固定化藻菌去除海水沖廁污水中氮磷的實(shí)驗(yàn)

本文根據(jù)實(shí)地考察和香港水務(wù)署提供的相關(guān)資料[1-5],從香港水資源概況、應(yīng)用海水沖廁基本情況、海水沖廁系統(tǒng)介紹以及污水處理等四方面對(duì)香港應(yīng)用海水沖廁工程做了簡要介紹。旨在借鑒香港四十多年應(yīng)用海水沖廁成功的經(jīng)驗(yàn),對(duì)開拓建筑節(jié)水思路和推動(dòng)沿海缺水地區(qū)建筑節(jié)水工作具有重要意義。

利用海水沖廁是緩解沿海城市淡水緊缺的有效措施之一,文章簡要介紹了海水沖廁污水的生化、自然生物和物化處理技術(shù)的研究進(jìn)展,主要有傳統(tǒng)活性污泥法、sbr工藝、穩(wěn)定塘、絮凝法強(qiáng)化一級(jí)處理技術(shù)。對(duì)各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了探討,指出了它們的發(fā)展前景。

對(duì)小球藻去除污水中氮磷的性能進(jìn)行了研究,考察了初始氮磷濃度、氮磷比、光照條件和ph等因素對(duì)其去除效率的影響。結(jié)果表明,在初始氮磷濃度分別在35mg/l和7mg/l以下時(shí)去除率接近100%;氮磷比為5∶1和10∶1,小球藻第4d基本完全去除了污水中的氨態(tài)氮,而氮磷比對(duì)小球藻的除磷能力沒有顯著影響;在初始氨態(tài)氮或總磷濃度相同的條件下,光照條件(l/d為24h∶0h和12h∶12h)對(duì)氮磷去除效果的無明顯差異性(p>0.05),而隨著氮磷濃度的增加,連續(xù)光照條件逐漸展現(xiàn)出去除氮磷的優(yōu)勢(shì);小球藻在ph7~8范圍內(nèi)對(duì)氨態(tài)氮的去除率最佳,ph5~7范圍內(nèi),對(duì)總磷的去除率最佳。

研究了垂柳1a生幼苗秋季84d在tn濃度含量分別為2.03、0.04、0.0和80.0mg/l,tp濃度分別為0.4、8.0、15.0和25.0mg/l的模擬富營養(yǎng)化污水中的生長狀況、形態(tài)變化,及其對(duì)不同濃度富營養(yǎng)化水中的總氮、總磷的凈化效果。結(jié)果表明:垂柳對(duì)富營養(yǎng)化水適應(yīng)性較強(qiáng),在各種濃度的富營養(yǎng)化水中生長狀況一般至良好,株高、葉片數(shù)均有不同的增長,但基徑變細(xì),對(duì)各組污水中tn、tp均有較好的凈化作用,平均去除率分別為15.61%和26.91%,是值得大力推廣應(yīng)用的凈化富營養(yǎng)化水中氮磷的濕生樹種。

文章通過對(duì)沿海地區(qū)綠色建筑海水沖廁的水源、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等支撐條件的深入的研究分析,表明海水沖廁將是我國沿海地區(qū)節(jié)約淡水資源、解決水資源緊張、保障綠色建筑安全用水的有效途徑,并在此基礎(chǔ)上分析了當(dāng)前綠色建筑海水沖廁面臨的問題,提出了解決問題的建議措施。

以海水沖廁污水作為培養(yǎng)液培養(yǎng)小球藻(chlorellavulgaris),研究了小球藻的生長及其對(duì)海水沖廁污水中氮、磷和有機(jī)物的凈化作用,并對(duì)小球藻細(xì)胞總脂含量和脂肪酸組成進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:小球藻在以海水沖廁污水作為培養(yǎng)液時(shí),其生長速率和生物量與在bg11培養(yǎng)液中生長時(shí)相比明顯較低;小球藻能夠有效吸收海水沖廁污水中的氮、磷,12d時(shí)對(duì)氨氮和總磷的去除率分別達(dá)到87.9%和98.2%;采用海水沖廁污水培養(yǎng)出的小球藻細(xì)胞總脂含量達(dá)到33.03%,其脂肪酸組成與采用bg11培養(yǎng)的相比略有變化,總體以c16和c18為主,符合作為生物柴油生產(chǎn)原料的要求。

