催化臭氧化与生物活性炭联用除污染中试研究

通过中试模型对比了单纯臭氧化与催化臭氧化分别与生物活性炭联用深度水处理技术的除污染效能.结果表明,催化臭氧化比单纯臭氧化更能强化生物炭去除有机物.催化臭氧化与生物炭联用具有协同除污染作用,有效降低了生物活性炭的有机物负荷、减轻了生物炭出水有害物质的穿透.催化臭氧化出水中剩余臭氧更少与溶解氧含量更高等对后续生物炭滤池中生物活性的增强有促进作用.     

生物滤池加入常规工艺的位置对净水效果的影响

文中通过工程案例与中试,对前置高速给水曝气生物滤池(HUBAF)、中置升流式曝气生物活性炭滤池(UBACF)、后置降流式生物活性炭滤池(DBACF)3种在自来水常规处理流程的不同位置加入给水生物滤池的工艺进行了对比分析.结果表明:HUBAF、UBACF和DBACF均有效地提高了有机物的去除效率；DBACF氨氮去除量一般不超过1.5 mg/L,在亚热带地区存在出水微型生物泄漏问题；HUBAF氨氮去除率高,但运行管理受到原水高浊度以及水生生物的不利影响；UBACF则兼具了HUBAF与DBACF池的净水优势,更适合新建水厂选用.     

Application of High-Rate Up-Flow Biological Aerated Filter to Pretreatment for Large-Scale Waterworks

为克服氨氮和有机物对饮用水源的微污染,广州市某水厂首次采用了高速给水曝气生物滤池(HUBAF)生物预处理新工艺,处理规模为73.5万m3/d.工程投产稳定运行后,初期3个月原水氨氮和CODMn分别为0.44～2.22 mg/L和1.84～6.06 mg/L,预处理出水分别小于0.5 mg/L和2.0mg/L;原水的铁和锰最高达1.16 mg/L和0.22 mg/L,出厂水最高达0.05 mg/L和0.03 mg/L.HUBAF采用大颗粒轻质陶粒并结合流化床技术,对浑浊度的去除平均仅为2.5 NTU,生物滤池过滤水头损失稳定在1.0m以下.其冲洗方式为气水联合上、下冲洗,冲洗前后各滤池的过滤水头损失差不超过0.1m,为共用1套集中鼓风曝气系统创造了条件.与弹性填料接触氧化池和悬浮球流化池等已投入应用的生物预处理技术相比,HUBAF抗冲击负荷能力强,氨氮硝化率高,除铁除锰能力强.HUBAF-常规工艺生物强化集成技术对有机物的去除率与“臭氧-生物活性炭”给水深度净水工艺处于同一水平.     

高速给水曝气生物滤池应用于大型自来水厂的预处理

为克服氨氮和有机物对饮用水源的微污染,广州市某水厂首次采用了高速给水曝气生物滤池(HUBAF)生物预处理新工艺,处理规模为73.5万m3/d.工程投产稳定运行后,初期3个月原水氨氮和CODMn分别为0.44～2.22 mg/L和1.84～6.06 mg/L,预处理出水分别小于0.5mg/L和2.0mg/L;原水的铁和锰最高达1.16mg/L和0.22mg/L,出厂水最高达0.05mg/L和0.03mg/L.HUBAF采用大颗粒轻质陶粒并结合流化床技术,对浑浊度的去除平均仅为2.5NTU,生物滤池过滤水头损失稳定在1.0 m以下.其冲洗方式为气水联合上、下冲洗,冲洗前后各滤池的过滤水头损失差不超过0.1m,为共用1套集中鼓风曝气系统创造了条件.与弹性填料接触氧化池和悬浮球流化池等已投入应用的生物预处理技术相比,HUBAF抗冲击负荷能力强,氨氮硝化率高,除铁除锰能力强.HUBAF-常规工艺生物强化集成技术对有机物的去除率与"臭氧-生物活性炭"给水深度净水工艺处于同一水平.     

