不同植物栽种方式对生物滞留系统污染物去除的影响

为了解植物种类及栽种方式对生物滞留系统污染物去除效率的影响,选取了4种重庆市本土植物,通过单独栽种及两两混合栽种方式,构建雨水生物滞留系统,评估所有生物滞留系统对常见污染物的去除效果。结果表明,栽种植物后系统可有效去除氮素和COD,系统对TN、NH⁺₄-N平均去除率存在差异,范围为61.4%～73.9%,81.5%～85.8%,COD平均去除率差异不明显,范围为66.8%～69.3%。由于基质并未饱和,植物的存在对TP去除效果并无明显提升。与去除率最高的栽种单种植物的系统对比,混合栽种植物的系统在COD和氮的去除上更容易出现超产现象。由于混合栽种增强了COD和氮的去除效果,建议将植物多样性纳入生物滞留系统设计中。     

多级土壤渗滤系统填料的脱氮除磷性能研究

为筛选用于多级土壤渗滤系统的填料,选取活性炭、粉煤灰、膨润土、煤渣及红黏土作为土壤砖块材料,2种粒径(1～3 mm和3～5 mm)的生物陶粒和沸石作为渗滤层材料,进行渗透性、氮磷等温吸附以及硝化反硝化强度研究。结果表明,活性炭和煤渣的添加可以有效改良红黏土渗透性;Langmuir方程能更好地描述各填料对氮磷的吸附特征;通过拟合,红黏土、粉煤灰及活性炭对磷的理论饱和吸附量较大,沸石及红黏土对NH4+-N的吸附能力较强;室外接种2个月后,沸石的硝化能力明显高于其他填料,而活性炭、煤渣的反硝化能力显著高于其他填料。综合考虑,2种粒径的沸石均适宜作为多级土壤渗滤系统渗滤层材料,红黏土混合质量分数20%～40%的活性炭或煤渣更适合作为土壤砖块层填料。     

降雨间隔和填料组合对生物滞留设施净化效果的影响

降雨间隔和填料是生物滞留设施污染物净化效果的关键影响因素,研究在不同降雨间隔(2、7 d和15 d)和不同进水污染物负荷条件下,研究了3种不同组合方式填料的生物滞留设施对污染物的净化效果。结果表明：降雨间隔对NO^-₃-N的去除效果影响最大,降雨间隔越久,越不利于NO^-₃-N的去除,甚至出现去除率为负的现象;长降雨间隔(15 d)下,COD_Cr去除率有所降低;氨氮和TP的去除效果受降雨间隔影响较小。锰砂+麦饭石+沸石+土壤混合填料与其余两种组合方式填料相比,能够提升生物滞留设施的抗干旱能力和抗污染物负荷冲击能力,在高降雨间隔(15 d)下能保持较优的COD_Cr去除率(90%左右)和较稳定的NO^-₃-N去除能力,在不同污染物负荷下NO^-₃-N去除率较优(40%以上)。研究结果可为杭州地区生物滞留设施合理设计及应用提供参考。     

5种生物滞留池填料的吸附性能分析

通过静态摇床试验研究了沸石、火山岩、煤渣、蛭石和珍珠岩对NH+4-N、TP、TN和COD等的吸附效果,进行了等温吸附曲线拟合和吸附动力学研究,并利用模拟降雨试验考察了实际的去污效果.试验结果表明,蛭石和沸石的总体吸附能力较强,其余填料的吸附能力相对较差.5种填料的等温吸附过程符合Langmuir模型.动力学研究表明,准二级动力学模型更符合5种填料的吸附速度特点.以上述5种材料作为填料分别进行模拟降雨试验,试验结果表明,沸石填充的生物滞留池对NH+4-N的去除率达到80％;煤渣和蛭石对TP去除率较高,在60％～70％;蛭石和火山岩系统对TN的去除率较高,达到80％～90％;蛭石对COD的去除效果最好,去除率在65％左右.     

