Advanced purification of filtered water by aerobic IBAC

Dongjiang River,the main drinking water source ofGuangdong Province and the only fresh water source ofHong Kong SAR,is an eutrophic-shock water body be-cause of high concentration of Ammonia and Nitrite Nitro-gen caused by rapid urbanization,commercial-in…     

Improvement Effect of Bioaugmentation with Phenol Degrading Bacteria on Lurgi Coal Gasification Wastewater Treatment

降酚细菌强化鲁奇气化废水处理的研究

方 芳¹,吴 刚²,韩洪军¹,马明敏¹

（1. 哈尔滨工业大学 市政环境工程学院,哈尔滨 150090;

2. 双良集团有限公司,江苏 江阴 214400）

创新点说明：

1）首次将降酚菌剂应用于鲁奇废水实际工程应用;

2）发现降酚菌剂对鲁奇废水处理工艺污染物去处具备强化作用;

3）提出降酚菌剂可显著降低鲁奇废水处理工艺的药剂用量。

研究目的：

为强化鲁奇气化废水厂污染物去除和药剂节省提供一种经济可行的方法。

研究方法：

降酚菌剂在夏季于鲁奇气化废水处理工程单元接触氧化池内实施强化。通过测定实际工程中接触氧化以及后续缺氧-好氧（A/O）、混凝沉淀（CS）、曝气生物滤池（BAF）污染物去处率变化,考察生物强化技术对污染物去处的强化作用。通过测定废水处理过程中甲醇、混凝剂、助凝剂、脱色剂用量变化,考察生物强化技术在废水处理过程中药剂节省作用。

结果：

强化后,接触氧化池对COD和总酚去除率分别由78.5%、80%提高至82.3%、86.6%。在后续缺氧-好氧（A/O）、混凝沉淀（CS）、曝气生物滤池（BAF）也可以观察到这种强化作用。另外,强化后用于反硝化和混凝沉淀的药剂量显著降低,甲醇、混凝剂、助凝剂、脱色剂用量分别由100mg/L、864mg/L、619mg/L、518.8mg/L降低至85mg/L、810mg/L、500mg/L、395.5mg/L。

结论：

对于鲁奇气化废水厂污染物强化去除和药剂节省,降酚菌剂生物强化技术是一个可行的选择。

关键词：生物强化;降酚细菌;鲁奇气化废水

     

生物炭对亚甲基蓝的吸附动力学

采用静态吸附试验确定生物炭吸附的最适宜温度、振荡速度、亚甲基蓝初始浓度、生物炭投加量及吸附时间的范围,选择吸附温度、亚甲基蓝初始浓度、生物炭的投加量进行正交实验,得到最优吸附工艺条件:反应温度35℃,生物炭的投加量0.4g,亚甲基蓝的浓度45mg/L,生物炭对亚甲基蓝的去除率98.6%,吸附量5.54mg/g.最优条件下的动力学研究表明亚甲基蓝溶质分子在两相界面上进行的吸附达到平衡时,亚甲基蓝浓度与生物炭的吸附量之间符合Freundlich吸附等温线.吸附动力学特性符合准二级吸附动力学,生物炭对于亚甲基蓝的吸附以化学吸附为速率控制步骤.     

Reclaimation of petroleum-based wastewater by noval ozone immobilized biological activated carbon process

The current trend in industrial wastewater manage-ment focuses both on pollution prevention by source re-duction/clean technologies and closed water systems,in which wastewater recycling plays a major role[1].Wastewater reclamation and reuse is pivotal for the sus-taining development of human. Even if total recyclingmay not be required in all cases, it represents an alter-native for industries with high-water consumption, wheneither stringent discharge limits are imposed or limitedfresh water …     

印染废水的水解酸化—好氧处理工艺研究

在传统的水解酸化-好氧处理工艺设备的基础上,应用高效耐碱混合菌和填充式大流量脉冲进水技术,同时提高高碱度印染废水可生化性,能有效地去除废水中的有机污染物。使BOD5/CODCr值由0.21提高到0.30,对进水pH适应范围变宽,CODCr去除率达到85.7%,BOD5去除率达到80.6%,且出水水质稳定。     

