生物活性炭滤池中微生物生态特性研究

以微污染河水为原水进行了饮用水常规处理/生物活性炭滤池组合工艺试验,分别利用生物脂磷法和比耗氧速率法测定了生物活性炭滤池内的生物量和生物活性.结果表明,生物活性炭滤层中的生物量及生物活性沿水流方向逐渐减小,其中异养菌在滤层中不同高度处的生物量差异较小,硝化菌生物量沿滤层高度变化较大,沿水流方向急剧减小,这些变化均与滤层水中的可生物降解有机物及氨氮的基质营养水平有关.在进水氨氮与NO2--N浓度均较高的运行条件下,生物活性炭滤池的硝化反应完全,在滤层中硝酸菌对NO2--N的转化能力(以N计)大于亚硝酸菌对氨氮的转化能力,出水无NO2--N积累;当进水氨氮浓度较高时,硝化菌对溶解氧(DO)具有竞争优势,影响异养菌对有机物的去除.     

粉末活性炭与颗粒活性炭的特点及在给水处理中的应用

本文介绍了粉末活性炭及颗粒活性炭的特点以及各自在国内外给水处理中的应用现状，对ＰＡＣ与ＧＡＣ技术作了简要评述。     

BAC滤池微生物分布及生长状况的分析

通过扫描电镜对生物活性炭(BAC)滤池内不同深度的微生物进行了观察分析,并对生长在活性炭滤料上的生物膜进行了分离培养,了解了炭滤池内微生物的分布情况和生长的优势品种.笔者认为,经过臭氧接触池处理后,在生物活性炭滤池里的炭粒表面存在大量的微生物,为避免其对出厂水的影响,对炭滤池出水的消毒处理非常重要.     

活性炭滤池中颗粒物数量和粒径分布的研究

结合水厂水处理工艺及活性炭深度处理装置,探讨了生物活性炭滤池出水中颗粒物数量的变化及粒径分布规律。结果表明,在过滤周期内活性炭滤池出水颗粒物数量与浊度会出现相似的变化规律,二者之间相关性较好,但活性炭滤池出水浊度的变化滞后于颗粒物数量的变化。生物活性炭滤池过滤初期,滤后水中大于2μm的颗粒物数量可达到111个／mL,50min后数量降至50个／mL以下。生物活性炭滤池出水中大于2μm的颗粒物主要由粒径为2～7μm的颗粒物组成。     

果园桥水厂活性炭滤池的运行效果

果园桥水厂通过一年多的小试，筛选出两种活性炭，于2003年5月投入使用。就破碎炭和柱状炭对CODMnUV254、NH4^＋-N、Mn、浊度和色度的去除效果进行了分析、总结，以期对活性炭滤池的实际运行情况有所了解。     

活性炭的选型及炭滤池的运行维护

重点介绍了桐乡市自来水公司果园桥水厂活性炭滤池的炭选型、填充及运行维护情况。通过对不同活性炭滤池的运行情况进行跟踪分析,摸索出了活性炭滤池的运行维护管理经验,可为类似工程的设计和运行管理提供借鉴。     

生物活性炭滤池初期运行效果评价

结合相城水厂活性炭滤池的初期投运过程,研究了生物膜的自然生长情况及其对水中有机污染物的去除效果.通过对比气、水反冲和单水冲两种模式的实际效果,探讨了不同冲洗方式对生物膜恢复净水效果的影响.结果表明:环境温度偏低和较好的水质将在一定程度上延长炭粒表面的自然挂膜速度,生物膜一旦有效形成,可在常规净水工艺基础上进一步提高对氨氮、耗氧量和TOC等指标的去除效果,切实保证出厂水的生物稳定性.     

南方某水厂活性炭滤池更换滤料后运行效能研究

根据以往的活性炭筛选和水处理效果研究,优选了一种碘吸附值和亚甲蓝吸附值相对低、焦糖脱色率相对高、对南方某水厂原水水质特征适应性较好的颗粒活性炭用于更换该水厂某一格活性炭滤池滤料。运行的两年时间里,该活性炭滤池出水水质良好稳定,对COD_Mn、TOC、UV₂₅₄、三氯甲烷前体物的平均去除率分别为31.3%、36.2%、77.2%、53.1%;与主臭氧工艺联用对水中荧光溶解性有机物和颗粒数去除效果显著,对三维荧光光谱Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ区标准体积的去除率均在88%～92%,对颗粒数的平均去除率为84.4%,表明该厂的臭氧活性炭工艺提高了水质的微生物安全性。该活性炭滤料可作为水厂活性炭滤池整体换炭的优选炭种,并可降低约30%的换炭成本,具有良好的经济效益。     

