水车驱动式生物转盘氧传质模型的构建

水车驱动式生物转盘将生物转盘与跌水充氧相结合,实现高效充氧。经理论分析与试验校核,为水车生物转盘建立氧传质模型。将水车生物转盘充氧过程简化为跌水过程充氧和盘片转动充氧两部分,对两部分分别建立模型。跌水过程以双膜理论为基础,从物料平衡角度建立氧传质模型。盘片转动过程以体积修正系数为基础,对Kim&Molof模型进行修正,建立充氧模型。二者结合,经理论推导与试验校正得出最终的水车生物转盘充氧模型。模型结果显示,水车生物转盘充氧能力与初始溶解氧浓度、跌水高度、盘片转速、装置尺寸及温度有关。此模型的建立为其他改进型生物转盘的氧传质模型的建立提供了有效依据和参考。

新型载体生物转盘处理微污染河水效果研究

研究讨论了新型载体生物转盘处理微污染河水的处理效果.结果表明:生物转盘上负载聚氨酯泡沫可强化生物转盘的处理效果.当生物转盘在转速为3r/min,停留时间为2h的条件下,COD和NH3-N的平均去除率可分别达到84.37%和86.22%.

工厂化鱼类养殖智能系统的研究

为保证鱼类生长的环境始终处于最佳状态 ,作者根据狼鲈 (Dicentrarchuslabrax)的生理特点 (耗氧率、氮的排泄率等 )建立数学模型 ,并设计在工厂化水产养殖中采用生物转盘、臭氧 (紫外线 )消毒器等设备 ,构建在Windows 2 0 0 0 +VisualBa sic 6.0下运行的环境调控软件包系统 ,通过计算机技术确定养殖污水处理设备 (生物转盘 )及增氧、消毒设备的数量及规格 ,将养殖环境控制在最佳状态。

生物转鼓反应器氧转移特性及运行效能

采用一种研制的新型生物转鼓反应器(RDBC),内部装填MBBR悬浮填料,通过调节浸没深度和转速可实现厌氧、缺氧、好氧等工况条件下运行,其氧总体积传质系数KLa可达25.87 h-1,动力效率可达228.62g·(k W·h)-1。利用生物转鼓分段进水后置反硝化工艺处理模拟生活污水,结果表明:在进水流量6 L·h-1(HRT=18 h),好氧生物转鼓反应器浸没高度比2/3、转速8 r·min-1、DO 3.0 mg·L-1,缺氧生物转鼓反应器浸没高度比5/6、转速4 r·min-1、DO 1.0 mg·L-1,进水流量分配比3:1,进水COD、NH+4-N和TN浓度平均值分别为385.0、38.0和38.0 mg·L-1时,COD、NH+4-N和TN去除率分别达到90.4%、93.7%和80.9%,出水水质可满足我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准要求。

生物转盘水处理实验设备的设计制作

生物转盘水处理实验设备是一种既可应用于教学实验又可应用于科研的实验设备，该文介绍了该实验设备的原理、设计思想、结构特点。运行试验的结果表明，该设备启动容易、操作简便，完全能够满足教学及科研的要求。

水力驱动生物转笼工艺中试研究

为进一步成熟一种新型生物膜工艺——水力驱动生物转笼,以实际生活污水为处理对象,探讨了该工艺间歇式运行工艺参数。实验结果表明:水力驱动生物转笼具有较好的同步脱氮除磷功能。且抗冲击负荷能力强.在进水(0.2 h)→反应(5.1 h)→沉淀(0.5 h)→排水(0.2 h)的运行周期条件下,转笼转速控制0.5 r/min时,反应器容积负荷可达1.03～1.48 kg COD/(m^3·d);此时,COD、SS、NH_3-N、TN、TP平均去除率分别为89.7%.84.6%,73.2%.72.4%,68.4%.平均出水分别为34.9 mg/L,12.2 mg/L,9.8 mg/L,13.6 mg/L,0.56 mg/L。

小型高效网状生物转盘污水处理设备的研制

针对现有污水处理设备生物转盘盘片材料存在的比表面积小、挂膜性能差、处理效率低等缺点，提出并试验了一种新型的盘片材料——纸质叠层波纹体。以此种材料为盘片研制出了ＯＳＺ１２２４型网状生物转盘污水处理设备，经试验研究表明该设备耗能仅０．２４６ｋＷ、处理效率达１．２５ｍ３／ｈ、具有占地面积小等优点，适宜于处理各种有机污水。

污染水源的生物法预处理

本文研究用生物转盘工艺预处理受污染源水，试验结果表明，该工艺对源水中的ＢＯＤ５、ＣＯＤＭｎ、氯氮、酚等污染物质有良好的去除效果。源水经过预处理后进行常规处理时，其混凝沉淀性能有明显改善，加矾量减少；在消毒过程中加无量显著降低。生物法预处理污染源水，本质上是水体自净过程的人工化，对饮用水的卫生与安全无任何不良影响。