复合-膜生物流化床的污染物去除特性研究

将普通膜生物反应器、生物流化床与生物接触氧化工艺有机集成,形成复合膜生物流化床工艺,以此处理城市污水.考察了系统的污粢物去除效果及不同位置填料对污染物去除特性的影响.结果表明,系统对COD、NH4+-N和总氮有良好的处理效果,平均去除率分别为96.8%、96.3%和71.6%;对总磷的去除,随运行历程的延长效果降低,平均去除率仅为46.8%;填料的添加提高了系统总氮去除能力.由于缺氧区下部的填料有充足的碳源和更好的缺氧环境,因此填料位于缺氧区下部时系统处理效果更好.     

天然沸石/活性炭处理污水厂尾水试验研究

采用活性炭和天然沸石对污水厂尾水进行深度处理,研究了两种填料对于尾水中主要污染指标COD、TP、NH_3-N不同的去除效果。在污水厂尾水5mg/L的NH_3-N浓度下,采用天然沸石处理,去除率超过90%。80 mg/L的COD浓度下采用活性炭处理,去除率超过85%。两种填料对于TP的去除效果均不高。在深度处理过程中可以采用先投加混凝剂的方式去除TP,天然沸石和活性炭连用的方式,有效达到将尾水从污水排放一级A标准的水质提高至地表水Ⅳ类水标准。     

不同填料组合对污水中氮磷去除效果的研究

选用陶粒、火山岩、沸石、轮胎颗粒4种填料,通过单一填料的动态吸附实验分析模拟污水下各填料对氮磷的吸附效果,并在此基础上进行不同填料组合的优化配比,考察不同填料组合对氮磷去除效果的差异。结果表明,在单一填料动态吸附实验中,沸石对氨氮的去除效果较好,吸附平衡时去除率为97.2%,吸附量为15.06 mg/kg;轮胎颗粒对磷的去除效果较好,吸附平衡时去除率为98.9%,吸附量为5.44 mg/kg。在不同填料组合优化配比实验中,当陶粒∶火山岩∶沸石∶轮胎颗粒=1∶1∶1∶1时对氮磷的去除效果较好,吸附平衡时对氨氮的去除率为92.6%,吸附量为13.70 mg/kg;对磷的去除率为96.1%,吸附量为5.36 mg/kg。     

水力停留时间对改良生物增浓工艺处理煤焦油废水的影响

采用添加生物填料改良生物增浓装置处理煤焦油废水,考察水力停留时间(HRT)对该系统COD、挥发酚和氨氮去除效果的影响。研究结果表明,当HRT为36 h时,改良生物增浓装置处理煤焦油废水的效能最佳,出水COD为330 mg/L、挥发酚及氨氮的质量浓度分别是为9.53、100.83 mg/L,去除率分别达到71.43%、96.56%、51.15%。改良生物增浓装置最大限度降低了废水中的COD和挥发酚浓度,为后续硝化反硝化处理创造良好的处理条件,并且减少了废水处理时间,具有实际经济效益。     

生物滞留池处理径流雨水的研究现状与展望

对生物滞留池的结构和功能做了相关介绍,从对污染物的去除机理、去除效果以及水量调控效果出发,总结了国内外生物滞留池的研究现状。接着就填料改良、植物选型等改进措施在生物滞留池设计过程中的具体应用做了举例说明,提出了生物滞留池未来的研究和发展方向,为生物滞留池的实际应用和推广提供参考。     

生物栅净化富营养化水体的试验

采用生物栅技术处理上海市某一呈富营养化状态的河水。处理装置的9个廊道并联运行,连续进出水,平均每池处理水量为4.4 t/d。试验主要对比生物栅填料分别为球形填料、悬浮填料和组合填料时,对水体CODCr、SS、TN和TP等的去除效果,并分析了不同填料生物膜的微生物的数量变化。悬浮填料生物栅对CODCr、SS、TN、TP的去除率分别为33%～84%、42%～82%、6%～25%、15%～40%;组合填料生物栅分别为41%～79%、50%～93%、7%～28%、17%～44%;球形填料生物栅分别为34%～67%、34%～70%、5%～21%、10%～28%。结果表明组合填料生物栅和悬浮填料生物栅的污染去除效果优于球形填料。微生物测试结果表明,生物栅填料可以显著增加异养细菌特别是硝化细菌的数量,增强污染净化效果。     

