生物-化学一体化装置处理生活污水的研究

经济的不断发展,城市化的进程不断加快,人们排放的生活污水也越来越多。如何处理大量的生活污水,成为了人们城市化建设中尤为关心的一个问题。在文中,对生物-化学一体化装置处理生活污水的操作工艺、技术要点、操作流程以及实际的应用效果进行了详细的阐述。通过试验研究结果可以发现,使用生物-化学一体化装置处理污水比使用一般的生化工艺操作在成本上能够降低大约30%,占地面积上大约减少70%,而且有良好的处理操作效果,处理后的污水符合国家相关的排放标准。在文中就是对这项装置在推广使用工作中的可行性进行了简单的分析和探讨。     

污水处理和回用技术的应用：中水回用在沈阳的发展前景和存在的问题

为了解决水资源供应严重短缺,缓解污水排放对环境造成的破坏,沈阳市在今后5～10年内将建成中水回用系统,使城市中水回用率达到50％.文中回顾了污水处理和回用技术的发展现状,总结了中水回用的常规技术和新工艺(包括土壤渗滤法、膜生物反应器工艺法、周期循环延时曝气工艺法),并指出土壤渗滤法(SAT)和膜生物反应器(MBR)因其独特的技术优势,在中水回用领域的光明前景.通过列举一些污水回用项目的实际例子,分析了中水回用技术应用所带来的经济和生态效应,并探讨了沈阳市中水回用存在的问题和解决方法.     

膜生物反应器污水处理技术在我国的工程应用现状

膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)是将膜分离技术与生物处理工艺有机结合的新型污水处理与回用技术。自2006年我国第一座万吨/日以上级MBR投运以来,其工程应用发展迅速,大规模MBR的总处理能力已于2010年达到100万吨/日,2014年突破400万吨/日。文章概述了2006年以来我国MBR工程应用的情况,处理水类型包括市政污水、工业废水和受污染地表水。介绍了MBR市场现状,给出了工程数量与规模的统计数据,评述了工艺特点与典型案例,并对工程投资和运行能耗进行了分析。从环境、政策和市场方面,剖析了MBR在我国推广应用的驱动力。最后结合MBR的特点,对其未来发展进行了展望。     

功能微生物强化生物流化床工艺处理工业园区废水的研究

本研究采用功能微生物强化生物流化床工艺处理丽水市工业园区废水,研究表明:出水化学需氧量低于50 mg/L,氨氮低于5 mg/L,总氮低于15 mg/L,去除率分别达到85%、85%、60%,出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》一级(A)标准。功能微生物强化生物流化床工艺在污水处理中具有很好的应用价值,可用于城镇污水处理厂提标改造等。     

A~2/O工艺处理生活污水实验研究

A2/O(Anaerobic-Anoxic-Oxic)工艺是一个成熟的脱氮除磷工艺,本课题以人工模拟生活污水为处理对象,结合间歇式进水方式,全面系统地研究了A2/O系统对污水中氮和磷及COD的去除效果。在控制好各种运行条件的情况下,该系统运行结果表明,出水指标达到国家《污水综合排放标准》(GB18917-2002)二级排放标准。     

序批式反应器不同活性污泥特性的比较研究

研究了以厌-好氧交替运行方式序批式反应器(SBR)中接种普通活性污泥(CAS)、膜生物反应器(MBR)污泥、好氧颗粒污泥(AGS)的特性,研究结果表明,三种类型的污泥表现出不同的特性.     

EMBR技术处理工业园区综合废水试验研究

国内工业园区排放的综合废水中会产生复合污染且污染物具有多样性,致使目前常用的废水处理工艺难以达到国家废水处理的标准。本研究在膜生物反应器的基础上构建了电场-膜生物反应器,研究了电流密度和冲击负荷对COD_(cr)、氨氮和TN的影响。发现了电流密度对电场-膜生物反应器去除COD_(cr)效率没影响,而对TN去除率有很大的影响,冲击负荷对氨氮的去除效率没有影响。经过63 d连续运行,中试试验结果显示:电场-膜生物反应器的耦合对解决工业园区综合废水处理的难题有明显的效果,出水水质基本达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级B标准。     