利用固定化微生物取代活性污泥改進(jìn)膜生物反應(yīng)器來處理海水沖廁污水。結(jié)果表明,膜生物反應(yīng)器改進(jìn)后,微生物對(duì)溫度、ph的適應(yīng)范圍增大,對(duì)codmn、nh3-n的去除率提高,且膜污染大大降低,膜通量平均提高50%以上。在穩(wěn)定運(yùn)行階段,系統(tǒng)對(duì)codmn、bod5、toc、濁度、nh3-n的平均去除率可達(dá)96.7%、94.6%、95.4%、99.0%和98.8%,出水水質(zhì)良好穩(wěn)定。

提出一種軍港海水沖廁排放污水cod的分析方法。先微波消解30min,利用硫酸-重鉻酸鉀體系將氯離子完全氧化,冷卻后再加入0.1g硫酸銀作催化劑,繼續(xù)微波消解30min,使絕大部分有機(jī)物被氧化,從測(cè)得的總表觀cod值中減去氯離子表觀cod值(從校準(zhǔn)曲線中查得),即為所測(cè)水樣的cod值。試驗(yàn)表明該方法對(duì)于[cl-]≤20000mg/l、codcr=100mg/l標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)誤差≤10%,對(duì)于軍港海水沖廁排放污水的rsd%≤5%。

本文研究了風(fēng)車草(cyperusalternifolius)對(duì)生活污水的總氮(tn)、總磷(tp)的去除效果,通過測(cè)定風(fēng)車草對(duì)不同tn、tp濃度的污水的tn、tp去除率,發(fā)現(xiàn)風(fēng)車草對(duì)不同濃度總氮總磷組合污水的tn、tp去除率是不同的,在低濃度時(shí),氮磷相互促進(jìn)對(duì)tn、tp的去除,但是在濃度高時(shí)反而會(huì)抑制對(duì)tn、tp的去除率.通過對(duì)風(fēng)車草對(duì)tn、tp的7d去除率方差分析,表明tn、tp濃度及其互作對(duì)7d的tn、tp去除率都有極顯著的影響,同一個(gè)tn、tp水平對(duì)tn去除率成正比關(guān)系

主要對(duì)地下滲濾污水處理系統(tǒng)氮磷去除機(jī)理進(jìn)行分析和研究，研究結(jié)果顯示，在標(biāo)準(zhǔn)的水力負(fù)荷作用下，對(duì)氨氮、總磷的實(shí)際去除率較高，系統(tǒng)對(duì)總氮具有良好的去除效果，一定程度上提高了系統(tǒng)對(duì)污染物質(zhì)的實(shí)際去除效果。地下滲濾系統(tǒng)中的硝化以及反硝化作用具有良好的去除進(jìn)水總氮效果，土壤吸附于沉淀作用是地下滲濾系統(tǒng)去除磷的主要途徑。

朝陽柴油機(jī)公司李萬祥歷經(jīng)6載,研制成功生活污水沖廁自控水箱,并獲得實(shí)用新型專利。6月15日,李萬祥收到了國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的專利證書。我國屬貧水國家,卻長期使用凈水沖廁。李萬祥從1995起先研究成節(jié)約50％凈水的氣壓式?jīng)_水水箱,后經(jīng)無數(shù)次試驗(yàn)改造,又研制成使用生活污水沖廁的自動(dòng)控制水箱。為解決貯水箱洗衣、洗菜污水貯存過多問題,他在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了杠桿式自動(dòng)漏斗,使多余水自動(dòng)溢流入便池;污水不夠時(shí),凈水閥自動(dòng)打開,可補(bǔ)用1-2次凈水;污水注入后凈水閥則自動(dòng)關(guān)閉。該技術(shù)設(shè)備既適合坐便又適合蹲便式器具,而且制造成本低。據(jù)保守計(jì)算,按北京1380萬人口、每月人均用水2—3噸計(jì)算,如全部采用新設(shè)備,每月可節(jié)約凈水2000多萬噸。

