低温高铁锰氨地下水净化工艺中氨氮去除途径

为探究氨氮的去除途径,在某除铁锰氨地下水水厂,用中试模拟滤柱开展了低温(5~6 ℃)高铁锰氨[Fe(Ⅱ) 9.2~15.1 mg/L,Mn(Ⅱ) 0.6~1.4 mg/L,NH+₄-N 0.9~2.0 mg/L]净化工艺运行试验.结果表明:滤柱在启动初期就表现出对氨氮良好的去除效果,通过沿程分析及成熟滤料和反冲洗泥的吸附试验可知,当进水氨氮质量浓度约为1.1 mg/L时,氨氮主要经滤层上部的铁锰氧化物吸附去除,而经生物作用去除的比例很小.为进一步探究滤柱对氨氮的生物作用和吸附作用,梯度调节进水氨氮质量浓度,随着进水氨氮质量浓度的升高,经生物作用去除的氨氮增加.在此进水铁锰质量浓度条件下,在滤层最上部20 cm范围内通过铁锰氧化物吸附去除的氨氮约为1 mg/L.     

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.     

生物除铁除锰滤池对砷(Ⅲ)的去除效果

采用人工配制的含有As(Ⅲ)30～200μg/L,Fe2+0.5～1.50mg/L,Mn2+0.6～2.0mg/L的原水,通过已经培养成熟的生物除铁除锰滤柱进行过滤实验,分别考察了3、4、5m/h滤速条件下砷的去除效果.结果表明:在原水中砷质量浓度低于200μg/L的情况下,生物除铁除锰滤池的铁锰去除能力基本不受砷的影响,并且砷的去除效果明显,去除率在95%以上.经过滤柱分层取水实验,发现砷的去除集中在0～660mm的滤层厚度.在反冲洗后,短时期内砷和铁有超标的现象.     

曝气生物滤柱处理生活污水工艺研究

为实现生活污水设备的快速一体化设计,结合自行研制的曝气生物滤柱,探究曝气生物滤柱运行方式和运行参数,并与石英砂滤柱的处理效果进行了对比.实验结果表明:反冲洗的频次对挂膜有显著影响;冲洗强度、时间与滤层的生物量密切相关,当水力负荷为3.0m3/m2h、采用三段式联合反冲洗、过滤周期控制为48h时,曝气生物滤柱对悬浮物的处理效果最佳,能够促进微生物在滤柱内重新均匀分布,促使滤柱新旧微生物群落的更替.     

原位生成铁基吸附剂的滤柱除砷工艺性能

为研究不添加氧化剂时,滤柱原位生成的铁基吸附剂净化低浓度As(Ⅲ)污染地下水的可行性及长期运行效果,分别从滤柱除砷最佳铁砷比(质量比)、滤速对滤柱除砷效果影响、砷沿程去除规律及机理等方面,系统分析滤柱除砷工艺性能.结果表明:滤柱R1、R2分别在进水As(Ⅲ)质量浓度为50、100μg/L,滤速为5 m/h条件下运行,筛选出的最佳铁盐质量浓度为1.2、2 mg/L,对应最佳铁砷比约为20∶1.以进水As(Ⅲ)质量浓度为50~70μg/L、总Fe质量浓度约为2 mg/L的滤柱R3为研究对象,发现滤速提升过程中As去除条带不断下移,主要集中在上部60 cm滤层,而Fe去除条带并没有发生明显变化,Fe在20 cm和20~80 cm滤层内去除质量浓度均约为1 mg/L;滤速由3 m/h提升至10 m/h过程中,滤柱反冲洗周期出现小幅度缩短但基本维持在72 h以内,滤柱稳定运行的极限滤速为10 m/h.铁盐自催化氧化过程可能生成了利于As(Ⅲ)氧化的中间产物,滤料表面及滤料间形成的r-FeOOH、Fe(OH)_3为砷的吸附去除提供充分吸附位点.     

