多基质土壤混合层技术系统(MSL)对猪场废水的处理效果

通过室内试验模拟研究多基质土壤混合层技术系统(multi‐soil‐layeringsystem,MSL)在水力负荷为50、100、200和300L爛m-2爛d-1条件下对猪场废水的处理效果,并初步探讨该系统对有机物、氮、磷的去除途径.结果表明:在4个水力负荷下,化学需氧量(CODCr)平均去除率分别为74畅8%、72畅6%、59畅5%和33畅4%,微生物分解是MSL系统去除有机物的主要途径;氨氮平均去除率分别为82畅1%、71畅0%、 30畅0%和18畅9%,硝化/反硝化作用是MSL系统去除氮的主要途径;磷的平均去除率分别为61畅4%、 56畅0%、 39畅1%和23畅0%,基质吸附作用是MSL系统去除磷的主要途径;水力负荷对MSL系统处理养猪废水的效果特别是对氮的去除有很大影响,控制适当的水力负荷是提高MSL系统污水处理效果的重要手段.MSL系统对猪场废水的处理是一种高效无动力的处理技术,具有较高的实用价值.     

疏浚底泥制作污水处理填料替代MSL 反应器沸石填料的效果

以清淤底泥制作污水处理填料,用于替代多介质土壤滤层系统（MSL）中沸石填料,并对底泥填料用于餐饮废水处理效果进行研究。结果表明,系统运行98 d后,当系统水力负荷为400 L·m-2·d-1时,进水COD、TN、NH4+ N、TP平均浓度分别为965、2847、1849、466 mg·L-1时,常规MSL（沸石填料）和烧结底泥填料MSL系统对污染物的去除效率普遍高于烧结填料生物滤池。底泥填料替代MSL中的沸石填料后,对餐饮污水处理效果没有显著影响,可作为沸石填料的代用品。替代后建设成本可降低181%。     

活性碳纤维在农村生活污水处理中的应用

以活性碳纤维作为微生物载体开展农村生活污水处理试验,在进水COD、NH₄⁺-N、TN、TP浓度分别为79.3～107.1、28.0～48.2、32.6～51.6、2.3～3.9 mg/L的条件下,上述指标的去除率分别为73.7%～89.1%、91.1%～98.2%、42.6%～77.9%、74.5%～86.3%（投加除磷剂）。其中,COD和NH₄⁺-N的出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级A标准,TN和TP可稳定达到一级B标准（投加除磷剂）,出水SS保持在5 mg/L以下。采用活性碳纤维填料的一体化农村污水处理装置已用于示范工程,达到了预期效果。与常规填料相比,活性碳纤维填料接触氧化法NH₄⁺-N的去除性能更优。活性碳纤维适合在农村生活污水处理中应用。     

多介质膜复合人工湿地技术处理冬季农村生活污水

采用多介质膜复合人工湿地技术解决冬季农村生活污水处理效率低的难题,并探究其实际处理效果。结果表明：此工艺在冬季仍有较好的处理效果,在多介质膜池水力停留时间(HRT)0.30 d、曝气量5.0 L/min及聚合氯化铝(PAC)用量8.40 g/d的条件下,TN、NH₄⁺-N、COD_Cr和TP的去除率分别为41.24%、67.20%、86.55%和87.56%,出水浓度分别为18.39、9.06、15.50和0.43 mg/L,出水水质远优于安徽省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB 34/3527—2019)一级A标准。     

基于竹纤维填料的一体化脱氮除磷生活污水处理装置研究

通过对比试验研究聚氨酯、竹纤维、火山岩、沸石、牡蛎壳5种填料在污水处理过程中的实际效果.以填料的优化配置为基础研发一种基于竹纤维的一体化脱氮除磷生活污水处理装置,并开展小试、中试研究.小试试验中,火山岩填料的出水COD平均浓度最低,为27.56 mg/L,平均去除率为91.64％;混合填料对NH4+-N的去除效果最好,出水平均浓度为4.80 mg/L,平均去除率为77.66％;沸石填料对TN的去除效果最好,出水平均浓度为9.53 mg/L,平均去除率为71.44％;混合填料对TP的去除效果最好,其出水平均浓度为1.88 mg/L,平均去除率达57.84％.中试试验中,出水COD、NH4+-N、TN、TP的平均浓度分别为50.73、11.03、13.10和1.59 mg/L,相应的平均去除率分别为86.51％、59.53％、61.57％和43.92％,出水满足《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》DB 33/973—2015一级标准.     