SBR和MBR反应器中好氧反硝化菌的筛选与分析

好氧反硝化菌是土壤、沉积物、活性污泥等介质中广泛存在的一类微生物。研究以相同种泥扩大培养的SBR(序批式活性污泥反应器)和MBR(膜生物反应器)中活性污泥为研究对象,采用平板分离法分别从运行6个月的SBR和MBR反应器中分离得到9株和11株好氧反硝化菌。经好氧反硝化性能测定发现,20株细菌中有16株总氮去除率在50%以上,且NO_2~--N累积量均在0.5 mg/L以下。经系统进化分析表明,在门分类级别中,采用同一种泥的2个反应器中好氧反硝化菌表现出极大的一致性,20株好氧反硝化菌全部属于变形菌门(Proteobacteria)。但是,进一步分析发现不同反应器中好氧反硝化菌表现出较大的属、种间的差异。其中,SBR反应器9株好氧反硝化菌分属于4个属,6个物种;而从MBR反应器获得的11株细菌分属于2个属,6个物种;仅1个物种(Pseudomonas toyotomiensis)在2个反应器均有发现。     

传统厌氧/好氧生物除磷与厌氧/缺氧反硝化除磷效能的比较

采用序批式反应器(SBR),对比厌氧/好氧(A/O)和厌氧/缺氧(A/A)2种运行模式对模拟生活和工业混合污水同时脱氮除磷的效能。结果表明:反硝化聚磷菌完全可以在厌氧/缺氧交替运行条件下得到富集,稳定运行的2种模式对有机物和P的去除率分别保持在90%和85%以上,且A/A SBR具有更强的释磷能力,其释磷量比A/O SBR高出1.2倍。进一步试验表明:磷的释放在有无硝酸盐的情况下效果是不同的。2个系统内污泥均有反硝化除磷能力,A/A SBR中所含反硝化聚磷菌(DPAO)的比例是A/O SBR的4.56倍。2种模式出水水质都能取得较好的效果,且能实现同步除磷脱氮,而反硝化除磷在生物除磷方面更具优势。     

基于响应面法对一株好氧反硝化菌脱氮效能优化

【目的】水体富营养化是当今我国水环境面临的重大水域环境问题,氮素超标排放是主要的引发因素之一。好氧反硝化菌构建同步硝化反硝化工艺比传统脱氮工艺优势更大。获得高效的好氧反硝化菌株并通过生长因子优化使脱氮效率达到最高。【方法】经过序批式生物反应器(Sequencing batch reactor,SBR)的定向驯化,筛选获得高效好氧反硝化菌株,采用响应面法优化好氧反硝化过程影响总氮去除效率的关键因子(碳氮、溶解氧、pH、温度)。【结果】从运行稳定的SBR反应器中定向筛选高效好氧反硝化菌株Pseudomonas T13,采用响应面法对碳氮比、pH和溶解氧关键因子综合优化获得在18 h内最高硝酸盐去除率95%,总氮去除率90%。该菌株的高效反硝化效果的适宜温度范围为25?30 °C;最适pH为中性偏碱;适宜的COD/NO3?-N为4:1以上;最佳溶解氧浓度在2.5 mg/L。【结论】从长期稳定运行的SBR反应器中筛选获得一株高效好氧反硝化菌Pseudomonas T13,硝酸盐还原酶比例占脱氮酶基因的30%以上,通过运行条件优化获得硝氮去除率达到90%以上,对强化废水脱氮工艺具有良好应用价值。     

猪场污水的A2/O-深度处理和中水回用

猪场污水采用A²/O-生物接触氧化-混凝沉淀-砂滤消毒组合方法处理,可以实行中水回用。原污水经过固液分离、调解池、竖流式初沉池、厌氧消化池、缺氧池、传统活性污泥曝气池、竖流式二沉池、接触氧化池、药剂混合池、斜板沉淀池、砂滤池、pH调解和消毒池处理后进入排放池,系统正常运行后处理废水可以达到GB8978-1996中规定的二级以上标准,处理水没有检测到病原微生物。中水引入中水塔,通过独立设计的中水道,可以应用到猪舍冲栏使用。而污泥通过污泥干化场得到干化。     

光化合反应生物酶系统启动下厌氧-缺氧-好氧工艺活性污泥微生物群落结构响应

为探究光化合反应生物酶系统(Actinic reaction enzyme system,ARES)启动下厌氧-缺氧-好氧工艺(Anaerobic-anoxic-oxic,A²/O)系统中活性污泥微生物群落和功能,了解ARES系统在生活污水处理过程中的影响,采用Illumina-HiSeq 2000高通量测序平台研究ARES启动前后A²/O工艺系统中活性污泥微生物群落结构的演替,并结合污水处理效果相关主要参数,进而解析菌群的环境功能。研究发现,ARES系统启动前后活性污泥微生物群落结构具有明显差异。系统中丰富类群(平均相对丰度≥1%)的细菌门类主要有9个,占整体测序细菌总量的96%–98%。ARES系统启动后,变形菌门的b-变形菌门(Betaproteobacteria)相对丰度提高3.45%–3.85%,绿菌门(Chlorobi)相对丰度提高0.45%–2.61%,在厌氧单元,拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度提高12.97%,而放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度分别下降了9.6...     

