水处理技术杂志

水处理技术杂志2023年第4期

• 面向碳中和的污水低能耗脱氮及氮回收技术探讨

  王伟1, 王明刚2, 刘丽娜1, 张鑫1, 彭永臻3,*

  为应对严重的水污染问题,污水排放标准越来越严格。污染物的深度去除,通常需要消耗大量的电能并经常性投加大量的化学药剂,这导致污水厂间接碳排放量巨大,环境效益降低,违背低碳可持续发展的原则。污水碳中和的达成可通过节能降耗、资源回收以及自身产能来实现。在能源紧缺,实现碳中和迫在眉睫的背景下,全面推进节能降耗技术的应用是最现实且有望短期实现的策略。脱氮是目前城市污水处理厂的关键任务,能耗占比大,本文即针对现有的污水脱氮途径和技术,从降低能源消耗以及实现资源回收两个方面出发,对能耗低、具有可持续性且具有应用前景的工艺进行总结。重点对厌氧氨氧化工艺（Anaerobic ammonium oxidation, Anammox）,以及能实现能源回收的CANDO（Coupled aerobic-anoxic nitrous decomposition operation）工艺进行更为全面系统的综述,指出现有的技术问题和研究瓶颈,以期为污水脱氮技术的低碳发展及工程应用提供参考。

• 氧调控强化人工湿地脱氮性能的研究进展

  王荣震, 张馨文*, 冯成业, 杨文浩, 佟凯, 王煜斌

  对人工湿地中溶解氧的主要来源进行了描述,主要包括进水携氧、植物供氧和大气复氧等;探讨了表面流、水平潜流、垂直流人工湿地各自的氧分布特征;重点论述了现有人工湿地氧调控策略及其优缺点,包括机械曝气氧调控、改善进出水方式氧调控、强化自然通风氧调控、优化湿地结构氧调控、改良基质氧调控和优化动植物氧调控;对今后人工湿地氧调控的研究方向进行了展望,建议从曝气方式、大气复氧、动植物优化以及自养型脱氮工艺等方面加强湿地氧调控,从而进一步提高人工湿地的脱氮性能。

• 污水污泥无害化改性生物碳基有机肥的研究进展

  李有文1, 查向浩1, 牛鸣光2, 丁志强3, 张玉才1,*

  污水污泥因其数量巨大,处理难度较高,探究处理新工艺已显得十分迫切。为深入解决污泥处置与矿物肥料紧缺的问题,以污水污泥无害化处理改性有机矿物肥料的研究为引导,简述了有机矿物肥料在改善作物生长与减少营养物质在环境中的损失方面的极大潜力。通过回顾近些年矿物肥料的需求量、价格与时间的关系,分析污水污泥的处置方式与所含有机成分对提高土壤肥力的作用,表明污水污泥无害化改性生物碳基有机矿物质肥料在提高土壤肥力的效果方面具有极大的应用前景。通过总结和对比可预测将污泥中提取的有机矿物肥料经添加矿物元素后进行有效改良,并加入一定量的酸或碱进行灭菌后,可显示出比常规肥料更加高效的作物产量反应值,同时营养物质的缓慢释放效应显示出更加高效和持久的肥效释放能力。

• 电絮凝技术深度除低浓度磷的研究进展

  杨亚红, 朱立帆, 杨兴峰, 李阳滢, 马鹏锦

  现代工农业的快速发展使得去污水、除废水的需求只增不减。磷元素因其在低浓度下仍能引起水体富营养化而受到广泛关注。去除低浓度磷的传统方法不多且存有一定缺陷,电絮凝作为一种绿色高效的电化学方法可弥补之前处理工艺的不足。因此,从电絮凝除磷技术的原理及其发展历程入手,论述了该技术不同操作参数,包括阳极材料、电流密度、电解时间、pH、初始磷酸盐浓度及流速等对电絮凝除磷的影响,举例说明了该技术在实际去除水中低浓度磷中的应用,总结了近年来去除低浓度磷酸盐的电絮凝优化工艺及发展状况,最后指出电絮凝去除低浓度磷技术的局限性,这将有助于电絮凝技术的研究、开发及应用,为减少我国污水中磷排放,维护水生环境的绿色健康提供支持。

