2024年, 第50卷, 第8期　刊出日期：2024-08-10
  

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    综述述评
  • 反硝化除磷脱氮机理及其工艺研究进展
    操泽贤, 杨长河, 张文强
    水处理技术. 2024, 50(8): 1-7.
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    由于我国城市污水普遍存在碳源不足、C/N较低等问题,传统的生物脱氮除磷处理技术往往难以达到排放要求,且传统生物脱氮除磷工艺存在碳源竞争、泥龄差异等弊端,使脱氮除磷效率难以进一步提高。反硝化除磷脱氮技术以其能耗低、效率高等优点是目前研究热点之一。基于反硝化除磷脱氮理论,总结了反硝化除磷机理、微生物种类及特性,全面介绍了近年来反硝化除磷脱氮工艺及其耦合工艺的研究进展,分析对比了不同影响因素对各工艺反硝化除磷性能的影响,最后对未来的发展趋势和研究方向进行了展望,以期为反硝化除磷技术的研究及其工艺改进提供参考。
  • 氧化石墨烯膜的制备、改性及抗污染性能研究进展
    尹枭平, 李振颖, 姚志安, 孙霞
    水处理技术. 2024, 50(8): 8-15.
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    氧化石墨烯（graphene oxide,GO）作为石墨烯的衍生物,结构上逐层堆叠,在片层之间能形成一定间距的纳米通道,可根据透过粒子的尺寸进行筛分,从而实现物质的选择性分离。近年来,氧化石墨烯逐渐成为污水处理的新一代膜材料,但氧化石墨烯膜在使用过程中不可避免地存在膜污染问题。本文综述了GO膜的主要制备方法,介绍了GO膜的改性方法,分析了氧化石墨烯膜抗污染表面构建策略及抗污染机制,总结和展望了氧化石墨烯膜的发展方向以及面临的挑战。
  • 铅锌选矿废水处理工艺研究进展
    杜云鹏, 李丽娜, 吴文卫, 吴咪娜, 陈柯臻
    水处理技术. 2024, 50(8): 16-21.
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    有色金属选矿废水中残留的化学药剂、固体悬浮物、重金属离子及COD往往都严重超标,直接排放不仅对矿区周边环境造成严重污染,还会导致水资源浪费,降低矿企经济效益。铅锌矿选矿厂在我国大量存在,每年产生大量的铅锌选矿废水,只有得到妥善处理,才能保障矿企可持续发展。本文以铅锌选矿废水处理工艺为对象,详细综述了当前沉降法、化学沉淀法、吸附法、氧化法、生物法、人工湿地法等不同方法处理铅锌选矿废水的现状,对比剖析了不同方法存在优劣势,为后续更经济、高效处理复杂铅锌选矿废水提供借鉴。
    • 研究报告
  • 磺化聚砜改性阳离子交换膜用于高盐乙二醇废液电渗析脱盐
    任璐瑶, 陈青柏, 王建友, 王悦
    水处理技术. 2024, 50(8): 22-27.
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    深水油气田开采过程中普遍需要使用乙二醇（EG）作为水合物抑制剂,副产大量高盐乙二醇废液（SEGW）,对其进行除盐回用具有重要的经济价值和生态环境效益。SEGW回收系统的脱盐工序通常采用热法蒸馏,以离子选择性电迁移为除盐机制的电渗析（ED）技术有望显著简化脱盐工艺、降低投资成本和运行能耗,具有较好应用潜力。但常规ED技术用于SEGW脱盐时存在着盐迁移和EG泄漏间的trade-off效应,阻碍了实际应用。为了减少ED脱盐过程中EG的损失,提出采用磺化聚砜（SPSF）对阳离子交换膜（CEM）进行表面改性,SPSF改性层的引入使得CEM表面形成致密离子传输通道,基于空间位阻和电荷效应促使EG分子与水合阳离子的迁移速率形成显著差异,赋予了改性CEM良好的阻醇脱盐性能。实验结果表明,对于EG含量为60%的SEGW,改性膜在达到与原膜同等脱盐效率时可降低61%的EG损失。
  • 曝气强化三维电极对含油废水水-油微界面破乳机制研究
    王冰, 潘海丰, 刘光洲, 姚萌
    水处理技术. 2024, 50(8): 28-32.