研究了蜘蛛蘭在不同程度富營養(yǎng)化水體中對(duì)氮、磷的去除和對(duì)藻類的抑制效應(yīng)。結(jié)果表明,蜘蛛蘭在3種不同程度富營養(yǎng)化水體中均能正常生長,且對(duì)富營養(yǎng)水體中的氮、磷和葉綠素a濃度均表現(xiàn)出良好的凈化去除效果。在45d的實(shí)驗(yàn)中,3種不同程度富營養(yǎng)水體的tn、no-3-n、nh+4-n和tp濃度分別由初始的3.69~25.65、2.79~21.14、0.75~3.57和0.14~1.23mg/l降至1.25~18.99、1.08~16.03、0.18~1.39和0.06~0.77mg/l,在3種不同程度富營養(yǎng)水體中植物的平均生物量累積增長率分別為40.98%、64.41%和95.08%。實(shí)驗(yàn)各處理組富營養(yǎng)化水體中的葉綠素a濃度及熒光參數(shù)短期內(nèi)都顯著下降,而各對(duì)照組中則較穩(wěn)定或略有下降。蜘蛛蘭不僅可以凈化富營養(yǎng)水體中營養(yǎng)元素,且對(duì)水體中藻類的生長有明顯的抑制作用,其在水體生態(tài)修復(fù)工程中具有良好的應(yīng)用前景。

用鳳眼蓮對(duì)校園不同污染程度的水體中總氮的去除能力進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果顯示,鳳眼蓮能有效地去處校園污水中的氮,鳳眼蓮對(duì)校園重度污染污水的去除效果更好,覆蓋率約為80%的鳳眼蓮對(duì)校園污水中的氮去除能力最強(qiáng).

采用人工模擬方法,研究比較了不同水力負(fù)荷條件下鳳眼蓮(eichhorniacrassipes)對(duì)富營養(yǎng)化水體氮、磷的吸收能力和去除作用。結(jié)果表明,當(dāng)水力負(fù)荷為0.14~1.00m3/(m2·d),進(jìn)水總氮、總磷平均濃度分別為4.85mg/l和0.50mg/l時(shí),鳳眼蓮的生物量累積增加31.56~42.89kg/m2,平均生物量增長率為0.27~0.38kg/(m2·d);鳳眼蓮組織中氮含量遵循地上部>地下部的規(guī)律,而磷含量則表現(xiàn)為地上部<地下部;整株的氮、磷平均含量分別在18.87~28.17mg/g和4.20~6.69mg/g。鳳眼蓮對(duì)氮、磷的吸收總量隨水力負(fù)荷的提高而增加,分別為29.65~57.82g/m2和6.53~13.51g/m2。在低水力負(fù)荷[0.14~0.33m3/(m2·d)]下,鳳眼蓮吸收對(duì)水體氮、磷去除起主要作用,表觀貢獻(xiàn)率分別為42.33%~46.44%和68.10%~95.26%;當(dāng)水力負(fù)荷提高至1.00m3/(m2·d)時(shí),鳳眼蓮吸收對(duì)水體氮、磷去除的表觀貢獻(xiàn)率分別降至34.29%和50.03%,但仍起到重要作用。

研究利用砂土與粘土混合制成的生態(tài)減污袋對(duì)于模擬污水中氨氮及磷的去除效果。研究發(fā)現(xiàn)砂土與粘土比例為1∶1的減污袋對(duì)于高濃度模擬污水中氨氮和磷的去除率分別達(dá)到73%和63%;而砂土與粘土比例為10∶1的減污袋對(duì)于低濃度模擬污水中磷的去除率最高達(dá)到49%。對(duì)于高濃度污水,采用砂土與粘土比例為1∶1的生態(tài)減污袋能取得最好的除磷去氮效果;而對(duì)于低濃度污水,采用砂土與粘土比例為10∶1的生態(tài)減污袋除磷去氮效果較好并且成本相對(duì)較低。

動(dòng)態(tài)條件下不同載體固定化藻菌小球反應(yīng)器處理生活污水的研究——本課題采用三種不同的載體（海藻酸鈣、pva－硼酸和pva－硫酸鈉），將蛋白核小球藻與活性污泥共固定化，分別制成了藻菌凝膠小球。在自行設(shè)計(jì)的氣升式反應(yīng)器中，對(duì)生活污水進(jìn)行了動(dòng)態(tài)處理研究。結(jié)果...

通過對(duì)大學(xué)宿舍生活用水的調(diào)查和進(jìn)行一系列的設(shè)計(jì),探求出一套符合當(dāng)今大學(xué)宿舍的節(jié)水設(shè)備。