粉末活性炭对微囊藻毒素的吸附效能研究

利用小试试验研究了粉末活性炭对黄浦江原水中不同浓度的微囊藻毒素的吸附去除效果。研究结果表明,粉末活性炭对水中微囊藻毒素具有较好的去除效果,10mg/L的粉末活性炭在40min内对MC-RR、MC-LR的去除率分别达到55%和45%,而且在一定初始浓度范围下,对于给定的吸附时间、活性炭投加量,在天然有机物存在的条件下,两种微囊藻毒素的去除效果与其初始浓度无关;粉末活性炭对疏水性较弱的MC-RR的吸附效果要略高于疏水性较强MC-LR的吸附效果,原因为两种微囊藻毒素分子在吸附条件下所显带的电荷之间的差异有关,在中性条件下,MC-RR、MC-LR显带的电荷分别为0和-1,从而造成微囊藻毒素与活性炭颗粒之间静电引力有一定的差别。     

不同流向活性炭滤池在实际生产运行中的对比分析

B水厂和S水厂是郑州市首次采用臭氧/生物活性炭工艺的水厂,2013年对老厂进行升级改造,在原有常规处理工艺的基础上增加了深度处理工艺,分别采用下向流和上向流活性炭滤池。为比较二者对北方水体的适应性,对两水厂活性炭滤池的运行状况开展了长期运行监测。结果显示：运行7年后两水厂相比,下向流水厂活性炭的吸附性能指标衰减更严重,强度和粒径则无明显差异;出水水质在稳定运行后无明显差异,两种炭滤池对CODMn的去除效果相当;生物膜方面,下向流滤池挂膜较为迅速,但由于位于工艺段末端,存在生物泄漏风险;运行管理方面,由于上向流滤池无需定时强制反冲洗,更为节能。综合判断,针对原水水质稳定优良的地区,上向流活性炭滤池表现更优。     

臭氧/生物活性炭工艺的微生物安全性研究

针对臭氧/生物活性炭工艺在应用过程中可能存在的微生物安全性问题,通过中试和生产性试验从病原微生物、微生物群落、浊度和颗粒数、AOC等四个方面进行了系统评价。结果表明,臭氧/生物活性炭工艺在运行过程中形成了丰富的微生物群落,但在活性炭上和出水中均未检测到病原微生物,因此该工艺不存在由病原微生物引起的微生物安全问题,但是应该引起足够重视。臭氧/生物活性炭工艺能够提高出水水质的生物稳定性,并进一步降低了砂滤池出水的浊度和颗粒数,有利于保障微生物安全性,但要加强对初滤水的管理。     

活性碳纤维的电吸附性能

研究了活性碳纤维(ACF)表面结构、性质与其电吸附性能的相关性,并应用于有机污染物的电吸附去除.结果表明:对于SBET分别为791,1 003,1 314 m2/g的ACF虽然具有相似的孔径分布范围、相近的等电点和相同的表面微观结构,但SBET和微孔体积数的不同将导致ACF物理电阻值和表面电化学阻抗差异较大,从而造成ACF对有机物苯酚的电吸附效果明显不同.而且,ACF的电吸附性能受到吸附质的性质、初始浓度和介质pH值的显著影响.     

投加粉末炭对SMBR过滤性能的影响

在相同的进水和运行务件下，考察和比较了生物活性炭一膜生物反应体系(BPAc—SMBR)与常规的活性污泥一膜生物反应体系(AS—SMBR)的膜过滤特性，并就粉末活性炭(PAC)对通量改善的相关机理进行了探讨。结果表明，添加1．2g／L的PAC可明显改善SMBR的过滤性能。与AS—SMBR相比。BPAC—SMBR的临界通量可提高32％；相同恒通量下的长期运行结果也表明BPAC-SMBR透膜压力的升高更为缓慢，其稳定运行周期可达到AS—SMBR的1．8倍；BPAC-SMBR的膜过滤总阻力比AS—SMBR的低约44％，其差别主要来自于滤饼阻力的减少。此外。还分析了混合液粘度、粒径分布等影响因素。     