论生物膜法A/O~2工艺处理城市小区污水并回用的研究

随着全球性水资源短缺、人口的快速增长和经济的快速发展,水资源危机已经成为威胁全球生存与发展的最大危机之一。目前各国纷纷出台相关政策,用以保护水资源,提高水资源利用率。其中,废水处理回用受到各个国家的认可和重视,在经过了十多年的研究与发展,新型的膜生物反应器污水处理工艺已趋于成熟,其以处理能力高、出水水质稳定、工艺简单、污泥产出率低、占地面积小、投资运行费用低、安装灵活方便且易于实现自动化控制等传统污水处理系统所不具有的优点,在水污染防治方面受到广泛的重视和采用。本文所讨论的A/O2工艺以膜生物反应器为基础,设计以A段的厌氧池以及O段含氧池设计工艺来对城市小区生活污水进行处理回用。通过模拟实验,在室温(15～25℃)环境下进行仿真实验,在系统稳定运行后进行相关数据测试,并进行分析,最终得出生物膜法A/O2工艺能够很好的处理小区生活污水,且出水水质完全达标国家杂用水水质标准,可用于小区绿化以及道路清洗降尘等。     

污水处理工艺的生态安全性研究进展

污水经处理后,排放和回用时常规指标通常都能达到设计标准,但出水水质并未达到无害化.从可持续发展的角度来讲,为保障生态环境及人群的安全,需要将污水的综合毒性纳入排放标准.为此,在工艺的选择及优化时应将毒性削减效果纳入其中,提高污水处理工艺的生态安全性.本文着重综述了以特定污水处理为目的、以污水回用为目的及以受纳水体安全为目的各类污水处理工艺的生态安全性研究,指出传统生物处理与高级氧化技术相结合,在去除污染物质的基础上可以强化对毒性的削减;对于以污水回用为目的处理工艺,对各种工艺进行集成可实现常规污染物去除和毒性削减的优势互补;以受纳水体生态安全为目的的污水处理工艺,应重点基于工艺运行参数和工艺单元选择进行毒性削减优化.最后对研究中存在的问题以及未来的学科发展方向提出了建议.     

人工湿地处理农业径流的研究进展

人工湿地（CW）是独特的土壤-植物-微生物-动物系统。按水流方式分为表面流湿地（FWS）和潜流湿地（SFW）。FWS投资低,但占地大,低温地区冬季运行需要独特的考虑。SFW的保温保水效果好,卫生条件较好,但投资高,易堵塞。SFW分为水平潜流湿地（HF）和垂直潜流湿地（VF）。HF床供氧较差,适于去除SS和BOD,但NH3-N的去除较差。VF床供氧好,占地小,适于硝化和去除BOD,但对SS的去除不如HF床,而且构建费高,易堵塞。FWS按系统中的主体植物的不同分为大型自由漂浮植物湿地、大型沉水植物湿地和大型挺水植物湿地。农业径流（AR）由农田排水、灌溉余水、村落污水、畜禽养殖污水和部分雨水径流组成。其污水源具有面广、量大、分散、间歇的峰值和高无机沉淀物负荷的特点。中国大多数农村经济基础薄弱,管理水平不高。农村中的低洼地、低产田和公共用地均可作为生态环境保护用地。农村的污水收集系统欠完善。传统污水处理技术处理AR时难度大、维护管理复杂、投资和运行费高。而CW的耐冲击负荷能力强、投资低、运行费低、维护管理简便,但占地较大。因此CW适合于有地可用的农村的AR的处理。小结了1982年起CW技术在AR处理中的研究和应用。已有研究结合AR的水质、水量规律及农村的特点,进行了CW的设计与工艺改进。对氮、磷、有机物、农药和杀虫剂等污染物的去除效果有较多的研究。关于CW的运行、维护和管理的研究有沉积物积累、水量平衡、去除效果的衡量、植物收割和费用分析。CW的运行效果的衡量应当基于进出水负荷量而非基于进出水浓度。总之CW在AR污染控制中具有良好的应用前景。CW经合理设计和管理后有望实现“零费用运行”或者“盈利性运行”。     