• 有毒、生化难的阻燃剂四溴双酚A生产废水优化处理的研究

  王昶1, 邵维敏1, 郝林林1, 邱炜2, 周青云2

  针对阻燃剂四溴双酚A生产综合废水组成复杂、具有刺激性有毒气味、难以生化降解的特点,采用资源化为主体的优化处理模式,使用顶空气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）,调查废水中难以生化降解的组成,根据实际生产工艺,构建酸化分离、絮凝净化、活性炭吸附以及离子交换深度处理,实现对实际四溴双酚A生产综合废水的有效处理。实验结果表明,综合废水中含有的有机物主要有甲苯、氯苯、2,4-二溴苯酚、2,6-二溴苯酚和2,4,6-三溴苯酚,其中2,4,6-三溴苯酚具有强烈的刺激性气味和毒性;酸化分离过程的pH最佳操作条件为3.1,此时酸析出对以上五种物质的去除率分别为81.0%、70.7%、64.76%、54.26%和90.52%,固体物每升回收5.2 g,有效降低了后续处理的负荷;絮凝净化去除酸析出过程悬浮在污水中的微小颗粒物,其去除率分别为55.4%、14.9%、0%、0%以及14.1%,上清液的浊度达到1.8 NTU;活性炭吸附的去除率分别为3.1%、81.23%、99.75%、100%和92.41%,刺激性气味已基本消除;最后离子交换深度处理的去除率分别为3.1%、100%、100%、100%和100%,上清液无色无味、清澈透明,为阻燃剂生产废水的有效处理提供了一个重要途经。

• CNTWs-PVDF复合导电膜的制备及抗生物污染性能研究

  韩硕1, 邵林2,*, 张朝晖1, 康志雄1, 马聪1, 王亮1

  选择高导电性、高分散度和高长径比的碳纳米晶须（CNTWs）,通过两步相转换法制备了CNTWs-PVDF导电复合膜。结果表明,制备的导电膜具有特殊的双层孔道结构和较强的亲水性。该导电复合膜的导电性达到0.15 S/m,比共混法制备的导电膜导电性能提高33%。施加-1.5 V电压时CNTWs-PVDF导电膜表现出良好的抗生物污染性能,且多次反洗后导电复合膜依然保持良好的导电性,说明导电层的机械稳定性良好。

• 工业废水处理中除硅工艺研究

  祝海涛1,2, 吴雅琴1, 杨波1

  采用混凝法对废水进行除硅处理,考察镁剂投加量、pH、碱类型、反应时间及絮凝剂等因素对硅化合物去除效果的影响,确定最佳除硅工艺参数。实验结果表明,在镁剂投加比耗为11,用Ca（OH）₂调节pH至10.5,反应时间为45 min,使用絮凝剂等条件下除硅效果最佳。另外采用分步除硅除硬工艺对含硅废水处理后,硅含量降低至10 mg/L以下,硬度降低至20 mg/L以下。该研究通过工艺参数调变有效去除工业废水中硅化合物,为废水除硅工艺优化提供参考。

• 响应曲面优化改性沸石的制备及其对水中氨去除特性

  徐金兰1,2,3, 刘成海1,2,3, 陈飞洋1,2,3, 杨志林1,2,3, 师启航1,2,3, 张鑫1,2,3

  采用柠檬酸钠联合高温煅烧制备改性沸石,利用响应曲面法优化制备参数,通过批次吸附实验探究了改性沸石去除水中氨的特性及机理。结果表明：柠檬酸钠质量分数为2.24%,煅烧温度为395.72 ℃,煅烧时间为3.58 h条件下制备的改性沸石效果最佳;在投加量为10 g/L条件下处理20 mg/L氨,去除率达到80.21%,较天然沸石提高35.62%。SEM和BET表明改性后沸石孔径增大了1.48倍。吸附氨的最佳pH为6,阳离子共存对吸附氨的影响顺序为：K⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺;拟二级动力学和Langmuir模型可更好地描述氨吸附过程,改性沸石循环5次后的氨去除率依然可达70.49%。本研究制备的改性沸石可作为吸附剂用于水中氨的高效去除。