微污染水源水深度处理工艺去除有机污染物的研究

用Ames试验和GC/MS分析仪对某市自来水厂深度处理工艺(生物陶粒滤池、混凝沉淀、过滤、臭氧氧化、活性炭、氯化消毒)各单元出水及原水(某江水)进行分析,结果显示:原水对TA100菌株和TA98菌株均呈阳性(MR.>2)。陶粒滤池对有机物的去除率为83%,其出水对TA98在5L/皿时MR大于2,对TA98在2.5L/皿时MR大于2。臭氧 活性炭对有机物的去除率为53.4%,出水对TA100呈阴性,对TA98呈阳性。加氯后TA100的致突变活性升高32.2%,但出水仍为阴性。因此,该深度处理工艺可以有效的去除有机污染物,保证饮用水的安全性,为我国大部分水厂改造现有传统水处理提供科学依据。     

饮用水处理中有机物分子量分布规律

为了对不同水源水以针对性的强化工艺提高有机物去除率,以超滤膜法分析了长江下游段水源水经常规工艺及活性炭处理出水中溶解性有机物(DOC)的分子量(MW)分布,以有各工艺单元对有机物的去除效应.结果表明:长江水源水以小分子量的有机物为主(小于10 k Dalton的有机物占64.40%);常规工艺对大分子量有机物去除率很高,尤其对MV为10 k Dalton以上的有机物去除率达67%以上,但对小分子量有机物去除率很低.常规工艺对Mw为1～10 k Dalton的有机物去除率仅为28%,而MW小于1 k Dalton的有机物反而增加了30%左右.经活性炭处理后,MW小于1 k Dalton的有机物去除率达84%;出水UV254值及SUVA值比滤后水分别下降25%和10%.     

AC/O3-BAC工艺去除微污染珠江原水的初步研究

通过实验考察了活性炭(AC)催化臭氧氧化-生物活性炭(BAC)组合工艺用于处理珠江原水的净水效能,并与臭氧-活性炭工艺(O3-BAC)进行了比较.结果表明,AC/O3-BAC组合工艺对TOC、UV254、氨氮等指标均具有较好的去除效率,优化参数为:臭氧投加量50 mg/h、曝气量200 L/min、氧化时间15 min.在试验条件下AC/O3-BAC对TOC和CODMn的平均去除率为28.5%和50.3%,较BAC工艺去除TOC和CODMn分别提高16.0%和34.8%;较O3-BAC工艺去除TOC和CODMn分别提高4.9%和5.9%.3组合工艺对有机污染物的去除具有协同效应,有利于将大分子的有机物氧化为小分子的有机物,提高出水的可生化性,从而有利于后续的BAC对有机污染物的去除.     

AC/O_3-BAC工艺处理珠江原水的初步研究

通过实验考察了活性炭(AC)催化臭氧氧化-生物活性炭(BAC)组合工艺处理珠江原水的净水效能,并与臭氧-活性炭工艺(O3-BAC)进行了比较.结果表明,AC/O3-BAC组合工艺对TOC、UV254、氨氮等指标均具有较好的去除效率,优化参数为:臭氧投加量50mg/h、曝气量200L/min、氧化时间15min.在试验条件下AC/O3-BAC对TOC和CODMn的平均去除率为28.5%和50.3%,较BAC工艺分别提高16.0%和34.8%,较O3-BAC工艺分别提高4.9%和5.9%.组合工艺对有机污染物的去除具有协同效应,有利于将大分子的有机物氧化为小分子的有机物,提高出水的可生化性,从而有利于后续的BAC对有机污染物的去除.     

饮用水臭氧生物活性炭净化效果与传统工艺比较

高浓度有机物,高NH4+-N的黄浦江原水经预臭氧→高密度澄清池→砂滤→后臭氧→生物活性炭组合处理工艺后,水质明显优于传统处理工艺.其中臭氧生物活性炭部分对CODMn(高锰酸盐指数)和NH4+-N的去除率分别达到30.4%和18.9%.由于预臭氧相对预氯化能更好地发挥其氧化助凝作用,组合工艺中常规工艺部分对CODMn和NH4+-N的去除率分别达29.6%和81.0%,而传统工艺对CODMn和NH4+-N的去除率仅分别为22.3%和61.5%.考察了2种工艺出水藻毒素,溴酸盐浓度、三卤甲烷生成潜能以及相对分子质量分布等指标,表明组合处理工艺更容易去除小分子有机物(臭氧生物活性炭部分对小于1kD的有机物去除率大于70%),三卤甲烷生成潜能比传统工艺降低41%,且藻毒素和溴酸盐指标均低于我国饮用水标准.由于组合处理工艺能基本去除NH4+-N,可以采用自由氯消毒用以解决传统氯胺消毒带来的亚硝胺等消毒副产物风险和氯胺的气味问题.在高温季节组合工艺澄清池中出现藻类大量生长的现象,可能与臭氧持续消毒时间较短有关,可通过联合预臭氧和预氯化工艺对组合处理工艺中预处理方式进行改造.     

