生物除铁除锰滤池对As（V）的去除效果研究

采用人工配水模拟天然水体,考察了生物除铁除锰滤池对As（V）的去除性能。结果表明,当原水As（V）含量不高于200wg／L时,生物除铁除锰滤池对铁、锰的去除效果不受砷的影响,且As（V）去除率可达到95％以上,出水铁、锰及砷含量均满足标准限值要求;生物除铁除锰滤池对As（V）的去除主要发生在深度为0～660mm的滤层内;滤柱在反冲洗后,短时期内会出现砷、铁含量超标现象。     

地下水源除铁锰滤池调试运行实践及思考

为了解决沈阳市辽中区西水厂出水锰含量长期超标问题,对该水厂除铁除锰滤池进行调试。采用扫洗、翻砂和添加10～15 cm成熟滤料等措施对滤池进行调试,68 d后出水Mn2+浓度低于0.1 mg/L,滤池恢复期为68 d;只采用扫洗、翻砂措施时,滤池恢复期为80 d;未进行调试滤池的出水锰浓度会逐渐升高,可达到0.48～0.61 mg/L,出水铁、锰不达标。用高压水枪对滤层表面进行扫洗和翻砂能够有效解决滤池堵塞问题,调试成熟且稳定以后的滤池过滤周期可达25～30h。水厂成功运行时滤池的平均滤速为7～14 m/h、反冲洗强度为11～12 L/(s·m2)、反冲洗时间为20～25 min、过滤周期为24 h,滤池出水水质能够达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求。     

叠式曝气生物滤池预处理高氨氮原水

针对南方地区存在季节性高氨氮和有机物污染的水源水,采用叠式曝气生物滤池进行生物预处理.枯水期水温≥5℃,滤速为8 m/h,气水比为0.5～1.5,原水氨氮、CODMn和浊度的周均值分别为5.02～9.45 mg/L、5.79～10.1 mg/L和19.7～63.1 NTU,叠式滤池出水对应指标分别为0.30～0.96 mg/L、3.24～5.85 mg/L和3.83～19.9 NTU(去除率分别为90.3%、42.7%和66.3%),符合<地表水环境质量标准>(GB 3838-2002)的Ⅲ类标准.丰水期滤速为12 m/h,气水比为0.3～0.5,原水氨氮、CODMn和浊度的周均值分别为2.19～3.41 mg/L、5.30～7.56 mg/L和27.3～40.1 NTU,叠式滤池出水对应指标分别为0.18～0.41mg/L、2.87～4.50mg/L和5.43～16.8 NTU(去除率平均为89.3%、40.2%和65.0%),符合GB 3838-2002的Ⅱ类标准.初滤池去除了原水中大部分可滤SS,为曝气生物滤池的稳定运行创造了条件,同时使曝气生物滤池过滤水头损失的24 h变化量不超过2 kPa,满足了多座滤池共用鼓风曝气系统,实现均匀曝气对过滤水头损失的控制要求.叠式曝气生物滤池的工艺投资约为140～180元/m3,运行费用约为0.05～0.07元/m3.     

地下水生物除锰效果及其影响因素

通过小试研究了DO、pH值和滤柱关闭等因素对地下水生物除锰的影响,探讨了氧化还原电位(ORP)与生物除锰的关系。结果表明,当出水DO从0.9mg/L增加到5.7mg/L,生物滤柱出水含锰量均小于0.05mg/L,且没有明显变化;当出水pH值为5～8.5时,出水含锰量<0.1mg/L,但当pH<5时,出水含锰量随进水pH值的降低而急剧增加;当ORP为430～720mV时,生物滤池具有良好的除锰效果;滤柱关闭28d对生物除锰效果的影响短暂、轻微。     

高速给水曝气生物滤池预处理微污染原水

针对南方地区的微污染原水,采用高速给水曝气生物滤池进行生物预处理,滤速为16 m/h,气水比为0～0.5.原水氨氮为0.04～3.48 mg/L,出水氨氮为0.01～0.48 mg/L,满足<生活饮用水卫生标准>(GB 5749-2006).原水CODMn为0.89～5.6 ms/L,出水为0.61～4.3 mg/L,平均去除率为18.9%.高速给水曝气生物滤池采用大颗粒轻质陶粒,去除浊度平均仅6 NTU左右,枯水期由于原水浊度较低,故表现为浊度去除率较高,而丰水期浊度去除率只有普通曝气生物滤池对浊度去除率的1/3左右.滤池24 h过滤水头损失<5 kPa,冲洗前后过滤水头变化量<0.5kPa,适合多座滤池共用鼓风曝气系统.高速给水曝气生物滤池配有下冲洗系统,能够有效地将SS和藻类全部洗出滤池,确保过滤水头能够长期稳定.该滤池的工程投资约100～130元/m3,运行费用约0.03～0.05元/m3.     

