锰改性人工矿质纤维载体同时硝化反硝化性能研究

填料的性能对于生物膜工艺脱氮除磷效果起着关键作用。通过MnO_(2)浸渍、MnCl_(2)氧化还原、MnO_(2)甲醇扩散和KMnO4氧化还原四种方法改性人工矿质纤维(ARW),并利用扫描电镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)对改性前后的ARW进行形貌和元素分析。再通过实验研究改性前后的ARW在DO质量浓度为0.5 mg/L的环境中微生物群落及脱氮除磷效果。结果表明:1)改性后的ARW上成功负载了锰氧化物;2)负载锰氧化物的ARW系统脱氮除磷效果均优于原始ARW系统,其中MnO_(2)甲醇扩散改性ARW系统的脱氮除磷效果最佳,其稳定后对COD、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和TN的去除率相较于原始ARW系统分别提高了7.51%、17.02%、2.15%和11.19%;3)微生物的纲水平分析显示,MnO_(2)甲醇扩散改性ARW系统中γ-变形菌纲和α-变形菌纲分别占33.32%和13.07%,为原始ARW系统的1.18倍和1.19倍,其为水处理中脱氮除磷的优势菌纲。研究表明锰改性ARW可作为优良的水处理填料。

氨氮和天然有机物对滤柱铁锰净化性能的影响

为探究氨氮和天然有机物对滤柱铁锰净化性能和所需滤层厚度的影响,针对受铁锰氨天然有机污染(TFe 4.7~5.4 mg/L,Mn(Ⅱ)1.1~1.3 mg/L,NH_(4)^(+)-N 1.4~1.8 mg/L,COD_(Mn) 5.9~7.4 mg/L)的地下水,采用模拟生物滤柱在水温14~17℃的条件下进行各污染物同层净化试验。试验所用滤柱为除铁锰成熟生物滤柱,利用循环接种和自然挂膜的方法历时79 d完成氨氮和天然有机物同层净化工艺的启动。结果表明,氨氮的存在会使得滤柱Mn(Ⅱ)去除区间下移,对滤柱的铁锰去除能力无显著影响。在溶解氧(DO)充足的条件下,Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)和氨氮三者可同时被氧化去除。天然有机物的存在可造成滤层铁锰净化能力下降,高效铁锰去除区间显著下移,净化铁锰所需滤层厚度增加,对氨氮的去除有一定的促进作用。适当的反冲洗不会对成熟滤层的净化性能造成影响。

柠檬酸-赤泥联用高效脱除电解锰渣氨氮的工艺及机理研究

电解锰渣中氨氮限制了其资源化利用,柠檬酸酸-赤泥联用可高效彻底脱除电解锰渣中氨氮。本文研究处理剂用量、反应时间和浸取方式等工艺条件对电解锰渣中氨氮剩余浓度的影响,通过XRD和XPS等技术表征物质变化,探讨氨氮脱除机理。结果表明,柠檬酸浸出工序是柠檬酸用量25%、液固比为5:1条件下机械振荡浸出30min;赤泥深度脱除工序是电解锰渣与赤泥质量比为1:0.5、室温浸取5h,电解锰渣中氨氮残存浓度降至1mg/L左右。浸出液中的铵根离子与柠檬酸反应最终生成柠檬酸铁铵稳定于浸出液中。赤泥中的碱性物质与残存氨氮反应,氨氮以气体形态脱除。

生物除铁除锰滤层的溶解氧需求及消耗规律研究

针对高铁、高锰地下水中含有氨氮的问题,进行了生物除铁除锰过程中溶解氧需求及消耗规律的研究。结果表明:弱跌水曝气难以适应含氮地下水的净化对溶解氧的需求,在原水氨氮为1.2 mg/L、铁为15 mg/L、锰为1.5 mg/L左右的条件下,控制溶解氧>7.5 mg/L时,生物滤层才能培养成熟,出水锰离子浓度才能达标;过滤过程中溶解氧主要消耗在上部的45 cm滤层之内,用于铁的去除以及氨氮的硝化,下部除锰生物滤层能否得到充足的溶解氧是决定除锰成败的关键。

高铁锰氨氮地下水生物净化滤池的快速启动

为了缩短生物除锰工艺处理高铁高锰高氨氮地下水的启动时间,采用变动回流比、固定回流比、不回流3种启动方式,分别启动3根相同的生物除锰滤柱,考察出水回流对启动时间的影响.实验结果表明,采用3种启动方式3根滤柱出水中的总铁、锰、氨氮分别在51、61、82 d降到了0.3、0.05、0.2 mg/L以下,由此证明回流是加速生物除锰工艺快速启动的有效方式.进一步分析发现,铁主要在滤层的0～0.4 m处去除,锰的去除最初是锰砂吸附,当氨氮降到一定程度后,生物除锰效果迅速提高.回流能够有效缩短高铁锰氨氮地下水的启动时间.

