曝气生物滤池系统处理含氨氮废水的试验研究

为了进一步研究曝气生物滤池工艺在污水处理中的应用,采用曝气生物滤池处理工艺,对氨氮质量浓度较高、其他污染物量较低的废水进行了工艺运行条件及处理特征的模拟试验,主要研究了气水比、水力负荷、氨氮负荷等因素对氨态氮等污染物处理效果的影响。结果表明,进水氨态氮质量浓度约为25 mg/L时,气水比为3∶1和4∶1时,曝气生物滤池系统出水氨态氮质量浓度均低于7 mg/L;系统出水COD平均质量浓度随气水比增大而升高;在气水比为2∶1,进水氨态氮质量浓度相近条件下,水力负荷调整为5 m~3/(m~2·h)时,系统出水氨态氮质量浓度低于12 mg/L,去除率达到54%。     

悬浮填料对反应器处理效果影响的中试研究

针对投加悬浮填料强化西南某污水处理厂工艺进行了中试实验研究,分析填料投加对出水水质的影响,重点观察总氮、氨氮、总磷的去除效果。结果表明：在中试进水流量为300.44~305.55m3/d、进水碳源严重不足、水力停留时间为6.43h、污泥龄3.34d的条件下,出水CODcr、BOD5、SS、总氮、氨氮的均值分别为16.40、2.19、5.56、12.27、1.89mg/L,均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准,出水总磷均值为0.84mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。     

济南市雨水径流水文水质特性研究

为研究城市下垫面径流的水文过程与污染物浓度变化特征,对济南市2007年4~10月的6场降雨进行路面和屋面水文、水质过程同步分析,结果表明,济南降雨屋面的径流系数在0.80~0.96之间;路面的径流系数在0.88~0.96之间;径流曲线的形态与降雨过程线类似,但波动幅度相对较小;济南市降雨径流初期污染严重,降雨后期氨氮浓度稳定在2~4mg/L,屋面径流的CODcr、SS浓度分别维持在20mg/L和50mg/L以下,路面的CODcr浓度维持在50mg/L左右,但SS浓度较大;雨水径流中的CODcr与其他污染物之间的确定系数R2均大于0.8,污染物间较小的相关斜率表明了各污染物间良好的线性相关关系。     

两种不同布水方式对生物砂滤池去除厌氧消化液氨氮的影响

在实验室条件下,采用试验生物砂滤柱模拟生物砂滤池系统,研究了雾化和滴渗布水方式对生物砂滤池去除猪场厌氧消化液氨氮的影响,结果表明:在进水水力负荷为0.057 m3.m-2d-1,氨氮平均浓度分别为293 mg.L-1,513 mg.L-1,553 mg.L-1时,雾化布水生物砂滤池对氨氮的平均去除率分别为98.8%,87.4%,75.1%,出水氨氮平均浓度分别为3.61 mg.L-1,64.7 mg.L-1,138 mg.L-1,平均去除负荷分别为16.4 g.m-2d-1,25.4g.m-2d-1,23.5 g.m-2d-1;滴渗布水生物砂滤池对氨氮的平均去除率分别为77.4%,71.4%,59.3%,出水氨氮平均浓度分别为66.3 mg.L-1,147 mg.L-1,225 mg.L-1,平均去除负荷分别为12.9 g.m-2d-1,20.7 g.m-2d-1,18.6 g.m-2d-1;雾化布水可以提高生物砂滤池氨氮的去除率、去除负荷,降低出水氨氮浓度;滴渗布水在进水氨氮平均浓度293 mg.L-1,雾化布水进水氨氮平均浓度293 mg.L-1,513 mg.L-1的条件下,出水氨氮平均浓度可达到《畜禽...     