沸石-核桃壳曝气生物滤池去除废水中氨氮的研究

采用核桃壳和沸石组合作为曝气生物滤池填料,处理废水中的NH_4~+-N。试验期间,每天定时监测曝气生物滤池进水和出水的pH、溶解氧、COD、NH_4~+-N、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等水质指标。考察了核桃壳-沸石曝气生物滤池的脱氮性能,研究了水力负荷和气水比对曝气生物滤池去除NH_4~+-N效率的影响。此外,研究了曝气生物滤池的沿程特性。试验结果表明,核桃壳和沸石是可取的曝气生物滤池填料,具有较好的硝化能力,能有效地去除污染物。最佳水力负荷为0.04 m/h,最佳气水比为6∶1,在此条件下,NH_4~+-N去除率保持在80%以上。填料层底部向上25~55 cm段为NH_4~+-N去除高效段。     

氯化钠对改性沸石微波脱除氨氮效果的影响

通过添加助剂NaCl在微波下对天然沸石进行加热制备环境材料,研究了微波后沸石对再生水中氨氮的去除效果。研究发现,助剂预处理可以大大提高微波沸石的脱氮效果。在沸石与NaCl溶液固液比1:50,NaCl溶液浓度4%,343 W的微波功率加热4 min的条件下,微波沸石环境材料对氨氮的去除效果最好,最佳去除率可达99.70%;单独进行343 W、4 min的微波加热沸石对氨氮的去除率为76.46%;相对于天然沸石,上述两种微波沸石对氨氮去除率分别提高了39%、15.76%。通过SEM、EDS、XRD等表征手段对微波前后的沸石分析发现,在微波加热过程中助剂氯化钠的加入使沸石颗粒表面更加松散,出现了更多的孔道,同时天然沸石Ca、Mg、P、S峰消失,主衍射峰强度有所减弱,出现了部分非晶化特征。     

聚氨酯填料对表面流人工湿地污水处理效果的研究

三种表面流人工湿地系统对污水的处理效果表明,S1和S2对各污染物的去除效率均达75%以上。添加聚氨酯填料后,人工湿地对污染物的去除有明显促进作用,尤其是氨氮和总氮经25 h处理后去除率分别达到86.3%和87.5%。同时,水力停留时间为15 h时,S2的氨氮和总氮去除率分别比S1提高14.1%和17.4%。本研究表明,聚氨酯填料的添加可显著缩短人工湿地的水力停留时间,可以应用于表面流人工湿地的污水处理工程中。     

双系统曝气生物滤池处理玉米青贮渗出液

采用双系统改性沸石曝气生物滤池(BAF)反应器对玉米青贮渗出液进行除碳脱氮处理,研究了对COD、氨氮、总氮(TN)的去除效果及其影响因素气水比(流量比)、水力停留时间、有机负荷和回流比。结果表明:挂膜成熟后,沸石生物膜反应器对COD和氨氮有较好的去除效果;挂膜23 d后,COD的去除率可以稳定在70%,氨氮去除率可以稳定在80%以上;当气水比为2∶1,水力停留时间为12 h,生物膜活性达到最高,COD去除率达到83.4%;有机负荷对氨氮去除效果影响较大,有机物质量浓度从160 mg/L提高到280 mg/L时,NH4+-N的去除率由88.6%降为32.7%;回流比对COD、氨氮去除率影响不大,但对TN的去除影响显著,回流比从50%提高到300%,TN去除率从42.3%上升到81.3%。双系统改性沸石BAF反应器明显地改善了玉米青贮渗出液的出水水质。     

颜村污水处理厂工艺改造可行性实验研究

以颜村污水处理厂改扩建为研究目标,根据水质、水量、及现场场地条件选择上向流曝气生物滤池工艺,采用中试装置进行实验研究,得出以下主要结论:CODCr的去除率与填料高度成正相关,SS的去除率随填料层高度的增加而增加,在填料层100厘米内NH3-N的去除率最大,TN浓度随填料高度有下降,去除率最多达到50.2%,TN的去除效果不太理想;曝气生物滤池对磷也有50%的去除作用;实验表明,单级曝气生物滤池工艺能满足颜村污水处理厂的现场条件,处理效果可以达到GB18918-2002一级B标准,可以推荐该厂在改扩建中采用这一工艺路线。     