填料对接触氧化滤柱去除地下水中铁锰的研究

研究了以河砂和锰砂为填料时，接触氧化滤柱对铁锰的去除效果以及反冲洗对去除效果的影响. 结果表明，在滤速为8.3m/h、进水pH值为6.8、溶解氧为1.7mg/L的条件下，河砂填料和锰砂填料滤柱对铁的去除效果分别需要9d和2d即可稳定，出水铁浓度均在0.3mg/L以下；河砂填料和锰砂填料滤柱对锰的去除效果分别需要48d和16d方可稳定，出水锰浓度均在0.1mg/L以下. 反冲洗之后，河砂滤柱对铁和锰的去除能力需要40min和80min才能完全恢复；锰砂滤柱对铁、锰的去除能力需要20min和40min才能完全恢复. 扫描电境对滤膜形态分析表明，成熟的除铁锰滤膜表面呈絮状，反冲洗之后滤料表面仍然附着有絮状滤膜，该絮状滤膜是反冲洗后除铁锰效果能够快速恢复的基础. 实际工程中可以采取价格便宜的河砂取代锰砂，由此可以节省填料投资的90%.     

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.     

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。     

填料对接触氧化滤柱去除地下水中铁锰的研究

研究了以河砂和锰砂为填料时，接触氧化滤柱对铁锰的去除效果以及反冲洗对去除效果的影响．结果表明，在滤速为8、3m／h、进水pH值为6．8、溶解氧为1．7mg／L的条件下，河砂填料和锰砂填料滤柱对铁的去除效果分别需要9d和2d即可稳定，出水铁浓度均在0．3mg／L以下；河砂填料和锰砂填料滤柱对锰的去除效果分别需要48d和16d方可稳定，出水锰浓度均在0．1mg／L以下．反冲洗之后，河砂滤柱对铁和锰的去除能力需要40min和80min才能完全恢复：锰砂滤柱对铁、锰的去除能力需要20min和40min才能完全恢复．扫描电境对滤膜形态分析表明，成熟的除铁锰滤膜表面呈絮状，反冲洗之后滤料表面仍然附着有絮状滤膜，该絮状滤膜是反冲洗后除铁锰效果能够快速恢复的基础．实际工程中可以采取价格便宜的河砂取代锰砂，由此可以节省填料投资的90％．     

曝气生物滤池沿滤层高度的工作性能

目的研究固定及改变水力负荷时曝气生物滤池沿滤层高度去除污染物效率的影响.方法在气水比为5,水力负荷为2 m3/(m2.h),pH值为6.5~8.1,温度为14~18℃,进水CODCr为102.4 mg/L时,其沿滤层高度的工作性能,及水力负荷分别为1、2、4、6、9、11 m3/(m2.h)时对曝气生物滤池沿滤层高度去除污染物效率.结果曝气生物滤池对各污染物的去除沿滤层高度呈现出不同的特点,改变水力负荷直接影响曝气生物滤池沿滤层高度的工作性能.结论当水力负荷为1~6 m3/(m2.h)时,滤池对有机物的去除率最高.     

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～1.3 mg／L,水温为8 ℃,滤速为6 m／h的实验条件下,当进水溶解氧约8.5 mg／L时,锰的极限质量浓度为7.5 mg／L;溶解氧大于10 mg／L时,锰极限质量浓度为10.5 mg／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．     