高锰酸钾预氧化/溶气气浮/炭砂滤池组合工艺处理引黄水库水的试验研究

针对引黄水库水体呈现冬季低温低浊,夏季高藻、高有机物的水体特征,以济南鹊山引黄水库原水为研究对象,开发了高锰酸钾预氧化/溶气气浮/炭砂滤池组合工艺,考察了工艺的运行参数及特性.试验结果表明,在KMnO4投加量0.3 mg/L、聚合氯化铝铁(PAFC)投加量3.0 mg/L(Al3+)、溶气压力0.3 MPa,回流比10%时,运行效果较优,浑浊度、颗粒数、TOC、叶绿素a、蓝绿藻平均去除率分别达到94.45%、99.34%、46.68%、66.64%、95.44%,嗅味由原水的4级降为出水的1.5级,二甲基异冰片(MIB)去除率92.47%,土臭素(GSM)在气浮池单元降至检出限以下.工艺对THMFP各组成部分CHCl3、CHBr3、CHClBr2、CHCl2Br去除率分别为42.86%、37.50%、30.30%、24.09%.试验结果表明,组合工艺对悬浮物、有机物、藻类、嗅味物质、消毒副产物前体物具有良好的去除效果.     

膨润土吸附处理水中结晶紫染料研究

对比研究了膨润土和活性炭对结晶紫染料的吸附性能．结果显示三种受试膨润土对结晶紫的最大吸附量分别达到了1．95、1．25、1．38mmol／g,而活性炭的最大吸附量为0．77mmol／g;结晶紫初始浓度小于6mmol／L时,膨润土及活性炭对其去除率均接近100％,当结晶紫初始浓度达到11mmol／L时,膨润土对其去除率仍大于99％,而活性炭对其去除率则下降到68％．膨润土可作为结晶紫廉价、高效的吸附剂．吸附结晶紫后的膨润土可吸附水中疏水性有机物,对萘的去除效率可达90％,从而实现了膨润土的综合利用．     

固定化生物活性炭除微量有机物的运行效果

采用筛选、驯化的工程菌,对饮用水深度净化系统中的ＧＡＣ进行固定化,使之成为ＢＡＣ,通ＣＯＤＭｎ和浊度考察了其实际运行效果,经过２年的运行,证明ＢＡＣ滤罐出水ＣＯＤＭｎ≤２．５ｍｇ／Ｌ,浊度〈２ＮＴＵ,水质达到ＷＨＯ和发达国家的饮用水标准,并且延长了活性炭的使用寿命。     

活性炭向生物活性炭转化过程中溴酸盐的控制

为了比较活性炭与生物活性炭对溴酸盐的去除效果,采用水厂中试模型试验考察了活性炭表面的生物量及溴酸盐去除率的变化.结果表明:新鲜活性炭对溴酸盐的去除率为57.1%,在活性炭向生物活性炭转化的过程中,随着活性炭表面生物量的增加,炭柱对溴酸盐的去除效果逐渐提高.经过8个月的中试模型连续运行,溴酸盐的去除率提高至75.4%,成熟生物活性炭对溴酸盐的去除效果稳定,从而证明生物活性炭比活性炭更有利于溴酸盐的去除.     

吸附-氧化法处理染色废水的实验研究

用活性炭吸附与H_2O_2氧化相结合的方法处理染色废水,与单独用活性炭吸附或H_2O_2氧化处理相比,COD去除率和脱色率均有较大提高。     

二级水DOM在活性炭及土壤层处理中的迁移转化

为有效控制污水处理厂二级出水在回用水加氯消毒过程中消毒副产物的产生,通过模拟活性炭(GAC)吸附及土壤含水层处理(SAT)实验,研究二级出水经GAC吸附后进行人工地下回灌过程中溶解性有机物(DOM)的迁移及转化规律.利用XAD-8/XAD-4树脂将水样中的溶解性有机物(DOM)分级为疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).HPO-A和HPI为二级水DOM中最主要组分(占到其DOC总含量的75%).GAC能有效吸附二级出水中HPO-A、HPO-N和TPI-A,而对TPI-N和HPI的去除率较低;后续的SAT能有效地去除GAC去除效果不佳的HPI,使DOM的去除率达到70.1%.GAC在有效去除总THMFP的同时(去除率为55.6%),能有效降低HPO-A、TPI-A、TPI-N的三氯甲烷生成活性(STHMFP);后续的SAT处理使系统总THMFP去除率达到67.2%.与单纯的SAT处理相比,GAC+SAT能够有效地降低各组分的STHMFP.     

