O3/BAC工艺深度处理某工业园区废水的效果

开展了规模为36 m3/d的中试研究,考察了不同臭氧投加量下臭氧/生物活性炭(O3/BAC)工艺深度处理某印染制革工业园区污水厂生化处理出水的效果,探讨了作用机理.当臭氧投量为25 mg/L时对COD、色度、TOC、UV254的去除效果最佳,去除率分别为17.4％、54.3％、14.7％和47.5％.在生物活性炭挂膜启动期间,系统对COD的去除率先下降后上升,32 d后稳定在50％左右.在生物活性炭稳定运行期间,系统进水COD和色度平均值分别为100 mg/L和112.5倍,出水值则分别降至50 mg/L和5倍,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级B标准.臭氧将大分子的有机物降解成小分子有机物后被生物活性炭吸附和氧化,同时产生部分微生物胞外分泌物及其代谢产物,TOC和UV254在分子质量＜1 ku区间的比例分别由进水的60.7％和58.8％增加至出水的66.8％和65.7％.     

前置反硝化生物滤池的启动研究

以污水处理厂的二级出水为进水,对回流比为50%的前置反硝化生物滤池采用自然挂膜法以设计流速进行挂膜启动,考察了启动期间各指标的变化规律及成功挂膜所需的时间。研究发现,当回流比为50%、采用自然挂膜法以设计流速运行时,曝气生物滤池(BAF)需35 d能成功挂膜,反硝化生物滤池在投加甲醇后经过7 d可挂膜成功。两级生物滤池启动的关键是曝气生物滤池能否成功挂膜。启动成功后,污水厂的二级出水经反硝化生物滤池/BAF工艺处理后出水总氮能够稳定在5 mg/L以下,TOC在12 mg/L以下,COD在35 mg/L左右。     

制革废水处理厂及下游综合污水厂升级改造探究

对某制革废水处理厂和下游综合污水处理厂的进出水水质和沿程工艺段进行采样分析,得出制革废水处理厂出水NH3-N和TN平均浓度分别为77. 32、160. 93 mg/L,综合污水处理厂出水COD平均浓度为106. 8 mg/L,其中大部分是难降解COD,出水TN平均浓度为89. 93 mg/L,出水COD和TN是影响污水处理厂出水达标排放的主要指标。在小试中投加500 mg/L葡萄糖(以COD浓度计)时脱氮效果明显增强,综合污水处理厂出水TN浓度可稳定在15 mg/L以下。利用臭氧、活性焦和四相催化氧化深度处理综合污水处理厂二级出水,发现臭氧对COD基本没有去除效果,活性焦和四相催化氧化都能使COD浓度降至50 mg/L以下,但四相催化氧化去除单位COD的成本约是活性焦的29%、再生活性焦的49%。     

粉煤灰陶粒填料BAF的挂膜及同步脱氮除磷

以自行研制的新型粉煤灰陶粒为填料,研究了曝气生物滤池(BAF)的启动及挂膜过程。以进水流量为80 L/h、进气流量为480 L/h、气水比为6∶1的方式启动反应器,初始进水COD、NH3-N、TP分别为300、20、2.5 mg/L,在25 d后完成BAF的启动及挂膜过程,并实现了同步脱氮除磷。反应器对COD、NH3-N及TP的去除率可分别达到50%、60%及60%左右,且定期反冲洗能保证其同步脱氮除磷效果的持续。挂膜过程主要包括适应、快速增长及稳定等3个阶段。     

前置反硝化曝气生物滤池中试启动研究

某污水处理厂采用曝气生物滤池(BAF)工艺,出水水质仅能达到国家二级排放标准,为使其达到国家一级A排放标准,拟采用前置反硝化BAF工艺进行升级改造,据此进行了中试启动研究。中试以污水厂实际进水为原水,处理规模为2 m3/d,采用自然挂膜方式,反硝化段和硝化段的体积比为1∶2,回流比为100%,各滤池的HRT均为0.67 h,CN池和N池的曝气量分别为0.82、1.0 m3/h。经过16 d的运行,出水COD、NH3-N和TN浓度分别稳定在50、5和15 mg/L以下,表明中试装置启动成功。     

