循环水养殖系统生物滤池自然挂膜启动及效果研究

在水温为21．3～25．6℃、pH值为7．8～8．3、滤速为0．0345m／s的条件下，研究了生物滤池利用低有机物含量原水进行自然挂膜启动的过程，试验以生物膜生长与水质指标变化情况之间的关系为参考指标。结果表明：在低有机物含量条件下，可以直接采用原水进行挂膜，经过约38d生物滤池自然挂膜启动成功，但粗过滤环节的过滤效果不佳，这对滤池的生物处理效果有较大影响。

实现UBAF快速启动的挂膜试验研究

采用上向流曝气生物滤池（UBAF）工艺，以生物陶粒和聚苯乙烯为填料，进行了自然挂膜法和接种挂膜法的对比试验，考察了UBAF对COD、NH4^＋-N及浊度的去除效果。试验结果表明：生物膜成熟后，UBAF对COD、NH4^＋-N及浊度均有很好的去除效果，稳定运行时UBAF对上述指标的平均去除率为81．04％、80．21％和95．97％，若要达到同样的COD去除效果，接种挂膜比自然挂膜缩短了4～6d。聚苯乙烯填料UBAF对NH4^＋-N的去除效果优于生物陶粒填料UBAF，而后者对浊度的去除效果较前者好。

生物砂滤池不同挂膜方法的试验研究

根据生物砂滤池的运行特点，通过试验对自然挂膜和接种挂膜两种不同挂膜方法下，各滤柱中的生物量和生物活性，对CODMn、NH4^＋ -N和UV254的去除效果以及运行周期进行了分析研究。结果表明，接种挂膜的启动时间比自然挂膜缩短了6～8d，同时生物量较多，但生物活性比自然挂膜法低12．03％～14．29％；各柱对CODMn、NH4^＋ -N均有很好的去除效果，平均去除率在35％和80％以上；但采用自然挂膜法对污染物的去除效果更佳，特别是对UV254的去除率较接种挂膜法提高了5．01％～10．8％，并且运行周期延长了6～10h，运行更为稳定。

不同挂膜方式启动中置曝气生物滤池的对比研究

中置曝气生物滤池(BAF)挂膜方式的研究较多,但启动水源为混凝沉淀出水的研究鲜有报道,实验就中置BAF进水水源为混凝沉淀出水的2种挂膜方式做了研究,并对此作了比较。结果表明,由于待滤水和漂浮陶粒自由扰动特性的缘由,中置BAF在自然状态下挂膜较难成功,42 d后氨氮去除率仅为20.1%;而采用接种挂膜方式,在平均水温为16.7℃时仅需17 d就可挂膜成功,即氨氮的去除率达到并稳定在60%以上;与自然挂膜相比,接种挂膜大大缩短了挂膜周期,在工程生产上具有实际意义。

曝气生物滤池不同挂膜方法预处理微污染水源水研究

采用陶粒填料曝气生物滤池预处理微污染水源水,对接种挂膜和自然挂膜2种挂膜方式下挂膜时间、生物膜生长形态特征及对微污染有机物和氨氮的去除情况进行了试验。结果表明,接种挂膜可以加快系统启动,比自然挂膜启动时间减少1周左右,并且生物量较多;系统成功启动进入稳定运行期间,2种挂膜方式下的微生物形态和特征基本相同;系统稳定运行期间,2种挂膜方法启动系统均取得较好的微污染物去除效果,自然挂膜对COD的去除效果稍好于接种挂膜,接种挂膜对NH3-N的去除效果要好于自然挂膜。

受污染原水的弹性填料生物接触氧化处理挂膜试验研究

试验研究了水温、曝气强度和气水比等因素对 YDT生物接触氧化池挂膜的影响。结果表明 :生物接触氧化池挂膜受水温影响很大 ,水温越高 ,挂膜时间就越短 ,水温低于 15℃自然挂膜难以成功。在挂膜期间 ,采用较小的曝气强度和气水比可缩短生物膜的成熟时间。对判断生物膜是否成熟的指示性参数——氨氮去除率和 CODMn去除率进行了比较 。

