厌氧氨氧化耦合异养反硝化反应器的启动研究

针对城市生活污水含有氨氮和有机物的特点,试验考察了在UASB反应器内实现厌氧氨氧化耦合异养反硝化生物脱氮的可行性.80d以上的运行结果表明:以生活污水和外加亚硝酸盐为底物,反应器内可实现厌氧氨氧化和异养反硝化协同脱氮.NO2--N浓度控制是实现系统稳定运行的关键指标,经过优化,出水NH4+-N和NO2--N浓度均低于5mg/L,NH4+-N、NO2--N和总氮的去除率分别达到87.14%、85.48%和84.57%,总氮去除负荷则达到了1.2KgN/(m3·d).耦合脱氮体系的建立对于城市生活污水深度、高效脱氮系统的构建具有重要的参考价值.     

微好氧EBPR系统污泥的同步脱氮及吸磷特性

反硝化聚磷菌在污水同步脱氮除磷,尤其有限碳源污水的处理,具有广阔的应用前景,而亚硝酸盐型反硝化除磷因仅将硝化进行到亚硝酸盐阶段可进一步降低污水的处理费用.采用一个2L的SBR反应器,通过控制好氧段溶解氧并调整NO_2~-投加时间,在EBPR系统内成功富集了兼具稳定除磷和脱氮性能的污泥,用以考察污泥的缺氧吸磷特性及同步脱氮能力.结果表明:微好氧条件下(DO=0.2mg/L)反应器具有很高的氮、磷去除性能,系统内的NH4~+-N能100%硝化且无NO_X~--N的积累,出水磷浓度低于0.5mg/L.此外,该除磷污泥能利用亚硝酸盐进行缺氧吸磷,NO_2~--N投加浓度为10mg/L和50mg/L时的最大比吸磷速率分别为最大比好氧吸磷速率的44.9%和87.2%.批式试验证明:NH4~+-N通过同步硝化反硝化而非厌氧氨氧化去除,但微好氧条件下氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌活性均较聚磷菌差,因此,低DO条件下,吸磷总是优先于氨氧化进行.     

气升间歇内循环一体化反应器的开发

提出了一种新型的气升间歇内循环一体化反应器,利用曝气动力实现混合液在厌氧区和好氧区的循环,采用变液位间歇交换模式在厌氧区创造厌氧/缺氧交替环境,通过强化反硝化除磷过程实现污水同步脱氮除磷.考察了三种工艺形式下污染物的去除效能和去除特性,实验结果表明:采用固定床生物膜-沉淀出水工艺形式,可以实现良好脱氮,厌氧区固定生物膜微生物具备反硝化除磷环境,但因无法有效排泥造成除磷效果较差;采用移动床复合生物系统-沉淀出水工艺形式,可以加强以活性污泥形式存在的常规聚磷菌的作用,除磷效果改善,但生物量受污泥沉淀效果的影响而偏低造成氮、磷去除率较低;采用移动床复合生物系统-膜出水工艺形式,能保持较高浓度的生物量并能有效排泥.在水力停留时间(HRT)为22h、间歇交换周期为185min、污泥龄(SRT)为17d的条件下,进水COD、NH4+-N和PO43--P浓度分别为821.3、102.5和21.3mg/L时,反应器对COD、TN和PO43--P去除率分别达到91.8%、84.8%和94.4%.     

内循环厌氧反应器处理脂肪酸废水

研究了厌氧内循环反应器处理脂肪酸废水的启动和运行效果,化学需氧量(Chemical Oxygen De-mand,COD)与容积负荷的关系、容积负荷与出水挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acid,VFA)的关系.结果表明,反应器25 d即可完成启动,达到设计运行负荷25kg COD/(m3·d);反应器运行负荷为25kg COD/(m3·d)时,处理效果最佳,出水pH值为6.80～7.23,VFA约为130 mg/L,COD去除率达到85%以上;pH值变化滞后,VFA的变化比pH值能更好表征反应器内部的运行状况.     

