垂直流人工湿地系统中不同组合填料净化能力研究

在较高水力负荷(1～2.5 m/d)下,选取沸石、无烟煤、蛭石、高炉钢渣、生物陶粒等5种填料,采用不同组合方式构建了4个模拟垂直流人工湿地并处理污水。结果表明:组合填料的种类、装填顺序和装填方式对净化效果产生了较大影响;与单一填料相比,4种组合填料对COD的平均去除率都有所提高,对BOD5的净化能力则略有降低;由上至下依次填充无烟煤、生物陶粒、沸石的组合填料具有较好的脱氮功能,对TN和NH4+-N的平均去除率分别达到85%和91%;由上至下依次填充无烟煤、蛭石、钢渣的组合填料具有较好的除磷功能,对TP和TDP的平均去除率均可达到85%以上;钢渣在组合填料中所处位置对除磷效果有较大影响;与分层布置组合填料相比,不同填料进行简单的掺混后,其净化能力要弱于单一填料的。

组合填料对水质、罗非鱼生长及水体微生物群落功能多样性的影响

采用组合填料(全塑性夹片和维纶醛化丝)作为生物膜载体,以土著微生物为生物膜菌源,研究其对水质、罗非鱼生长及水体微生物群落功能多样性的影响。结果表明:组合填料可促进水体中NO_2^-、DO、IC含量显著升高,使水体中pH、NO_3^-含量显著下降,同时有使水体中NH_4^+、TOC含量下降的趋势;和对照组相比,组合填料组罗非鱼增重量显著升高,饵料系数显著降低,填料悬挂密度越高,增重效果越明显;组合填料能显著降低水体细菌数量,而对水体微生物多样性无显著影响;组合填料明显提高了水体微生物对糖类、醇类、酯类的利用率,降低了水体微生物对胺类和酸类的利用率。RDA分析表明,组合填料组和对照组之间的水体微生物代谢多样性存在一定的差异,而DO、pH和硝酸盐是影响处理组和对照组水体微生物代谢多样性差异的主要环境因子,显示组合填料在一定程度上可有效改善水质,促进罗非鱼生长,降低水体细菌数量,影响水体微生物群落功能多样性。

组合填料A/O工艺处理有毒难降解腈纶废水的研究

以腈纶废水为研究对象,考察了水力停留时间、溶解氧、硝化液回流量等因素对组合填料膜A/O工艺处理腈纶废水的影响。结果表明,当停留时间为14 h、溶解氧质量浓度为3.5 mg.L-1、硝化液体积回流比为200%时,COD去除率达到60%以上,TOC去除率达到60%以上,BOD5去除率可达90%以上,特征污染物DMAC(二甲基乙酰胺)和丙烯腈的去除率接近100%。

组合填料生物滤床处理污水脱碳氮磷性能试验

目的深度处理模拟城市污水厂二级出水,考察对磷、有机物及氨氮的去除效果.方法选取沸石、钢渣、煤灰渣、硅藻土4种填料,采用不同的组合方式构建4个填料生物滤池,在试验滤速0.65 m/d的条件下,利用组合填料生物滤床的物理、化学和生物的协同作用,通过填料层过滤、吸附、共沉、离子交换和微生物的分解.结果装有钢渣填料的滤柱除磷效果较好.沸石、钢渣、硅藻土组合方式填料滤柱对磷、碳、氨氮的去除效果均较高,磷的平均去除率93.68%,氨氮平均去除率86.1%,CODCr平均去除率62.7%.而沸石与煤渣组合滤柱、或沸石、煤渣、硅藻土组合滤柱除磷效果较差.结论下向流组合填料滤床处理模拟城市污水厂二级出水最佳填料组合方案:从上至下,沸石、钢渣、硅藻土.

组合填料在生物滴滤塔上的应用

研究了用生物滴滤塔处理恶臭气体时单一及组合填料的压降和吸附性能。结果表明：轻质多孔填料（上）-强化挂膜填料（中）-多孔凹凸填料（下）组合填料的性能优于单一轻质多孔填料、强化挂膜填料及多孔凹凸填料，阻力较小，液泛几率减少；运行60天，组合填料滴滤塔的阻力为680～700Pa，硫化氢、氨、甲硫醇及挥发性有机化合物去除率均大于98％。