ABR结合SBR法处理印染废水的研究

采用实验室规模的厌氧折流板反应器(ABR)与序批式活性污泥曝气反应器(SBR)结合工艺处理印染废水。通过对ABR-SBR处理系统工艺条件的试验,在ABR段HRT为24~36 h,污泥负荷为0.43~2.46 kg COD/(m3.d),进水pH值为6.5~8.0,温度20℃~35℃;SBR段的溶解氧为2 mg/L,曝气时间为3~10 h,沉淀时间为2 h的条件下,经处理的印染工业废水COD、色度和苯胺去除率分别为32%~95%、89%~99%和50%~98%,其COD为30.0~97.1 mg/L,色度为8~40倍,苯胺浓度为0.20~0.95mg/L,达到了国家一级排放标准。     

湿地法处理生活污水对仙桃湿地地表水微生物群落结构的影响

【背景】随着中小城市经济的高速发展和人们生活水平的提高,生活污水排放量也日益增大,致使水源水质污染呈恶化趋势。【目的】了解湿地法处理生活污水对湿地地表水微生物群落多样性变化的影响。【方法】对人工湿地(仙桃)参照点(-2 000)、200、400、600、3 000、5 000 m水平方向6点地表水进行理化检测,再通过高通量测序对微生物群落结构进行解析,并探讨微生物群落结构变化与生活污水的污染效应。【结果】当湿地法处理的生活污水到达5 000 m时,化学需氧量、氨态氮、总氮和总磷均达《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准,且理化指标之间均呈极显著正相关。样品在门水平上的优势物种分别为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi)。变形菌门(Proteobacteria)可用来作为排放生活污水污染物的指示性微生物,放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)和绿弯菌门(Chloroflexi)可用来作为排放生活污水净化的指示性微生物。【结论】首次比较分析了湿地法处理仙桃生活污水地表水环境中微生物群落多样性变化的情况,可使人们从微生物层面更加明确地了解人工湿地运作机理及地表水环境的污染情况。     

澳大利亚生物经济发展框架及其比较启示

生物经济(bioeconomy)与生物资源、低碳排放、食品安全、营养健康、生物能源、生物材料、农业重新定位、土地利用、生物多样性及生态服务(BES)、研究与开发(R&D)及政策制定等众多领域具有越来越密切、越来越重要的关系。从澳大利亚对"生物经济"的理解、生物经济框架及发展机遇等方面分析了生物经济在澳大利亚的发展状况,与其他国家或地区生物经济发展进行比较,给当代可持续发展观赋予新的时代内涵,给中国生物经济发展提供以下借鉴与启示:倡导广义生物经济发展,引领多领域绿色革命;重视生物经济的可持续性与农业角色的重新定位;超越概念阶段,将生物经济作为可持续发展的平台;适宜采用生物经济发展的"全生物质"模式。     

三级串联垂直潜流人工湿地的脱氮性能及微生物学特征

探究了3种水力负荷(HLR)下三级串联垂直潜流人工湿地(T-VFCWs)对农村生活污水的处理效果,并解析了系统中的氮素转化机制。结果表明: 当系统HLR由0.10增至0.20 m³·m^-2·d^-1时,T-VFCWs始终保持着对农村生活污水高效的处理效果,系统出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。T-VFCWs中顺次连接的3个VFCW单元(标记为V-1、V-2和V-3)在限氧环境下因其进水水质的差异可形成各自不同的氮素转化途径,并通过协同作用实现系统的高效脱氮。当T-VFCWs在试验期间连续运行时,V-1、V-2和V-3中主要的脱氮途径分别为短程硝化/反硝化作用、基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)作用和反硝化作用,上述3单元对进水中总氮(TN)和NH₄⁺-N去除的贡献率分别为(51.3±4.4)%和(63.7±2.6)%、(30.9±4.8)%和(35.5±4.5)%、(17.8±5.0)%和(0.8±0.1)%。该研究可为组合式人工湿地的研发及工程化应用提供科学依据和技术支撑。     

自然曝气生物滤床对二级污水处理厂尾水中抗生素的去除效果及影响因素研究

采用自然曝气生物滤床工艺处理污水处理厂尾水中抗生素,对生物滤床中抗生素的去除特点和影响因素进行研究。研究结果发现,自然曝气生物滤床能够有效地去除四环素类抗生素(58±2)%、喹诺酮类抗生素(48±20)%和大环内酯类抗生素(18±11)%。微生物降解和物理吸附是生物滤床去除抗生素的主要途径,而这两种途径的协同作用则延长了生物滤床的运行周期。结果还表明,水力负荷对抗生素的去除效率影响较大,当水力负荷为4.8～6.4m/d时,生物滤床对抗生素有较好的处理效果。此外,水质参数(水温、pH、COD浓度和硝化作用等)在一定程度上也可以影响生物滤床对抗生素的处理效果。