石灰混凝法深度处理城市二级出水实验研究

以武汉市汉西污水厂二级处理出水作为研究对象,采用石灰混凝沉淀法对其进行深度处理,实验结果表明,石灰法能够有效降低二级出水的浊度、总碱度、总硬度、总磷,对氨氮和COD也有一定的去除能力。确定的最佳工艺条件是:石灰投加量350 mg/L,聚铁投加量35 mg/L,聚丙烯酰胺投加量0.75 mg/L,快速搅拌(200 r/min)2 min,慢速搅拌(35 r/min)15 min,沉淀60 min。浊度、总硬度、总碱度及总磷最大去除率分别为88.6%、73.5%、60.1%、100%,氨氮、COD的最大去除率分别为30.2%、24.5%;二氧化氯和BL-653G两种杀菌剂均有很强的杀菌能力。二氧化氯的合适投加量在0.6~1.0 mg/L之间,BL-653G最佳加药量为0.8 mg/L。经过石灰混凝沉淀和杀菌处理后,水质完全达到回用循环冷却水水质标准。     

粉绿狐尾藻净水效果对氮磷浓度的响应机制

采用室外完全随机试验,研究粉绿狐尾藻净水效果对水体氨氮、硝氮、总磷浓度的响应机制。试验发现,氨氮、硝氮浓度分别为25、15 mg/L时,粉绿狐尾藻在无污染物输入环境中能发挥最优净水效果。净水效果存在氨氮、硝氮浓度阈值,阈值之内净水效果与浓度呈正相关关系。高氨氮浓度(15～25 mg/L)环境中,粉绿狐尾藻对氨氮更具有亲和性,会抑制对硝氮的吸收,导致对硝氮的去除效果较差。总磷浓度在35 mg/L以内,随浓度增加,净水效果愈好。高磷环境能促进粉绿狐尾藻对氨氮、硝氮、总磷的吸收,并且氨氮、硝氮、总磷去除率最高。粉绿狐尾藻更适合净化高磷水体。夏季高温天气,粉绿狐尾藻对氨氮、硝氮、总磷的去除率30 d后分别可达78.1%～81.1%、59.1%～63.9%、85.7%～91.9%,对总磷、氨氮去除效果显著,硝氮去除效果较差。     

污水处理厂进水水质变化对污染物去除效率的影响分析

海淀区北部新区某污水处理厂进行了长达一年的进出水水质监测,监测指标为化学需氧量(CODCr)、5日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)和总磷(TP)共5项。本文分析对比了进出水水质情况,着重研究了进水污染物浓度与污染物去除效率的关系,得到了该污水处理厂5项指标的最佳进水浓度分别为CODCr460mg/L、TN 66mg/L、TP 2.5mg/L、NH3-N50mg/L、BOD5113mg/L。     

接续A~2O的气浮过滤污水深度处理工艺研究

探究混凝-溶气气浮-过滤工艺在污水深度处理方面的可行性。以武汉市某污水处理厂A~2O工艺二沉池出水为原水,进行了混凝-溶气气浮-过滤深度处理工艺中试研究。试验完成了分流比、加药量、表面负荷3个主要影响因素的三因素三水平正交实验,以COD、总磷、浊度去除率为考察指标,结果表明:加药量对COD、总磷、浊度去除效果影响均最为显著,推荐工艺最佳运行参数为表面负荷11.11 m~3/(m~2·h),加药量10 mg/L,分流比12%,且在此运行条件下,单位水处理电耗与药耗总共为0.039元/m3;同时在固定表面负荷10 m~3/(m~2·h)条件下进行了连续流实验,结果表明:在一定水质波动条件下,该工艺连续运行可靠、处理效果稳定,出水COD浓度稳定低于15 mg/L、出水总磷浓度稳定低于0.1 mg/L,出水浊度低于0.5 NTU,有一定工程应用前景。     