• 18-冠-6/KOH催化双甘氨肽修饰抗氧化聚酰胺反渗透膜的制备

  冯向东1,2, 王金燕3, 秦刚华1,2, 叶青4, 姚之侃3,*, 张林2,3

  反渗透是热电行业水处理的核心技术,提高反渗透膜的抗氧化性是保证该技术稳定运行的关键。本研究采用冠醚（18-crown-6）与KOH的复合缚酸剂体系催化界面聚合反应过程,该缚酸剂通过促进酰氯单体的部分水解,使膜表面大量生成具有反应活性的羧酸基团;进一步采用化学接枝法将具有抗氧化性能的双甘氨肽功能分子负载到反渗透膜表面,获得了分离性能与抗氧化俱佳的聚酰胺反渗透膜材料。

• 典型磺胺类抗生素电催化降解机制研究

  郑天瑜1, 周雪辉1, 姚硕2, 肖飞2, 邢璇1,*, 任华堂1

  构建了以掺硼金刚石电极为阳极,不锈钢电极为阴极的电化学氧化系统,选择了4种结构相似的磺胺类抗生素,磺胺嘧啶（Sulfadiazine,SDZ）、磺胺二甲基嘧啶（Sulfadimethyrimidine,SMT）、磺胺对甲氧嘧啶（Sulfadimethyrimidine,SMD）和磺胺多辛（Sulfadidoxine,SDM）作为目标污染物进行降解。本研究利用液相色谱法测定SAs浓度变化,利用TOC表征SAs的矿化率,同时利用LC-MS测试中间产物种类,结合DFT推算可能的反应活性位点,进而推测4种SAs可能的降解途径。结果表明,4种SAs本身的降解速率差异明显,SMT的降解速率常数明显高于SDZ、SDM和SMD;TOC去除率则为SDZ>SMT>SMD>SDM。这一现象说明SMT分子本身容易被转化,而中间产物进一步矿化困难;SDZ分子本身氧化效率不高,但一旦降解后的中间产物氧化容易。中间产物分析结果表明,四种SAs都发生苯环上氨基逐步氧化成硝基的反应,SDZ氧化过程中会发生杂环的断裂,而SMT、SMD和SDM则会发生重排,形成更为稳定的中间产物,导致后续矿化困难。

• EPDM/PVDF阳离子交换膜的制备

  吴法东1, 王炳辉1, 王小娟2, 商先栋2, 高学理2

  本文采用EPDM、PVDF、苯乙烯和二乙烯基苯为原料,浓硫酸为磺化剂,制备出具有互穿网络结构的阳离子交换膜。通过研究,对比不同品牌不同型号EPDM、共混基材比例、基材与苯乙烯比例、磺化时间和磺化温度对膜性能的影响。优化后的EPDM阳离子交换膜具有良好的综合性能：交换容量1.8~2.0 mol/kg,面电阻为5~6 Ω·cm²,溶质扩散系数5~6×10^-3 mmol/（cm²·h·mol·L^-1）,其在电渗析过程中展现出的低电阻、低能耗和较高的电流效率,使得EPDM阳离子交换膜具备潜在的竞争优势。

• 短纳米通道的盐浓度梯度差发电性能

  沈佳皓, 陈伟宇, 伍根生*

  为了优化短纳米通道的盐浓度梯度差发电性能,运用有限元仿真方法计算了NaCl、LiCl、CaCl₂和MgCl₂ 四种阴离子相同且阳离子扩散系数小于阴离子的盐溶液在不同浓度比下用作短纳米通道浓差发电时的性能。分析了离子扩散系数、价态和通道尺寸对短纳米通道发电性能的影响。结果表明对于壁面带有负电荷的短纳米通道（长度小于10 nm）,当浓度比较低时,溶液中阳离子的扩散系数越大其产生的最大功率越大;当浓度比较高时,溶液中阳离子的扩散系数越小其产生的最大功率越大;与一价阳离子溶液相比,二价阳离子溶液在低浓度比下获得的最大功率较低,在高浓度比下获得的最大功率较高;整体上四种盐溶液在高浓度比下获得的最大功率较大,并且高浓度比下浓度比越高、纳米通道的长径比越小产生的最大功率越大。当通道长径比降低至0.2（孔长2 nm,孔径10 nm）时,利用浓度比为3 000：1的MgCl₂溶液进行盐浓度梯度差发电可获得113 pW的最大功率。

