砾间接触氧化法对白鹤溪低污染水体的净化效果

为研究生物膜技术在低污染水体净化中的应用前景,以洱海入湖河流——白鹤溪为研究对象,采用分段进水和分区曝气方式强化砾间接触氧化工艺的脱氮性能,探讨HRT(水力停留时间)、OA(曝气区和非曝气区容积比)对低污染水体中CODMn、NH4+-N、TN去除的影响.结果显示:1HRT对有机物去除效果影响较大,在HRT为0.8、1.5、2.5、3.5 h下,CODMn去除率平均值分别为14.7%、28.6%、42.7%、48.8%;而当HRT为2.5 h时为较佳运行工况,CODMn、NH4+-N、TN去除率平均值分别为42.7%、83.6%、31.6%.2OA对NH4+-N的去除影响不大,在OA为1∶1、1∶2、1∶3下,NH4+-N去除率平均值分别为86.7%、83.1%、80.5%;而当OA为1∶3时具有较佳的脱氮除碳效果,CODMn、NH4+-N、TN去除率平均值分别为42.2%、80.5%、40.2%.3在HRT为2.5 h、OA为1∶3下稳定运行15 d后,对生物膜样品的微生物群落结构分析表明,在装置后段有脱氮微生物的富集,其优势菌为Pseudomonas、Pantoe、Synechococcus、Chloroflexi bacterium.研究表明,砾间接触氧化工艺对低污染水具有较好的脱氮除碳效果.

砾间接触氧化技术在流域治理中的应用

随着中国城市化进程的高速发展,来自区域内分散点源和非点源的污染对水环境造成了严重影响,给流域环境治理带来了重大挑战。排水系统的不完善导致污染加剧,大量老旧城区基础设施给雨污分流带来更大的困难,因此,迫切需要寻找能适用于原位治理的技术措施来消减污染。与传统的人工湿地技术相比,砾间接触氧化技术具有工艺效果稳定、占地小、不易堵塞、操作维护简便等优点,对CODCr、NH3-N、SS等有良好的去除效果,可以用于河道水的处理及污水处理厂尾水的深度处理。更重要的是,由于其可以全地下建造,能够充分利用河滩地、景观、公共绿地等不同性质的地块,从而具有生态和土地多重利用的特点,可以通过系统性的规划和景观设计,打造出为公众提供休闲、游憩、环境教育及体验自然水环境的公共服务设施,因此是一种具有良好前景的生态工法,可以作为流域治理中一种重要的原位治理措施。

砾间接触氧化技术在入湖河流治理中的应用现状

通过介绍砾间接触氧化技术在实际工程设施建设中的应用及影响净化效益的主要因子,为砾间接触氧化技术在我国的发展提供一定技术参考。砾间接触氧化技术根据水体中溶解氧浓度大小可分为砾间接触氧化法和砾间接触曝气氧化法。根据设施设置的位置又可分为直接方式和分离方式。工程应用中,砾间接触氧化工艺一般包括预处理设施、取水设施、净化设施和放流设施。影响砾间接触氧化工艺处理效果的主要因素有理化因子、砾石床设计因子和水力因子。理化因子主要涉及温度和溶解氧,砾石床设计方面需要考虑填料、填料填充率、污泥储存与排除。水力因子主要是停留时间和水力负荷。

生物砾间接触氧化反应器中原核生物多样性及其对剩余污泥减量化的贡献

采用分子生物学手段,通过构建16 S rRNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理技术——生物砾间接触氧化反应器(GCOR)中悬浮颗粒的原核生物多样性进行了系统发育分析,并讨论了多种原核生物共存对剩余污泥减量化的贡献．结果表明,颗粒的原核生物可分为好氧呼吸菌群与厌氧水解发酵菌群两大类．其中,优势菌群分别是以呼吸代谢为主的假单胞菌属和以发酵为主要代谢方式的拟杆菌/噬纤维菌菌属,它们的16S rRNA序列各占文库的17%．此外,好氧菌群中还发育有α蛋白菌、β蛋白菌、γ蛋白菌、亚硝化螺菌属、土壤杆菌属、衣原体属、葡萄糖杆菌属及褐色高温单孢菌属细菌；厌氧菌群中则发育属于螺旋体属、δ蛋白菌、反硝化菌、乳杆菌属、真杆菌属的原核生物．反应系统中两大相反环境多种原核生物的共存,为在降解污水有机物的同时,达到剩余污泥减量化做出巨大贡献．

