固定生物膜-活性污泥工艺研究与应用进展

总结了国外固定生物膜-活性污泥(IFAS)工艺的研究与应用进展,主要包括IFAS工艺的研究现状、优缺点分析以及应用现状。IFAS将附着生长的生物膜和悬浮生长的活性污泥相结合,该工艺占地面积小,可有效脱氮除磷,在传统活性污泥工艺的升级改造上具有很大优势。同时,对IFAS未来的研究重点与方向进行了分析探讨,认为该工艺在国内的相关研究还很少,应结合我国污水处理实际情况,展开IFAS应用于升级改造的相关研究,对于我国节能减排具有重要意义。     

悬浮填料强化活性污泥系统硝化功能的试验研究

针对现有活性污泥系统存在运行稳定性差与低温对生物硝化功能的影响问题,利用悬浮填料进行了强化活性污泥系统硝化功能的试验研究.研究结果表明,在常温条件下,当系统HRT由16 h缩短到8 h,悬浮填料复合系统氨氮硝化率由98.3%仅下降到93.1%,而对比系统硝化率由97.9%下降到87.3%,复合系统具有较高的负荷能力;在低温条件下(反应温度为7～10℃),复合系统较对比系统氨氮硝化率提高16.6%.悬浮填料与活性污泥结合的生物处理系统不仅提高了系统运行的稳定性,而且解决了低温对系统硝化功能的影响问题.     

生物膜填料安装方式对环流式活性污泥-生物膜工艺运行性能的影响

在分析生物膜系统对环流反应器潜在影响的基础上,采用对比试验方法研究了固定式生物填料和悬浮式生物填料对环流式活性污泥-生物膜组合工艺(CASBS)反应器流速、DO含量分布及除磷脱氮性能的影响。结果表明,固定式填料系统的水流阻力大于悬浮式填料系统,但是固定式填料系统在挂膜性能和DO分布上优于悬浮式填料。从处理能力上来看,固定式填料系统具有更好的除磷脱氮效果。当进水COD和氨氮、TN、TP的质量浓度分别为127～756mg/L和14.05～58.22、27.60～65.25、1.26～6.44 mg/L时,固定式填料的CASBS反应器出水能够达到GB 18918-2002一级A要求,平均去除率分别为94.2%和95.4%、79.4%、93.2%。     

低浓度污水条件下MBBR启动及处理效果的中试

针对我国中小城镇地区的污水处理特点,对MBBR的启动和处理效果进行了现场中试研究。研究表明：在中、低温条件下,MBBR反应器经过37d启动成功;当进水为低浓度生活污水、MBBR水力停留时间为3．4h时,出水COD、氨氮、总氮等指标均达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GBl8918．2002）一级B排放标准,工艺运行稳定,处理效果好,应用前景广阔。     

污泥回流比对复合式生物膜-活性污泥工艺的影响研究

在中试的基础上进行了污泥回流比(R)对复合式生物膜-活性污泥工艺处理城市污水的效能和微生物特性的影响研究.结果表明R对COD的去除效果影响不大,系统去除率始终在80%以上,R的增加有利于氨氮的去除,当R超过200%时,氨氮的呈下降趋势,总氮的去除与氨氮一致.对微生物特性分析表明,R的增加能够提高系统内的污泥浓度,但会降低微生物的活性.复合式生物膜-活性污泥工艺合理的R为150%～200%.     

序批式生物膜——活性污泥复合反应器与活性污泥反应器的碳氮去除研究

采用SBR反应器对比研究了序批式生物膜-活性污泥复合反应器(HSBR)与活性污泥反应器(SBR)的碳氮去除。结果表明,两反应器在COD、NH₄-N去除率方面无明显差异,但HSBR的NH₄-N过程去除速率显著高于SBR反应器,且HSBR反应器的TN去除率可达62.95%,高于活性污泥反应器39.3%。HSBR的悬浮污泥和附着污泥的比硝化速率分别为2.14 mgNH₄-N/(gTS.h)和1.16 mg mgNH₄-N/(gTS.h),比反硝化速率分别为0.16 mgNO_X-N/(gTS.h)和1.22 mgNO_X-N/(gTS.h),显示HSBR的硝化作用主要集中在悬浮污泥中,而反硝化作用则主要是由生物膜附着污泥完成。     

腐殖活性污泥对SBR工艺降解污染物的影响研究

介绍了腐殖活性污泥处理技术在国内外的发展情况,对在SBR工艺及投加腐殖土填料形成腐殖活性污泥的SBR工艺降解污染物效果进行了对比分析,结果表明：投加腐殖土填料对SBR工艺去除COD的效果没有明显影响,但可缩短COD的降解时间;投加腐殖土填料的SBR反应器对N和P去除效果明显优于普通SBR工艺。     