• 竹基生物炭湿地基质对双酚A和磺胺甲恶唑的吸附特性研究

  张恒峰1,2, Mawuli Dzakpasu1,2,*, 王晓昌1,2, 郑于聪1,2

  以竹子为原料通过高温热解方法制备了竹基生物炭基质,并用于水中双酚A（BPA）和磺胺甲恶唑（SMX）的吸附。通过比表面积和孔径分析、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪对竹基生物炭进行表征分析。结果表明：竹基生物炭吸附BPA和SMX符合伪二级动力学和Freundlich等温吸附模型,表明吸附机制是化学吸附过程,属于多分子层吸附。随溶液pH增加,竹基生物炭对SMX吸附量先增加后减小,pH=5时出现最高吸附去除率40.1%;然而,竹基生物炭对BPA吸附量溶液pH增加呈现逐渐减小趋势。水中共存腐殖酸对SMX的吸附有明显抑制作用,但腐殖酸和BPA通过氢键作用和π-π作用有力结合进而整体上促进了生物炭对BPA的吸附。

• “离子对”模板构建高性能海水膜的研究

  孙佳楠1,2, 陈可可3,*, 薛立波3, 徐子丹3, 郑晓峰1

  本研究将水相中的阴、阳离子表面活性剂作为离子对模板通过界面聚合制备高性能反渗透海水膜。实验证明,当SDS-DTAC离子对表面活性剂添加量为0.1%时,海水膜的脱盐率达99.71%,水通量达50 L/（m²·h）。通过扫描电镜（SEM）分析发现添加离子对表面活性剂后,膜面出现叶片状,且随着表面活性剂疏水链的增长,叶片不断变大。罗丹明染色实验表明离子表面活性剂添加量超过0.2%以上,海水膜致密层会产生缺陷;膜的长时间运行实验证明以表面活性离子对制备的海水膜具有优异的稳定性,膜片运行一个月后,产水量仅下降10%;通过拉伸试验表明,离子对模板剂能够改变初生聚酰胺聚集结构,经过拉伸热处理后,聚酰胺层就能够达到较强的强度,强度是未热处理前1.5倍以上。以阴、阳离子表面活性剂作为离子对模板为今后高性能海水膜的制备提供了一个新方法。

• 正渗透去除微塑料效能及其响应面法优化

  魏永1,2, 罗政博1, 李贤建2, 郭子寅1, 李克英2

  试验选取PET塑料颗粒作为去除目标物,NaCl溶液为汲取液,分别考察正渗透膜通量变化及对PET颗粒的去除影响因素分析。结果表明：增大汲取液浓度、运行温度、膜面流速和PET粒径均能显著提高膜通量,且其总膜比通量也较大,但与膜通量衰减存在一定交互作用;试验周期内,在汲取液中未检测到PET颗粒,去除率可达100%。去除率分别由膜截留率及装置系统吸附率贡献,两者占比在各去除影响因素分析中有所变化,其中汲取液浓度、膜面流速和粒径对吸附率去除贡献比影响较大,而温度对其影响不显著,且相关性不强;最后用响应面法优化汲取液浓度、膜面流速和温度对总膜比通量的影响。回归模型分析表明三种影响因素影响程度为：1）在低膜面流速的条件下汲取液浓度>膜面流速>温度;2）在高膜面流速的条件下汲取液浓度>温度>膜面流速。优化方案模型的模拟预测值与实验测试值基本吻合。