生物除铁除锰滤层的溶解氧需求及消耗规律研究

针对高铁、高锰地下水中含有氨氮的问题,进行了生物除铁除锰过程中溶解氧需求及消耗规律的研究.结果表明:弱跌水曝气难以适应含氮地下水的净化对溶解氧的需求,在原水氨氮为1.2 mg/L、铁为15 mg/L、锰为1.5 mg/L左右的条件下,控制溶解氧>7.5 mg/L时,生物滤层才能培养成熟,出水锰离子浓度才能达标;过滤过程中溶解氧主要消耗在上部的45 cm滤层之内,用于铁的去除以及氨氮的硝化,下部除锰生物滤层能否得到充足的溶解氧是决定除锰成败的关键.     

纯氧曝气下活性无烟煤滤池耐高氨氮冲击负荷中试研究

通过中试研究了活性无烟煤滤池在纯氧曝气条件下,对高氨氮的耐冲击负荷能力和响应时间。结果表明:进水氨氮在1. 38～1. 75 mg/L时,滤池显示出良好的去除氨氮效能,滤后水氨氮稳定在检出限(0. 02 mg/L)以下,没有NO_2~--N残留,能及时响应且无时间滞后。进水氨氮为2. 46～3. 07 mg/L时,出水平均氨氮为0. 18 mg/L,无NO_2~--N积累且能实现同步响应去除氨氮。进水氨氮在2. 71～3. 07 mg/L时,滤池能同步去除氨氮至0. 30 mg/L左右。进水氨氮在3. 61 mg/L左右时,出水平均氨氮达0. 99 mg/L,出水不达标;无NO_2~--N积累,进、出水NO_2~--N均在0. 020～0. 030 mg/L之间。     

改性滤料强化接触氧化法处理高锰矿井水的研究

以鹤壁煤业集团九矿矿井水的混凝沉淀处理出水为原水,重点研究了改性滤料强化接触氧化除锰工艺的影响因素和运行参数,并对除锰机理进行了探讨.结果表明:采用1g的高锰酸钾溶液改性的锰砂除锰效果优良,当控制滤层厚度>800 mm、滤速为7-9 m/h、过滤周期为22 h时,出水锰含量<0.2 mg/L;为防止破坏活性滤膜,反冲洗的膨胀率应控制在30%左右.该方法除锰高效,且具有启动快、成熟期短、易改性的特点.     

活性铁锰复合氧化物滤膜吸附除砷性能研究

以化学挂膜方法制备出来的活性铁锰氧化物滤膜为研究对象,考察其表面特性及除砷性能。结果表明,应用准二级反应动力学方程(R~2=0.922)能够表征该活性铁锰复合氧化物对As(Ⅴ)的吸附过程;吸附等温线符合Langmuir方程(R~2=0.971),其饱和吸附容量为11.94 mg/g;活性铁锰氧化物滤膜的pH_(zpc)在2.5左右;天然地下水体中的碳酸根对该吸附剂的吸附除砷效果有较强的抑制作用,而其余共存阴、阳离子在中性水环境中对除砷的效果影响不大。在柱试验过程中,As(Ⅴ)浓度分别为200、280μg/L的地下水通过该滤柱处理后最终出水砷浓度均降为零,除砷效果较好。     

内蒙古L水厂强化除砷改造工程

L水厂是内蒙古自治区B市市区的主要供水厂,供水能力为4.4×104m3/d,目前水厂仅设置无阀滤池用于去除原水中的铁、锰,而对砷的去除效果较差。针对L水厂现有工艺状况及出水水质特征,采用投加除砷药剂后对管式静态混合器、跌水曝气、过滤等工艺进行改造。实际运行结果表明,改造后工艺出水中砷、铁、锰及浊度数值分别稳定在9μg/L、0.05 mg/L、0.02 mg/L、0.4 NTU以内,均满足现行《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)。此外,工艺改造成本约为15元/m3,运行成本增加值0.01元/m3。     