投加颗粒活性炭对膜生物反应器过滤特性的影响

膜污染是制约膜技术应用的重要因素。向膜生物反应器(MBR)中投加颗粒活性炭(GAC),通过分析MBR系统中膜通量、过滤阻力等的变化,考察投加GAC对MBR系统过滤特性的影响。结果表明,运行30d后,未投加和投加GAC的MBR系统的膜通量分别降至初始的31.3%和91.7%;未投加GAC系统的总过滤阻力和极化阻力分别为投加GAC系统的5.8和19.4倍,其污泥的多糖和蛋白质含量为投加GAC系统的近2倍,而其胶体物质和溶解性物质浓度分别为投加GAC系统的3.2和2.2倍。由此表明,投加GAC可大大减缓膜污染,延长膜的过滤周期。     

梅林水厂臭氧/生物活性炭工艺的运行效果

系统深入地研究了深圳市梅林水厂臭氧/生物活性炭工艺的运行效果,结果表明：①该工艺可有效去除常规工艺出水中的浊度和颗粒物,对浊度的平均去除率为24%（相对于砂滤出水）,生物活性炭滤池出水的浊度＜0.10 NTU,粒径＞2μm的颗粒数可以降低到50个/mL.②对色度及嗅味的去除效果显著,出厂水的色度可以稳定保持在5倍以下;通常情况下,出厂水的嗅阈值＜10,远低于砂滤出水的100.③对CODMn、UV254和TOC的去除效果较理想.经过主臭氧段后AOC浓度增加较多,但经过活性炭处理后又大幅降低,确保了出厂水的生物稳定性.④生物活性炭滤池出水中的细菌数大多数情况下低于主臭氧段出水,但是在某些情况下也会突然增加.⑤臭氧/生物活性炭工艺对贾第虫和隐孢子虫的去除效果明显.⑥活性炭上的生物量随着滤层深度的增加而减少,生物膜的生长会受水温、余臭氧浓度和反冲洗等因素的影响.⑦活性炭的吸附性能如碘值和亚甲兰值,会随着运行时间的延长而逐渐降低.⑧臭氧/生物活性炭工艺运行后增加制水成本约0.106元/m^3.     

冬季活性炭层上微生物的硝化性能研究

为解析工艺运行过程中氨氧化能力和硝化能力变化的原因,研究了冬季活性炭层上微生物的硝化性能。结果表明,在冬季,当有机碳浓度不高、溶解氧充足时,活性炭层对氨氮的去除率达到34%,0.3、0.8、1.3、1.6 m处(自上而下)的炭层对氨氮的平均去除率分别为5.2%、8.3%、11.5%、8.8%。不同活性炭层上的生物量差别不是太大,均值为17.1×108个E.coli/g活性炭。亚硝化菌、硝化菌占细菌总数的比例较大,已成为优势种群。     

Sensory Pollution and Microbial Contamination of Ventilation Filters

Abstract The sensory pollution load and microbial contamination of glass-fibre filters at high and low relative humidity were investigated in an experimental set-up in the laboratory. Dust and particles from the outdoor air were collected in two EU7 glass-fibre filters for a pre-conditioning period of 16–18 weeks during which there was a constant airflow with a velocity of 1.9 m/s through the filters. One of the filters was exposed to outdoor air of approximately 40% relative humidity and 10°C, the other to outdoor air of approximately 80% relative humidity and 5°C. The dust in ventilation filters can constitute a serious pollution source in the indoor environment, causing deterioration in the quality of the supply air even before it enters the ventilated spaces. The sensory pollution load from the used filters after the continuous operating time of 16–18 weeks was significantly higher than the sensory pollution load from new filters but the sensory load at 40% and 80% relative humidity did not differ. The microbial contamination of the supply air downstream of the filters, which on average had been exposed to outdoor air of 40% and 80% relative humidity, was negligible.     

数据机房不同下送风方式的模拟分析及对比

随着通信行业服务器的快速发展,电子元件的散热量越来越大.由于数据机房对室内环境要求较高,合理地设计气流组织才能确保设备长久稳定的运行.通过CFD模拟的方法对3种不同的送风方式进行了研究,比较分析机房的温度场和速度场,得出了较合理的气流组织形式,为今后数据机房气流组织的设计以及实现机房温度有效控管和节能改造提供了依据.     

二氧化锰/活性炭复合材料的制备及其电化学性能研究

本文以KMnO4为锰源,采用水热法在同一体系中通过控制KMnO4与活性炭的质量,制备了质量比不同的δ-MnO2∕活性炭复合电极材料。通过高分辨扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对其微观形貌和晶体结构进行了表征分析;将所得到的复合型电极材料制备成电极片,并组装成夹心式对称型超级电容器,采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)等方法在两电极体系下对其进行电化学性能测试。结果表明:当δ-MnO2和活性炭的质量比为2∶1时,所得到的复合材料的电化学性能最好,其质量比电容可达251.92 F/g。