曝气生物滤池生物强化法处理重污染河水

利用曝气生物滤池(BAF)工艺,对重污染河水进行生物强化处理试验.分别考察温度、滤速、pH、污泥负荷等因素对原水中高锰酸盐指数(CODMn)、浊度等主要水质指标的去除效果.结果表明,温度、pH、滤速等是影响BAF工艺处理重污染河水的敏感因子.同时还揭示出BAF能有效地去除原水中绝大多数细菌,去除率可达到90%以上.BAF处理重污染河水适宜的工艺参数为:气水比0.5~1.0,反冲洗周期为3~5 d,气、水联合反冲洗,反冲洗强度均为5~8 L/(m2.s),反冲洗时间为10~15 m in,温度23~30℃,pH值7.0~8.5,污泥负荷0.2~0.6 kgCODMn/(kgMLSS.d),滤速1.5~4.5 m3/(h.m2).连续运行结果表明,在此工艺参数下,BAF对重污染河水中的浊度、CODMn、氨氮、细菌的平均去除率分别为89.3%、87.3%、94.6%、96.7%,出水水质达到了地表水环境质量标准(GB3838-2002)中的基本项目目标限值中的I~II级标准,可作为工业生产用水,实现了重污染河水资源化.     

滤池工作参数对连续式砂滤器处理效果的影响

内循环连续式过滤器是一种新型的一体化水处理设备。利用微絮凝过滤技术,采用体内循环洗砂系统,连续过滤,连续反冲洗。对影响内循环连续式过滤器工作效率的滤池工作参数进行研究,提出设备运行的关键工作参数;滤料粒径0．70－1．00mm、滤层厚度0．6m,滤速＜12m/h,提砂管内气水比9－11,砂循环速率2－4mm/min。     

水力负荷对A/O生物滤池处理生活污水的影响

目的 研究A/O生物滤池工艺脱碳硝化原理,确定该工艺的运行参数.方法 通过试验对比水力负荷变化对COD、NH3-N和TN去除效果的影响.结果 试验结果表明:A/O生物滤池的缺氧段对COD、NH3-N和TN的去除起到重要作用.为了达到最佳处理效果,缺氧段要保持在一定的高度范围内.最佳高度在500～600mm;当A/O生物滤池水力负荷为(2～3)m/h,缺氧区与好氧区体积比为1:3时,原水中的COD、NH3-N和TN都取得了较好的去除效果.结论 A/O生物滤池水力负荷的增加,回流混合液带入更多的溶解氧,加强水流在滤柱内的扰动,增强了滤柱内的复氧,破坏缺氧滤柱内缺氧环境,这对反硝化及总氮的去除是不利的.     

均粒石英砂滤料过滤效果的生产性试验与应用

目的将快滤池的传统滤层改造为均粒石英砂滤层,为的是改善滤池的工作性能,提高产水量.方法采用均粒石英砂滤料,粗粒石英砂滤料及常规石英砂滤料进行生产对比试验,研究粒径与过滤周期、滤速、反冲洗强度、反冲洗时间的关系.结果研究表明,均粒滤料与非均粒滤料相比,滤速提高15%以上,过滤周期提高13h以上,反冲洗强度和反冲洗时间变化不大.结论均粒滤料的过滤性能优于非均粒滤料,将常规石英砂滤料更换为平均粒径相同的均粒石英砂滤料,能够延长过滤周期,提高产水量,经济效益明显.     

曝气生物滤池对CODCr去除效果的试验研究

目的 研究升流式二级曝气生物滤池工艺对生活污水中CODCr的去除效果，为其推广应用提供参考依据．方法 该工艺使用的一级填料为陶粒，二级填料为片状活性炭．采用改变滤速、各级曝气量等工艺参数，对比了CODCr在不同阶段的处理效果．结果 反应器在1～2m／h滤速下自然挂膜成功，在3～5m／h滤速时CODCr去处效果稳定．结论 在流速3m／h、曝气量25L／h时，CODQ处理效果稳定，总平均去除率近90％．当流速为4m／h、曝气量37．5L／h时，去除率为88．20％．滤速5m／h时，一级的曝气量由37．5L／h提高至50L／h，由于较大的上升水流与气流的共同扰动作用增大了滤层孔隙，致使反应器对CODn的去除率有所下降．并采用气、水联合反冲洗，除去老化的生物膜和截留的悬浮物．     