• 黄铁矿活化不同类型氧化剂降解活性红X-3B效能比较

  兰健, 陈泉源, 黄昭露, 方小峰*

  以活性红X-3B为目标污染物,探究黄铁矿活化H₂O₂、KHSO₅、Na₂S₂O₈、CaO₂和KMnO₄等5种氧化剂处理模拟染色废水效能,研究了氧化剂投加量、反应时间及黄铁矿重复利用对含活性红X-3B模拟染色废水脱色率、COD去除率和TOC去除率的影响;测定了反应体系中铁离子浓度和pH变化,并通过自由基淬灭实验与电子顺磁共振实验研究产生的活性物种。结果表明,在黄铁矿活化作用下,5种氧化剂对活性红X-3B的脱色率均能达到95%以上,而黄铁矿二次回用时,KMnO₄、CaO₂和Na₂S₂O₈对活性红X-3B氧化去除效果不佳;但以H₂O₂和KHSO₅为氧化剂,黄铁矿重复利用十次,活性红X-3B脱色率均大于99%,COD去除率为42.45%和30.88%。研究认为,黄铁矿活化H₂O₂和KHSO₅氧化处理染色废水具有良好应用前景。

• 竹笋壳纤维对模拟水中Cr（VI）和Ni（II）吸附性能的研究

  邓斌, 杨成*, 祖林鹏, 王章鸿

  竹笋壳是在竹笋加工过程中产生量最大的固体废弃物之一,若处理不当会造成资源浪费和环境污染问题。通过逐级利用方式,将提取棕色素和膳食纤维后的竹笋壳纤维作为吸附剂（BFs）吸附Cr（VI）和Ni（II）。利用SEM和FT-IR对BFs表观形貌和表面官能团等理化性质进行分析;考察投加量和初始pH对吸附效果的影响,并结合吸附动力学、吸附等温线和热力学模型对吸附过程和吸附机理进行探讨。研究结果表明,BFs表面粗糙多孔且含有丰富的–OH、–SO–、C–O等官能团。在投加量分别为4.0、2.0 g/L时,BFs对Cr（VI）和Ni（II）的去除率分别可达98.8%和96.8%。准二级动力学模型和Sips模型能够更好地拟合BFs对Cr（VI）和Ni（II）的吸附过程,表明该吸附反应过程主要受化学作用主导,且Cr（VI）和Ni（II）的最大理论吸附量分别为10.58、29.70 mg/g。热力学分析显示,吸附过程Δ<em>G</em>小于0、Δ<em>H</em>为正值,说明BFs对Cr（VI）和Ni（II）的吸附为自发的吸热反应。吸附机理分析表明,静电力吸附作用和氧化还原吸附作用在BFs吸附Cr（VI）时扮演重要作用,而Ni（II）的吸附主要基于静电吸附作用、化学沉淀作用和表面络合作用。该研究为实现竹笋壳的逐级资源化利用和水体重金属污染治理提供了思路。

• 半导体含氟废水“结晶–沉淀结合超滤–反渗透”的零排放工艺研究

  施锡栋, 裘洋波, 任龙飞, 邵嘉慧*

  采用结晶-沉淀结合超滤-反渗透组合工艺对半导体产业含氟废水进行零排放处理。研究不同钙氟（Ca/F）摩尔比和晶种投加量对结晶-沉淀预处理影响效果;选择合适的超滤和反渗透膜,研究不同操作压力、进水流速、进水温度以及pH对产水通量和水质的动态影响。结果表明,利用同离子效应和晶种异相成核的原理,结晶-沉淀法不仅可以去除99.5%的氟化物,而且能降低32%的污泥含水率,便于污泥循环利用;通过超滤-反渗透膜选择性分离的原理进一步强化了除氟能力。根据产水量动态变化分析确定了组合工艺中超滤-反渗透最佳操作条件。经过双膜处理的产水,其氟化物浓度稳定在0.5 mg/L左右,低于1.5 mg/L（WHO饮用水氟化物标准）,其余指标也满足工业用水水质要求,可全部回用。