跌水生物转盘不同填料的挂膜性能及特征比较

采用新型无能耗的跌水生物转盘,对比分析毛毡填料和海绵填料的挂膜性能,以期筛选出适其工程运行的填料。结果表明,与毛毡填料相比,海绵填料的生物转盘挂膜速度更快,硝化效果更好,对COD和NH_4^+-N的平均去除率分别为64.08%和79.24%;同时海绵填料生物转盘内的溶解氧含量比毛毡高,为微生物生长提供更合适的环境。挂膜成功后,海绵填料表明微生物的活性更强,其处理的各级转盘的比耗氧速率平均分别为4.51、4.03、3.58 mg/(g·h),硝化速率分别可以达到4.00、5.24、4.72 mg/(g·h)。

生物转盘+表面流人工湿地对北亚热带秋冬季节受污染河水强化处理效果研究

受污染河水传统修复工艺在秋冬季节存在运行效果不佳、容易返黑返臭等问题。通过耦合生物转盘(RBCs)+表面流人工湿地(FWSCWs)技术,构建生物-生态组合工艺,探究其在秋冬季节对受污染河水的处理效果,并解析微生物种群特征,揭示微生物群落结构与污染物强化处理效能之间的关系。结果表明,组合工艺对氨氮(NH^(+)-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的去除率分别为83.83%、3.32%、11.09%和20.52%,出水NH~+-N浓度和COD分别达到GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类和Ⅴ类标准。组合工艺中优势菌属包括硝化螺旋菌属(Nitrospira)、亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、红杆菌属(Rhodobacter)、乳杆菌属(Lactobacillus)、芽孢杆菌属(Bacillius)、β-变形菌纲脱氯菌属(Dechloromonas)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、丛毛单胞菌属(Comamonas)和不动杆菌属(Acinetobacter)等。其中,亚硝化单胞菌属和硝化螺旋菌属在RBCs中相对丰度分别为2.69%和22.16%,能保证RBCs中亚硝化和硝化反应的正常进行。在反硝化功能菌属中,β-变形菌纲脱氯菌属和丛毛单胞菌属在FWSCWs中相对丰度分别为0.73%和0.48%,均显著高于RBCs中的0.04%和0.21%,表明秋冬季节组合工艺反硝化反应主要在FWSCWs中进行。

响应曲面优化跌水生物转盘去除氨氮的研究

针对我国农村生活污水氨氮处理效率低的情况,研发了4级跌水式生物转盘。为了优化跌水生物转盘对农村生活污水氨氮的去除效果,采用Box-Behnken响应曲面法建立以进水NH_4^+-N质量浓度、跌水高度和水力停留时间为因素,以NH_4^+-N去除率为响应值的二次多项式回归模型,并考察各因素以及因素之间对氨氮去除率的影响。结果表明,模型具有显著性,当进水NH_4^+-N的质量浓度20~50 mg/L,跌水高度控制在0.6 m,HRT为2.2 h,氨氮的去除率可以保持在80%以上。跌水高度、HRT、和进水NH_4^+-N含量三因素以及跌水高度和HRT,HRT和进水NH_4^+-N含量之间的交互作用对氨氮去除率影响显著。

缺氧池-水车双侧驱动式生物转盘耦合装置性能研究

结合已有生物生态工艺,将黑水、灰水分开收集处理,提出"黑水厌氧-混合污水缺氧-好氧-人工湿地"组合工艺。探究组合工艺中"缺氧-好氧"部分,即"缺氧池-水车双侧驱动式生物转盘"耦合装置的工艺运行与污染物去除规律。结果表明,水车双侧驱动式生物转盘对COD去除效果良好,出水均维持在50 mg/L以下,且COD去除效果主要受进水有机负荷影响。当好氧段水力停留时间为3 h、回流比为100%时,系统TN和NH_4^+-N去除率达到最高,分别为47.4%和95.2%,其中水车双侧驱动式生物转盘对NH_4^+-N的去除率达91.4%。该生物生态组合工艺总体运行良好,出水水质可稳定达GB 18918-2002中的一级A标准。

折流板水车驱动生物转盘水力流态及启动挂膜试验

针对水车驱动生物转盘(wdRBC)存在的短流问题,提出了在接触槽内增设折流板的措施加以改进,运用示踪剂NaCl脉冲响应试验,研究改进前后反应器水力特性,并采用快速排泥法启动折流板水车驱动生物转盘(wdbRBC)。结果表明:在同一水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)下,改进后的反应器死区率降低,由35.29%、28.83%下降到3.10%、8.19%,水力流态明显改善,N值由2.03、2.78提高到7.77、5.78,Pe值由2.64、4.27增大到14.47、10.45;在不同HRT下,wdbRBC的停留时间分布(RTD)曲线相似,随着HRT的增大,N值和Pe值略有减小,死区率略有上升;此外,wdbRBC历时10 d即实现了反应器的稳定运行,最终出水CODCr<15 mg/L,氨氮<5 mg/L,COD和氨氮平均去除率均在90%左右,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。

