磺胺甲恶唑在垂直流湿地中的去除行为研究

以北京清河为研究背景,在广谱抗生素中选取常用的磺胺甲恶唑(SMX)为研究对象,对其在垂直流式湿地系统中的去除行为进行研究。通过改变水力停留时间(HRT),分析HRT对SMX去除效果的影响,确立出本试验最佳的HRT为16h。改变SMX负荷率后发现,SMX的去除趋势是先升高后降低,SMX去除率范围是81.73%~99.74%,平均值为92.80%。在SMX从液相向固体组合基质(沸石、陶粒和炉渣)的迁移过程中,炉渣基质层对SMX的吸附作用最好,其次是沸石、陶粒,平均去除率分别为31.76%、25.61 %和18.85%。沸石层的SMX的降解作用最好,其次是陶粒、炉渣,平均去除率分别为3.40%、2.49%和1.86%。通过SMX去除率与常规污染指标的相关系数分析,发现SMX的去除效率与COD、TN的去除效率呈极显著正相关,这表明SMX通过好氧生物降解作用去除。     

基质组配、填充方式及水力负荷对生态滤坝净化效果的影响

为提升生态滤坝净化能力，选取砾石、沸石、陶粒、蛭石4种基质，进行基质组配、填充方式及水力负荷等多情景下的污染物(COD、氨氮、总磷)去除效果试验。试验结果表明：砾石+陶粒组配方式去除COD效果最好，而去除氨氮和总磷效果最好的组配方式是砾石+沸石；砾石和沸石均匀混合有利于COD的去除，而砾石在前沸石在后的填充方式是去除氨氮和总磷最高效的填充方式；随着水力负荷的增大，3种填充方式下COD和总磷的去除率均呈现递减趋势，均匀混合填充方式下氨氮的去除率呈现递减趋势而分层填充方式下氨氮的去除率呈现先增大后减小趋势。     

粉煤灰陶粒曝气生物滤池填料处理城市污水N,P研究

利用自制粉煤灰陶粒作为曝气生物滤池填料,对上海某城市污水厂氮、磷的进一步处理进行了现场试验。考察了HRT、填料高度、温度等运行条件对污水处理厂二次沉淀池出水中NH3-N、TN及TP的去除效果的影响。结果表明:HRT越长,NH3-N的去除率效果越好;HRT对TN的去除的影响不明显,在HRT为3.5 h时TP的平均去除率最佳;填料厚度越大,氮磷的去除效果越好;NH3-N的去除效果最好在滤料层0~60 cm段,TP的主要去除区段是0~60 cm段和120~180 cm段;温度低不利于TN、TP的去除。     

无植物生物滞留池去除生活污水中典型抗生素及其效能强化

传统生物滞留池氮磷去除效果差,对抗生素等新兴污染物的去除效能尚不清晰,通过添加活性炭层、铁粒构建微生物燃料电池改进生物滞留池,考察了其对化学需氧量(COD)、氨氮(NH~+_4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)、磺胺甲恶唑(SMX)、四环素(TC)的去除效能.结果表明,较常规生物滞留池,强化型生物滞留池对TP的去除率提高了20%,稳定运行105 d且无释磷现象;在进水投加0.8 mg/L抗生素(SMX/TC)的条件下,强化型生物滞留池对SMX和TC的去除率分别为99.62%和99.67%,较常规生物滞留池分别提高了67.66%和35.24%;投加SMX/TC并未对强化型生物滞留池COD、TP的去除产生抗生素胁迫,且对TN和NH~+_4-N的去除产生显著性促进作用,去除率分别提高了29.47%和26.09%.     

沸石填料BAF和组合填料BAF启动挂膜对比试验(英文)

不同填料曝气生物滤池在相同条件下进行挂膜实验.进水流向为上流式,挂膜方式为复合接种挂膜,即先用活性污泥闷曝接种,然后逐步提高进水流速,直到滤料表面形成稳定的生物膜.结果表明,33 d后挂膜成功,在温度为16～24℃,水力停留时间(HRT)为1 h,DO为6 mg/L的情况下,沸石BAF的去除率分别为27%和84%;组合填料BAF去除效果最好,去除率分别为32%和92%.     

