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。

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)。

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%。