水车驱动好氧生物转盘附载填料挂膜的特性及处理效果

以“缺氧调节-好氧-经济型人工湿地”生物生态组合工艺中好氧单元技术———水车驱动好氧生物转盘为研究对象,选择毛毡、碳毡、无纺布3种挂膜填料,对比其污染物去除性能和微生物富集特性,从而确定最适填料。结果表明,无纺布填料生物转盘硝化效果和生物亲和性优于其余两种填料,对CODCr、氨氮的平均去除率分别为84.3%和80.5%。附载无纺布填料后,转盘驱动效果有所下降,但复氧效能大幅度提升,挂膜稳定阶段两级生物转盘的CODCr、氨氮平均去除率分别为86.76%±0.85%和92.15%±1.49%。

梁滩河治理工程净化效果及其增温潜势

目的探究“生物转盘+人工湿地”组合工艺对受污染河水的净化效果,明确处理过程中温室气体的排放特征,为生物生态工艺的应用和推广提供技术支撑。方法以梁滩河治理工程为对象,在分析组合工艺对污染物去除效果的基础上,采用顶空法和静态箱法探究处理过程中温室气体释放规律。结果组合工艺对氨氮(NH 4+-N)去除率常年稳定在90%以上,出水浓度达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅱ类标准;对总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)去除效果良好,基本达到V类标准。组合工艺排放的温室气体以CO_(2)为主,且气体释放量具有明显季节变化特征,表现为暖季高于寒季。暖季增温潜势(GWP)达2.00×10^(4)g/d,是寒季GWP的2.10倍。N_(2)O、CH 4和CO_(2)年平均释放量分别为2.61、70.64和1.77×10^(4)mg/(m^(3)·d)。结论“生物转盘+人工湿地”组合工艺能实现功能互补,在受污染河水处理中可以综合实现污染物高效净化和温室气体减排。

转盘转速对生物净化沉淀池除污效能的影响研究

将生物转盘和平流式沉淀池相结合,开发出对水中致浊物质、有机物、氨氮和TP具有同步去除性能的一体式生物净化沉淀池,考察了转盘转速对其除污效能的影响。结果表明,在特定的进水水质和水力负荷条件下,随着转盘转速的增加,有机物和NH3-N去除率均先上升后下降,并分别在转速为5.0和4.0 r/min时达到最大;系统对TP的去除效果相对稳定,当转速<7.0r/min时,TP去除率基本稳定在52.7%~56.2%之间。高转速条件下,系统对有机物、氨氮和TP的去除能力下降,这可能与过快的旋转引起沉淀区沉泥的扰动有关;另外,增加转盘转速也不利于系统中悬浮物质的沉降,控制转速在7.0 r/min以下,浊度去除率可稳定在75.5%~77.1%之间。

低温条件下生物转盘处理低浓度污染地表水

为实现低温条件下(冬季水温为8~15℃)快速启动生物转盘处理低浓度污染地表水,采用自然挂膜法G1、活性污泥挂膜法G2和硝化菌挂膜法G3这3种方式进行生物转盘挂膜,并对出水指标与生物膜表观形貌、群落组成进行对比研究。结果表明,从启动速率与抗冲击负荷能力来看,G3>G2>G1;25 d后接种硝化菌的生物转盘对氨氮的去除率即可达到88.78%。稳定运行后,3种挂膜方式的生物转盘对低浓度污染地表水的处理效果相近,对NH4+-N和COD的去除率均可稳定在90%和20%。3种挂膜方式的微生物丰度与种类相似,与硝化反应有关的细菌主要有Nitrosospira、Candidatus nitrotoga、Nitrosomonas,在3种挂膜方式中分别占比15.85%、12.04%、12.47%;与COD降解有关的细菌主要有Reyranella、Thermomonas、Polymorphobacter、Sphingomonas与Arenimonas,在3种挂膜方式中分别占比10.69%、12.39%、15.02%。微生物多样性和均匀度呈现出后端生物转盘盘片大于前端的趋势,说明微生物种类和均匀度与污染物种类和浓度有关。

生物转盘工艺在城镇污水处理中的工程应用

宁波白峰污水处理站一期工程采用生物转盘的核心处理工艺,转盘直径为4 m,是目前国内直径最大的生物转盘,污水处理能力为0.6×10^4 m^3/d,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准。介绍了主要构筑物及设备的设计参数,并对运行效果进行了分析,此外,针对生物转盘工艺在不同水力负荷情况下的处理能力进行了分析,结果显示,高、低水力负荷情况下生物转盘的处理能力无太大变化。