地下水生物除铁效果及其动力学研究

采用生物滤柱进行了地下水除铁的试验研究。当原水中Fe^2＋的质量浓度为4．3mg／L,pH值为6．4～6．6,水温为23～25℃,DO为1．5mg／L,滤速为8m／h时,出水中Fe^2＋〈0．1mg,／L。通过灭菌试验得出,滤柱对铁的去除主要通过生物氧化完成,而非物理化学作用。通过分析不同高度滤层水中铁的含量研究了生物氧化除铁动力学规律,得出铁含量与空床接触时间之间的函数关系。     

异养硝化菌生物增强活性炭处理低温水的效能

为研究异养硝化菌Y7和Y16对低温水的处理效果,构建生物增强活性炭(BEAC)滤柱,其中A滤柱接种Y7菌株,B滤柱接种Y16菌株,C滤柱接种Y7+ Y16混菌,以不接菌活性炭滤柱(D)作为对照.在5℃下研究了工艺对氨氮和CODMn的去除效果、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮的积累特征以及进水DO含量和滤速对BEAC工艺运行效果的影响.结果表明,BEAC工艺对氨氮的去除效果优于GAC,其中C滤柱对氨氮的降解能力最强,运行期间并未出现硝酸盐氮与亚硝酸盐氮积累现象,启动期间对氨氮的最大去除率达到26.88％,对CODMn的最大去除率达到85.12％.进水溶解氧浓度对各滤柱去除氨氮和CODMn几乎没有影响;低滤速有利于BEAC对氨氮的降解,但对去除CODMn的影响较小.     

纳米KDF去除水中六价铬的实验研究

纳米KDF是继活性炭和KDF之后又一种新型、高效的多功能净水材料,可以有效去除水中的重金属离子、余氯、有机物等污染物质,没有活性炭使用过程中细菌滋生和KDF长期使用易板结、阻力增大的现象,在水净化领域已有广泛的应用。本文对纳米KDF去除水中六价铬离子的影响因素进行了实验研究,分析了滤速、滤柱高度、停留时间对去除率的影响。实验结果表明:随着滤速的降低和滤层高度的增加去除率有明显提高。停留时间是去除率的决定性影响因素,滤速、滤柱高度均通过停留时间影响去除率。     

高铁高锰微污染地下水的生物同层净化研究

向经过曝气的高铁高锰深井地下水中加入生活污水以模拟微污染地下水,并考察了生物除铁除锰滤池对其的净化效果.滤柱高为2.7m,内径为60 mm,内装填除铁除锰能力已经成熟的锰砂,设计滤速为6 m/h.研究了去除有机物滤层的培养过程及在不同滤速下对各污染物的去除规律,结果表明:生物滤柱对微污染地下水具有良好的净化效果,其中,Fe的高效去除区间在滤层上部,Mn和有机物可以实现同层去除,高效去除区间在滤层中下部;当进水有机物浓度较高时,沿程的溶解氧浓度会逐渐降低,导致对CODMn和Mn的去除效果变差,此时应考虑在滤层中部或底部增加曝气来提高溶解氧.     

生物预处理富营养化水源水的试验研究

采用生物陶粒滤柱作为预处理工艺,考察了其对滏阳河水的处理效果以及影响因素,并确定了运行参数。试验结果表明:生物滤柱对各种藻的去除效果不同,且去除率随滤速的上升而降低;有机物的去除率受滤速影响不大,但随着温度的上升而提高。生物预处理不但能够降低混凝剂的用量,而且使溶解氧增大,改善了水质。     

接触氧化过滤一体化生物反应器处理城市污水研究

针对一种采用组合填料的接触氧化过滤一体化生物反应器(CFBR),进行了处理城市污水的效能及其影响因素的研究.结果表明,CFBR能在一个反应器内同时实现对COD、NH_4~+-N、浊度的有效去除,同时还去除了大部分的TN和TP.CFBR处理城市污水的最佳工艺参数:曝气时间为60 min,DO为2～3 mg/L,水温为22～25℃,下部滤层的初始滤速为5 m/h.在一定的进水容积负荷下,高底物负荷可产生高有机物去除率;DO为1～4 mg/L时,增加DO会提高对COD和NH_4~+-N的去除率,但对TN、TP和浊度的去除率会减小;水温在13～25℃变化时,水温的升高有利于对NH4+-N的去除;当滤速<8 m/h时,增大滤速会使对COD的去除率下降.     