冲击负荷对厌氧折流板反应器运行性能的影响

应用厌氧折流板反应器处理玉米杆纤维浆粕废水，研究了冲击负荷对反应器运行性能的影响。在进水COD浓度为4000mg／L，HRT由40h减少至18h，OLR由2.40kgCOD／m~3·d上升为5.35COD／m~3·d水力负荷冲击下，COD去除率仅由81.9％下降到75.7％；在HRT为24h，进水浓度由4002mg／L上升到6560mg／L，OLR由4.00kgCOD／m~3·d的有机负荷冲击下，COD去除率81.1％下降到75.1％。表明反应器对水力冲击负荷和有机冲击负荷均由较强的适应性和稳定性。     

复合生物膜反应器味精废水挂膜特性研究

向序批式活性污泥法反应器( SBR)中投加改性悬浮填料作为生物膜载体,形成复合式生物膜反应器(SBBR),填料填充率为体积分数40％,利用味精废水进行生物膜培养.稳定运行6周后挂膜成熟,此时生物膜厚约0.5～1.0 mm,填料内部形成约34.0 mg·g-1的生物膜量,即可使反应器增加2 040 mg·L-1的附着生物量.挂膜过程中COD、NH4+-N和TN的去除率稳步提高,最终去除率可分别达90％、96％、80％以上.     

好氧生物絮凝吸附工艺的中试研究

通过同步培驯法启动好氧生物絮凝吸附工艺中试装置。试验结果表明,驯化稳定后取得良好的絮凝效果,对CODCr,溶解性CODCr和SS的去除率分别为70%,40%和80%左右;CODCr和SS去除率受CODCr污泥负荷变化影响不大,去除率保持在75%左右,溶解性CODCr去除率随着溶解性CODCr污泥负荷增加而降低;本工艺具有较强的抗冲击负荷能力,当絮凝池内污泥负荷在2～20kg[CODCr]/(kg[MLSS]·d)之间变化时,CODCr去除率保持在70%左右。     

季节变化对悬浮填料强化硝化效果的影响

为探讨季节变化对典型工程中悬浮填料强化硝化的影响,以青岛市某采用改良A²/O-MBBR工艺的污水处理厂为研究对象,采用静态烧杯试验方法和高通量测序技术,对秋冬两季活性污泥系统与悬浮填料-活性污泥复合系统的硝化反应速率变化以及硝化菌构成进行研究。结果表明：活性污泥系统的比氨氧化速率（K_A）普遍大于其比硝化速率（K_N）,悬浮填料-活性污泥复合系统的K_A与K_N则大体相当;无论是活性污泥系统还是悬浮填料-活性污泥复合系统,其K_A与K_N值均随秋冬季节温度下降而下降,且K_A下降幅度均大于K_N;与活性污泥系统相比,悬浮填料-活性污泥复合系统在秋冬季节能够在相当程度上提高活性污泥系统的K_A和K_N值,尤其在冬季,对K_N的提高程度更加明显;悬浮填料对AOB和NOB均有极强的富集作用,且对NOB的富集效果更好。     

环评中总量控制的研究

大气污染物总量控制是保证工业区未来大气环境质量达标的重要举措,应先进行污染物排放总量的计算和分配,建立污染物总量控制机制。并结合火电厂现状,提出在今后的SO2控制政策中要注意总量控制,实行清洁生产,从源头上减少污染物的产生。     

与冲击性负荷共网整流装置的稳流措施

分析了与冲击性负荷共网后整流装置稳流精度下降的原因及采取的稳流措施。     

炼油催化剂废水冲击下短程硝化SBBR工艺性能研究

炼油催化剂废水因NH_3-N含量高、含盐量高并且水质波动大,导致常规水处理工艺出水不稳定。采用短程硝化SBBR工艺,分别研究NH_3-N、高盐和高pH冲击下SBBR和SBR的性能差别。结果表明,曝气时间为8 h,进水NH_3-N质量浓度为150 mg/L时,SBBR耐NH_3-N冲击极限在300 mg/L左右,比SBR抗NH_3-N冲击能力提升50%;当含盐量在5~50 g/L之间变化时,SBBR和SBR的耐盐冲击极限都在25 g/L左右,含盐量继续升高时,短程硝化反应依然存在,但受到抑制;pH值在8.0~11.5之间变化时,SBBR耐pH冲击极限为10.5,此时SBR耐pH冲击极限为10.0。     

化工园区目标储罐受撞击荷载的易损性分析

化工园区或厂区内,立式储罐撞击荷载的易损性能够反映其抵抗爆炸碎片撞击破坏的能力。本文将立式储罐在爆炸碎片撞击下的破坏失效问题界定为目标储罐撞击荷载的易损性问题,分析得到爆炸碎片随机参数分布。基于最大塑性应变准则构建了目标储罐在爆炸碎片撞击作用下的破裂失效极限状态方程并验证了方程的准确性。应用蒙特卡罗模拟绘制目标储罐在爆炸碎片撞击下的易损性曲线,得出碎片的撞击速度是影响储罐动力学响应的主要因素,撞击角在10°~40°时,角度变化会显著影响爆炸碎片的破坏能力。通过随机参数敏感性分析得出,储罐材料密度、撞击速度与目标储罐破裂失效概率正相关,储罐材料屈服强度、壁厚、碎片质量、撞击角与目标储罐破裂失效概率负相关;在设计制造大型立式储罐时,为了降低撞击荷载易损性,可以选用低密度、高强度级别的钢材,在满足储存工艺要求、施工能力与经济预算的前提下,选用厚度较大的圈板作为罐壁等。     