组合填料-膜生物反应器处理生活污水生产性试验

在一体式膜生物反应器(MBR)中加入组合填料,对北京某国际公寓的生活污水处理进行了生产性试验。试验表明,在进水水温15～22℃,pH值6.5～7.2,曝气气水体积比9～10∶1,COD198.6～563.5 mg/L,NH+4-N20.5～55.3 mg/L,反应器中混合液悬浮固体浓度(MLSS)维持在5200～7800 mg/L时,MBR对水中的COD、NH4+-N平均去除率分别为90.6%、68.7%,出水中检测不出SS和大肠菌群,浊度小于1NTU,水质满足CJ2511-89《生活杂用水水质标准》。在相同条件下,未加填料反应器MLSS平均值必须维持在12000mg/L以上时才能达到类似处理效果。由于反应器中加入组合填料,降低了MLSS的浓度,减少了膜污染,在膜通量不变情况下,化学清洗周期可延长35～40d。

新组合填料塔中亏氧清水与餐厅污水的氧传递

根据污水处理所用填料的技术特征,自行开发研制了一种新型组合填料.通过平行实验测定了亏氧清水中该组合填料和其他3种填料塔的氧液相体积传质系数,并进行了比较.结果表明该组合填料具有优良的氧传递性能.对实验结果进行回归分析,得到4种填料氧传质系数的计算式,其计算值与实测值基本吻合.最后对同种填料在相同操作条件下,对亏氧清水和餐厅污水中的氧传递实测结果进行了比较.结果表明餐厅污水中的氧传质系数小于亏氧清水中的氧传质系数.

组合填料构成新型人工湿地净化水体的研究

通过实验方式研究了组合填料结合构成的新型人工湿地净化自然水体的作用。用组合填料、美人蕉、螺蛳、泥鳅鱼制作微型人工湿地,进行模拟净化水体实验,同时做河水的空白实验。结果表明这种新型人工湿地具有一定净化污水的作用。可以平衡水体的pH、降低水体浊度、在处理COD中的作用明显。COD的去除率达到71.4%,沉淀SS的作用效果是河水空白处理的11.2倍。在实验装置中,DO始终维持在1 mg/L左右的水平,对螺蛳和鱼没有产生不良影响,水中微生物也能正常生长。

钢渣及钢渣—灰岩组合填料净化含氮污水的试验研究

为降低含氮污水中的氨氮含量,分别采用钢渣、钢渣—灰岩组合填料人工湿地做了脱氮试验。对钢渣做脱氮静态试验,分析了钢渣粒度、钢渣用量、钢渣反应时间及污水中氨氮初始含量、pH值、温度等对钢渣脱氮能力的影响程度,给出了各影响因素达到最优去除率时的条件。对钢渣—灰岩填料进行脱氮试验,结果表明对氨氮和总氮平均去除率达到75%以上。钢渣—灰岩混合填料脱氮效果优于单一钢渣,更适于作为人工湿地基质来处理生活污水中的氨氮。

湿干比对组合填料人工渗滤带除污性能的影响

湿干比作为人工渗滤系统的重要控制参数,影响系统的处理效果。采用模拟人工渗滤系统装置,研究不同湿干比对人工渗滤系统除污能力的影响,试验过程中测定了CODCr、NH3-N、NO2--N、NO3--N、TN、TP等指标的变化。结果表明,湿干比为3∶4时,人工渗滤系统的除污能力较湿干比为1∶6时略好,且能更快形成脱氮环境。对于人工渗滤系统而言,不是湿干比越小就越利于污染物去除,只有选择合适的湿干比,才既能保证系统内充分复氧,又能维持系统内的微生物群落对营养的需求。

陶粒-沸石-活性炭组合填料生物滤池的研究

采用陶粒、沸石、活性炭填料合理组合作为曝气生物滤池的填料对高校生活污水进行处理。研究了组合填料生物滤池生物膜的培养,不同水力负荷、容积负荷和气水比对污水处理效率的影响,以及该生物滤池对生活污水的处理效果。结果表明,采用组合填料生物滤池,接种挂膜培养周期为25 d,在水力负荷为2.5 m3/(m2·h),气水比3.5:1,组合填料生物滤池出水COD、BOD5、SS、NH3-N和色度平均值达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T 18920-2002水质要求。

组合填料厌氧/好氧生物滤池(AABF)除磷效果研究

为能提高生物滤池除磷效率,采用配对比较设计法研究了石英砂单一填料生物滤(SMAABF)和火山岩—石英砂组合填料生物滤池(CMAABF)在启动以及稳定运行过程中的处理效果。结果显示,启动过程中,CMAABF挂膜及启动时间短,对COD的去除率稳定在75%以上,但对总磷去除率不稳定。稳定运行期间,CMAABF对总磷的平均去除效率为80.21%,明显优于采用SMAABF的75.38%,t检验结果也表明,两种滤池在进水TP差异不大的条件下,出水TP存在显著差异。CMAABF对COD的去除主要发生在厌氧段火山岩层,占COD总去除效率的87.70%,对总磷的去除主要发生在好氧段火山岩层和滤池中部的石英砂层,分别占TP总去除效率的57%及30%。