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    三维电极体系下曝气对含油废水破乳除油效果有着显著性增强。本研究采用新型三相三维电级工艺,通过正交实验优化曝气条件,深入探讨强化水-油微界面破乳过程的控制机制。实验结果表明,曝气量由2.0 L/min降低到1.5 L/min,此时的COD和含油量分别为107、1.35 mg/L,满足回注水标准,且明显提高了节能效率。将曝气条件加入数值模拟,利用COMSOL软件模拟乳化油滴破乳及聚集的过程。在电场和气场力的共同作用下,增加了油滴拉伸变形的程度,破坏水-油微界面膜的机械强度,加速油滴脱稳过程,进而快速发生团聚。这一研究对强化电化学处理含油废水,具有重大的指导意义。
  • GQDs/TiO2可见光催化降解抗抑郁药阿米替林的研究
    梁伟夏, 林香凤, 李可成, 谢威
    水处理技术. 2024, 50(8): 33-37.
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    阿米替林是一种被广泛使用的抗抑郁药,阿米替林及其代谢产物对水生生物和人体健康产生危害。阿米替林作为一种新兴污染物,其去除方法的研究受到广泛关注。研究采用水热法制备石墨烯量子点/二氧化钛（GQDs/TiO2）复合催化剂,通过X射线粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和比表面测试（BET）表征了复合物的结构和形貌。催化剂可见光催化降解阿米替林性能表明,当GQDs的负载量为4%,溶液pH为11,催化剂投加量为0.08 g,阿米替林的初始浓度为5 μmol/L时,GQDs/TiO2对阿米替林的降解性能达到最优,为93.1%。GQDs的引入促进了光生电子空穴对的有效分离和转移,超氧阴离子自由基（·O2-）是光催化过程中最主要的活性物种,其次是电子（e-）和羟基自由基（·OH）。
  • 纳米热处理黄铁矿催化电芬顿降解腐殖酸
    张博伟, 赵长盛, 谭宇, 陈庆锋, 王晓凯, 郭贝贝
    水处理技术. 2024, 50(8): 38-44.
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    腐殖酸是垃圾渗滤液中高浓度有机污染物的主要成分,使用纳米热处理的黄铁矿催化电芬顿工艺降解模拟腐殖酸废水和垃圾渗滤液。对热处理黄铁矿进行了表征,结果表明热处理使黄铁矿发生相变,增大了比表面积,提高了亚铁离子和多硫化物相对质量分数。探究了黄铁矿的热处理温度,阳极种类、电流密度、催化剂浓度和pH对腐殖酸的降解影响,讨论了阳极种类和电流密度对能耗比的影响。结果表明,热处理700 ℃的黄铁矿表现出更好催化性能,在优化条件下（BDD阳极、30 mA/cm2、催化剂浓度1 g/L、pH 2.5）,去除了90.63%的TOC,实现了较低的能耗比。使用该工艺处理实际垃圾渗滤液,TOC和COD分别去除了70%和66%,并且提高了垃圾渗滤液可生化性。
  • 絮凝剂硫酸铝强化AGS处理建筑涂料废水的探究
    李芳, 郑现菊, 许丹桂, 黄伟豪, 底世聪
    水处理技术. 2024, 50(8): 45-49.
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    为了缩短好氧颗粒污泥（AGS）颗粒化时间并提高AGS处理建筑涂料废水的效能,通过向活性污泥内投加絮凝剂硫酸铝（AS）,研究了AS对AGS颗粒化进程的影响,并探究了AS诱导形成的AGS处理建筑涂料废水的效能。结果表明,AS快速造粒形成的AGS结构紧密,生物量高、沉降性能好并缩短AGS颗粒化时间约10 d。AS提高了AGS内胞外聚合物（EPS）含量,并同步提高蛋白质（PN）和多糖（PS）含量,在AS组别内,PN/PS高于空白组。AS诱导形成的AGS强化处理建筑涂料废水,AS组别内COD去除效率均超过90%。AS浓度由20 mg/L增加至100 mg/L时,总氮去除效率由62.4%~64.8%升高至67.9%~69.4%。各组内氨氮去除效率均较理想。研究结果为AGS快速颗粒化提供备选条件,并为建筑涂料废水的高效处理提供技术支撑。
  • 壳聚糖基金属有机凝胶制备及其吸附染料性能研究
    张建国, 陈雅丽, 李漫漫, 张兴群, 封其春, 谭伟
    水处理技术. 2024, 50(8): 50-55.