高铁锰氨氮地下水锰极限质量浓度研究

为研究生物除铁除锰滤柱对高铁锰氨氮地下水中锰的极限质量浓度，采用培养成熟并稳定运行一段时间的滤柱，逐步提高其进水锰的质量浓度，考察锰的极限质量浓度．结果表明：在进水总铁、氨氮质量浓度分别为5—10、0．9～1．3mg／L，水温为8℃，滤速为6m／h的实验条件下，当进水溶解氧约8．5mg／L时，锰的极限质量浓度为7．5mg／L；溶解氧大于10mg／L时，锰极限质量浓度为10．5mg／L；锰质量浓度升高对铁和氨氮的去除没有影响．沿程分析发现：沿滤层向下，相同厚度滤料除锰量逐渐减少；锰质量浓度升高过程中，氨氮的沿程去除没有变化．锰的极限质量浓度受溶解氧限制，溶解氧越高，极限质量浓度越高．

好氧微生物颗粒污泥脱氮机理

好氧颗粒污泥应用于生物脱氮,机理为如下几种。第一种为常规硝化-反硝化途径。第二种为亚硝化-反硝化途径,颗粒污泥的外部为好氧的硝化区,通过适当的控制,使硝化过程停留在亚硝化阶段,直接进入内层进行反硝化。第三种为硝化-厌氧氨氧化途径,通过外层的硝化和内层的厌氧氨氧化作用实现脱氮。第四种为硝化-反硝化聚磷方式,颗粒污泥内部在反硝化的同时聚磷,实现好氧颗粒污泥同步脱氮除磷。第五种脱氮的途径为好氧反硝化。在不同的条件下,某一种脱氮的途径可能占主导地位。

SAD工艺在厌氧氨氧化不同运行阶段的启动

利用SBR反应器在厌氧氨氧化启动过程中脱氮性能达到不同氨氮去除负荷(ANR)时启动厌氧氨氧化耦合反硝化(SAD)工艺处理生活污水.分析对反应器内3氮变化和功能菌活性变化.结果表明,在厌氧氨氧化的ANR达到0.27~0.40kg/(m^3×d)时,启动SAD工艺,反应器可处理COD为100mg/L以下的生活污水;在厌氧氨氧化的氨氮去除去除负荷(ANR)达到0.65~0.85kg/(m^3×d)时,反应器可高效处理COD为100~200mg/L的生活污水,而在ANR达到0.85kg/(m^3×d)时,反应器SAD工艺可稳定处理COD为100~200mg/L的生活污水,反应器内ANAMMOX菌的活性与异养菌活性及反硝化菌活性保持在合理范围内即可稳定启动SAD工艺,缩短SBR反应器的周期,可加速反应器ANAMMOX菌活性的提高,降低异养菌和反硝化菌活性的提高.周期测试分析,表明,控制C/N比和HRT可实现厌氧氨氧化耦合部分反硝化脱氮.

同步硝化反硝化脱氮技术

同步硝化反硝化生物脱氮技术与传统生物脱氮技术相比 ,具有节省碳源、减少曝气量、可实现单级生物脱氮等优点 ,故近年来受到水处理工作者的广泛关注 .文章综合国内外对同步硝化反硝化的研究成果 ,阐述了同步硝化反硝化技术的原理、特点、实现条件及影响因素 .同时 ,结合同步硝化反硝化技术在实际中的最新应用情况 。

MAP沉淀法同步脱除水中氮磷的影响因素

采用磷酸铵镁沉淀法(MAP法),以MgCl2.6H2O为沉淀剂同步脱除水中氮磷。结果表明pH对氮磷的去除效果影响较大,当pH为10.5时,氮磷的去除效果达到最佳;致浊物质的存在对氨氮的去除有促进作用,低浊条件有利于磷的去除,而高浊条件对磷的去除无明显影响;较低浓度的HCO3-促进氮磷的去除,而浓度较高时抑制氮磷的去除;SO42-的存在不利于氨氮的去除,而对磷的去除略有促进作用;钙离子对氮磷的去除影响较大,当钙离子和镁离子的浓度相当时,会抑制MAP沉淀的生成。