pH值对滤池处理高浓度铁、锰及氨氮地下水的影响

以哈尔滨市某地高铁、高锰、高氨氮(平均浓度分别为15、1.0、2.2 mg/L)的地下水作为处理对象,通过调节其p H值分别为6.5、7.0和7.5,考察不同p H值条件下对铁、锰和氨氮的去除效果,并对填料的表面形态进行SEM和EDS分析。结果表明:p H值越高,滤池挂膜时间越短,对锰和氨氮的去除效能越好。在p H值为7.5、7.0和6.5时,滤池分别在第40、80和170天表现出去除氨氮的能力,80、110和190 d后不同p H值下的去除效果趋于一致,出水值维持在0.4~0.5 mg/L。p H值越高越有利于锰的去除,p H值为7.5时滤池出水锰含量均可达标;p H值为7.0的滤池也有一定的除锰能力,锰砂滤池出水为0.3 mg/L,石英砂出水为0.6 mg/L;p H值为6.5的滤池运行220 d后仍没有除锰效果。p H值对滤池除铁没有影响,运行150 d后,出水铁含量均在0.3 mg/L以下,除铁主要是依靠接触氧化作用。p H值越低则滤料表面铁含量越高,铁深入滤柱下层,干扰锰质活性滤膜的形成进而影响对锰的去除。     

混凝-微滤工艺处理含氟地下水的试验研究

采用混凝-微滤工艺进行了地下水除氟的试验研究.静态试验表明了硫酸铝的混凝除氟效果比聚合硫酸铝的更佳.动态试验中发现,在改善饮用水水质及降低运行成本方面,采用CO2降低反应体系的pH比采用H2SO4更具有优越性.当原水F^-浓度为2.74 mg/L、硫酸铝投加量为154 mg/L、混凝反应器内CO2的溶入量为183.2 mg/L时,出水F^-浓度为0.98 mg/L、浊度＜0.10 NTU、UV254为0.012 cm^-1、Al^3＋＜0.02 mg/L、SO4^2-浓度为125.77 mg/L、pH值为7.51,出水水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）的要求.     

除铁锰滤池不同滤层对砷污染的强化去除研究

作为Z市供水水源的黄河侧渗水中砷含量呈现逐年升高的趋势,为强化除砷效果,在水厂现有除铁锰滤池中进行加药和表层滤料更换试验.生产性试验结果表明:除铁锰滤池不同厚度滤层对砷的去除效果不同,滤层厚度为80 cm时对总砷的去除率已经达到了60％左右,大部分砷通过表层20 cm滤料而得以去除.     

活性无烟煤滤池处理高氨氮原水的中试研究

针对南方饮用水源水氨氮和有机物浓度季节性上升的特点,开展了活性无烟煤多功能滤池处理高氨氮原水的中试研究。中试处理规模为120 m3/d,滤速为8 m/h,原水氨氮平均浓度为3.1 mg/L。试验结果表明,滤池进水溶解氧浓度不足会导致工艺出水氨氮浓度高于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),同时伴随有亚硝态氮的积累;当采用纯氧曝气提高滤池进水DO至11.9～13.6 mg/L后,活性无烟煤滤池的净水效果大幅提高,出水氨氮<0.1 mg/L,亚硝态氮浓度几乎为零,氨氮全部转化为硝态氮,氨氮有效去除浓度与所需DO浓度的比值平均为1∶4.49。在纯氧曝气条件下,滤池对氨氮的去除率达到97%,对CODMn和UV254的去除率均在44%左右。     

维系生物除铁除锰滤池持续除锰能力的研究

沈阳开发区水厂的生物除铁除锰滤池经几年的运行后除锰能力大幅下降，致使出水锰浓度超标。经分析原因是：由于除锰过程中生成的铁锰氧化物部分沉积在滤料表面，滤池在长期运行后，其滤料粒径会逐渐增大，从而引起滤层结构的变化，最终导致滤池除锰能力被削弱。通过研究提出了维系滤池持续除锰能力的措施，即定期更换滤砂以保证滤层的结构。考虑换砂对滤层结构改善的程度以及换砂对滤层微生物的破坏，通过试验得到适宜的换砂量为10～15cm／a。     

高铁、高锰、高氨氮地下水的生物同层净化研究

采用生物滤柱净化高铁、高锰、高氨氮地下水,考察了生物净化效果及影响因素.结果表明,在设计滤速为5 m/h,试验用地下水的Fe2+、Mn2+和NH4+-N分别为15、1.5和1.2 mg/L的条件下,生物滤柱对其净化效果良好,但所需滤层较厚(为1.5 m),出水的Fe2+、Mn2+和氨氮分别可降至0.13、0.05和0.26 mg/L;在生物滤柱中,Fe2+的高效去除空间为最上部,NH4+-N的为中、上部,Mn2+的为中、下部;溶解氧为影响生物滤层除锰的关键因素.     