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    壳聚糖富含氨基、羟基等活性基团,可与染料形成配合物。此外,壳聚糖具有生物降解性、生物相容性、成本低和资源丰富等特点,是一种绿色无污染的材料。然而,壳聚糖的有机凝胶结构单一,限制了其对染料的吸附性能。为了克服这个挑战,研究使用壳聚糖和醋酸铜制备了具有三维网络结构的金属有机凝胶。通过调节壳聚糖和醋酸铜的配比,可以调控凝胶的结构、比表面积和孔隙,并研究其染料吸附机理。研究结果显示,这种具有三维网络结构的金属有机凝胶对甲基橙染料的去除率达到了49%。干凝胶对甲基橙染料的吸附符合Freundlich等温吸附模型,从动力学角度分析属于拟一级动力学,表明它是可逆的物理吸附过程,染料可进行二次利用。壳聚糖基金属有机凝胶在染料吸附领域具有广阔的应用前景。
  • 电场预处理对养猪废水处理中藻菌共生体膜污染的影响研究
    周玮钰, 卓梦琼, 王圣智, 田茂芝, 万瀚宇, 李昆
    水处理技术. 2024, 50(8): 56-61.
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    将电场预处理与藻菌共生膜生物反应器相结合可以有效提高养猪废水处理的效果和生物质产量。然而,电场预处理对微生物分泌的胞外聚合物及其在超滤过程中膜污染的影响和作用机制还需要进一步研究。本研究通过设置多组实验对比分析来考察经过电场预处理和未经电场处理的废水在藻菌共生体处理后,EPS组分的通量衰减特征和膜污染模型的变化趋势。同时,利用多种表征手段对各EPS组分在超滤膜污染方面的贡献和作用进行对比分析,以探究电场对藻菌共生体膜污染的影响和作用机制。研究结果显示,相比未经电场处理组,电场预处理组的膜污染程度明显较轻,电场预处理能够显著影响微生物分泌的EPS,并有效地延缓膜污染的发生。进一步的过滤实验揭示了不同EPS组分对膜污染的贡献,SMP对膜污染的贡献最大,其次是LB-EPS和TB-EPS。同时,膜面污染物成分的测定结果表明,多糖和蛋白质类物质是造成膜污染的主要成分。在EPS各组分中,蛋白质、多糖和腐殖酸的含量在SMP中最高。因此,合理调控SMP在EPS中的比重是控制膜污染的关键因素。
  • 改性玉米芯磁性重金属吸附剂的制备与吸附性能研究
    范拴喜, 侯宪东, 张楠, 孙旻涵
    水处理技术. 2024, 50(8): 62-69.