铁碳微电解串联天然沸石去除黑臭水体中的总氮

采用铁碳微电解串联天然沸石技术,研究了去除黑臭水体中总氮的问题.结果表明：(1)通过静态实验确定的最佳处理设计为,进水pH=3,m(Fe)/m(C)比为2∶1,铁碳微电解反应层水力停留时间为120 min,沸石层水力停留时间为40 min,反应柱总的水力停留时间为160 min.(2)动态实验中NH⁺₄,NO^-₃和TN去除率分别保持95%,92%和90%左右,可持续处理300 h以上.(3)中试实验中TN,NO^-₃和NH⁺₄的平均去除率分别为83.04%,91.85%和88.60%,TP和COD的平均去除率分别为83.2%和89.7%.     

5种改性硅酸盐填料对磷的吸附性研究

对沸石、膨胀蛭石、瓷砂陶粒、页岩陶粒和黏土陶粒5种硅酸盐填料改性前后对水中磷的吸附性进行了研究,并分析了硅酸盐填料投加量、吸附时间和pH等因素对磷去除率的影响.结果表明:改性前,膨胀蛭石对磷的吸附性最好,瓷砂陶粒次之,黏土陶粒、页岩陶粒和沸石较差.经过镁盐和铝盐改性后,改性膨胀蛭石除磷效果最好,其最佳使用条件为:填料用量10 g/L,pH 5～9,吸附时间60 min,此时磷去除率可达97%以上.     

人工湿地系统对生活污水中类固醇激素的去除效果

为了考察建立在室外的12个不同基质(牡蛎壳、沸石、麦饭石、陶粒)、不同水力负荷(HLP=10、20、30 cm/d)的中试人工湿地(CWs)对常规污染指标(COD、TN和NH₄⁺-N)和激素的去除能力差异,筛选出最优的湿地基质种类和水力负荷,同时通过污染物通量核算推断出湿地系统对激素的去除途径.结果表明:在进水中共检出9种激素,包括雄烯二酮、17α-勃地酮、17β-勃地酮、1,4-雄烯二酮、雄酮、羟孕酮、甲孕酮、黄体酮及睾丸素,质量浓度在6.32～1 113 ng/L范围内;不同设计参数下的湿地单元对常规污染指标和激素的去除效果差异较大,对所有检出激素的总去除率为27.7%～94.9%; COD、TN、NH₄⁺-N的日去除通量分别为3.81～10.10、0.42～1.07、0.31～0.80 g/d,所有检测出的激素日去除通量为14.16～28.65μg/d.综合考虑湿地系统对常规污染指标、激素的去除率和去除通量的影响发现:以沸石为基质、水力负荷为20 cm/d的湿地单元为最佳选择.质量平衡核算结果...     

有机改性承德沸石处理含铬(Ⅵ)废水

采用表面活性剂HDTMA对河北承德沸石改性,应用静态吸附实验对改性沸石吸附铬(Ⅵ)的效果进行研究,发现经HDTMA改性的吸附方式主要是静电吸附,其最佳改性质量浓度为0.5%,去除率提高30%以上;吸附过程最佳pH值为2左右,在0~200 mg/L浓度范围内,Freundlich等温线具有较高的符合性.同时通过对经质量浓度为7%NaCl与0.5%HDTMA复合改性沸石除铬(Ⅵ)的效率对比发现,沸石孔径孔容等物理特性对去除效率有较大影响.     

A/O-混凝-BDD组合工艺处理垃圾渗滤液的研究:Ⅰ.参数优化

研究组合工艺"A/O-混凝-BDD"对垃圾渗滤液中有机物和氨氮的处理效果,优化各段工艺的运行参数。结果表明,各工艺最佳运行条件:A/O工艺水力停留时间(HRT)为10.7 d,回流比为3.5;混凝剂工艺氯化铁为混凝剂,pH=5.5,添加量为0.4 g/L;BDD工艺电流密度为60 m A/cm~2,电极面积/反应体积为4 m~(-1)。最佳工艺条件下进、出水COD_(Cr)平均浓度分别为13375和60 mg/L,去除率为99.5%;进、出水TOC平均浓度分别为6893和12 mg/L,去除率为99.8%。进、出水氨氮平均浓度分别为1889和0 mg/L,去除率为100.0%。A/O、混凝和BDD对COD_(Cr)去除贡献分别为59.0%,32.9%和7.6%,对TOC去除贡献分别为50.5%,46.1%和13.2%,对氨氮去除贡献分别为84.3%,2.5%和3.2%。     