变速流操作调控循环水养殖系统水质效果研究

为了避免循环水养殖排氨高峰期氨氮和亚硝酸盐积累对养殖动物的毒害,提高生产效率,降低成本,提出了一种循环水养殖系统变速流调控技术。实验分别研究了罗非鱼群排氨规律、生物滤池硝化能力与流量关系以及循环率对循环系统水质的影响,设计了变速流参数并进行验证。研究结果表明,罗非鱼群摄食后12 h内4~8 h达到最大排氨速率(0.21~0.23 g/h),其他时间排氨速率为0.08~0.09 g/h;生物滤池的硝化速率基本不受流量的影响,但流量越高出水氨氮和亚硝酸盐质量浓度越低,并且最大氨氧化速率(7.72 g/(m3·h))高于最大亚硝酸盐氧化速率(7.21 g/(m3·h));在实验循环水系统中,375 L/h循环流量下氨氮和亚硝酸盐质量浓度高于750 L/h循环流量下质量浓度,且12 h内峰值超过限制质量浓度。根据以上结果设计的4~8 h内增加循环流量的变速流操作将高峰期氨氮和亚硝酸盐氮质量浓度分别降至2.03~2.24 mg/L和0.56~0.62 mg/L,低于罗非鱼限制质量浓度,并且变速流易于实现,在提高养殖水质的同时降低成本,为水质调控和低成本循环水养殖技术提供了参考。     

基于微流控和比色光谱法的水产养殖海水氨氮含量检测

为实时、准确地获取水产养殖海水中氨氮含量,以大围网养殖海水中的氨氮为研究对象,在比色光谱法基础上结合微流控技术进行靛酚蓝法比色反应,实现对溶液中氨氮含量的定量检测。建立数据处理后相应的模型,并且对比了不同光谱预处理和不同样本集划分算法对建立预测模型的影响,其中多元散色校正（MSC）后再使用小波平滑的预处理方法结合排序法划分样本集建立的偏最小二乘（PLS）回归模型效果最优,建模集校正标准差（RMSEC）和预测集校正标准差（RMSEP）分别为0.0566mg/L和0.0677mg/L,相对分析误差（RPD）为6.8932;在优化条件下测得方法的线性范围和检测限分别为0.005~1.350mg/L和0.0036mg/L。对海水、自来水和养殖水体进行加标回收实验,平均回收率在94%~109%之间,相对标准偏差在2.3%~5.8%之间。结果表明,实验建模效果良好,操作简单、方便,实验快速、可靠、无污染,表明利用比色光谱法结合微流控技术检测氨氮方法可行。     

连续闭式循环氨脱除工艺响应面法优化

针对两阶段闭式循环氨脱除工艺处理猪粪厌氧消化液耗时、耗碱、难以达到工业化大量污水处理的需求问题,进行了连续闭式循环氨脱除工艺的试验研究。试验结果表明,对于起始氨氮质量浓度为(1 444±37)mg/L的猪粪厌氧消化液,在气流量为530 L/h、液流量为445 m L/h、气液比为2 036条件下,氨氮脱除率可达(66.81±0.24)%。经RSM优化的模型能够很好地分析和预测该工艺及系统条件下猪粪厌氧消化液的氨氮去除结果。所选自变量对于氨氮脱除的影响力从大到小依次为:气液比、液流量、气流量。研究结果可为猪粪厌氧消化液的连续处理提供依据。     

基于随机配置网络的海水养殖氨氮浓度软测量模型

氨氮浓度是水产养殖过程的重要监控指标,水中氨氮浓度过高,会产生较强的神经毒素,导致水生物大面积死亡,因此,需实时准确监测水产养殖过程中水的氨氮浓度。然而,由于影响海水水质因素较多,各因素之间关系复杂、相互影响,目前未能实现海水氨氮浓度的实时监测。通过分析海水养殖水体中氨氮的生成和硝化过程,选取水体中与氨氮浓度相关且易测的水质参数(温度、电导率、p H值、溶解氧质量浓度)为辅助变量,采用收敛速度快且泛化能力较强的随机配置网络建立了氨氮浓度软测量模型。为验证方法的有效性,设计了实验室海水养殖循环水系统,通过试验系统的实测数据,将该方法与其他几种神经网络建模方法进行了比较。结果表明,氨氮浓度随机配置网络模型具有更高的精度和更快的运行速度。基于模型设计了水产养殖水质监控系统,并将此方法嵌入上位机Win CC软件,实现了氨氮浓度的在线监测。     