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    重金属废水进入环境难以降解,严重影响到水环境、土壤环境,甚至人类健康。因此,废水中重金属的去处迫在眉睫。玉米芯本身具有良好的亲水特异性和丰富活性基团,对重金属离子等能有效的吸附。本研究以玉米芯为原料,通过物理化学改性,探索最佳的改性制备方法,获得了玉米芯改性磁性重金属吸附材料,采用SEM、XRD、IR对其吸附材料的表面形态及微观结构进行观测与分析,研究了最佳的吸附条件,探索了吸附热力学、动力学等理论。研究结果显示,最佳的制备条件为氮气保护下加酸pH调节至4,震荡1 h,加氯化镁20%,亚铁与铁30%,氢氧化钾调节pH为11,温度50 ℃,震荡3 h后,过滤烘干后马弗炉450 ℃保持2.5 h;SEM、XRD、IR结果显示改性后获得的磁性重金属吸附材料微观结构发生了变化,提高了吸附效率;最佳使用条件为pH为5,常温下最佳的吸附时间2 h,最佳适用浓度Pb和Zn≤150.0 mg/L,Cd、Cr、Cu最佳适用浓度≤100.0 mg/L,最佳的投加量为20 g/L;获得的改性玉米芯磁性重金属吸附材料吸附符合准二级动力学模型,为物理吸附,属于吸热反应。所制备的改性玉米芯磁性重金属吸附剂对重金属离子具较高的吸附性能,是一种绿色、廉价、易回收的重金属吸附材料,有望用于重金属离子废水的处理。
  • 光纤负载TiO2/VC-CN薄膜光催化降解药厂废水中有机污染物
    刘云庆, 王天行, 朱纹熠, 王兴磊, 巢云龙, 易丙豪
    水处理技术. 2024, 50(8): 70-74.
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    设计溶胶-凝胶结合浸渍-提拉技术,将具有优异光催化氧化性能的TiO2/VC-CN粉末涂覆在石英光纤上,开发光纤负载TiO2/VC-CN薄膜光催化反应器。在模拟太阳光辐射下,考察了光纤负载TiO2/VC-CN薄膜降解实际工业污水及其水中混合有机污染物的性能,以及催化剂薄膜的循环使用情况。研究表明,将TiO2/VC-CN异质结优异的光催化氧化性能与光纤独特的光传播方式相结合,实现了实际工业污水的高效降解,模拟太阳光辐射8 h后,模拟污水的COD去除率达60.9%。此外,污水中的混合有机污染物均可被有效降解。重要的是,光纤负载TiO2/VC-CN薄膜具有良好的循环使用性能,循环使用过程中无需分离催化剂且可基本保持其活性无明显降低。
  • 微塑料对生物除磷工艺的影响及微生物学机制探究
    王宏涛, 姜楠, 李洋, 雷恒
    水处理技术. 2024, 50(8): 75-80.
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    微塑料（MPs）是生活废水内常被检出的新污染物,然而关于MPs如何影响强化生物除磷工艺及相关机制的研究较少。因此,本工作构建了序批式EBPR工艺,通过控制进水聚苯乙烯微塑料浓度,考察了MPs对EBPR的影响并揭示相关机制。结果表明,MPs对EBPR具有剂量效应,低于0.3 mg/LMPs对EBPR性能及污泥特征影响不明显,而超过3.0 mg/LMPs降低了EBPR对污染物和营养盐的去除,并降低污泥浓度,提高胞外聚合物含量。在10.0 mg/L MPs组别内,COD、NH4+-N和总磷（TP）去除率分别下降至84.6%~89.5%、84.9%~89.6%和74.6%~77.8%,污泥浓度下降至4.08~4.16 g/L,但EPS含量增加至123.6~126.5 mg/g。机制分析表明MPs抑制了厌氧阶段TP的释放及好氧阶段TP的吸收。高浓度MPs降低了与污染物和营养盐去除相关关键酶的活性。MPs降低了微生物Proteobacteria和Chloroflexi门级别的相对丰度。研究结果为EBPR工艺处理含MPs废水提供一定的数据支撑。
    • 应用技术
  • 人造沸石和PFS去除城镇生活污水氨氮和总磷的实验研究
    吴永明, 涂勋, 吴留兴, 郭雨婷, 李昆, 邓觅
    水处理技术. 2024, 50(8): 81-86.