低温条件下3种填料吸附氨氮的研究

通过对低温下(5~15℃)火山岩、陶粒、沸石吸附水中氨氮的静态、动力学和热力学试验,分析探究低温条件下曝气生物滤池填料对水中氨氮的吸附能力。结果表明:火山岩、陶粒、沸石均在50 min内达到动态吸附平衡;在5、15℃时,沸石对20 mg/L氨氮吸附的平衡吸附量分别为0.120 8、0.138 4 mg/g,陶粒为0.117 6、0.125 9 mg/g,火山岩为0.059 3、0.074 2 mg/g;从15℃降低到5℃,火山岩、陶粒、沸石的平衡吸附量分别下降20.08%、6.60%、12.72%;通过等温模型拟合发现,在5~15℃温度条件下3种填料对氨氮均以单层吸附为主,吸附作用明显,且吸附反应为吸热反应。     

曝气生物滤池及其填料性能

为提高曝气生物滤池(BAF)处理废水的效率,以沸石、活性炭、建筑陶粒、工程陶粒作为填料测试气体流速、水力停留时间(HRT)、进水有机负荷对生物滤池的化学需氧量(COD)、NH3—N的去除效果及出水浊度的影响。结果表明:在水力停留时间为1.5h、进水COD为150mg/L、有机负荷为2.41kgCOD/(m3·d)时,两种陶粒出水COD均小于25mg/L;当进水有机负荷为0.74kgCOD/(m3·d)时,工程陶粒出水COD小于10mg/L;工程陶粒是曝气生物滤池填料的最佳选择。     

生态河岸带用于农村污水处理厂尾水深度净化的试验研究

利用自然土、腐殖土、生物陶粒和斜发沸石这4种常见填料,根据其不同配比设计出3种生态河岸带装置(R1、R2和R3),并全部种植黑麦草,探究不同填料种类及配比的河岸带处理单元对农村污水处理厂尾水的净化能力,以期为该工艺应用于工程实践提供科学依据.结果表明:以自然土和陶粒分层填充的河岸带R1对污染物(不包括NH~+_4-N)的去除率显著优于R2和R3,且出水水质更稳定,其对TN、NH~+_4-N、TP和COD_(Cr)的平均去除率能够分别达到23.0%、49.5%、36.3%和25.6%;3组生态河岸带中的黑麦草对尾水中N、P去除的贡献率最高可达23.5%和22.6%,其对尾水的净化作用值得肯定;含有斜发沸石的R2对水中NH~+_4-N的平均去除率最高(58.2%);生态河岸带的填料生物膜中去除有机物的菌属为优势菌(如鞘氨醇单胞菌属),而脱氮除磷相关菌属的占比则较小(脱氮与除磷相关菌属的占比均不足2%),说明生态河岸带对尾水中有机物的去除主要依靠其填料中的微生物净化作用,对N、P的去除则主要依靠填料吸附和植物吸收作用.后续研究可以根据污染物类型强化河岸带的相关功能,并尝试将斜发沸石加入R1的现有填料配置中,从而进一步强化生态河岸带对农村生活污水厂尾水的深度净化效果.     

NaCl改性沸石去除废水中氨氮的条件优化研究

通过实验考察了沸石粒径、投加量、废水pH和吸附时间对NaCl改性沸石去除废水中氨氮的影响,结合单因子实验和正交实验获得优化条件组合,并在优化组合条件下,将NaCl改性沸石去除氨氮效果在实际废水中进行验证.结果表明,粒径越小越利于NaCl改性沸石对废水中氨氮的去除,而投加量、废水pH和吸附时间亦对改性沸石去除氨氮产生影响,通过正交优化实验分析得出,最主要影响因素为沸石投加量,结合单因子实验,筛选出改性沸石去除废水中氨氮的最佳工艺组合条件为沸石粒径60目、沸石投加量70g/L、废水pH=6、吸附时间1h,废水中氨氮去除率达到90.5%.在最佳工艺组合条件下,NaCl改性沸石对生活污水、养猪废水和化工工业废水中氨氮的去除率分别为91.67%、91.65%和89.31%,与在模拟废水中的去除率基本一致.这为改性沸石的进一步实际应用奠定了基础.     