SBR工艺处理合成氨废水的中试研究

为了研究合成氨废水的有效处理工艺,以改进后的SBR工艺建立中试系统处理合成氨废水,系统考察了SBR工艺运行的最优参数以及工艺在稳定运行时COD,NH4^＋和TN的去除效果.结果表明：SBR工艺的最佳运行工况为进水（1.5h）→好氧曝气（运行时间9 h、曝气量80m～3/h）→缺氧搅拌（3h）→沉淀（50min）→出水（1.5h）,SBR工艺对COD,NH4^＋-N和TN的平均去除率分别为91%,87%和83%,去除效果显著,出水COD,NH4^＋-N和TN均达到GB 13458—2001《合成氨工业水污染物排放标准》的一级标准.     

畜禽粪污处理中氨气膜接触器回收的传质及选择性研究

对畜禽粪污好氧堆肥中产生的氨气与厌氧发酵后沼液中的氨氮进行回收,不仅可以减少污染物和温室气体的排放,达到减污降碳的目的,还能获得氮肥产品,增加粪污处理的经济性。针对现有氨气捕集过程中设备体积大和灵活性差等问题,提出了采用中空纤维膜来实现氨气捕集的目标。采用空气吹扫氨水溶液模拟了不同情形下的氨气浓度与空气流量,测试不同情形下氨气捕集的通量和回收率,分析影响氨气捕集的主要因素和传质特性。结果表明,氨气向膜内传质的阻力主要受气相传质阻力和膜的传质阻力影响,低空气流量下气相传质阻力占主导地位。提升空气流量至5 L/min时,气相传质阻力比0.5 L/min时下降53.6%,此时膜内传质阻力占主导。氨气捕集通量随进膜氨气浓度的增大而提升。在空气流量低于1 L/min下,氨氮回收率高于95%,0.5 L/min时的氨氮回收率高于99%。在氨气停留时间足够的条件下,氨氮回收率仅与酸液吸收容量相关。在温度差和浓度差的影响下,空气中的水蒸气会向膜内的吸收剂中传递。吸收剂中含质量分数26%的硫酸铵比仅含1%的硫铵溶液水回收通量高13.3倍,氨氮分离因子由41.6降低至3.06。酸液质量分数对氨气的传质无显...     

近十年淮河流域化学需氧量和氨氮浓度变化特征

采用国家地表水环境质量监测网2006-2015年的数据,对淮河流域近十年地表水主要减排指标化学需氧量和氨氮浓度的变化特征进行了初步分析。结果表明:淮河干流水质优于主要支流和沂沭泗水系。淮河干流和主要支流的化学需氧量年均浓度呈现波动变化,氨氮年均浓度则均呈现显著下降趋势;而沂沭泗水系的化学需氧量和氨氮年均浓度均呈现显著下降趋势。淮河干流、主要支流和沂沭泗水系的化学需氧量浓度年内变化和季节没有特别明显的相关性;氨氮浓度年内变化则呈现出相似的季节变化特征,丰水期浓度低于枯水期浓度。污染物排放量的逐年递减是淮河流域近十年地表水质改善的重要原因。     