低温高铁锰氨氮地下水两级生物净化工艺

针对"一级曝气+一级过滤"生物净化工艺处理低温(5~7.8℃)、高氨氮(ρ(NH_3-N)>3.0 mg/L)、高铁锰(ρ(总Fe)>12 mg/L,ρ(Fe^(2+))>8.0 mg/L,ρ(Mn^(2+))>3.0 mg/L)地下水出水锰和氨氮超标问题,开展两级曝气+两级过滤"净化工艺启动和铁锰氨氧化活性去除区位研究.两级生物净化工艺经133 d驯化培养启动成功,锰是影响启动周期长短的主要因素.启动成功后,氨氮去除负荷可达29.66 g/(m^2·h),锰去除负荷可达27.08 g/(m^2·h),产水量是单级净化工艺的2倍.铁锰氨氧化活性去除区位表明,铁在一级滤柱0~50 cm滤层内去除至痕量;55.23%的氨氮在一级滤柱中去除,主要集中在滤层0~135 cm段,44.10%的氨氮在二级滤柱中去除,主要集中在滤层0~50 cm段.锰和氨氮在氧化去除过程中存在显著分级,ρ(NH_3-N)>2.25 mg/L时,会显著抑制锰氧化菌(MnOB)活性.锰在各级滤柱中的去除率和去除区位受进水氨氮质量浓度及滤速影响较大,滤柱启动成功后,仅有5.53%的锰在一级滤柱中去除,89.34%的锰在二级滤柱中去除.

废水同步脱氮除硫技术研究现状与展望

概述了硫酸盐型厌氧氨氧化、反硝化脱氮除硫和微生物燃料电池脱氮除硫3种生物同步脱氮除硫工艺的发展概况及工艺条件。该技术能将废水中的氮硫元素同时去除,避免了氨氮、硫酸盐分别处理时过程不稳定、去除效率不高等不足,并且在脱硫的同时能够回收硫单质,实现资源回收,不产生二次污染,具有广阔的应用前景。展望了3种工艺的在实际研究中的应用前景,认为微生物燃料电池同步脱氮除硫技术将去除污染物及产生电能有机结合,具有很大研究潜力及价值;应加强脱硫反硝化技术碳氮硫同时去除的优化条件和一体化设备的设计及运行调控的研究;加强硫酸盐型厌氧氨氧化反应功能菌种的筛选、探讨反应的机理,探索适合硫酸盐型厌氧氨氧化反应的合理启动运行方式。

S^(2-)/NO_3^--N对硫氮同步去除的影响

采用UASB反应器,研究不同S^(2-)/NO_3^--N对硫化物、氨氮和硝态氮同步去除的影响。结果表明,S^(2-)/NO_3^--N在1/1、9/8、5/4、3/2四个阶段反应器稳定运行时,硫化物去除率为80%~100%,氨氮去除率为93%~99%,硝态氮去除率基本稳定在96%左右,脱氮除硫效果良好。在S^(2-)/NO_3^--N为9/8的最佳工艺条件下,硫化物去除率为100%,氨氮去除率达到99%,硝态氮去除率达到96%。同时探讨了S^(2-)/NO_3^--N影响硫氮同步去除的机理。

同时好氧厌氧法处理垃圾压缩站废水

分析了垃圾压缩站废水的水质情况,在此基础上根据同时硝化反硝化和厌氧氨氧化机理,用专利产品SOA(SimultaneousOxicandAnaerobic)生物反应器对垃圾压缩站废水进行脱氮处理。通过试验,出水氨氮平均值在8.2mg/L,硝酸盐氮在13mg/L,氨氮去除率在83%,同时也验证了同时硝化反硝化所需的条件。

溶解氧对含氨氮地下水生物除铁除锰效果的影响

采用生物滤柱进行了地下水除铁除锰效果的研究,通过检测滤柱不同滤层深度Mn2+、Fe2+、NH+4-N与DO浓度的变化,研究了各离子的去除效果与DO的关系,并对比了不同DO水平和不同滤速时离子的去除情况。结果表明,铁比锰和氨氮更优先被去除,滤速越低,溶解氧消耗越多。