砾间接触氧化反应器中细菌多样性评价

采用分子生物学手段,通过构建16S rDNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理系统——砾间接触氧化反应器中细菌多样性进行了系统发育分析;通过多样性指数、丰富度指数、均匀度指数及优势度指数,对细菌多样性及优势菌种富集状况进行了系统评价。结果表明:共有80个克隆子,分别代表29个OTU,用于系统细菌分析。其中,石球外膜46个克隆子(17个OTU),石球内泥34个克隆子(12个OTU)。生物膜中细菌多样性及优势菌种富集状况均好于孔隙内泥中的细菌。

砾间接触氧化反应器中填料表面细菌多样性及其主要功能

采用分子生物学手段,通过构建16S rDNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理系统—生物砾间接触氧化反应器(GCOR)中载体表面附着细菌多样性进行了系统发育分析,并讨论了多种细菌共存对剩余污泥减量化的贡献。结果表明,附着细菌可分为好氧呼吸菌群、兼性厌氧菌群、厌氧水解发酵菌群和生长缓慢菌群等4大类。其中,优势菌群分别是以兼具呼吸/发酵代谢方式的β变形菌、嗜水气单胞菌及以发酵为主要代谢方式的拟杆菌属。此外,好氧菌群中还发育有假单胞菌属、硝化螺菌属细菌和黄杆菌属细菌等。慢速生长菌群包括Caldimonas taiwanensis strain On 1和Ideonella sp.。填料表面生物膜微生态环境复杂,微生物多样性较高,好氧、厌氧菌群以及慢速生长菌群等多种细菌共同作用,为在降解污水有机物的同时,达到剩余污泥减量化做出巨大贡献。结果分析表明,细菌的主要功能可归纳为:能量解偶联、共代谢作用、生物溶胞作用和慢性生长种群的影响。

砾间接触氧化反应器中微型动物种类及其贡献解析

通过3组平行试验,验证了生物砾石接触氧化法处理生活污水的可行性.结果表明:连续曝气的处理效果最佳.在3组试验装置的好氧生物膜中,检测出6种微型生物:钟虫、草履虫、轮虫、线虫、盾纤虫和体虫.其中,体虫未在间歇曝气装置中出现.连续曝气装置中检测到的微型生物种类与数量均多于间歇曝气装置.微型动物对剩余污泥减量的贡献可归纳为:增长食物链;直接对污泥进行摄食和消化,在减少污泥容量的同时增加污泥的可溶性;利用微型动物来增强细菌的活性或增加有活性的细菌数量,从而增强细菌的自身氧化和代谢能力,减少剩余污泥量.

砾间接触氧化法在污水处理厂尾水深度净化中的应用

随着对提高污水处理厂排放标准需求的不断增长,探索研究尾水深度净化工艺已成技术热点。常规手段如人工湿地等技术尽管已广泛应用,但其在处理效果、稳定性和占地面积等方面始终差强人意。介绍了一种新型的生态处理工艺——砾间接触氧化法,通过其在某实际项目的具体应用,分析了该工艺的技术特点、设计参数和运行效果。

砾间接触氧化技术在乡镇污水处理厂尾水深度处理中的应用

应用砾间接触氧化技术处理乡镇污水处理厂尾水,工程运行结果表明:砾间接触氧化能对尾水中的污染物进一步吸附降解,出水中CODCr、氨氮、总磷平均质量浓度分别为16、0.8、0.21 mg/L,氨氮和总磷达到地表水Ⅳ类水标准,CODCr优于Ⅳ类水标准。砾间接触氧化技术可有效提高污水处理厂尾水水质,实现污水处理厂尾水的高标准排放。