两级生物滤柱同时去除地下水中铁、锰、氨氮和浊度

为了实现地下水中铁、锰、氨氮和浊度的同时高效、稳定去除,采用两级生物滤柱串联的处理工艺,将两级滤柱的滤速分别从4和6 m/h依次提高到6、9 m/h和8、12 m/h,考察其处理效果。结果表明,一级滤柱对铁、锰和氨氮均有很好的去除效果,并能够去除大部分浊度,二级出水中的铁、锰、氨氮和浊度均远低于国家标准。沿程分析发现,提高滤速后,对铁的去除效果几乎无影响;锰的去除区域明显向下延伸;氨氮在0~0.4 m段的去除速率明显降低,但在1.2 m处均可降到0.2 mg/L以下;对浊度的去除效果也没有影响,形成出水浊度的主要是粒径3μm的颗粒。两级滤柱能够有效去除地下水中的铁、锰、氨氮和浊度,并且能实现长期稳定运行。     

预氧化与过滤去除水源水中臭味的试验研究

通过采用不同的预氧化剂、不同预氧化剂与粉末活性炭联用以及不同滤料过滤等方式进行混凝搅拌试验和小试滤柱试验,研究了多种处理方法对去除水源水中臭味的效果。结果表明:预处理方法中0.3mg/L高锰酸钾与30mg/L粉末活性炭联用去除水源水中臭味的效果最好,能将臭味等级为4级的原水处理到臭味等级0级;滤料过滤处理中以活性炭和活性无烟煤为滤料的滤柱去除水源水中臭味的效果优于以石英砂和锰砂为滤料的滤柱去除臭味效果,以活性炭和活性无烟煤为滤料的滤柱能将臭味等级为4级的原水处理到臭味等级为1级。     

复合有机物污染的含铁、锰源水生物净化研究

对受铁、锰及可生物降解有机物污染的水体,采用模拟生物滤柱进行同步净化试验研究。装置采用重力流过滤和上向流曝气过滤两种运行模式,结果表明,当进水DO浓度满足污染物氧化需求时,重力流过滤可实现对三者的同步去除,出水水质满足饮用水卫生标准要求;继续提高进水COD_(Mn)浓度时,DO不足导致除锰效果恶化,而铁与COD_(Mn)的去除效果受影响较小。上向流底部曝气可解决DO不足的问题,但曝气作用使滤层的截留能力减弱,导致铁锰氧化物随水流流出滤层;曝气强度较高时易引起出水铁、锰浓度超标,而弱曝气强度可实现三者的出水达标。曝气强度对去除COD_(Mn)的影响不明显,去除率始终高达80%。     

不同滤料对丹江口水库水的过滤效果研究

以丹江口水库中试基地的沉淀池出水作为试验用水,对比研究了细石英砂单层滤料、粗石英砂单层滤料、无烟煤单层滤料及无烟煤-石英砂双层滤料的过滤效果。结果表明,4组滤柱对浊度的去除效果相近,但无烟煤-石英砂双层滤柱受进水浊度变化的影响较小,抗冲击能力较强,出水浊度相对稳定;无烟煤-石英砂双层滤柱与无烟煤滤柱对有机物的去除效果优于细石英砂与粗石英砂滤柱,无烟煤-石英砂双层滤柱与无烟煤滤柱对CODMn的去除率分别为(31.45±10.39)%和(28.23±9.15)%,对UV254的去除率分别为(13.05±5.3)%和(14.23±4.97)%;细石英砂滤柱水位增长最快,且运行周期最短,无烟煤-石英砂双层滤柱与无烟煤滤柱水位增长相对较慢,运行周期是细石英砂与粗石英砂滤柱的2～3倍。     

两级过滤去除地下水中铁锰的试验研究

通过锰砂和硅碳素两级过滤的方式,研究了含锰、含铁及高铁低锰三种水质条件下铁锰的去除效果,进一步探讨了不同水质中铁锰的去除方法。结果表明,对于单独含锰的水质,可仅采用二级硅碳素滤柱去除;对于单独含铁的水质,可仅采用一级锰砂滤柱去除;对于高铁低锰的水质,可通过两级过滤同时去除铁锰。锰砂和硅碳素两级过滤处理含铁锰地下水是可行的,根据不同的水质,可以采用不同的处理方法。     

Removal of iron and manganese using biological roughing up flow filtration technology

The removal of iron and manganese from groundwater using biological treatment methods is almost unknown in Latin America. Biological systems used in Europe are based on the process of double rapid biofiltration during which dissolved oxygen and pH need to be strictly controlled in order to limit abiotic iron oxidation. The performance of roughing filter technology in a biological treatment process for the removal of iron and manganese, without the use of chemical agents and under natural pH conditions was studied. Two pilot plants, using two different natural groundwaters, were operated with the following treatment line: aeration, up flow roughing filtration and final filtration (either slow or rapid). Iron and manganese removal efficiencies were found to be between 85% and 95%. The high solid retention capability of the roughing filter means that it is possible to remove iron and manganese simultaneously by biotic and abiotic mechanisms. This system combines simple, low-cost operation and maintenance with high iron and manganese removal efficiencies, thus constituting a technology which is particularly suited to small waterworks.     