自养型锰氧化菌生物滤层的构建及其除锰效果

根据自养菌的营养特点,从菌种的培养及营养条件的控制入手,构建了自养型生物除锰滤层。分别在添加和不添加氨氮营养的条件下进行了滤层启动试验,并对培养成熟的自养型除锰滤层的处理效果进行了影响因素的研究。研究结果表明,启动阶段除了保证自养型除锰菌需要的无机碳源外,额外投加微量的氨氮营养可以将滤层的成熟时间从不加氨氮的70 d缩短到35 d。培养成熟的自养型除锰滤层,处理水达到生活饮用水标准的最佳运行条件:原水锰浓度≤3.4 mg/L,滤速为8~12 m/h,进水中氨氮浓度在0~1.0 mg/L。机理分析表明,自养型除锰滤层的除锰效果源于锰氧化菌的酶促催化作用,因此具有较高的稳定性。

生物滤池同步净化低温高铁锰氨氮地下水

为实现低温(5~6℃)高铁锰氨氮[TFe:9~15mg/L,Fe^2+:6~12mg/L,Mn^2+:0.8~1.2mg/L,NH3-N:0.9~1.4mg/L]地下水的生物同步净化,以水厂实地滤柱进行实验.结果表明,在该种水质下,以1.0,3.0m/h滤速启动生物滤柱,分别历经128,91d启动成功.铁和氨氮自启动之初出水即合格,锰的去除仍然是滤池成熟的决定性因素.溶解氧(DO)充足条件下,净化所需滤层厚度随氨氮浓度的升高而加厚,氨氮极限去除浓度为1.60mg/L.进水DO不足是限制氨氮继续提升的主要因素.滤速越大,锰的去除量越少,净化所需滤层越厚,滤柱极限运行滤速为8.0m/h.沿程分析发现,铁和锰的氧化去除存在显著分级,铁和氨氮在滤层内可同步氧化去除,锰的高效氧化去除区间相对滞后.

改性麦饭石对水中氮磷的去除

分别采用加热、羟基铝柱撑和稀土镧对天然麦饭石进行改性,以模拟自然富营养水为处理对象进行改性麦饭石脱氮除磷实验研究。考察了投加量、p H值,以及反应时间等因素对改性麦饭石吸附性能的影响。并通过BET、SEM和XRD对改性前后麦饭石结构进行了研究,探讨了麦饭石的改性机理。结果表明,不同改性方法都能使麦饭石去除氮磷能力显著提高,对氨氮和总磷吸附效果最好的是稀土改性麦饭石,其次为柱撑改性麦饭石和热改性麦饭石。p H值为8,麦饭石投加量为15 g/L,反应时间为60 min条件下,稀土改性麦饭石的氨氮和总磷去除率最高,分别达到89%和75%左右。

锰氧化物催化氨氮氧化的电子转移路径研究

将附有MnOx的活性碳颗粒(MnOx/AC)作为燃料电池(FC)的阳极,以研究锰氧化物(MnO)催化氨氮氧化过程的电子转移路径。结果表明,有MnOx附着的活性碳在FC(MnOx/AC-FC)中对NH4^+-N的去除率比原始活性碳在FC(AC-FC)中对NH4^+-N的去除率高1.3倍,且MnO/AC-FC的最大电流密度为26.0 mA/m^3,而AC-FC无电流产生.这表明MnOx可作为电子介体把NH4^+-N中的电子从阳极传递到阴极,最终被阴极电子受体的O2接收.当添加质量浓度lmg/L的Mn^2+于MnOx/AC-FC电解液时,与无Mn2^+添加相比,NH4^+-N的去除率增大至48.8%,可能是Mn^2+在MnOx的自催化作用下能形成新的MnOx为催化氨氮氧化提高了更多的活性位,促进了NH4^+-N的去除。

BAF工艺处理微污染含铁锰地下水试验研究

采用BAF工艺处理微污染含铁锰地下水，研究了其净化效能和适宜的运行条件。结果表明，在水力负荷为4～5m。／（m^2·h），气水比为3：1～4：1的试验条件下，BAF工艺能有效去除氨氮、锰、铁、CODMn。和浊度。当原水铁含量小于2mg／L，滤层中部DO在4mg／L左右时，对氨氮的去除效果最佳。微量Fe^2＋即可维系滤层的生态环境，使BAF工艺保持高效的除锰效能。