O_3/BAF组合工艺用于工业区污水处理厂提标改造

将臭氧/曝气生物滤池(O3/BAF)组合工艺用于工业区污水处理厂提标改造,利用臭氧将难生物降解有机物转化成易于生化降解的物质,提高废水的可生化性;利用曝气生物滤池去除残留有机物和截留悬浮固体。O3/BAF组合工艺能够很好地发挥化学氧化和生物降解两种技术各自的优势,可在保障出水水质达标的条件下降低工程投资和运行费用。组合工艺对难降解、可生化性差的溶解性COD去除效果明显,臭氧后出水B/C的平均值提高了1.54倍,O3/BAF组合单元COD平均去除率达到了34.2%。连续12个月的运行数据表明,处理出水水质稳定达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。     

活性炭海绵动态膜生物反应器用于污水处理提标改造中试研究

自行设计研发了以活性炭海绵作为膜基材的动态膜生物反应器,为污水处理的提标排放及资源化利用提供了科学依据及实际参考价值。详细考察了该反应器对污染物的去除效果和运行特性,通过和现有污水处理厂处理效果比较,探索活性炭海绵基材动态膜生物反应器用于城市污水提标改造的可行性。结果表明,在水力停留时间8h、污泥浓度8 000mg/L的条件下,活性炭海绵动态膜生物反应器出水COD、NH3-N、TN和TP浓度分别≤35.0mg/L、≤1.4mg/L、≤10.2mg/L和≤0.3mg/L,出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918 2002一级A标准。活性炭的吸附性能和海绵的空间结构特征协同作用强化了系统对污染物的去除效果,活性炭海绵动态膜生物反应器可完全取代现有污水厂深度处理工艺应用于提标改造。曝气反冲洗可有效减缓出水通量下降,使系统出水通量稳定在30L/(m2·h)左右。     

接触氧化/BAF工艺处理城市生活污水的挂膜研究

为了实现污水的就地处理与回用,开发了接触氧化／BAF工艺,并对该工艺的挂膜启动进行了研究,分析了其挂膜过程中生物相的变化情况及对COD、NH4^＋-N的去除效果。结果表明,该工艺对COD的去除主要集中在接触氧化段,对NH4^＋-N的去除主要集中在BAF段;当接触氧化段对COD的去除率稳定在80％左右、BAF段对NH4^＋-N的去除率稳定在90％以上,且填料中的生物相趋于稳定时,标志着系统挂膜成功,历时约27d。此时,系统出水COD和NH4^＋-N的浓度分别稳定在50、0．2mg／L左右。     

A/SMBBR工艺处理农药含酚废水的启动与运行

利用厌氧/特异性移动床生物膜反应器(A/SMBBR)处理农药含酚废水,投配具有专利技术的SDC-03型填料,启动过程采用闷曝排泥阶段、间歇培养并逐步增加负荷阶段的挂膜方式,对SMBBR中填料上生物膜、生物量的变化进行了分析,并研究启动期与稳定期在不同影响因素下A/SMBBR对酚的去除效果。结果表明,两阶段挂膜法能够在25 d左右完成挂膜启动,挂膜速度快;SMBBR中的新型填料有利于微生物的快速挂膜,生物量增加显著,最终生物膜成熟后平均挂膜量为7.394 mg/g;启动期挂膜完成后,出水酚浓度由10.36 mg/L降至4.1 mg/L,系统平均去除率达到95.13%;运行期出水酚浓度稳定在2 mg/L以下,去除率高达99.56%,水质满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的三级排放标准。     