生物陶粒滤池预处理黄浦江上游水的生产性试验研究

以黄浦江上游水为水源，进行生物陶粒滤池预处理的生产性试验．试验结果表明：(a)不曝气时，生物陶粒滤池对原水中的浊度、Fe和Mn的去除效果比曝气工况好，平均去除率分别达到61．70％，73．86％。74．05％．(b)在原水溶解氧浓度较高(平均为4．8mg／L)而NH3-N浓度较低(平均为0．28mg／L)时。曝气和不曝气工况下，生物陶粒滤池对CODMn的去除率没有显著差别，分别为16．09％和15．60％．(c)在原水NH3-N浓度低的情况下。生物陶粒滤池对NH3-N和NO2^--N的去除效果均较差，但试验结果显示，曝气充氧有助于提高去除率．(d)从生物陶粒预处理装置的运行要求来看，其对浊度、有机物、Fe和Mn等各项指标的去除效果良好。且从去除NH3-N和NO2^--N的情况来看，曝气充氧是必须的．生物陶粒滤池的设计和运行参数可为微污染水源水厂的改造和新建提供科学依据．     

提高后续BAC效率优化臭氧预氧化的研究

利用臭氧预氧化改善废水的可生化性,达到提高后续生物活性炭的效率的目的.采用排阻色谱法测定不同臭氧消耗量下有机物的不同相对分子质量的组分变化,试验结果表明:臭氧氧化作用可以有效地将部分大、中分子的有机物转化成中、小分子的有机物;同时,将一部分小分子有机物去除,提高水中有机物的可生化性,有助于减少后续处理的负荷和提高生物处理的效果.通过臭氧批量试验,同时考虑到经济因素和残余尾气的毒性,确定了不同季节的最佳臭氧消耗量为:冬季7.0 mg/L,春季6.7 mg/L,夏季5.2 mg/L,秋季6.0 mg/L.     

臭氧氧化难降解废水生化性改变研究评述

将臭氧氧化难降解废水过程划分为生化性改变阶段和有机物去除阶段,并分析了近年来臭氧氧化废水生化性改变阶段的研究成果.发现在有机物去除率较低条件下,废水的污染物质含量,色度,UV254,SUVA和3维荧光光谱等指标变化显著,分析认为引起以上指标变化的原因是难降解有机物分解为小分子易降解有机物.生化性改变阶段废水中主要进行难降解有机物的分解反应,而非矿化反应.多位研究者GC-MC和分子量分布的实验结果表明,生化性改变阶段废水中小分子有机物种类和数量都明显增加.废水生化性指标和生化处理的相关研究报道进一步证明了生化性改变阶段废水生化性改善的事实.建议在今后研究中,以提高生化性改变阶段臭氧氧化反应效率为重点,破解难降解有机废水处理的难题.     

用于地下回灌的城市污水臭氧处理

为回用城市污水 ,以缓解我国水资源日益短缺的紧张局面 ,研究了臭氧对典型城市二级生化出水 (北京高碑店污水处理厂 )中有机物的去除效果。对以 AOX表征的有机物 ,臭氧与之的直接反应和间接反应的去除率存在限值 ,直接反应的最大去除率可达 2 4% ,间接反应的最大去除率可达 3 8%。间接反应中 ,NO-2 、细菌、苯系物优先与臭氧反应 ,AOX、DOC反应慢 ,臭氧去除 AOX是氧化卤素原子的脱卤作用。二级生化出水经臭氧处理后 ,还可以有效去除细菌 ,并破坏大分子及苯环 ,从而提高了水的可生化降解性。臭氧消耗量为 2 4mg/ L 时 ,再经土壤含水层处理 ,出水 DOC值可达地下水水源标准     