地下水除锰的生物作用试验

目的 研究微生物在锰砂滤层去除地下水中所含的铁、锰过程中所起的作用。为生物法用于地下水除铁除锰的初期启动和生产运行提供依据．方法 试验分为两个阶段，第一阶段。在相同外界条件下，对经过人工接种的滤柱与自然成熟的滤柱进行去除率对比；第二阶段，对成熟滤料进行高温高压灭菌，将灭菌后的滤柱与同期运行的未灭菌滤柱进行去除率试验对比．结果 在运行10dN，两个滤柱的除锰效果出现明显差异，25dN，两个滤柱的除锰效果基本相同．经过灭菌的滤柱重新投入运行，仍然保持原有的除锰能力．结论 滤料的成熟期是一个相对的概念，采用生物接种的手段可以有效地缩短锰砂滤料的成熟期．微生物在除锰过程中起到的是促进作用而非决定性作用，包括物理吸附、化学氧化和催化的非生物因素不容忽视．     

曝气生物滤池处理生活污水效能沿滤层高度的变化

采用曝气生物滤池处理生活污水,研究水中污染物沿滤层高度变化情况,以确定曝气生物滤池去除各污染物的有效滤层高度。研究结果表明,曝气生物滤池可有效处理生活污水。在二级滤池、滤层总高度4 m、滤速5.0 m/h条件下,出水COD、氨氮和总磷均能达到城镇污水处理厂综合排放标准。滤池总去除率,COD 90.39%,氨氮71.14%,总磷95.46%。曝气生物滤池去除COD主要在滤层0~2.6 m段,去除率75%,占总去除率的82.9%;去除氨氮主要在2.6~4.0 m段,去除率49.50%,占总去除率的69.6%;去除总磷主要在1.2~2.6段,去除率61.78%,占总去除率的64.7%。用曝气生物滤池处理生活污水,要达到《城镇污水处理厂综合排放标准》,滤层高度应在4 m左右。     

曝气生物滤池处理生活污水效能沿滤层高度的变化

采用曝气生物滤池处理生活污水,研究水中污染物沿滤层高度变化情况,以确定曝气生物滤池去除各污染物的有效滤层高度。研究结果表明,曝气生物滤池可有效处理生活污水。在二级滤池、滤层总高度4 m、滤速5.0 m/h条件下,出水COD、氨氮和总磷均能达到城镇污水处理厂综合排放标准。滤池总去除率,COD 90.39%,氨氮71.14%,总磷95.46%。曝气生物滤池去除COD主要在滤层0~2.6 m段,去除率75%,占总去除率的82.9%;去除氨氮主要在2.6~4.0 m段,去除率49.50%,占总去除率的69.6%;去除总磷主要在1.2~2.6段,去除率61.78%,占总去除率的64.7%。用曝气生物滤池处理生活污水,要达到《城镇污水处理厂综合排放标准》,滤层高度应在4 m左右。     

曝气生物滤池复合式接种挂膜试验研究

目的研究升流式两级曝气生物滤池复合式接种挂膜启动的方法，为曝气生物滤池能够更快、更好地发挥生物氧化功能提供依据．方法利用两级曝气生物滤池串联的方式，用陶粒作为滤料，采用接种挂膜和自然挂膜相结合的方法对曝气生物滤池进行挂膜启动．挂膜启动分三个阶段进行：第一阶段闷曝阶段（5d）；第二阶段低流速运行阶段，流速为1m／h，气量251／h（4d）；第三阶段流速为2m／h，气量25l／h（7d）．结果历时16d，COD、NH4^＋ -N的去除率分别稳定达到86．21％和70．24％，试验表明，此时曝气生物滤池挂膜启动成功；一级滤柱主要去除COD，二级滤柱主要去除NH4^＋ -N．结论采用复合式接种挂膜的方法对曝气生物滤池进行启动，时间短，微生物附着好．