不同填料对地下渗滤系统脱氮效果的影响

为改善地下渗滤系统(SWIS)脱氮效果,以煤渣和生物基质为填料,构建了1~#、2~#、3~#3套装置,研究水力负荷对地下渗滤系统脱氮效果的影响。结果表明,当水力负荷为10 cm/d时,1~#装置对NH_4~+-N、TN平均去除率分别为92.78%、54.77%,但当水力负荷为20 cm/d时装置因渗透性较差无法正常运行。2~#、3~#装置分别在水力负荷为10、20cm/d下运行时,对NH_4~+-N平均去除率分别下降了24.26个和14.57个百分点,对TN平均去除率分别下降了13.37个和8.13个百分点;TN的去除率变化较大,但其脱氮能力有所提高。2~#装置脱氮效果最好。适当添加生物基质可有利于TN的去除,并保持着良好的渗透性能。因此,为保证改良的SWIS在水力负荷为20 cm/d下正常长期运行,则与渗透性能较好的煤渣配比时生物基质的量应保持适当的比例。     

不同湿地基质生物膜法对混杂污浊水体氮磷的去除比较

为研究不同湿地基质对微生物成膜影响及处理混杂污浊水体的脱氮除磷效果,试验采用人工配制浊水,对MBBR(Moving Bed Biofilm Reactor)填料、沸石、火山岩、陶粒和砾石这5种湿地填料的去除氮磷的效果及微生物成膜效果进行了试验研究.结果 表明,所选的填料都能较好地吸收水中的营养物质,其中MBBR填料的挂膜效果最好,而且在48h对铵态氮和硝态氮的去除率接近95％,对TP去除效果较好,48h TP含量仅为1.21mg·L-1,去除率达到了73.1％,火山岩和沸石的除磷效果次之;陶粒对铵态氮的去除效果较好,但达到饱和状态又会释放出吸收的氮,不够稳定.5种基质填料去除氮磷的能力有很大区别.因此,在实际应用时可针对混杂污浊物的种类来选择基质填料,也可考虑对填料之间进行搭配组合用以修复混杂污浊水体.     

生物填料处理微污染水源水实验研究

采用不同生物填料研究了生物预处理工艺对微污染水源水的净化效果。结果表明,生物预处理工艺对微污染水源水具有显著的水质改善作用,实验期间阿科蔓填料区和组合填料区对COD、NH+4-N、TN、TP等指标的平均去除率分别为54%、87%、67%、42%和35%、60%、44%、28%;阿科蔓填料区对微污染水源水中各类污染物的去除效果明显高于组合填料区,是处理微污染水源水的理想方式。     

仿生填料对E-A/O工艺处理生活污水性能的影响

采用立体生态污水处理组合工艺(E-A/O)处理模拟生活污水,以添加仿生生物填料的装置作为实验组(R2),未添加的作对照组(R1),考察两组工艺在污泥沉降性能、胞外聚合物产生及污染物去除等方面的差异,评估生物填料在E-A/O工艺中的作用。结果表明,R2挂膜效果良好,生物量大,出现大量原后生动物,污泥粒径大于R1,且更为密实,增加了系统菌群多样性。R2中污泥SVI和胞外聚合物(EPS)中蛋白质(PN)、多糖(PS)含量比R1中低11.8%～21.6%,表现出更强的亲水性和沉降性。污染物去除结果表明,R2对COD、NH_3-N、TN和TP去除率可达96.3%、81.9%、80.0%和35.6%,除TN去除率与R1相当,其它指标去除率均高于R1,说明生物填料添加可强化E-A/O工艺的除污效果。     

改性聚氨酯材料强化石化废水处理的应用研究

采用上流式生物滤池工艺处理石化废水,分别以改性聚氨酯填料和普通聚氨酯填料作为载体进行试验,结果表明:改性聚氨酯与普通聚氨酯填料相比具有比重大、孔隙度高,挂膜速度较快的特点。完成挂膜后在进水条件相同的条件下,改性聚氨酯填料对石化废水中TN和COD的去除效果更佳,运行6天COD的去除率均值为59.9%,TN去除率均值为31.2%。同时,改性聚氨酯悬浮填料的活性污泥量和生物膜量大于普通聚氨酯填料。对改性聚氨酯填料进行了填充率优化实验发现,在填充率为15%时处理效果最好。