O_3/BAF和BAF/O_3工艺处理石化二级出水的比较

采用O3/BAF和BAF/O3两种组合工艺对石化废水二级出水进行深度处理,探讨了在不同的臭氧投加量下,两种工艺对COD和NH3-N的去除效果,以及处理过程中废水中有机物分子质量分布的变化。结果表明,O3投加量为15 mg/L时,O3/BAF组合工艺对COD的去除率最高为32.8%,此时进、出水COD平均浓度分别为68.82、46.22 mg/L,但最高出水COD浓度50mg/L。而对于BAF/O3组合工艺而言,由于臭氧氧化后置,臭氧投加量越大,对COD的去除率越高,O3投加量20 mg/L时,BAF/O3工艺对COD的去除率要高于O3/BAF工艺,在O3投加量为25 mg/L时出水COD趋于稳定,且低于50 mg/L。SUVA和分子质量分布结果表明,在O3/BAF工艺中O3可以对废水起到预处理作用,使大分子物质转化为小分子物质,提高废水的可生化性,从而增强BAF单元对COD的去除效果。O3/BAF工艺的臭氧投加量为20 mg/L时,对NH3-N的去除效果最好,去除率为35.1%;而BAF/O3工艺对氨氮的去除与臭氧投加量的关系不大,试验过程中在12%左右。由于石化二级出水NH3-N平均在0.4~2.5 mg/L之间,可达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中一级标准的限值。从保障最终出水水质的要求来看,BAF/O3工艺更适用于石化二级出水的深度处理。     

ABR-BAF工艺处理采油废水的中试研究

进行了利用折流板厌氧反应器（ABR）-曝气生物滤池（BAF）工艺处理江汉油田马-25污水处理站采油废水的中试研究，主要考察了ABR的除油效果、提高废水可生化性的作用以及BAF的运行参数、处理效果等。研究结果表明：当废水流量为0．3m^3／h时，ABR反应器对油的去除率平均为83．5％，对COD的去除率平均为40．8％，出水BOD，／COD值提高了24．8％。ABR一方面去除了采油废水中的大部分油，另一方面提高了采油废水的可生化性。当BAF的水力负荷为0．6m／h、进水COD平均为203．5mg／L时，出水COD平均为85．7mg／L，平均去除率为57．9％；对SS的去除率为82．7％。组合工艺对油、COD、BOD，和SS的总去除率分别为96．1％-96．9％、58．2％～75．1％、80．0％-93．1％和80．7％～87．1％。扫描电镜（SEM）观察结果显示：生物膜结构紧密，并且观察到裂口虫，生物相非常丰富。ABR-BAF工艺能够很好地处理采油废水，出水水质满足污水二级排放标准。     

O3/BAF组合工艺深度处理制药废水试验研究

针对工业区难降解制药废水的水质特点,通过臭氧/曝气生物滤池组合工艺进行一期工程生化池出水的深度处理。现场试验结果表明:先通过臭氧预处理提高废水的可生化性,然后再采用曝气生物滤池进行生化处理,可取得良好的处理效果。当臭氧投加量为24 mg/L、臭氧接触时间为1 h时,BOD5/COD的平均值由0.180提高到0.436。后续采用曝气生物滤池处理,当水力表面负荷为4.25 m3/(m2.h)、HRT为0.85 h时,出水COD<90 mg/L,稳定达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。     

不同原水条件下曝气生物滤池的挂膜启动

考察了曝气生物滤池（BAF）在污水深度处理中不同原水条件下的挂膜启动情况.挂膜方式为复合接种挂膜,即先用活性污泥闷曝接种,然后逐步提高进水流速,直到滤料表面形成稳定的生物膜.试验结果表明,使用污水处理厂初沉池的出水启动挂膜速度要明显优于采用二沉池出水启动挂膜,但采用二沉池出水启动挂膜后滤料表面生物膜的附着更牢固,实际运行中采用后者更可行.     

水力停留时间对BAF除污性能的影响

研究了水力停留时间(HRT)对曝气生物滤池(BAF)除污效果的影响。结果表明:HRT对BAF处理效果的影响较大,当HRT为0.63 h时,出水浊度、COD、氨氮和总氮浓度均较高,BAF的除污效果较差;当HRT为0.83 h时,出水COD浓度可降至50 mg/L以下,去除率可达到85.87%;当HRT为1.0 h时,BAF对浊度、氨氮和总氮均有较好的去除效果,去除率分别为95.98%7、7.08%4、0.09%,出水浊度<4 NTU、氨氮<8 mg/L、总氮<35 mg/L。     

