大于90%,出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准。添加生物基质能有效改善系统的氧化还原环境,从而显著提高系统脱氮效果。

浅析农村污水处理方法

随着人民生活水平的提高和目益增强的公众环境意识．农村水污染带来的种种问题．已经引起社会越来越多的关注。本文中主要介绍了农村污水的特点，对污水处理中常用的方法进行了介绍及比较、

EBIS工艺在全地下污水处理厂改造中的应用

大连市某全地下污水处理厂处理规模为8000 m^(3)/d,原采用BF-A/O摇动床处理工艺,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。原BF-A/O工艺缺少厌氧段,无化学除磷措施,缺氧及好氧停留时间远小于设计停留时间,导致总磷及总氮超标,而现状全地下污水厂改造空间局促、改造周期较短且系统不能停车。本次选择的高效一体化生物处理系统(EBIS)工艺在原调节池、BF-A/O摇动床及消毒池体中进行改造,将原清水池改造为磁混凝系统,强化化学除磷,分组分期进行改造,对原土建池体充分利用,极大缩短了改造周期,同时保证系统不停车。试运行结果表明,经过EBIS-磁混凝系统处理后,出水水质稳定达到一级A标准。项目实际总投资为3803.90万元,新增直接运行成本为0.40元/m^(3)。

生物基质对SWIS脱氮效果及微生物的影响

为考察不同地下渗滤系统装置沿程脱氮效果的差异和脱氮微生物群落结构的分布状况,构建了2套改良装置(煤渣-生物基质的1~#、煤渣的2~#),对沿程出水的COD、氨氮、TN浓度和填料内的脱氮微生物丰度进行了测定分析。结果表明:系统在水力负荷为15 cm·d^(-1)下,1~#和2~#装置对氨氮平均去除率分别为75.59%、80.00%,对TN平均去除率分别为60.63%、57.96%,1~#的脱氮效果略优于2~#装置;由沿程氮污染物浓度变化可知,2套装置的TN去除范围主要在层高60～80 cm处。与2~#装置相比,添加生物基质的1~#装置TN去除率提高了9.60%,且其装置内的Bradyrhizobium、Pseudolabrys、 Dongia、 Rhodanobacter、 Rudaea等脱氮细菌的丰度也分别提升了0.51%、 1.52%、 1.02%、 10.49%和3.15%。因此,生物基质可促进SWIS内部脱氮微生物丰度提升,并通过提供反硝化的碳源来强化脱氮效果。