• BSBR工艺对城市污水中低浓度磷酸盐的富集优化

  张星宇1, 潘杨1,2,*, 李璐1, 李大鹏1,2, 倪敏1,2

  采用生物膜序批式反应器（BSBR）在厌氧阶段COD仅为100 mg/L的条件下对模拟废水中的低浓度磷酸盐（2.5 mg/L）实现高效去除和高倍富集。结果表明：好氧出水磷浓度<0.5 mg/L且回收液的磷浓度最高达到了 59.53 mg/L ,磷回收效率为58.63%,碳源消耗（回收每克磷消耗COD的量）为56.27 ±2.6 mg-P/mg-COD。高通量测序结果表明,当进水磷浓度由10 mg/L降至2.5 mg/L后,变形菌门的丰度从82.1%降至41.9%,拟杆菌门的丰度则从9.6%升至49.1%。在属水平,反应器稳定运行后,生物膜内优势群属主要为<em>Flavobacterium</em>（32.98%）。通过对DO、HRT和好氧厌氧进水体积比的优化,提高溶解氧和延长HRT有利于提高磷回收液浓度和磷回收效率并且降低碳源消耗。

• A2-MBBR膜工艺处理冬季农村生活污水效果

  张娜1, 汪军1, 潘成荣2, 张雷3, 陈建1,*

  通过比例式硝化液回流强化A²-MBBR膜工艺,并以冬季低温的农村生活污水为处理对象,探究此工艺的处理效果及净水机制。结果表明：此工艺可高效利用污水中的有机物进行脱氮,在气水比为10：1、30%硝化液回流至厌氧段、100%硝化液回流至缺氧段及吨水消耗16.80 g的PAC条件下,对污水中的TN、NH₄⁺-N、COD和TP的去除率达42.28%、72.53%、74.72%和82.80%,出水浓度为20.75、9.36、22.73、0.59 mg/L,出水水质达安徽省《农村生活污水处理设施水污染排放标准》（DB34/3527–2019）的一级A标准。由此可见,该工艺即使在冬季低温,依旧保持较好的污水处理效果。

• 超声–碱组合工艺对污泥释放有机物及氮磷的影响

  陈玉朋1,2, 孙光溪1,2, 徐文江1,2, 董娜1,2, 李安峰1,2,*

  污泥破解释放的有机物可以用于微生物隐形生长和反硝化脱氮,从而实现污泥减量与资源回收。然而该过程释放的氮磷可能会影响生化系统的出水水质,因此需要对污泥破解效果进行系统的评估。基于此,考察了超声-碱组合工艺对污泥中有机物及氮磷释放的影响。研究结果表明,超声-碱组合工艺可以有效的破解污泥释放有机物和氮磷,初始pH是影响物质释放的关键。正交实验结果表明,在初始pH、反应时间、脉冲比和声能量密度中,初始pH是溶解性化学需氧量（SCOD）、总磷（TP）、总氮（TN）和氨氮（NH₄⁺-N）释放的最主要影响因素,对SCOD、TP和TN释放影响显著。从碳源回收的角度出发,超声-碱组合工艺最佳的运行参数为初始pH = 12,反应时间= 70 min,脉冲比= 2：1,声能量密度=1.6 W/mL。在最佳条件下处理后,SCOD、TP、TN和NH₄⁺-N分别从23、3.66、57.6、0.85 mg/L增加到3 316、41.3、318.1、53.8 mg/L。显微镜观察的结果证实,经过超声-碱组合工艺处理后,污泥絮体被充分破碎。

• 预氧化强化微涡流絮凝处理微污染水的优化

  戴红玲1,2, 林光强1, 徐巧玲1, 贺梦杰1, 徐琪珂1,*

  针对常规混凝工艺处理微污染水时存在的药剂成本高、出水水质不稳定等问题,对比研究了高锰酸钾、二氧化氯和过氧化氢强化混凝处理微污染水的效果,并采用响应面法（RSM）建立了浊度、UV₂₅₄及COD_Mn去除率与流量、混凝剂投加量及预氧化剂投加量间的二次回归模型,研究了各因素间的交互作用对预氧化-微涡流絮凝工艺处理微污染水的影响。结果表明：高锰酸钾在降低颗粒排斥力和去除有机污染物方面优于二氧化氯和过氧化氢;结合Design-Expert软件预测值与验证实验得到最佳工艺参数如下：流量为6.5 m³/h（絮凝时间为15.7 min）、PAC投加量为20.8 mg/L、KMnO₄投加量为1.0 mg/L,此条件下浊度、UV₂₅₄、COD_Mn去除率分别为90.69%、69.26%、67.99%。优化后的工艺可为实际应用提供一定参考。