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    采用人造沸石和聚合硫酸铁（PFS）处理污水中氨氮和总磷,人造沸石实验采取连续进水模式,从沸石投加量、曝气量和流速（水力停留时间）多角度考察对污水中氨氮的去除,PFS实验从浓度、搅拌转速、混凝时间、沉降时间和取样深度多方面考察对污水中总磷的去除。结果表明：对于NH3-N去除,单独曝气或人造沸石均效果不佳,去除率分别达10.01%±1.69%和49.49%±5.08%,但两者共同作用可极大提升去除效率,达90.55%±1.41%;水力停留时间在2.4~5.5 h范围内越长氨氮出水浓度越低,5.5 h时最低为（2.81±0.14）mg/L。对于TP去除,低浓度PFS（50、100 mg/L）表现出的去除效果不明显,去除率仅达6.62%~10.39%,至400 mg/L时去除率达89.58%±0.79%;转速110 r/min增加至205 r/min,TP去除率仅相差0.27%~3.77%;混凝时间由1 min增至10 min,去除率由52.36%±3.84%提升至87.30%±0.99%,且15 min为最佳沉降时间,之后TP质量浓度趋于平衡;不同取样深度对TP去除无较大影响;最佳实验参数组为PFS浓度400 mg/L,转速110 r/min,混凝10 min后沉降15 min,液面以下池深10%（约2 cm）处取样,出水TP质量浓度可达（0.17±0.01）mg/L,去除率达（89.58±0.79）%,明显优于GB 18918–2002一级A标准。人造沸石和PFS在城镇生活污水氮磷突发状况及深度处理,如某些工艺阶段设备突发事故导致不能运转的紧急情况或出水有深度处理需求的场合具有一定的技术研究和实际应用价值。
  • SBR–Fenton–两级BAF组合工艺处理垃圾渗滤液的研究
    陈福坤, 邓海涛, 陆冬云, 吴琴琴, 李琴
    水处理技术. 2024, 50(8): 87-91.
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    垃圾渗滤液经过“UASB-短程硝化-厌氧氨氧化”工艺处理后,出水COD=1 942~2 062 mg/L、BOD5=268~380 mg/L和ρ（TN）=100~140 mg/L,BOD5/COD=0.13~0.18,污染物浓度仍很高,可生化性差。采用“SBR-Fenton-两级BAF”组合工艺对渗滤液厌氧氨氧化出水进行深度处理,SBR采用间歇曝气方式运行,ρ（DO）=3~6 mg/L、ρ（MLSS）=3 500 mg/L、BOD5污泥负荷为0.3 kg/（kg·d）、HRT=5 h,Fenton反应的条件为：pH=4.0、n（Fe2+）/n（H2O2）=1∶3、m（H2O2）/m（COD）=2∶1;两级BAF系统中,一级BAF为缺氧运行,二级BAF分上下两个分区,下分区的运行状态可根据TN浓度灵活切换为缺氧或好氧状态。运行结果表明：出水COD、BOD5、NH4+-N和TN分别为65~83、4~9、0.04~0.21、22~31 mg/L,平均去除率分别为96.1%、98.0%、99.4%和77.7%,运行成本约12.9元/t,系统运行稳定,抗TN冲击负荷强,没有浓缩液产生,出水指标均优于《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889–2008）表2排放标准,可实现渗滤液的全量化处理。
  • 生物表面活性剂烷基多苷强化含油污泥厌氧资源化利用的机制解析
    孙熠, 李永涛
    水处理技术. 2024, 50(8): 92-97.
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    为了探究生物表面活性剂烷基多苷（APG）对含油污泥的厌氧资源化利用的影响,构建了序批式厌氧污泥反应器,探究了APG的含量对含油污泥资源化利用的影响,结果表明APG能够高效地提高含油污泥厌氧发酵产挥发性脂肪酸（VFA）,且APG的最佳含量为6%,对应VFA的最大浓度为186.5 mg/g VSS。APG促进了VFA内小分子羧酸如乙酸和丙酸的占比。APG提高了含油污泥的溶出和水解过程,促进了有机质的释放。此外,APG有效促进了油脂的释放与利用,在6% APG组别内,油脂利用率高达75.6%。酶活性分析揭示APG促进了负责水解方面蛋白质和淀粉酶,酸化过程PTA、AK和BK的相对活性。APG促进了含油污泥厌氧发酵内副产物氨氮和磷酸盐的释放。研究结果拓宽了APG的应用范围并为含油污泥的资源化提供备选方案。
  • 气升式环流反应器在生化处理中的中试试验
    吴振虎, 顾镛, 袁方, 杨强
    水处理技术. 2024, 50(8): 98-102.