准好氧矿化垃圾去除渗滤液中有机物的试验研究

用室内埋龄为3 a的准好氧矿化垃圾填充生物反应床,分别在自然通风和封闭填埋条件下对渗滤液进行灌注处理,以探讨准好氧矿化垃圾对渗滤液中有机物的去除特性和效果.结果表明准好氧矿化垃圾去除最多的是渗滤液中含量最多的分子量小于2×103的有机物.当水力负荷为40 L/(m3·d)时,在自然通风和封闭填埋条件下总溶解性有机物的去除率分别为92%和87%;当水力负荷为50 L/(m3·d)时,总溶解性难降解有机物的去除率分别为34%和21%.在自然通风条件下,当水力负荷从50 L/(m3·d)减小到25 L/(m3·d)时,相应的容积负荷从600 g/(m3·d)减小到300 g/(m3·d),化学需氧量(COD)去除率从85%提高到93%以上.经过40 d连续运行,生物反应床出水中的COD质量浓度稳定在400～900 mg/L之间.     

柠檬酸酸洗废液处理中活性污泥的培养与驯化

针对柠檬酸酸洗废液的处理,取大连开发区污水处理厂经脱水干化的活性污泥作种泥,将生活污水与柠檬酸废水以一定比例混合,进行污泥的培养与驯化.驯化中不断增加柠檬酸废水的比例,使CODcr从330mg/L逐渐上升到1982mg/L,在水温20℃～25℃,溶解氧4.0～5.0mg/L,pH值6.5～8.0,SVI30%左右,MLSS2～4g/L的条件下,经过7d的培养驯化,柠檬酸废液CODcr的去除率达到90%以上,15d,生物反应器中微生物繁殖良好,形成稳定的活性菌胶团絮体.结果表明试验控制条件适宜,驯化好的活性污泥对柠檬酸酸洗废液中的有机物去除效果稳定,达到了预期的目的.     

硝酸胍废水处理工艺过程研究

研究了离子交换,缺氧-好氧膜生物反应器（A/O MBR）组合工艺处理硝酸胍废水.主要研究了树脂对硝酸胍的吸附、再生,结果表明：硝酸胍浓度为7.1 g/L,吸附流速控制在0.79 L/h,再生流速控制在0.39 L/h,再生剂选用4倍树脂体积15％硝酸钠时可以很好地实现树脂的吸附、再生.离子交换,A/O MBR组合工艺对硝酸胍废水的处理结果表明,硝酸胍废水氨氮值在200 ～ 300 mg/L之间通过树脂旨处理后,出水氨氮平均值为1.8 mg/L,去除率可以达到99％;A/O MBR出水硝酸盐氮平均值为1.3 mg/L,去除率达到99.3％,MBR出水COD值可以达到20 mg/L以下.     

可见光响应光催化降解甲基红溶液

合成了多金属氧酸盐(K6SiW11O39SnⅡ), 并以室内散光和日光为光源,研究了其对模拟染料废水甲基红溶液的光催化脱色降解性.结果表明,甲基红溶液的初始浓度、催化剂投加量、光解时间及光源对其光解效果均有影响.甲基红溶液的初始浓度为10 mg/L,溶液初始pH为4,催化剂浓度为1 g/L时, 在平均光照强度为3 000 lx室内散光下,光照6 h,其脱色率达98%以上,TOC去除率84.2%、COD去除率89.6%;采用化学自组装法制备了K6SiW11O39SnⅡ-聚乙烯醇(SiW11SnⅡ/PVA)复合膜,达到上述同等效果需要12 h;在平均光照强度为78 000 lx室外日光下,SiW11SnⅡ降解甲基红溶液达到上述同等效果仅需1 h ,而SiW11SnⅡ/PVA复合膜则需8 h.虽然固载后催化剂的催化效率有所降低,但较好地解决了其与溶液的分离问题,并可重复利用.SiW11SnⅡ/PVA复合膜通过离心、水洗和干燥等过程后,循环使用3次,其催化活性几乎未发生变化.