粉煤灰分子筛强化砂生物滤池处理农村生活污水效果研究

本试验对粉煤灰分子筛强化砂生物滤池农村生活污水处理工程进行了为期一年的研究。结果表明:该工程对生活污水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的平均去除率分别为96.08%、93.24%、83.71%和88.82%,出水平均值分别为15.29、2.02、5.74 mg/L和0.34 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。该工程采用了多项保温措施,冬季进出水温度在10℃以上,保证了工程的正常运行。该工程运行成本低,每天处理污水费用仅为0.30元/吨。     

生物炭对多介质土壤层系统(MSL) 处理农村生活污水的效果

为了提高多介质土壤层(MSL)系统对农村生活污水的处理效果,利用稻壳生物炭为研究对象,探究生物炭对MSL系统处理农村生活污水效果的影响。结果表明,稻壳生物炭作为MSL系统填料时对污水中化学需氧量(COD)、氨态氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除效率有明显的提高,COD、NH_3-N、TN、TP去除率分别为木屑填料组的1.10、1.11、1.07、1.09倍,为稻秆填料组的1.20、1.25、1.16、1.16倍,且去除性能稳定。添加了生物炭的MSL系统中COD、NH_3-N、TN、TP的降解过程符合一级反应动力学模型。     

人工湿地技术在农村生活污水中的应用

构建了基于人工湿地技术的农村生活污水处理系统,并将其应用在河南省新郑市某村。该处理系统主要采用“化粪池+折流厌氧反应器+跌水复氧+复合潜流人工湿地+稳定塘”组合工艺。实践表明,连续运行150 d内该工艺具有较好的处理效果,对COD、NH₃-N、TN、TP的平均去除率分别为72.1%、66.8%、64.2%和54.8%,系统出水水质达到河南省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB 41/1820—2019)一级标准。该工程可为河南省农村生活污水处理的技术选择和运行提供参考。     

PVA-PVP 共混填料在循环水养殖水处理中的应用研究

针对目前工厂化循环水养殖水处理工艺中常规生物过滤工艺使用聚乙烯填料对氨氮去除效率低、硝酸盐氮累积严重的问题,研发制作一种PVA-PVP共混填料。当填料比重为0.4051g/cm3时,所含成分中聚乙烯含量为90%~91%,聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的含量分别为3%~4%和2%~3%。将该填料与生物移动床技术相结合,并集成在俄罗斯鲟鱼循环水养殖水处理系统中,比较了高、中、低3种溶解氧条件下填料在挂膜期和成熟期对三态氮的去除效果。结果表明:使用PVA-PVP共混填料的实验组生物滤器对三态氮的平均去除率均显著高于对照组;进水溶解氧浓度对滤器水净化效果的影响显著,低溶解氧条件下滤器对氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率最高、分别为25.76(±9.26)%和22.28(±9.25)%,高溶解氧条件下滤器对硝酸盐氮的平均去除率最高、达11.52(±14.23)%。可见,PVAPVP生物填料作为生物膜载体对氨氮和硝酸盐氮均具有良好的去除效果,以此作为传统聚乙烯生物填料的升级能够进一步提升工厂化循环水养殖系统的性能和可靠性,推动产业升级和推广应用。     

农村污水的厌氧 跌水 人工湿地组合处理

随着水环境质量要求的提高,以分散排放为主的农村生活污水处理逐渐提上日程.试验以具有典型丘陵地貌特征的重庆农村为对象,采用厌氧-跌水-人工湿地组合工艺,处理分散型生活污水处理.结果表明,系统稳定运行后,COD,NH+4-N,TN,TP去除率分别为85.26%,80.77%,77.07%,和73.35%,其出水质量浓度分别为82.13,8.16,14.43和1.77mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的二级标准.该法投资小,能耗低,管理方便,在我国农村具有广泛推广的前景.     

菌剂强化多级A/O工艺处理低温农村生活污水脱氮除磷效果

针对冬春季分散式农村生活污水处理设施脱氮除磷效果差、普遍超标的难题,构建生物填料型多级A/O试验装置和48 t/d的示范工程处理设备,形成生物膜/活性污泥混合净化系统,以投加反硝化聚磷菌(B8)为强化手段,考察B8菌对多级A/O系统去除氨氮、总氮和总磷的强化效果,同时跟踪监测示范工程的应用效果。结果表明,投加B8菌剂可以一定程度上强化低温条件下(9～13℃)多级A/O工艺的脱氮除磷效果,与未投菌装置的氨氮、总氮和总磷的出水浓度4.13、16.29、和0.67 mg/L相比,投菌装置的出水浓度分别为2.31、10.11和0.48 mg/L,达到一级A排放标准。更低温度条件下(3～7℃)时,投菌、未投菌装置对氨氮、总氮、总磷的去除效果未见明显差异,分别维持在35%、30%和43%左右。经过B8菌剂强化后的农村污水处理设施(48 t/d)出水水质有所改善,氨氮平均去除率由86.4%增至92.6%,总氮平均去除率由45.9%增至57.3%,总磷平均去除率由67.8%增至76.1%,但COD_(cr)的平均去除率为72.8%,较未投菌的74.5%相差不大。氨氮出水达到一级A排放标准,COD_(cr)、总氮、总磷出水达到一级B排放标准。     