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    生化处理是炼油废水处理过程中的关键环节,目前的生化处理工艺以氧化塘、SBR为主,但好氧反应区域存在气液混合不均匀、发泡尺寸较大等问题,进而导致氧气利用率低、能耗高。为提高生化反应效率,缩短曝气时间,本文设计了气升式环流反应器（ALR）,通过安装微细气泡曝气盘配合曝气环产生分形气泡以强化气-液-固三相传质和混合,将二级生化处理单元中的好氧反应区和沉淀区集成在同一个反应器内,并开展了中试试验。研究对比了ALR和SBR对气浮出水的处理效果,衡量了两者的技术经济性指标。试验结果表明：在ALR与SBR在油含量、COD和氨氮去除效果相当的情况下,ALR的污泥负荷提升了10倍,COD容积负荷提升了5倍;同时,ALR的吨水处理的鼓气量减少了57%,吨水处理占地面积仅为SBR的50%左右,吨水处理的能耗降低了22.9%,解决了传统生化处理工艺占地面积大、能耗高等问题,为未来生化反应器的升级改造提供了重要参考。
  • Fenton耦合A/O-MBR工艺体系处理印染废水
    张涵, 邓风, 张璐, 周亮, 喻学敏, 黄纯凯
    水处理技术. 2024, 50(8): 103-109.
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    近年来,印染行业水处理标准不断提高,印染废水中难降解有机物浓度高、传统缺氧/好氧工艺（A/O工艺）达标难等问题亟待解决。本研究开发了Fenton、A/O工艺与MBR（膜生物反应器）的耦合工艺处理印染废水,开展Fenton+A/O-MBR工艺和A/O-MBR+Fenton工艺对比研究,对反应器中微生物菌群结构进行了初步分析。结果表明,该组合工艺对印染废水中常规污染物均具有良好的去除能力,在水力停留时间（HRT）为72 h条件下,两套工艺对COD的总去除率分别为93%与81%,NH3-N的去除率分别为97.9%与92.2%,表现出高效的除碳脱氮特性。反应器内的微生物16S rRNA多样性结果表明,活性污泥在A/O-MBR系统内仍然可以保持较好的生物种类多样性,前置Fenton预处理对A/O-MBR系统内的异养微生物与氮循环微生物菌群结构产生一定影响,从而造成污染物去除效果的差异。然而,Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidetes和Planctomycetes是两套A/O-MBR反应器中缺氧和好氧池污泥的优势菌门。
  • 共包埋亚硝化-厌氧氨氧化-反硝化菌固定化处理氨氮废水的研究
    段秀梅, 尹鑫, 冷杰雯, 刘欢, 姜莉莉, 王立亮
    水处理技术. 2024, 50(8): 110-114.
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    提供了一种通过亚硝化菌、厌氧氨氧化菌和反硝化菌的共固定化来获得同时短程硝化、厌氧氨氧化（anammox）和反硝化生物脱除氨氮的有效方法。通过批式实验确定了最佳溶解氧质量浓度（DO）为1.2 mg/L,短程硝化、厌氧氨氧化和反硝化生物量比例为1∶2∶1。在连续运行实验中,总氮（TN）负荷为1.5 g N/（L·d）,TN最大去除负荷分别为1.44 g N/（L·d）,COD去除率升高。扫描电子显微镜（SEM）显示,培养100 d后,微生物数量大幅增加。结果表明：共固定亚硝化、厌氧氨氧化和反硝化微生物处理氨氮废水是一条有效的方法,可以大大截留脱氮微生物,载菌凝胶体形成外部好氧和内部厌氧微环境,为短程硝化、厌氧氨氧化和反硝化过程提供反应空间。
  • 基于多点进水和微氧控制的改良Bardenpho工艺优化试验研究
    鲍任兵, 刘赛, 徐健, 雷培树, 宋威, 邹磊
    水处理技术. 2024, 50(8): 115-121.