表面流人工湿地处理污染河水的净化效果

为了给永年洼高效净污人工湿地系统示范性工程提供技术支撑,试验研究了表面流人工湿地对受污染的滏阳河水主要污染物总氮(TN)和氨氮(NH⁺₄-N)的净化效果.试验在邯郸永年降雨径流试验场开展,表面流人工湿地中试试验在水力负荷为430 mm/d、水力停留时间为0.5 d的条件下运行.结果表明,系统对TN和NH⁺₄-N的平均去除率分别为51.89%和47.00%,对污染河水有良好的去除效果.在试验期间的进水水质下,发现此设置条件下的表面流人工湿地系统对TN和NH⁺₄-N的最大处理负荷分别为8.95和2.16 mg/L,最大去除率分别为60.00%和56.48%.对TN和NH⁺₄-N质量浓度沿程变化规律发现:溶解氧(DO)是影响湿地系统对TN和NH⁺₄-N去除的关键因子;进一步分析得出NH⁺₄-N的去除更易受DO的影响.NH⁺₄-N质量浓度沿程变化趋势为在系统前段短暂小幅度升高,中前段大幅度下降,尾端趋于平稳;TN质量浓度全程均呈平稳下降趋势.     

鸡粪厌氧发酵沼液达标处理工艺研究

为解决鸡场沼气工程沼液后续处理问题,以某养鸡场沼气工程全混式发酵池出水沼液处理为例,研究鸡粪厌氧发酵沼液的达标处理工艺。从鸡粪厌氧发酵沼液的特点出发,采用生化法与物化法相结合工艺处理沼液,并考查了3种不同组合的工艺处理效果。先以小试试验确定工艺最佳运行参数,再中试运行考查工艺的处理效果。结果表明：采用鸟粪石—SBR—混凝工艺处理鸡粪厌氧发酵沼液,沼液CODCr由9200mg/L降至280mg/L,NH+4N由3200mg/L降至36mg/L,TP由270mg/L降至3.3mg/L,达到畜禽养殖业污染物排放标准(GB 18596—2001);对于鸡粪厌氧发酵沼液中NH+4N的去除,直接采用SBR处理,微生物会受到游离氨抑制,NH+4N去除率不足30%,生化处理前必须采用预处理降低NH+4N负荷;鸡粪厌氧发酵沼液生化性良好,但仍含有一定量难降解CODCr,采用生化处理结合物化工艺进行深度处理可以以较低成本实现达标排放。     

生物慢滤技术脱氮性能试验研究

对生物慢滤技术脱氮性能和硝化反硝化过程进行了研究。当慢滤反应器表面形成成熟稳定的生物粘膜后,分别进行氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮的去除效果试验研究。并通过投加重金属盐,进行了原水中重金属存在情况下,对脱氮效果影响研究,实验结果表明：1)氨氮去除率与进水氨氮浓度关系不大,氨氮去除率稳定在90%以上。2)生物慢滤反应器中硝化过程主要在滤料上部0.5m高度内完成,反硝化过程位于反应器下部。3）生物慢滤反应器为维持较高的氨氮去除效果,滤速应小于0.6m/h。4)当进水中铅、镉离子浓度超过国家地表水环境质量标准（GB3838－2002）V类水标准时,氨氮去除率下降50%。     

北运河城区段水生植物水质净化效果研究

北运河贯穿京津冀,是十三五期间海河流域水系改善的重点,后续即将建设水质净化示范工程。通过监测北运河城区段水体中氨氮、总磷、COD浓度变化,分析北运河城区段水质的时空变化特征。以北运河河道水为试验原水,开展试验研究不同水生植物、不同覆盖面积比例下、不同水力停留时间对北运河原水中氨氮、总磷、COD的去除效率。筛选出优势的植物种类-水葱;测试得到水葱在覆盖面积比例为25%、50%、67%的工况下对氨氮、总磷、COD的去除率及变化规律;在水力停留时间为24 h时,水葱在25%覆盖面积比例下对北运河水体中氨氮、总磷、COD去除率可以达到39.5%、65.2%、45.9%,水力负荷参数分别为0.49、0.15、17 mg/(L·d),效果较好,且能够兼顾示范工程造价。