基于曝气生物滤池工艺处理老龄垃圾渗滤液

分别在小试和工业化规模上系统研究了基于曝气生物滤池(BAF)的工艺对老龄垃圾渗滤液的处理效果.在实验室中,对比传统生化处理工艺,BAF单元对COD的去除率提高了20%.将基于BAF的组合工艺(厌氧+BAF+膜生物反应器MBR+反渗透RO)应用于深圳某填埋场渗滤液处理,取得了较好的处理效果.BAF单元对COD、氨氮的去除率分别达到31%和94.2%.生物处理单元(包括BAF和MBR)对铜、锌的去除率达到70%以上,而对镍、铬、铅的去除率小于50%.RO膜对重金属的去除率均高于生物处理单元.该组合工艺既保证了生物降解的持续进行,又保证了RO膜的稳定运行.利用GC-MS对生物处理单元有机污染物成分进行了分析,并对其降解机理进行了初步探讨.     

Removal of disinfection by-product formation potentials by biologically assisted GAC treatment

The object of this paper is to evaluate the removal of disinfection by-products formation potential by artificially intensified biological activated carbon（BAC） process which is developed on the basis of traditional ozone granular activated carbon （GAC）. The results show that 23.1% of trihalomethane formation potential （THMFP） and 68% of haloacetic acid formation potential （HAAFP） can be removed by BAC, respectively. Under the same conditions, the removal rates of the same substances were 12.2% and 13-25% respectively only by GAC process. Compared with GAC, the high removal rates of the two formed potential substances were due to the increasing of bioactivity of the media and the synergistic capabilities of biological degradation cooperating with activated carbon adsorption of organic compounds. BAC process has some advantages such as long backwashing cycle time, low backwashing intensity and prolonged activated carbon lifetime, etc.     

ABR-BAF组合工艺处理大蒜切片废水

研究了厌氧折流板反应器(anaerobic baffled reactor, ABR)与曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)的组合工艺处理大蒜切片废水的运行特点。结果表明：ABR的最佳水力停留时间（HRT）为24?h,有机负荷(COD)小于6?kg/m3·d为宜,COD的平均去除率可达87%;BAF的最佳HRT为16?h,最佳气水比为10∶1,进水有机负荷(COD)宜保持在1.1～1.4?kg/m3·d,COD的平均去除率为82.0%。ABR BAF组合工艺COD总去除率保持在98.4%～98.7%之间,出水的COD质量浓度为79～94?mg/L,出水水质满足GB8978 1996《污水综合排放标准》一级标准。     

A/O-混凝-BDD组合工艺处理垃圾渗滤液的研究:Ⅱ.有机物去除机理

在A/O-混凝-BDD组合工艺系统最优运行条件下,采用紫外扫描、分子荧光、GC-MS、红外光谱等多种方法从不同角度深入分析A/O-混凝-BDD组合工艺的各段工艺进出水有机物组成和结构特性的变化,剖析不同工艺去除有机物的机理。结果表明,A/O工艺对脂肪族有机物支链和类色氨酸容易去除,对类富里酸有较好的去除,而对类腐殖酸较难去除;水力停留时间(HRT)从4.0 d增加至10.7 d时,增强了系统对类色氨酸和类富里酸的去除;回流比从3.0增加至3.5时,增强了系统对类色氨酸的去除,但对类富里酸的去除效果变差。混凝过程主要去除脂肪族和蛋白质类有机物以及类腐殖酸,对类富里酸去除效果较差,出水中仍残留部分芳香性物质。BDD对渗滤液中残留的各种难降解有机物均能够有效降解。     

ABR—BAF组合工艺处理大蒜切片废水

研究了厌氧折流板反应器（almerobic baffled reactor,ABR）与曝气生物滤池（biological aerated filter,BAF）的组合工艺处理大蒜切片废水的运行特点。结果表明：ABR的最佳水力停留时间（HRT）为24h,有机负荷（COD）小于6ks／m^3·d为宜,COD的平均去除率可达87％;BAF的最佳HRT为16h,最佳气水比为10：1,进水有机负荷（COD）宜保持在1．1～1．4kg／m^3·d,COD的平均去除率为82．0％。ABR-BAF组合工艺COD总去除率保持在98．4％～98．7％之间,出水的COD质量浓度为79～94mg／L,出水水质满足GB8978—1996《污水综合排放标准》一级标准。