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    通过建设两组2.5 m3/h的试验装置,分别以改良Bardenpho工艺与改良AAO工艺运行,在同一进水条件下探索两种工艺的最佳运行参数和调控方式,并通过微氧控制、多点进水等措施,在不加碳源下实现改良Bardenpho工艺出水水质优于一级A排放标准及低碳运行,并与改良AAO工艺对比抗冲击负荷能力和运行能耗。结果表明,在16 ℃以上改良Bardenpho工艺可通过将好氧区控制在1.0~1.5 mg/L,后置好氧区DO控制在2.0~2.5 mg/L左右,并采用多点进水比55%：30%：15%强化脱氮效果,可稳定实现出水达到地表水准Ⅳ类标准的要求（TN=7~9 mg/L）,同时可节省约2.5%的能耗;在16 ℃以下可通过增大内回流、延长污泥龄和增大曝气量等优化措施保证出水水质达到一级A排放标准;低温下氮和磷依然是这两种工艺达到地表水准Ⅳ类的技术难点,仍需要增设强化脱氮单元和化学除磷,以保证出水稳定优质。
  • 生物炭改良曝气折流式人工湿地对生活污水的降解效果
    王军, 殷皓, 马洁晨, 陈建, 汪军, 奚姗姗
    水处理技术. 2024, 50(8): 122-127.
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    为探究生物炭对折流式人工湿地的改良效果,明确生物炭在折流式人工湿地中的最佳应用方法,构建了生物炭曝气折流式人工湿地。通过小试实验考察了添加污泥生物炭对湿地处理生活污水中污染物效果的影响,研究了不同曝气时间和水力负荷条件下,湿地对污染物去除效果的变化,并确定合适运行参数。结果表明：添加污泥生物炭对折流式人工湿地净化污水有显著改良作用,对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别提高了5.41%、5.31%、12.16%、25.46%;随着曝气时间增加,COD、NH4+-N的去除率增加,而TN和TP的去除率先升高后降低,适当的曝气时间才是高效去除污染物的关键;随着水力负荷增加,COD、NH4+-N、TN、TP的去除效果均下降;在曝气条件为0.5 L/min,4 h/d,水力负荷为0.37 m3/（m2·d）时,污泥生物炭改良的曝气折流式人工湿对污染物的去除效果最佳。因此,添加污泥生物炭能够实现折流式人工湿地对污染物的高效去除,将其用作湿地基质具有广阔应用前景,对人工湿地去除生活污水的工程应用具有一定参考价值。
  • 碳源种类对生物除磷颗粒污泥效能及微生物群落特征的影响
    张祥霖, 王艳萍
    水处理技术. 2024, 50(8): 128-133.
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    碳源种类对污水生物除磷过程发挥重要作用,然而碳源种类对生物除磷好氧颗粒污泥（AGS）的效能及微生物群落结构的影响至今不明确。因此,本工作在中温条件下探究了碳源种类（乙酸、丙酸及两者混合）对生物除磷AGS的影响。结果表明混合碳源利于AGS对污染物及营养盐的去除。混合碳源组别COD和磷酸盐去除效率分别高达95.9%~97.8%和96.8%~98.5%。混合碳源提高了AGS浓度,促进了胞外聚合物的分泌,并提高各层EPS含量。混合碳源降低了污泥体积指数,提高了污泥沉降性。胞内聚合物分析表明混合碳源提高了聚羟基脂肪酸酯（PHA）的含量但降低了糖原质含量。微生物群落分析表明混合碳源组别内微生物丰富度和多样性均高于单一碳源,且混合碳源组别内,属水平上Candidatus Accumulibacter、Acinetobacter的相对丰度高于其他组。研究结果为生物除磷AGS的高效处理混合碳源废水提供一定的数据支撑和理论依据。
  • 纳米塑料对好氧/缺氧生物反硝化脱氮系统的影响探究
    李曼, 祁丽, 彭静波
    水处理技术. 2024, 50(8): 134-139.