优化砂滤池对高氨氮原水处理效果的中试研究

在当前原水氨氮日益升高的情况下,优化砂滤池对氨氮的处理效果尤为关键。在原水中投加NaOH和NH4Cl溶液,中试结果表明:投加NaOH溶液后,原水pH值上升至8.5左右,而待滤水pH值只上升至7.6左右;滤后水DO的高低与滤池处理效果呈现一定的正相关。待滤水氨氮为0.91~1.90 mg/L,未投加NaOH溶液时,待滤水pH值在6.80~7.00,砂滤池对氨氮的平均去除率为54.81%;待滤水氨氮为1.25~1.91mg/L,投加NaOH溶液后,待滤水pH值在7.02~7.68之间,砂滤池对氨氮的平均去除率为70.26%。当待滤水氨氮升高至2.0mg/L时,滤后水中没有明显的NO-2-N积累,而当原水水质明显变差,待滤水氨氮升至2.38~3.21mg/L时,氨氮处理效果受到DO影响,NO-2-N有一定的积累。投加NaOH溶液一段时间后,即使待滤水浊度有较大幅度的升高,滤后水浊度均能稳定在0.3 NTU以下,显示出对浊度较好的去除效果。     

针对高砷地下水的强化除砷技术优化及效能研究

利用中试研究了针对内蒙古某水厂高砷地下水的除砷技术方案,并优化了其工艺参数,初步确定了其除砷效能。结果表明,针对当地地下水水质特征,其基本除砷方案宜采用投加除砷药剂反应后进行过滤的方法。其中,除砷药剂宜采用氯化铁与高锰酸钾的复合药剂,其配比(以铁和高锰酸钾的质量计)采用4∶1;除砷药剂投加后的反应时间宜控制在2 min左右;采用锰砂与石英砂的双层过滤单元,滤层总厚度不小于1.0 m,其中锰砂厚度宜大于30 cm,且滤速控制在5~7m/h为宜。针对优化后工艺参数的长期验证试验结果表明,出水的砷、锰含量分别稳定在5μg/L和0.05 mg/L以下。     

后置反硝化曝气生物滤池处理生活污水的研究

采用后置反硝化曝气生物滤池处理模拟生活污水,在保证出水COD达标排放的前提下,分别向二级缺氧滤柱中投加20 mg/L的甲醇和引入0.2Q(Q为试验中系统进水的流量)的原水作为外碳源,考察了投加外碳源对系统脱氮及去除COD的影响.试验结果表明,在二级缺氧滤柱中投加20 mg/L的甲醇作为外碳源时,系统出水的NH4+-N、TN、COD平均浓度分别为5.6、8、35.8 mg/L,其去除率分别为83.6%、81%、83.5%;在二级缺氧滤柱中引入0.2Q的原水作为外碳源时,系统出水的NH4+-N、TN、COD平均浓度分别为13.9、18.3、47.7 mg/L,去除率分别为59%、56.6%、78.1%.系统采用甲醇比引入原水作为外碳源的脱氮效果好且出水的COD浓度较低.     

臭氧/活性炭工艺深度处理微污染水源水的中试

以邯郸市滏阳河水为原水,进行臭氧/活性炭工艺深度处理微污染水源水的中试研究.中试采用混凝沉淀/Zeo-carbon生物滤池/臭氧/活性炭工艺,综合考察臭氧/活性炭对浊度、COD<,Mn、UV<,254>、NH<,4><'+>-N等指标的去除效果.结果表明,在该深度处理工艺中,臭氧的最佳投加量为2.0 mg/L,活性炭滤池的最佳滤速为6.0 m/h.在最佳运行工况下,出水浊度、COD、NH<,4><'+>-N、UV<,254>的平均值分别为0.85 NTU、2.43 mg/L、0.33 mg/L和0.031 cm<'-1>,平均去除率分别为62.4%、53.5%、73.0%和59.4%,出水水质满足<生活饮用水卫生标准>(GB 5749-2006)的要求.