流型、植物种类和基质厚度对人工湿地去除废水中氨氮的影响

实验模拟人工湿地,以沙、土混合物为基质,比较了水平潜流和垂直流、不同植物、不同基质厚度对氨氮(NH_4~+-N)处理效果的影响,并分别进行了分析。实验表明,水平潜流和垂直流NH_4~+-N去除率分别达到59%和68%,垂直流人工湿地处理效果较好的原因是垂直流为硝化创造了有利的条件。金边吊兰、金钱草、绿萝对NH_4~+-N的平均去除率依次为46%、60%和70%,分析认为根系是影响NH_4~+-N去除效果的主要因素。以金钱草做湿地植物,基质厚度为6 cm时去除效果最好,最大去除率达到74%,表明基质厚度与植物根系长度相适应时,NH_4~+-N的去除效果最佳。研究结果为深化湿地去除NH_4~+-N的理论研究和应用推广提供了支撑。     

垂直流人工湿地强化农村生活污水脱氮试验研究

以"陶粒"单一填料和"陶粒+沸石"组合填料的两种垂直流人工湿地试验装置为研究对象,评价两种试验装置用于农村生活污水的脱氮性能,并结合湿地植物对TN去除的贡献率及微生物群落多样性解析其脱氮机理,以期为该湿地系统服务于农村生活污水强化脱氮的工程化应用提供理论依据.结果表明:采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地对污水中NH_4~+-N及TN的平均去除率高于采用"陶粒"单一填料的垂直流人工湿地的23%和25%,且其出水的NH_4~+-N及TN浓度均满足一级B标准(GB 18918-2002)的要求;两种垂直流人工湿地中植物吸收对污水中TN去除的贡献率均低于0.5%,因此填料吸附和微生物净化是该湿地系统脱氮的主要途径;采用"陶粒+沸石"组合填料的垂直流人工湿地中的微生物群落结构具有更高的多样性;组合填料式人工湿地的植物根系及填料中具备丰富的硝化和反硝化功能菌群,从而为该湿地系统应用于农村生活污水的强化脱氮提供了有力保障.     

人工快渗系统处理生活污水的模拟试验研究

用自制的实验室快速渗滤系统模拟反应器对生活污水进行处理.研究结果表明,实验室模拟快渗系统对COD_(Cr),TN,TP去除效果良好,土的COD_(Cr)最大去除率为93.7%,TN为69.2%, TP为83.4%;沸石的COD_(Cr)最大去除率为86.4%,TN为45.1%,TP为55.3%;陶粒的COD_(Cr)最大去除率为74.4%,TN为37.9%,TP为38.4%.实验结果表明,在仅考虑去除率,不考虑渗滤速度的情况下,较优处理条件为土作为滤料,滤料高度为50cm.     

运行参数对径流人工湿地有机物去除的影响

通过正交试验考察了表观水力停留时间HRT（hydraulic retention time）、水深和运行前间隔天数对模拟径流处理人工湿地内有机物去除的影响,结果表明3个运行控制参数对径流处理人工湿地有机物去除效果影响程度大小依次为HRT、水深、运行前间隔天数,其中HRT为关键影响因素,对有机物去除效果的影响程度远大于其他2个参数;有机物去除效果随HRT的增长而增加,但当HRT大于36h,HRT对CODCr去除效果的影响降低;HRT越短,运行前间隔天数对CODCr去除效率的影响越大;0.2m和0.4m水深的CODCr去除率差异并不明显,但0.6m水深时,CODCr去除率显著降低,水深增加导致氧传质能力的减弱和水力效率的下降是有机物去除效率降低的主要原因。停止进水期间,人工湿地水相CODCr平均浓度随停进水天数的增加而持续下降,但UV254与CODCr的比值上升趋势明显,表明系统内根系分泌、微生物代谢产生的内源有机物占水相有机物组分增加。     

双层滤料生物滤池去除城市污水中CODCr和NH3-N的试验研究

研究炉渣-沸石双层滤料曝气生物滤池处理城市污水中CODCr和NH3-N的去除效果,试验结果表明:滤池中两种滤料显示出良好的互补性,滤池对CODCr和NH3-N的去除率稳定;污染冲击负荷对滤池的去除效率影响较小;最优滤池运行参数为气水比2∶1,水力停留时间12 h,反冲洗周期5-6 d;反冲洗后需稳定12 h滤池的处理效率方能恢复到80%以上.     

铁炉渣对磷的吸附与解吸特征的研究

研究采用室内分析法探讨了炉渣与水稻土对磷去除的影响。研究结果表明,基质对磷的吸附量表现为炉渣土壤和炉渣混合土壤,等温吸附特征符合Langmuir拟合模型;土壤和炉渣对磷的吸附量都是随着pH的升高而增加;随着温度的升高,炉渣和土壤对磷的吸附量均有增加;基质对磷的解吸量随着吸附量的增加而增加,并且炉渣作为基质时的解吸率较低,为3.5%,明显低于土壤的平均解吸率26%。炉渣可作为去除磷的有效的吸附剂。