為提高生態(tài)碎石床對(duì)生活污水中氮的去除率,設(shè)計(jì)了空白床、蘆葦床、水蔥床、香蒲床4組生態(tài)碎石床,研究在連續(xù)進(jìn)水（水力負(fù)荷7.5cm/d,水力停留時(shí)間1.8d）和間歇進(jìn)水（水力負(fù)荷7.5cm/d,水力停留時(shí)間5.4d）2種進(jìn)水方式下對(duì)生活污水中總氮（tn）、氨氮（nh4^＋-n）和硝氮（no3^--n）的去除效果。結(jié)果表明：不同生態(tài)碎石床在2種進(jìn)水方式下對(duì)氮的去除率差異較大,連續(xù)進(jìn)水時(shí)對(duì)tn、nh4^＋-n的去除率依次是香蒲床〉水蔥床〉空白床〉蘆葦床,香蒲床對(duì)tn、nh4^＋-n去除率較高,分別為77.68%和81.33%;對(duì)no3^--n的去除率依次是空白床〉蘆葦床〉香蒲床〉水蔥床,空白床去除率最好,為65.29%。間歇進(jìn)水時(shí)對(duì)tn、nh4^＋-n的去除率依次是水蔥床〉蘆葦床〉香蒲床〉空白床,水蔥床對(duì)tn、nh4^＋-n去除率較高,分別為89.54%和91.79%;對(duì)no3^--n去除率依次是水蔥床〉香蒲床〉空白床〉蘆葦床,水蔥床去除率最佳,為46.43%。間歇進(jìn)水有利于提高生態(tài)碎石床對(duì)tn和nh4^＋-n的去除率,其中蘆葦床對(duì)tn去除率增加19.63%,對(duì)nh4^＋-n去除率增加14.76%,水蔥床對(duì)tn去除率增加19.14%,對(duì)nh4^＋-n去除率增加18.60%。

浸沒式膜-sbr反應(yīng)器去除焦化廢水中氨氮的研究——膜生物反應(yīng)器加（membranebioreactor），是通過膜分離強(qiáng)化生物處理效果的組合工藝。由于膜的截留作用，微生物不隨出水流失，同時(shí)大分子難降解物質(zhì)和微生物代謝產(chǎn)物也保留在反應(yīng)器內(nèi)，其中有些物質(zhì)可能對(duì)微生物...

研究在低溫和常溫條件下不同比例砂土與黏土混合制成的生態(tài)減污袋對(duì)模擬污水中氨氮及磷的去除效果。試驗(yàn)?zāi)M污水中氨氮及磷的質(zhì)量濃度分別為10mg/l和1mg/l,生態(tài)減污袋中砂土和黏土的質(zhì)量比分別為1∶1、5∶1和10∶1,溫度控制在22℃和4℃。結(jié)果表明,低溫條件下砂土與黏土比例為1∶1的減污袋對(duì)模擬污水中氨氮和磷的去除率分別達(dá)到67%和38%;而砂土與黏土比例為10∶1的減污袋對(duì)低溫條件下模擬污水中氨氮和磷的去除率均最低,分別為32%和28%,其對(duì)常溫條件下污水中氨氮和磷的去除率也分別只有48%和52%。對(duì)比常溫條件下的試驗(yàn),低溫條件下生態(tài)減污袋的去除效果明顯偏低。由于黏土顆粒具有較大的比表面積和較好的離子交換能力,因此應(yīng)選擇黏土含量較高的生態(tài)減污袋,以在低溫條件下保持良好的去氮除磷效果。

針對(duì)污水處理廠剩余污泥深度脫水污泥水高氨氮、高ph、高堿度的特點(diǎn),考察了氣水比、水溫和吹脫時(shí)間對(duì)其氨氮吹脫效果的影響,分析了吹脫過程中污泥水ph下降和結(jié)垢問題。深度脫水污泥水高ph和高堿度的環(huán)境有利于氨氮吹脫的順利進(jìn)行,而提高氣水比和溫度均能改善吹脫效率。氨氮吹脫會(huì)造成污泥水ph下降,這有助于其后續(xù)處理。污泥水吹脫過程中還出現(xiàn)了ca2+濃度下降和固體物質(zhì)析出的現(xiàn)象,能譜分析結(jié)果顯示析出物主要成分為caco3。

采用混凝沉淀法處理污泥水中的懸浮固體和磷,考察了聚合氯化鋁(pac)、聚硫氯化鋁(pacs)以及pac和陰離子聚丙烯酰胺(apam)復(fù)配不同投加量對(duì)污泥水沉降性能和磷去除的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,pac和pacs混凝處理污泥水效果基本一致,會(huì)惡化污泥水沉降,且隨pac投藥量的增加,污泥水sv30越大。pac與apam復(fù)配混凝處理污泥水,也難以改善污泥水的沉降性能。結(jié)果表明,鋁鹽混凝劑不適合同步去除污泥水懸浮固體和磷,建議先尋求其它混凝劑改善污泥水沉降再用鋁鹽除磷。