柔性石墨/编织盘根组合填料密封性能试验研究

在新型填料密封和摩擦学性能试验机上,进行柔性石墨/编织盘根组合填料的往复运动试验,考察填料的密封性能和摩擦学性能,考察轴向应力、石墨环截面形状和密度对组合填料密封性能和摩擦学性能的影响。结果表明:随着轴向应力的增加,组合填料的泄漏率有所下降,但摩擦力会显著上升,填料的磨损加剧、密封寿命大大缩短;优化柔性石墨环的截面形状能改善组合填料的综合性能,V型石墨环填料的密封性能和摩擦学性能均明显优于平口石墨环;柔性石墨环的密度对组合填料的密封性能和摩擦学性能也有重要影响,具有密度梯度的石墨环组合填料性能优于等密度石墨环填料。对于等密度的石墨环组合填料,推荐使用密度为1.5 g/cm3左右。

旋转轴组合填料密封的性能研究

对３种填料１５种组合形式的密封性能进行了试验研究，通过分析组合形式与可靠性、稳定性、摩擦扭矩和磨损量之间的关系，得出了影响组合填料密封性能的一般规律。

组合填料改良MUCT工艺除磷脱氮特性研究

应用组合填料改良MUCT工艺处理城市污水,考察了系统在不同工况下的脱氮除磷特性,试验结果表明:在泥龄为8 d的条件下,当进水NH4+-N为38.4 mg/L、CODCr为198.1 mg/L、TP为4.7 mg/L时,系统运行稳定,出水的主要指标均达到国家的有关标准.

组合填料曝气生物滤池处理受污地表水体的挂膜启动研究

采用陶粒-沸石-活性炭组合填料曝气生物滤池，对受污地表水体的处理效能进行了研究。结果表明：在水力停留时间为6h，气水比为1：1，温度为16～24℃的条件下，陶粒-沸石-活性炭组合填料曝气生物滤池对受污地表水体的处理效果较好，出水高锰酸盐指数和氨氮浓度分别降至2mg/L左右和0．1mg／L以下，陶粒层高锰酸盐指数去除率和沸石层氨氮去除率分别稳定在50％和85％左右。

组合填料强化MUCT工艺硝化性能研究

以城市污水为处理对象,通过投加组合填料强化MUCT工艺的硝化能力,考察了填料投配比、投配方式以及温度等因素对NH_3—N去除效果的影响。试验结果表明,在系统泥龄为10d的情况下,投加组合填料可使NH_3—N去除率得到显著提高。

组合填料对氮磷的吸附性能研究

以凹凸棒土、稻壳炭为主要研究对象,通过凹凸棒土与凹凸棒土、稻壳炭与稻壳炭、凹凸棒土与稻壳炭3种不同的填料组合进行对氮磷的吸附试验,对比不同组合对氮磷的吸附效率,研究其各自的吸附特性。结果表明,凹凸棒土对磷的吸附效率比较高,且去除率随浓度的提高逐渐增加,稻壳炭对氮的吸附效果比较好,且去除率随浓度的提高逐渐减弱,凹凸棒土与稻壳炭的组合虽然与单一吸附剂相比,N、P去除率略有下降,但是氮磷同步去除率提高。在动态吸附实验中,稻壳碳凹凸棒土组合填料在低中高3种浓度下对氨氮的去除效果随着运行时间的增加稳步上升,对磷酸根的去除效果随着运行时间的增加逐渐下降,且在4 h后达到吸附平衡。

新型组合填料过滤装置处理生活污水的试验

采用自行设计的一组新型组合填料过滤装置,在实验室条件下,研究了该工艺处理生活污水的效果,探讨了装置运行的最佳条件。结果表明:当过滤装置以天然砂、沸石、石灰石为组合填料处理生活污水,水力负荷为1.5 m3/(m2.d)时,COD、NH3-N和TP的平均去除率分别为85.00%、89.67%和96.93%,系统具有良好的脱氮除磷效果。过滤填料分成相互独立的三级,填料堵塞或失效时,方便更换。

换向蓄热式全热交热器组合填料的模拟研究

换向蓄热式全热交换器具有装置小巧灵活、结构简单、易于布置等特点,在单体房间的热回收方面有很好的应用前景。蓄热体的填料作为其关键部分,其形式、大小对热回收有着重要影响。本文针对换热器显热部分,基于组合填料特性,运用多孔介质模型,建立模型模拟研究换热器内部芯体换热与流动启动和稳定过程,并进一步探究结构因素和操作因素对组合填料热工的影响,以得到一个最佳的换热影响组合,对换向蓄热式交换器的设计提供一定借鉴。