不同挂膜方式成熟滤料去除地下水中As(Ⅲ)研究

通过动力学和动态柱实验对比研究了不同挂膜方式成熟滤料去除地下水中As(Ⅲ)效能.并采用SEM-EDS?XRD及FTIR等表征手段对滤料形态和结构进行了分析.结果表明,两种滤料的形貌具有较大差异.采用化学挂膜的滤料去除As(Ⅲ)性能更优.二级动力学模型能较好地模拟两种滤料除As(Ⅲ)动力学过程,自然挂膜滤料和化学挂膜滤料拟合速率常数分别为8.568×10^(-6)和14.248×10^(-6)mg/(g·min).Yan模型对动态柱实验穿透曲线的拟合系数R^2>0.999.通过脱附再生实验,发现0.5mol/L的NaHCO_3作为脱附剂可使滤料有效再生.对比过滤前后滤料的XRD分析结果,滤料结构变化不大,除砷能力稳定.滤料表面铁锰氧化物含量直接影响滤料除As(Ⅲ)性能.两种滤料在除砷过程中均消耗了羟基.本研究为不同方法去除地下水中As(Ⅲ)提供了理论支撑,具有一定工程指导意义.

悬浮陶粒曝气生物滤池在城镇污水处理中的挂膜启动

采用"降流式漂浮陶粒生物滤池-升流式悬浮陶粒流化池"工艺在佛山某污水厂进行实验,研究了悬浮填料曝气生物滤池的挂膜与启动,及挂膜阶段系统对COD、NH_4^+-N和TN的去除效果。实验采用先低负荷连续流进水,然后逐渐增大负荷至设计负荷的自然挂膜方法,直到陶粒表面形成稳定的生物膜。研究结果表明,经过23天自然挂膜启动完成,出水COD去除率稳定在80%左右,氨氮去除率稳定在90%左右,总氮去除率在40%左右,系统运行稳定。

低温下厌氧MBBR不同填料挂膜启动特性研究

为了适应高寒缺氧地区特殊的环境和水质,选取厌氧MBBR(moving-bed biofilm reactor)工艺处理该地区的低温农村生活废水,通过考察Levapor海绵填料、聚乙烯K3填料和聚氨酯海绵填料在自然挂膜启动下,填料上生物膜的形态、对实际废水的处理效果、生物膜增殖速率和比呼吸速率,探究3种填料的启动特征。结果表明,生物膜先出现在K3填料的内部和多孔填料的外部,并随着反应器内溶解氧的消耗,变为黑色的厌氧生物膜;厌氧反应器对氨氮和总磷的去除效果不佳,实验末期去除率分别为-15%~8%和-10%~15%;2种多孔海绵填料对COD的去除效率更高、生物膜增殖速度更快,但寿命短并且内源比呼吸速率更高;K3填料对COD的去除率稳定上升,生物膜更新速度快而挂膜慢,但内源比呼吸速率低,在机械搅拌下寿命更长,更适合作为厌氧MBBR反应器的生物载体。

载体表面生物膜内菌胶团特性研究

考察了毛竹、吊兰根系、塑料片、鹅卵石和玻璃珠等表面菌胶团特性。结果表明，水温13-17．5℃时，5种载体表面生物膜形成速度、菌胶团活性和菌胶团中优势菌群存在明显的差异，生物膜的形成速度顺序是：毛竹〉吊兰根系〉鹅卵石〉塑料片〉玻璃珠；生物膜内菌胶团活性顺序是：毛竹〉吊兰根系〉鹅卵石〉塑料片〉玻璃珠，而且不同载体表面优势菌群差别很大；同时，水温17．9～20．5℃时，吊兰茎、叶、根系表面指示生物特性也存在较大的区别。研究可以为复合污染治理和新型水质净化载体的开发提供一定的参考。

动力辅助活性炭纤维生物膜帘富营养化水体修复实验研究

为寻求富营养化水体原位修复新技术,采用动力辅助活性炭纤维生物膜帘,通过自然挂膜的方式,进行了富营养化水体的修复实验。结果表明,在水温为25～30℃的条件下,该生物膜帘对CODMn、NH3-N、TN和浊度有较好的去除效果,CODMn从9.62 mg/L下降到3.5 mg/L,NH3-N、TN分别从0.93、5.18 mg/L下降到0.28、1.25 mg/L,浊度从75 NTU下降到4 NTU,最大去除率分别可达到63.6%、69.6%、76%和94.5%;对TP的去除效果较差,质量浓度从0.25 mg/L下降到0.19 mg/L,去除率为22.9%,所测指标均能满足GB 3838-2002的IV类标准及以上。水体综合营养状态指数由71.86下降为53.54,水质由重度富营养化向轻度富营养化转变。