人工强化生态缓冲装置对城市初期雨水污染负荷的削减作用

为削减城市初期雨水的污染负荷,设计了以碎石和碎木片为填料主体的人工强化生态缓冲装置,研究了该系统在较短淹水时间(15、30、60 min)内对城市初期雨水水质的改善效果,分析了生态缓冲带对COD、NH3-N、TN、TP等4种污染物的去除过程和机理。结果表明,15 min淹水时间下对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为37.32%、53.36%、19.04%、31.26%;60 min淹水时间的平均去除率分别为63.72%、71.64%、32.83%、49.35%,平均出水浓度为74.00、3.46、12.13、1.46 mg/L,均达到了城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的一级或二级标准。     

序批分体式膜生物反应器脱氮除磷特性研究

采用序批分体式膜生物反应器处理模拟废水,考察了不同污泥负荷条件下系统对TN、TP的处理特性,并探讨了系统TN、TP容积负荷与去除速率间的相关性。结果表明,在0.22~0.63 kg COD/(kg MLSS·d)污泥负荷范围内,系统TN、TP出水浓度均满足GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准(20 mg/L与1 mg/L),其平均去除率分别为97.3%与96.8%,表明处理效果显著。在0.22~0.63kg COD/(kg MLSS·d)污泥负荷范围内,系统TN、TP容积负荷与去除速率具有良好的相关性,在工程实践中有一定的指导意义。     

多基质土壤混合层技术研究应用

多基质土壤混合层( multi-soil-layering,MSL)技术是由日本开发的一项以土壤为主要基质的新型污水处理工艺,该工艺净化区主要由土壤混合层和通水层交叠成层排列而成.MSL技术在污水处理上具有其他常规以土壤为基质的污水处理技术所不具有的优势,如不易堵塞、系统水力负荷大、增强土壤的净化能力等,并且已在生活污水、餐饮废水及微污染河水处理上进行了研究应用.本文从MSL技术的系统结构、作用机制及其应用等方面进行了阐述,为该技术在我国的研究应用提供参考依据.     

生物滴滤塔/景观滤床工艺高效处理农村污水

农村生活污水处理对于改善农村人居环境具有重要意义。本研究通过"小试-中试-工程应用"尺度下一系列试验研究,探索出一套新型高效生物滴滤塔/景观滤床污水净化工艺(ETF/LBb)。通过小试吸附和挂膜试验筛选合适的填料,以实验室模拟生活污水,进行处理规模为1 m~3·d~(-1)的生物滴滤池改良优化中试试验,继而以学生宿舍区真实生活污水开展处理规模50 m~3·d~(-1)的ETF/LBb工艺的工程应用试验。小试结果表明:由工业及建筑废料改性而成的除磷填料和除氮填料具有较强的氮磷吸附能力,对NO_3~-和PO_4~(3-)的饱和吸附量分别为1.0 mg N·g~(-1)和2.3 mg P·g~(-1),泥岩填料具有较好的微生物挂膜能力。中试结果表明:除磷填料、除氮填料和泥岩在同一条件下对生活污水中的NH_4~+、CODCr、TP、TN的去除率在88.9%、89.9%、67.8%、61.52%以上。工程应用试验结果表明:处理后的生活污水可以稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准,工艺运行费用0.10元·m~(-3)·d~(-1)。ETF/LBb工艺具有造价低、污水处理效率高和节省人工等特点。     

电气浮—电化学氧化—人工湿地系统对不同污染负荷下农村黑水的净化效果

以3种污染负荷的农村黑水为研究对象,研究电气浮—电化学氧化—人工湿地系统对不同含量氨氮(NH₄⁺-N)、总氮(TN)、正磷(PO₄^3--P)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的净化效果。结果显示：(1)系统对不同污染负荷下农村黑水的净化效果存在显著差异(P<0.05),在ρ(NH₄⁺-N)=27.18 mg·L^-1、ρ(TN)=32.48 mg·L^-1、ρ(TP)=3.60 mg·L^-1、ρ(PO₄^3--P)=3.59 mg·L^-1、ρ(COD)=95.34 mg·L^-1的情况下,系统对农村黑水的净化效果较好,出水TN和COD的质量浓度达到国家一级排放标准;(2)系统对3个污染负荷下黑水中NH₄⁺-N的去除率分别达到80.81%、61.25%和62.02...     