BAF工艺处理微污染含铁锰地下水试验研究

采用BAF工艺处理微污染含铁锰地下水,研究了其净化效能和适宜的运行条件.结果表明,在水力负荷为4-5 m3/(m2·h),气水比为3:1-4:1的试验条件下,BAF工艺能有效去除氨氮、锰、铁、CODMn.和浊度.当原水铁含量小于2 mg/L,滤层中部DO在4 mg/L左右时,对氨氮的去除效果最佳.微量Fe2+即可维系滤...     

生物除铁除锰滤池的曝气溶氧研究

从理论计算和试验两方面探讨了生物除铁除锰滤池中的曝气溶氧问题。结果表明,生物滤层除铁除锰不需要高溶解氧,也不需要通过散除CO2来提高原水的pH值,相反CO2可作为微生物繁殖代谢的碳源。认为简单的曝气充氧方式与生物滤池的结合可大大简化传统的处理流程。     

生物固定化锰砂/石英砂滤柱的除铁除锰效能比较

通过在锰砂及石英砂上固定自行分离的纤发茵属细菌,研究了生物固定化锰砂及石英砂滤柱的除铁除锰能力.从水厂成熟滤砂上分离出的纤发菌属细菌,经16S rDNA鉴定为却Lepto-thrix cholodnii(98%)、Leptothrix discophora(99%)、Leptothrix mobilis(99%).纤发菌属固定化锰砂及石英砂滤柱对铁的去除率均可达90%以上,但锰砂滤柱的处理能力高于石英砂滤柱.当DO为5 mg/L时,锰砂及石英砂滤柱对锰的平均去除量分别为0.9 ms/L和0.6 mg/L;当DO提高到9mg/L时,两滤柱对锰的平均去除量分别增加到1.45 ms/L和1.1 mg/L,相应的去除率分别从45%、34.5%提高到74.29%、59.32%.对生物膜形态的观察结果表明,纤发菌分泌的胞外聚合物与铁、锰氧化物形成了聚合体,同时还能观察到由嘉氏铁杆菌(Gallionella ferruginea)形成的麻花状沉淀物.     

天然有机物对改性滤料除锰效能的影响

腐殖质与铁、锰形成的络舍物吸附在滤料表面后有可能降低滤池的除锰效果，为此通过试验考察了天然有机物（NOM）对改性滤料接触氧化过滤工艺除锰效能的影响。结果表明，该工艺的除锰效果极佳，但天然有机物的存在会使除锰效率及过滤周期大幅度降低，而预投氯可保证改性滤料对锰的高效去除。有机物含量和投氯量对除锰效果有直接影响，应结合原水水质确定最佳投氯量。     

原水铁锰含量对细菌除铁除锰效能的影响

将从水厂成熟锰砂中分离出来的细菌进行驯化和增殖培养,通过改变原水中铁锰含量来改变细菌生长环境,考察了不同条件下混合细菌对铁锰的去除效果.结果表明:在有Fe2+存在的情况下,铁锰氧化细菌维持着正常的活性,对铁锰始终具有高效而稳定的去除能力;Fe2+的存在与否也影响着Mn2+的氧化速率;原水中锰的存在对细菌除铁影响较小.     

生物滤层中Fe~(2+)的作用及对除锰的影响

通过无菌滤层与生物滤层的除铁、除锰对照试验 ,得出了生物滤层不但可以同时去除原水中的铁与锰离子 ,而且Fe2 + 参与了除锰菌的代谢 ,对维系生物滤层中生物群系的平衡起到了至关重要的作用。同时 ,生物滤层对Fe3+ 盐的固体微细粒子也有很好的捕捉去除作用     

Mn oxide coated catalytic membranes for a hybrid ozonation-membrane filtration: Comparison of Ti, Fe and Mn oxide coated membranes for water quality

In this study the performance of catalytic membranes in a hybrid ozonation-ceramic membrane filtration system was investigated. The catalytic membranes were produced by coating commercial ceramic ultrafiltration membranes with manganese or iron oxide nanoparticles using a layer-by-layer self-assembly technique. A commercial membrane with a titanium oxide filtration layer was also evaluated. The performance of the coated and uncoated membranes was evaluated using water from a borderline eutrophic lake. The permeate flux and removal of the organic matter was found to depend on the type of the metal oxide present on the membrane surface. The performance of the manganese oxide coated membrane was superior to that of the other membranes tested, showing the fastest recovery in permeate flux when ozone was applied and the greatest reduction in the total organic carbon (TOC) in the permeate. The removal of trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs) precursors using the membrane coated 20 times with manganese oxide nanoparticles was significantly better than that for the membranes coated with 30 or 40 times with manganese oxide nanoparticles or 40 times with iron oxide nanoparticles.