不同填料对硫自养反硝化深度脱氮效能的影响研究

利用硫自养反硝化工艺提高餐厨垃圾沼液MBR尾水水质。利用自然挂膜的方式启动硫自养反硝化滤池,考察不同成型方式的硫质填料对餐厨垃圾沼液MBR尾水脱氮效果的影响。粉末压制成型的硫质填料相较于熔融滴制成型的硫质填料,其启动速度更快、脱氮和COD降解效能更高、消耗的碱度更少,且强度大于35 N粉末压制成型的硫质填料不会影响实际运行,因而其更适合作为硫自养填料用于餐厨垃圾沼液MBR尾水处理。此外,利用自然挂膜的方式启动硫自养反硝化滤池能富集95%以上的反硝化菌种,装置实际运行中自养反硝化菌Thiobacillus和Sulfurimonas属于优势菌,总氮去除率可达到90%以上。

跌水曝气生物滤池的挂膜与启动研究

为实现污水的无能耗处理,根据"跌水曝气式生物滤塔"专利设计制作了5层跌水曝气生物滤池,对其在生活污水处理过程中的自然挂膜过程进行研究,分析了挂膜过程中生物相的变化及对COD、NH4+-N的去除效果。试验结果表明:COD的去除主要集中在滤池的中上部(第1、2、3滤料层),而对NH4+-N的去除主要集中在中下部(第4、5滤料层)。当COD的去除率稳定在61.5%左右,NH4+-N的去除率稳定在56%以上,且滤料中的生物相趋于稳定时,标志着反应器挂膜已完成,历时约21 d。

生物快滤池深度处理污水厂二级出水研究

采用生物快滤池对城市污水厂二级出水进行了深度处理试验。结果表明,生物快滤池启动迅速、过滤周期长。采用自然挂膜,启动只需要10d左右时间;在滤速4.8m/h下,过滤周期可以达到24-120h,平均为72h。生物快滤池对水质有良好适应性,其出水绝大部分时间可满足《城市杂用水水质标准(征求意见稿)》(2002)中的冲厕、消防、园林绿化和建筑施工用水标准。

生物活性炭滤池初期运行效果评价

结合相城水厂活性炭滤池的初期投运过程,研究了生物膜的自然生长情况及其对水中有机污染物的去除效果。通过对比气、水反冲和单水冲两种模式的实际效果,探讨了不同冲洗方式对生物膜恢复净水效果的影响。结果表明:环境温度偏低和较好的水质将在一定程度上延长炭粒表面的自然挂膜速度,生物膜一旦有效形成,可在常规净水工艺基础上进一步提高对氨氮、耗氧量和TOC等指标的去除效果,切实保证出厂水的生物稳定性。

水力停留时间对厌氧反应器脱氮效果的影响

本研究使用自主设计的厌氧反硝化器,以斜发沸石为填料,自然挂膜,与循环水养殖系统一级生物滤池串接,探索不同水力停留时间(HRT)下反应器的脱氮效果。结果显示,在实验过程中,反应器对无机氮(IN)、总氮(TN)均有较好的去除效果。在低水力停留时间(HRT<7.43h)下,反应器主要去除的是氨氮(NH4^+-N);高水力停留时间下(HRT≥7.43h),反应器主要去除的是硝酸盐氮(NO3^--N)。当HRT为17.52h时,反应器的脱氮效果最好,NO3^--N去除率为77.48%。此后,HRT延长,脱氮效果下降。脱氮效果越好,亚硝酸盐氮(NO2^--N)、NH4+^-N积累越严重,NO2^--N最先开始积累。本研究可为厌氧反硝化装备的开发提供参考。

曝气生物滤池生物预处理微污染水试验

采用升流式BAF预处理微污染水,研究了接种挂膜和自然挂膜下挂膜时间、生物量及其形态特征,以及自然挂膜下不同水利负荷、气水比和进水温度等因素对各污染物去除效果的影响。结果表明:接种挂膜可以加快系统启动,比自然挂膜减少1周左右,且生物量较多;成功挂膜后,两种挂膜方式下的微生物形态和特征基本相同;在水力负荷、气水比和进水温度分别为3 m3/(m2·h)左右、1∶1和10~14℃以上时,系统可取得对各种污染物较为理想的去除效果。