    摘要 | 全文链接 | 引用本文 可视化 收藏
    为了探究纳米塑料（NPs）对好氧/缺氧生物反硝化脱氮性能的影响,设置四组序批式反应器（SBR）,通过控制进水NPs含量（0~2 000 μg/L）,在30~35 ℃环境下考察了NPs对SBR内污染物去除和生物脱氮性能、污泥特征及微生物群落特征的影响。结果表明,低浓度NPs未能影响生物脱氮,而超过500 μg/L NPs降低了污染物及生物脱氮性能。高浓度NPs降低了污泥内混合液总悬浮固体浓度及有机质占比,并降低了污泥沉降性。NPs能提高污泥胞外聚合物含量并增加其内蛋白质和多糖含量,在2 000 μg/L NPs内,EPS含量提高至105.2~112.5 mg/g,PN和PS含量分别提高至70.9~71.8 mg/g和39.8~42.5 mg/g。典型周期研究发现NPs促进了NO2--N和NO3--N的积累。高浓度NPs降低了比耗氧速率,抑制微生物代谢。微生物群落结果研究表明NPs降低Proteobacteria、Bacteroidota的相对丰度。研究结果为生物脱氮系统处理含NPs废水提供了一定的理论依据。
    • 工程实例
  • CDRO+MVR技术在西北某化工园区污水再生利用案例中的设计应用
    唐章程, 贾建伟, 党晓宏, 杨坤, 李学瑞
    水处理技术. 2024, 50(8): 140-144.
    摘要 | 全文链接 | 引用本文 可视化 收藏
    西北某化工园区拟对其污水处理厂达标排放的准IV类水标准的尾水进行再生水回用,设计工艺拟选用CDRO + MVR的处理工艺,达标产水经送水泵房送至各用水点。反渗透浓水进一步浓缩后采用MVR设备蒸发结晶,结晶产品通过分盐处置最终形成工业级氯化钠及硫酸钠,剩余杂盐外运至危废处置中心集中处理,实现近零排放。本工程的设计实施以期为相关工程提供借鉴参考。
  • 某低碳氮比污水处理厂MBBR氧化沟+深度处理工程案例
    尚兴宝, 颉调云, 王小红
    水处理技术. 2024, 50(8): 145-148.
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    西北黄土塬地区某污水处理厂处理规模2×104 m3/d,采用改良型氧化沟工艺,提标改造工程建成后出水水质由《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918–2002）一级B提高至一级A标准。针对原水低碳氮比、高悬浮物水质特性,提标改造工程采用强化生物脱氮除磷处理和增加深度处理流程的措施,即采用MBBR氧化沟+高效沉淀池+反硝化深床滤池+次氯酸钠消毒工艺,实际运行中各项出水水质指标达到或优于一级A排放标准。污水处理单位运营成本及总成本分别为1.40、2.73元/m3。
  • 都江堰市某市政污水处理厂提标改造工程实例
    余晓倩
    水处理技术. 2024, 50(8): 149-152.
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    都江堰市某市政污水处理厂处理规模为30 000 m3/d,原先执行的是GB 18918–2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。为了满足DB 51/2311–2016《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》中的城镇污水处理厂污染物排放浓度限值,该处理厂于2019年6月进行了提标改造。然而,由于出水标准较高,现有主体构筑物池容有限,厂区内提标扩建用地紧张,因此设计了一种深度处理组合工艺。该工艺在原有处理方式的基础上增加了AAO池、反硝化生物滤池、混凝沉淀和过滤。该工艺能有效去除COD、氨氮（NH3-N）、悬浮物（SS）、总氮（TN）和总磷（TP）等指标,保证出水稳定达标。
  • 化纤废水处理工程深度提标改造及成效分析
    姚伟英, 白赞章, 陈越, 叶伟胜
    水处理技术. 2024, 50(8): 153-156.
    摘要 | 全文链接 | 引用本文 可视化 收藏
    本文简述了某化纤企业1 000 m3/d污水站升级改造工程的设计、调试及运行成效,采用了分质预处理+两级A/O+深度处理工艺处理酯化废水、油剂废水等废水,工程实践表明,该工艺运行稳定,处理效率高,COD去除率可达99%,出水满足《地表水环境质量标准》（GB 3838–2002）中的Ⅳ类标准,可回用于车间生产。
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