BAF深度处理二沉池出水的抗冲击能力研究

采用BAF深度处理污水厂二沉池出水,考察了水力负荷和污染负荷冲击对其处理效果的影响。结果表明,BAF对水力负荷冲击有一定的耐受能力,当气水比为2∶1、滤速为2m/h时,对COD和氨氮的去除效果较好,平均去除率分别达到39.59%、81.99%,平均出水浓度分别为16.9、0.3mg/L。同时BAF具有较强的抗污染负荷冲击能力,当进水COD为21.06～55.13mg/L时,出水COD稳定在15mg/L左右,平均去除率在30%以上;当进水氨氮在0.17～5mg/L之间波动时,出水氨氮基本保持在0.3mg/L以下。这表明BAF作为深度处理工艺,具有很好的抗冲击能力,能够保证出水水质的稳定性。     

The effects of media size on the performance of biological aerated filters

Biological aerated filters (BAFs) are an attractive process option, particularly when low land usage is required. They can combine BOD, solids and ammoniacal nitrogen removal and can be utilised at both secondary and tertiary stages of wastewater treatment. Media selection is critical in the design and operation of BAFs to achieve effluent quality requirements. Two size ranges, 1.5-3.5 and 2.5-4.5 mm, of a foamed clay called StarLight C were used in pilot-scale reactors. Both performed well as BAF media, with reactor loads up to 12 kg COD m(-3) d and 4 kg suspended solids m(-3) d (based on working volumes). The most consistent effluent was obtained using the smaller medium since, at flow rates above 0.41 min(-1), the BAF using the larger medium produced an effluent containing more than 20 mg l(-1) of suspended solids for over 30 min after backwashing. Up to 70% longer run times, as determined by reaching a set head loss, were recorded for the BAF containing the larger rather than the smaller medium. Additionally, the development of pressure above the smaller medium filter bed tended to be logarithmic rather than linear. Reactor profiles indicated that suspended solids removal did not occur over the full 2.3 m depth of the columns. The BAF containing the smaller medium utilised a mean depth of 1.7 +/- 0.3 m, whereas a mean depth of 2.1 +/- 0.3 m was used by the larger medium BAF. Both the head loss development data and the suspended solids removal profiles indicated that the smaller medium BAF was underperforming as a filter.     

O3／BAC工艺中溴酸盐的控制

通过试验考察了活性炭、陶粒以及挂膜陶粒对溴酸盐的去除效果,分析了微生物对溴酸盐的降解作用。结果表明,在滤池以及生物活性炭滤池内成熟的微生物膜对溴酸盐有降解能力,溴酸盐去除量与水力接触时间的关系为9．16μg（L·h）。在活性炭（GAC）吸附以及微生物降解协同作用下,可以在不增加运行成本的基础上稳定、有效地控制溴酸盐。     

臭氧/生物活性炭工艺深度处理焦化废水中试

以经常规生化工艺处理后的焦化废水为研究对象,通过中试考察了臭氧/生物活性炭工艺深度处理焦化废水的效果和可行性。通过测定生化呼吸曲线及相对耗氧速率来判定焦化废水可生化性的提高程度及活性炭生物膜的成熟情况。结果表明,该工艺用于焦化废水的深度处理是完全可行的。在臭氧投加量为15 mg/L的条件下,可显著提高焦化废水的可生化性,臭氧氧化对COD的平均去除率为10.13%。采用自然挂膜方法培养生物膜,生物膜的成熟时间为25 d左右。在生物活性炭稳定运行后,其对COD和氨氮的平均去除率分别可达28.75%和43.80%,出水COD和氨氮的平均值分别为87.50和7.6 mg/L,均达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的一级标准。     

南方城镇污水极限氮磷去除工艺中试研究

针对南方城镇污水极限氮磷去除,设计开发了由水解酸化池、多级A/O生物系统、反硝化滤池、臭氧接触氧化池、活性炭滤池组成的中试装置。调节该中试装置的运行参数,并连续稳定运行45 d,试验结果表明,该组合工艺能够实现城镇污水极限氮磷去除目标,出水TN≤3 mg/L、TP≤0. 1 mg/L、COD≤30 mg/L。