• 折流式A2O-MBR工艺启动过程及影响因素研究

  陈明月1, 刘丽红2, 温榛煌2, 石益广1, 王丽1, 刘钢2,*

  针对MBR工艺的改进和优化,构建了小试规模的折流式A²O-MBR工艺装置,将好氧池分为第一好氧池（O₁）和第二好氧池（O₂）,考察了溶解氧（DO）和水力停留时间（HRT）对处理性能的影响。进水COD、NH₄⁺-N和PO₄^3--P分别为400 mg/L、50 mg/L和5 mg/L。在HRT分别为24 h和12 h条件下,COD、NH₄⁺-N和TN的去除效果保持稳定,平均去除率为90.2%、99.4%、84.8%,平均出水分别为38.1 mg/L、0.3 mg/L和7.6 mg/L。除磷性能受好氧区DO影响较大,将O₁池DO浓度从6 mg/L下降至3.5 mg/L,除磷效果明显改善,PO₄^3--P去除率从45.0%提高至79.5%;在HRT缩短至12 h后,除磷效果保持稳定,出水平均浓度保持在1.0 mg/L。适当降低DO浓度、缩短HRT可避免聚磷菌体内PHB等内碳源过度消耗,有利于除磷效果的改善。

• 电化学–膜分离法组合工艺深度处理 化工废水中水研究

  税桂鸿, 程晓英, 刘强, 张晓磊*

  为有效处理利用化工企业废水,实现工业废水“零排放”。本研究采用了电化学-膜分离的组合工艺对化工企业排放的中水进行深度处理,并比较了电化学-微滤-反渗透,超滤-两级反渗透组合工艺对化工企业废水深度处理效果,来获得最优化的“零排放”工艺组合。结果发现,电化学-微滤-反渗透组合工艺对于COD、TN、TP的去除效果与超滤-反渗透-反渗透组合工艺大致相当,COD去除率皆接近100%。通过对不同处理工艺的三维荧光光谱分析发现,电化学-微滤-反渗透组合工艺去除的有机物的主要组分为蛋白质类物质以及腐殖酸类物质。综合不同工艺的处理效能,电化学-微滤-反渗透组合工艺可获得较高品质的出水,实现化工废水近零排放。

• 基于EGSB反应器的不同接种污泥启动厌氧氨氧化特性研究

  夏兴良, 梁志超, 苏柳, 李坤, 宋海农*

  采用两套相同的EGSB反应器,分别接种厌氧颗粒污泥和好氧活性污泥,在温度（35±1） ℃、水力停留时间6 h、上升流速为4 m/h的条件下,通过低浓度基质模拟废水进行驯化启动厌氧氨氧化,考察驯化启动厌氧氨氧化反应变化的特性以及基质浓度梯度提升和基质比对驯化系统运行的影响特性。结果表明：接种厌氧颗粒污泥和好氧活性污泥分别经过93 d和63 d后成功驯化启动了厌氧氨氧化,并经过容积TN负荷提升达到1.76 kgN/（m³?d）,TN去除率均值分别达到了83%和81%;当进水基质比为1.32时,接种厌氧颗粒污泥组的NH₄⁺-N去除量∶NO₂^--N去除量∶NO₃^--N产生量为1∶1.24∶0.15,低于理论值1∶1.32∶0.26,而接种好氧活性污泥组的为1∶1.33∶0.17接近理论值。

• 电子受体/供体生物滤柱填料对微污染水的脱氮除磷研究

  顾雨薇1, 宋新山1,2,*, 许中硕1, 王逸飞1, 葛晓燕1, 陈小华2

  通过运用锰砂、黄铁矿及PHBV等功能性填料,构建以特定方式分层填充的生物滤柱（BF-MP）和对照组滤柱（BF-MN、BF-PP、BF-CK）,为实现硝化-反硝化处理微污染水提供新方式。探究不同条件下氮转化效果,分析不同形态的氮及磷沿程变化,探索氮磷去除途径。结果表明,脱氮效果受水力停留时间（HRT）、温度（<em>T</em>）影响,延长HRT或提高温度出水总氮降低,BF-MP硝氮去除率可达100%。沿程变化表明,NO₃^--N主要在黄铁矿和PHBV混合填充区通过反硝化过程去除。BF-MP在HRT=12 h <em>T</em>=20~25 ℃时,脱氮除磷性能均较好,总氮去除率达到79.87%,磷酸根去除率达到75.19%,且长期运行出水稳定,具有良好的应用前景,为生物滤池及人工湿地的设计运行提供新思路。