高效旋流分离—生态砾间接触氧化联合装置处理初期雨水径流应用研究

设计高效旋流分离—生态砾间接触氧化联合装置处理初期雨水径流。确定高效旋流分离器的最优进水压力为0.03 MPa,生态砾间接触氧化装置的最优水力停留时间(HRT)为8 h,模拟初期雨水SS、COD、TN、氨氮和TP的去除率分别达到93.00%、91.00%、74.00%、95.00%和83.00%。该联合装置主要通过离心力作用,填料层吸附和过滤作用,微生物的同化和异化作用,植物根系的吸收、截留和降解作用将污染物去除。构建中试系统应用至实际初期雨水径流的处理,中试系统运行稳定,出水SS、COD、TN、氨氮和TP平均分别为89.00、42.00、3.97、1.84、0.42 mg/L,有效削减初期雨水径流污染物的排放量,从而缓解天津市滨海新区的面源污染。

两级AO砾间接触氧化工艺治理重度黑臭水体研究

为提高两级AO型砾间接触氧化工艺治理重度黑臭水体的运行效能,探究了系统的最佳水力停留时间(HRT)、内回流比和进水量分配比,并研究不同功能区的污染物降解规律。结果表明:(1)系统最佳运行参数为HRT10 h,内回流比200%,进水量分配比6∶4。在此工况下,单位时间处理水量较启动期增加20%,COD和TN去除率分别为88%和55%,较启动期分别增加了18%和15%,NH_(4)^(+)-N去除率稳定在90%左右。(2)内回流比适度增大提供更多NO_(3)^(-)-N促进第一级AO反硝化,进水量分配比增大能够优化反硝化碳源供给,从而提升系统TN去除率。研究表明优化后两级AO型砾间接触氧化工艺对重度黑臭水体有较好的处理能力和较好的脱氮除碳效果。

砾间接触氧化+河道人工湿地工艺在中小河流治理中的应用

根据农村地区中小河流的水质状况,结合当地地形、土壤、气候、植物等因素,充分利用生物生态方法,采用砾间接触氧化+河道人工湿地工艺直接对污染河流水质进行净化,处理工艺适应性强,建设周期短,投资和运行费用低,维护管理简便,还美化了环境。砾间接触氧化工艺对生化需氧量、化学需氧量、氨氮的去除率均达到60%~70%,出水再经河道人工湿地处理,对总氮、总磷的去除率均达到70%~80%,水质达到Ⅳ类水标准。

砾间接触氧化工艺用于微污染水体净化的设计案例分析

通过介绍某污水厂尾水和某河道水体砾间接触氧化工程案例的设计与运行效果,文中分析总结了砾间工艺在微污染水体的设计及应用经验。为满足COD_(Cr)、氨氮、TP的稳定去除,两个案例均采用生化曝气、加药除磷、沉淀及稳定功能集成的砾间净化槽工艺设计,分别确定了工艺参数、工艺分区、关键设备材料以及水力流态控制方案等。为了便于运行管护,通过对砾石筛选进行质量控制,老化污泥和增大污泥储存空间,优化沉淀稳定区工艺设计与排泥周期运行控制,形成了排泥与防堵塞相结合的技术方案。案例的运行效果显示,砾间工艺用于微污染水体净化具有明显优势,可为相关工程应用推广提供技术参考。

桂林乌金河黑臭水体河道末端砾间接触氧化和人工快滤联合治理技术研究

桂林乌金河黑臭水体水量和水质调查分析表明,调查河段枯水期为8000 m^3/d,丰水期为30000 m^3/d,化学需氧量(COD)在12.9 mg/L^81.7 mg/L,氨氮(NH3-N)在4.2 mg/L^23.5 mg/L,砾间接触氧化实验表明,对进水COD为50.1 mg/L^81.9 mg/L,NH3-N在21.4 mg/L^28.5mg/L条件下,COD可去除80%左右,NH3-N可去除86%左右。人工快滤实验也表明,对进水COD为116 mg/L^356 mg/L,NH3-N在32.7 mg/L^114.5 mg/L条件下,COD可去除80%左右,NH3-N可去除80.7%左右。运用砾间接触氧化和人工快滤在乌金河末端进行联合治理,出水可达《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级B标准。