斜发沸石替代石英砂强化生物过滤除污染性能

为提高生物活性滤池(BAF)用于饮用水处理的除污染效能,滤料的优化选择至关重要.通过连续流动态模型实验,考察采用斜发沸石替代石英砂对于BAF生物过滤性能的强化作用.结果表明,沸石滤料生物活性滤池(BAF-1)去除水中污染物的能力明显优于石英砂滤料生物活性滤池(BAF-2).与BAF-2比较,BAF-1的CODMn去除率提高13%~18%,UV254去除率提高6.8%~8.4%,氨氮去除率提高8.8%~16.5%,而滤后水浊度降低17%~21%;此外,BAF-1细菌总数去除率比BAF-2提高8.6%,但两种滤料的BAF均不会导致滤后水细菌总数的增加.BAF-1通过吸附、离子交换、生物氧化等多种机制协同作用促进水中污染物的去除,表现出更为优良的饮用水除污染效能.     

Advanced treatment of biologically pretreated coking wastewater by intensified zero-valent iron process(IZVI) combined with anaerobic filter and biological aerated filter(AF/BAF)

Experiments were conducted to investigate the behavior of the sequential system of intensified zero-valent iron process(IZVI) and anaerobic filter and biological aerated filter(AF/BAF) reactors for advanced treatment of biologically pretreated coking wastewater. Particular attention was paid to the performance of the integrated system for the removal of chemical oxygen demand(COD), ammonia nitrogen(NH3-N) and total nitrogen(TN). The average removal efficiencies of COD, NH3-N and TN were 76.28%, 96.76% and 59.97%, with the average effluent mass concentrations of 56, 0.53 and 18.83 mg/L, respectively, reaching the first grade of the national discharge standard. Moreover, the results of gas chromatography/mass spectrum(GC/MS) and gel permeation chromatography(GPC) analysis demonstrated that the refractory organic compounds with high relative molecular mass were partly removed in IZVI process by the function of oxidation-reduction, flocculation and adsorption which could also enhance the biodegradability of the system effluent. The removal efficiencies of NH3-N and TN were achieved mainly in the subsequent AF/BAF reactors by nitrification and denitrification. Overall, the results obtained show that the application of IZVI in combination with AF/BAF is a promising technology for advanced treatment of biologically pretreated coking wastewater.     

IBAC技术中石英砂垫层的工艺条件研究

为提高固定化生物活性炭(IBAC)出水的生物安全性,采用在IBAC滤池底部增加石英砂垫层的技术措施.利用人工筛选驯化的优势菌种对活性炭进行固定化,并以臭氧氧化水作为进水,研究不同石英砂垫层对IBAC净水效果的影响,从而确定最佳石英砂垫层厚度.结果表明:与未加石英砂垫层的IBAC相比,有石英砂作垫层的IBAC出水效果更好,其中出水浊度要低11.5%,对细菌总数和颗粒物的去除率要高34.7%和26.3%,而对UV254和CODMn的去除效果差别不大,因此,石英砂垫层能够有效保证出水水质的生物安全性.石英砂垫层厚度与IBAC出水浊度、细菌总数和对颗粒数去除率的相关系数分别为0.9649、0.8739和0.9888.根据曲线分析结果,最终确定出IBAC的最佳石英砂垫层厚度范围为200~300 mm.     

生物活性滤池强化过滤去除饮用水中嗅味

为提高饮用水常规工艺对嗅味的去除效果,以深圳某水库水为原水,采用生物活性炭-石英砂为生物活性滤料,研究生物活性滤池强化常规过滤对嗅味去除的机理及运行特性.中试试验结果表明,生物活性滤池除嗅效果高于普通砂滤池,过滤周期内生物活性滤池的平均除嗅率可达到90%以上,反冲洗后运行初期破碎炭生物活性滤池对嗅味的去除效果高于柱状炭生物活性滤池,但由于生物量在破碎炭层的分布不均一,使得破碎炭生物活性滤池运行周期短.以柱状炭-石英砂生物活性滤池为研究对象,确定生物活性滤池除嗅的最佳工艺参数,采用炭层高度为600mm,气-水联合冲洗的反冲洗方式,空床停留时间为10min的工艺参数情况下,生物活性滤池对去除嗅味有较好的效果,且过滤周期长,运行状况稳定.     