• 滇南中心城市大屯海污水处理厂提标改造设计

  李丽1, 张先斌2,*, 吴星杰1, 高青荣2, 廖江2, 邹翠1

  滇南中心城市大屯海污水处理厂设计处理规模3.0×10⁴ m³/d,占地2.67 hm²,服务范围为文澜镇和大屯-雨过铺镇。污水厂原设计采用MICEAS处理工艺,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918–2002）中一级B标准,尾水排放至沙甸河后,经泸江河最终汇入南盘江。为贯彻落实云南省生态文明建设排头兵的定位要求,降低对受纳水体的污染,省住建厅要求城镇污水厂完成提标改造工作,确保出水达到一级A标准。提标改造采用“厌氧+缺氧+好氧+MBR膜池”的污水处理主体工艺（A²/O+MBR工艺）,将原MICEAS生化池改造为厌氧池+缺氧池+好氧池,新增MBR池及其工艺配套的相关辅助设施。提标后各项出水指标均能稳定达到设计要求,部分指标可达到地表Ⅳ类标准,电能节省近20%。

• 改良A/A/O+MBR工艺在全地埋式城市污水处理厂的应用

  冯天喜, 胡耀清, 张涛锋, 邸强德

  兰州市盐场污水厂扩建工程是黄河（兰州段）水污染治理项目的重要组成部分,设计规模10×10⁴ m³/d（近期设备安装规模7.5×10⁴ m³/d）,采用“环境友好、土地集约、资源利用”的全地埋式污水厂建设理念,地下箱体结构为污水处理设施,地面上为景观公园。污水处理主体工艺采用改良A/A/O+MBR工艺,出水经UV消毒加次氯酸钠消毒后外排或回用,污泥采用离心脱水机脱水后外运处置。工程投入运营后,出水指标稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918–2002）一级A标准。该工程的建成投运为黄河流域兰州段水质改善提供了基础保障,对改善黄河兰州段水系生态环境,推动黄河流域生态保护和高质量发展起到重要作用。

• 缺氧–好氧–接触氧化–砂滤–消毒工艺处理调味品厂生产污水

  丁鑫末, 杨宇航, 崔玉, 段仁静, 戴捷*

  采用缺氧-好氧-接触氧化-砂滤-消毒工艺处理具有较高COD、NH₃-N、SS和色度的荆州市某调味品厂生产废水,污水设计处理规模为100 t/d。连续80 d的运行结果表明,在水质波动较大的情况下,污水处理系统对于COD、NH₃-N、SS、色度的去除率仍可分别保持达92%、82%、91%、99%,出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中<xref ref-type="table" rid="T4-1000-3770-49-4-149">表4</xref>的一级标准。各工段污水三维荧光图谱分析结果显示,该工艺可显著降低色氨酸、类胡萝卜素及芳香类蛋白质含量,对疏水酸及类富里酸也可做到一定程度的去除。工程实践表明,该处理工艺操作简单,系统稳定,具有良好的经济效益和环境效益,对于同类调味品厂生产废水的处理具有参考意义。

• 精细化工园区新建污水处理工程实例

  杨洁1, 陈亢利1,*, 陈岳松2

  如东洋口精细化工园区污水处理厂新建20 000 m³/d污水处理设施来满足园区污水处理需求。对比一期污水原有处理工艺以及改造工程,二期新建污水处理主体工艺为“事故调节池+水解酸化池+A/O+O₃/BAC+UF/NF（一期与二期共用）”。由于某些因素影响,新建污水处理工程中UF+NF工艺暂不建设。经后期调试运行后,二期出水水质达到一期污水执行的排放标准,二期污水处理工艺相比一期更为稳定且运行费用更低。