生物沸石滤池处理污染水源水的中试研究

自行研制的生物沸石滤池具有溶气效率高,反冲周期长,抗氨氮冲击负荷,结构简单,操作方便等优点。利用此装置处理污染水源水的中试结果表明:挂膜期间,初期对氨氮的去除以离子交换和吸附作用为主,末期以硝化作用为主。氨氮的去除率呈现先下降再上升最后达到稳定的现象;提高水力负荷对氨氮、CODMn、铁、锰、浊度都有不同程度的影响,当水力负荷从1.06m3/(m2.h)增加到4.24m3/(m2.h)时,氨氮去除率降低了47.9%,而CODMn、浊度、铁、锰的去除率分别下降了29.1%,52.3%,41.4%,24.2%。最佳水力负荷3.18m3/(m2.h)时,氨氮、CODMn、浊度、铁和锰的去除率分别为75.2%,31.8%,27.8%,31.6%,48.2%;温度和水力负荷对氨氮的去除率有较大的影响,温度较低时,降低水力负荷,提高水力停留时间,可以提高氨氮的去除率。     

Transformation of calcium cyanamide and its inhibitory effect on urea nitrification in some tropical soils

Transformation of calcium cyanamide and its inhibitory effect on urea nitrification was studied in some tropical soils. Three soils, from Onne, Mokwa and Samaru, representing different agro-climatological zones of Nigeria were incubated with calcium cyanamide, urea or a mixture of both for eight weeks at 30 °C and at field capacity moisture content. The recovery of inorganic N (NH ₄ ⁺ plus NO ₂ ^- plus NO ₃ ^- )from calcium cyanamide varied from 64% to 87% in different soils. Most of the inorganic N accumulated was in NH ₄ ⁺ form. Nitrification of the accumulated NH ₄ ⁺ in all the soils was slow.Urea (75 mg N kg^–1 soil) was completely nitrified within a week in the Samaru and Mokwa soils whereas in the Onne soil the rate of nitrification was slow. Addition of CaCN₂ at the rate of 10 mg N kg^–1 soil generally delayed ammonification of urea and nitrification was severely inhibited in all the soils. Addition of CaCN₂ at the rate of 20 mg N kg^–1 soil further reduced the ammonification of urea and completely inhibited the nitrification. High recovery of inorganic N from calcium cyanamide and its effective reduction of nitrification of urea make it suitable source of N for plants in the tropics, provided it is managed to avoid phyto-toxicity.     

曝气生物滤池补充处理污水厂出水的中试研究

针对某污水处理厂二级生化出水,开展了曝气生物滤池中试实验研究。分别开展了下向流和上向流滤池形式的实验研究,通过对比实验,最终确定适宜的滤池形式和滤料;并对气水体积比、水力负荷、水温等影响因素进行了分析和讨论,优化操作条件,确定了工艺的最佳操作参数。通过活性炭、陶粒2种滤料的微观结构对比,对反应机理进行了探讨。中试实验结果表明：上向流曝气生物滤池（活性炭、陶粒混装滤料）对污水厂二级生化出水进行补充处理,可以使污水厂出水COD指标达到污水综合排放标准（GB8978-1996）的一级标准。     

外电阻值对3A-MFC产电和脱氮性能的影响

构建三阳极单阴极型微生物燃料电池（three-anode microbial fuel cells,3A-MFC）,该间歇流反应器通过在阳极提供有机物,在阴极提供有机物、氨氮和氧气,在产电的同时实现生物阴极同步硝化反硝化脱氮。考察了外电阻值分别为1000Ω、500Ω、150Ω、50Ω时对3A-MFC产电及脱氮性能的影响,当外电阻值为150Ω时,产电量达到最大值为583C,阳极库仑效率达到最大值为1.70%,内阻达到最小值为200Ω,此时外电阻值与内阻值最接近,产电效果最好。外电阻值由1000Ω减小到150Ω时,总氮（TN）去除率从79.7%上升到最大值为84.1%,TN去除速率从7.5mg/(L·d)上升到最大值为13.1mg/(L?d)。在一定外电阻值范围内,伴随其值的减小,电子转移速率逐渐提高,同时电对微生物的刺激作用得到增强,能够实现最佳的TN去除效率和去除速率。     

复合反应器中高浓度有机废水对硝化作用的影响

选用悬浮球形填料作为复合生物反应器的填料,研究有机物去除和硝化作用。研究显示,将进水COD质量浓度从400 mg/L逐渐增加到2 000 mg/L,进水NH3-N质量浓度维持在30 mg/L~45 mg/L运行20天,随着COD质量浓度的逐渐增高,NH3-N的去除率从82%左右降低到-25.9%,硝化反应能力呈逐渐减小的总体趋势。