光催化技术对垂直流人工湿地低污染水的净化效果

以初滤池、垂直流人工湿地、光催化反应池构建的复合系统为研究对象,设计进水水质为低污染水,针对湿地设置3种水力负荷(0.8、1.2、2.0 m³·m^-2·d^-1),针对光催化反应池设置3种因素3个水平[紫外光照时间(3、6、9 h)、pH(4、6、8)及曝气量(0、2.5、5.0 L·min^-1)]的正交试验,研究该系统对低污染水中氨氮(NH⁺₄-N)、总氮(TN)、正磷(PO₄^3--P)和总磷(TP)的去除效果.结果表明：(1)湿地在1.2 m³·m^-2·d^-1水力负荷下对NH⁺₄-N、TN、PO₄^3--P和TP的去除率分别为54.73%、63.52%、75.66%和47.27%,对污染物具有较好的去除效果;(2)光催化材料表面的TiO₂纳...     

不同填料垂直流人工湿地系统的净化能力研究

以火山石、沸石、牡蛎壳、陶粒、麦饭石和砖红壤作为人工湿地填料,在水力负荷(0.5～1.5 m/d)的条件下,构建垂直流人工湿地模拟系统,进行单一填料和组合填料的污水净化实验。结果表明,单一填料砖红壤、牡蛎壳、陶粒和麦饭石人工湿地系统对有机物去除能力较好,COD的去除率在40%以上。砖红壤、麦饭石和沸石对总氮的去除率达到39%以上,火山石29%,牡蛎壳和陶粒填料对总氮去除率均低于20%。除砖红壤具有较好去除磷的能力86%外,其余填料系统对磷的去除效率均在30%左右。与单一填料湿地系统相比,9种组合填料系统对主要污染物的去除效率均有所增加,其对COD、TN和TP的去除率分别为54%～82%、40%～91%、47%～84%,且均优于单一填料系统。由此可见,在垂直流人工湿地系统中,通过选择适宜的填料组合,完全可以在相对较高的水力负荷条件下取得较好的处理效果。     

纳米混合填料人工湿地对生活污水的净化效果研究

为解决大量未达标生活污水排入河道导致的水体富营养化问题,采用纳米混合填料为基质、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum L.)为湿地植物构建垂直流人工湿地,以生活污水为处理对象,考察人工湿地对生活污水中氨氮(NH⁺₄-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的去除效果.结果表明：(1)纳米填料对污水的净化效果有较大影响,其对COD、TN和NH⁺₄-N的平均去除率分别可达88.7%、93.4%和97.0%,比没有添加纳米填料的纯沙系统分别提高了7.91%、10.99%和11.02%.(2)狐尾藻的种植可提高系统对污染物的去除效果,种植狐尾藻的CW-2比对照系统CW-1的COD、TN和NH⁺₄-N的去除率分别要高出6.52%、11.86%和7.31%,CW-4比CW-3的COD、TN和NH⁺₄-N的去除率分别要高出0.48%、6.93%和3.71%.     

基于氨氮低吸附的折流式沉降滤过装置去除沼液中悬浮物研究

以多级好氧折流沟串联沉降装置为基础，最大限度地保留沼液中氮素养分的同时，去除沼液废水中悬浮物。根据材料静态条件下等温吸附及解吸率结果，筛选氨氮低吸附填料，接着在动态条件下考察好氧折流沟内填料深度及运行时间对沼液中悬浮物去除效果与氨氮浓度的影响。结果显示，在人工沸石、河砂、石英砂和沙漠砂四种材料中，河砂的吸附强度、吸附指标及解吸值最低。选取河砂作为动态好氧折流沟填料，在水力负荷0.75 L/h、滞留时间24 h条件下，无填充、低填充、中填充及高填充对沼液废水中悬浮物最大去除量分别为4.8 g/L、5.1 g/L、8.1g/L和8.4g/L，最大去除率分别为38.0%、51.2%、86.1%和88.7%，而中、高两种填料深度对沼液废水中悬浮物去除量及去除率在第三、四取水口处无明显差异性(P>0.05)。介于应用中材料选取、用量及去除效果比较，河砂填料对沼液废水中氨氮浓度影响最小，建议采用河砂中填料深度的好氧折流沟处理沼液中悬浮物。