砾间接触氧化/水平潜流人工湿地净化微污染河道水

以微污染河道水为处理对象,研究了砾间接触氧化/水平潜流人工湿地复合工艺对水质的净化效果。经过26 d改变进水配比、曝气方式等的调控运行,成功启动复合工艺模拟装置,砾间接触氧化区(简称砾石区)的COD、NH4^(+)-N去除率均稳定在75%左右,TN去除率在45%~60%。为进一步强化净化效果,探讨了砾石区水力停留时间(HRT)和砾石曝气区与非曝气区(O/A)分段进水配比对砾石区及后置潜流人工湿地出水水质的影响。当砾石区HRT为5 h时,砾石区对污染物的去除效果较好,COD、NH4^(+)-N、TN平均去除率分别可达72%左右、75.28%、67.79%,人工湿地对三者的去除率分别为31%、43%、28%;当O/A区分段进水配比为1∶1时,对COD、NH4^(+)-N的平均去除率较高,分别为77.39%和84.91%,分段进水配比为1∶2时,对TN的去除率最高,达到68.5%,人工湿地对TN的去除率为24.47%。因此,砾石区HRT为5 h为较佳参数,分段进水配比可根据进水污染状况灵活选择,研究结果可为实际工程应用提供理论支撑。

砾间接触氧化处理河水中试及微生物菌属特性

针对某河流的水质净化问题,自制砾间接触氧化反应器(GCOR)并对其启动及运行影响因素进行研究。试验结果表明,通过逐步提高水力负荷,反应器约需30 d可完成自然挂膜启动;在稳定运行阶段,研究了HRT、曝气条件和分段进水方式对反应器运行的影响,当HRT为5 h,接触氧化区1曝气,配水区1、3按6∶4的比例分段进水时装置运行效果最佳。菌群高通量测序结果表明,系统内填料表面生物膜微生态环境复杂,微生物多样性较高,系统前端生物膜中细菌多样性及优势菌的富集情况优于后端生物膜;不同区域生物膜上富集不同功能的微生物菌群,从而实现有机物的高效降解及脱氮除磷。

两级A/O型砾间接触氧化工艺处理高污染黑臭河水的运行效能及菌群结构

针对传统砾间接触氧化系统启动慢、去除效果不佳等问题,构建处理高污染黑臭河水的两级A/O型砾间接触氧化反应器,通过多参数调控研究反应器的快速启动、性能优化及菌群结构。结果表明:采用接种挂膜方式,在COD_(Cr)、NH_(4)^(+)-N平均浓度为140 mg/L和20 mg/L条件下运行21 d后实现反应器快速启动。随后,通过缩短HRT、增加内回流、多点进水进行调控。内回流强化了缺氧区1(A1)反硝化作用,使得调控过程中COD_(Cr)去除主要贡献区由好氧区1(01)变为A1区,而运行过程中NH_(4)^(+)-N、TN去除主要贡献区均为O1区和缺氧区2(A2),最终稳定运行时反应器对COD_(Cr)、NH_(4)^(+)-N和TN平均去除率分别达到70%、90%和40%。反应器性能提升过程中A2区优势反硝化菌属由Malikia(6.07%)变为Azospira(1.91%),O1区中优势硝化菌属由Pseudomonas(38.29%)变为Nitrosomonas(14.62%)。

序批式接触氧化反应器中细菌多样性及其功能

采用分子生物学手段,通过构建16S rDNA基因文库,对新型剩余污泥减量化处理系统——序批式生物砾间接触氧化反应器中细菌多样性进行了系统发育分析,并讨论了多种细菌共存对剩余污泥减量化的贡献.共有72个克隆子用于细菌系统发育分析.结果表明:填料表面附着细菌与孔隙内细菌由变型菌属、噬纤维菌-屈挠杆菌-拟杆菌组(CFB)、硝化杆菌科、低G+C革兰氏阳性细菌、高G+C革兰氏阳性细菌、疣微菌科和绿菌科等七大类细菌组成.其中,优势菌群分别是以兼具呼吸/发酵代谢方式的β变形菌纲(分别占生物膜和内泥中克隆子总量的18%和35%)和δ变形菌纲,以及以呼吸/发酵为主要代谢方式的CFB(分别占克隆子总量的24%和23%).多种细菌对剩余污泥减量化的主要功能可归纳为能量解偶联、共代谢作用、生物溶胞作用和慢性生长种群的影响.