混凝工艺对细菌杀灭作用及对有机物的去除研究

利用烧杯实验研究不同混凝剂在相同的混凝条件下对原水中的有机物、细菌、浊度等指标的去除效果,并得出以下结论:双酸铝铁(AFCS)可取得对DOC、UV254、细菌、三氯甲烷生成势的较好的去除效果,在投加量为5mg/L时,去除效果可分别达到34%、38%2、-log和31%;采用铁盐混凝剂时,混凝沉淀过程对细菌等微生物指标的去除不仅有絮体对细菌的包裹作用和菌体的直接凝聚,以Fe3 形态存在的铁离子对细菌还具有一定的直接杀灭作用,是两作用的结合;采用合适的混凝剂、适当的投量使消毒前水中的细菌等数目降低到一较低的数值(100cfu/ml),可以使后续消毒工艺具有较大的选择性,可作为优化消毒工艺的一个组成部分.     

Bromate removal by activated carbon adsorption:material selection and impact factors study

Studies are conducted by using activated carbon process aimed at bromate removal from the raw water.Screening of activated carbon for bromate removal was performed in different activated carbons.GAC Merck possesses the highest iodine number and surface area,the highest number of basic groups and Vmeso,thereby contains the highest adsorption velocity and adsorption capacity.Impact factors of bromate removal on activated carbon were studied.Through static absorption experiments we studied the effect of adsorption time,pH,temperature,anions and organic matter on bromate removal.With the decrease of pH,removal of bromate enhanced,suggests that it may be possible to increase bromate reduction through pH control.The increase of temperature will be favorable to adsorption of bromate on activated carbon.Anions and organic matter can inhibit the adsorption of bromate on activated carbon through competing active sites.Bromate removal can be improved by controlling key water quality parameters.     

二级处理出水中DOM在粉煤灰改性SAT系统中的去除

为进一步改善土壤含水层处理(SAT)系统对城市污水处理厂二级处理出水中溶解性有机物(DOM)的去除效果,在传统SAT系统中以不同的混合比例及填充方式加入粉煤灰对其进行改性,并通过紫外254^nm处吸光度(UV²⁵⁴)、溶解性有机碳(DOC)、比紫外吸收值(SUVA)及三维荧光光谱(EEM)技术对二级处理出水中三卤甲烷(THMs)前体物在粉煤灰改性SAT系统中的去除情况进行探讨．粉煤灰改性SAT系统对二级处理出水中的UV254、DOC、SUVA及三卤甲烷生成势(THMFP)的去除效果优于传统SAT系统．粉煤灰添加量的增加能大幅度提高SAT的处理效果,但会影响土壤中微生物的活性,故有效结合粉煤灰的吸附性与土壤层的生物降解作用可提高SAT的处理效果．量化的荧光强度数据表明,粉煤灰改性SAT系统可有效去除二级处理出水中以络氨酸类芳香性蛋白质、腐殖酸及富里酸类物质为主的THMs前体物．     

磁性活性炭的制备及其吸附性能

为改善粉末活性炭的可分离性,采用化学共沉淀法制备新型磁性活性炭,以亚甲基蓝为目标污染物配制染料废水,对粉末态磁性活性炭对目标污染物的处理效能进行探讨,并与粉末活性炭处理效果进行对比,考察p H、接触时间以及污染物质量浓度对其处理效能的影响.结果表明:合成的粉末态磁性活性炭吸附能力高于粉末活性炭,p H为影响其处理效能的关键因素,偏碱性的p H和适宜的接触时间有利于污染物的去除.当亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg/L、磁性活性炭投量为0.4 g/L、p H为9、反应时间为300 min时,亚甲基蓝的去除率达98.9%.亚甲基蓝在磁性活性炭上的吸附过程符合Langmuir吸附等温线和Elovich动力学模型,热力学分析表明,该吸附过程为自发进行的单分子层吸热反应,且以化学吸附为主.该磁性活性炭具有很好的分离性能,在自然重力沉降条件下10 min内沉淀完全,而在外强磁场作用下30 s内可实现快速分离.     

臭氧协同催化剂处理炼油废水实验研究

利用臭氧催化氧化技术,开展降解炼油废水的实验研究。通过模拟活性污泥法验证污水生物降解性能的调控效果。结果表明:利用臭氧非均相催化技术可有效降解炼油废水中有机污染物且生物降解性能显著提高,COD平均去除率达65.0%,BOD5/COD从0.13提高至0.28;对于本实验装置,处理4 000mL炼油废水最佳反应条件为臭氧流量40L/h,催化剂为200cm3载铜活性炭,pH=11,反应时间40min。