生物炭因其比表面积大、表面官能团丰富和孔隙结构发达等优势在废水处理领域具有广阔的应用前景。未改性生物炭对污染物的吸附性能不理想,可通过改性方式提升其吸附性能。总结了生物炭的制备条件(热解温度、升温速率、保温时间)和改性方法(酸/碱改性、老化改性、有机物改性、纳米材料改性、蒸汽改性和球磨改性)对生物炭吸附去除污染物的影响。概括了生物炭对重金属离子和有机污染物的吸附机理,其中生物炭吸附去除重金属离子的相互作用包括静电吸附、离子交换、物理吸附、表面络合、共沉淀等,而吸附去除有机污染物的相互作用包括孔隙填充、疏水作用、π-π电子供体-受体作用、静电吸附、氢键作用。阐述了生物炭在环境治理中的应用,包括吸附重金属离子、吸附有机污染物和生物炭再生。最后指出生物炭在制备和应用方面的环境风险,为高效生物炭吸附剂的设计、应用和环境风险管控提供理论和数据支撑。
膜法脱盐技术具有分离效率高、适用范围广等优势,在碳达峰与碳中和的战略背景下,高能耗仍是膜脱盐技术的关键瓶颈之一。在海岛等缺少稳定供能的地区,开发基于可再生能源的新型膜脱盐技术可为膜法脱盐的应用普及提供关键技术支撑。首先简述了易与可再生能源系统相耦合的反渗透及电渗析脱盐原理,系统总结了基于太阳能、风能、盐差能等可再生能源的膜脱盐技术及其工作原理与运行效果,指出目前基于可再生能源的膜脱盐技术尚存在耦合策略不成熟、易受自然因素影响等不足,继而提出今后的研究方向应集中于深入探究可再生能源单元与膜脱盐单元间的耦合机制,并将可再生能源膜脱盐系统与电子信息技术进行深度融合等方面。
目前农业固废的安全处理与处置问题在我国农业和农村发展过程中日益突出,将生物质转化为富碳的生物炭是优化废弃物管理和环境保护的“双赢”策略。生物炭具有成本低廉、原料来源广泛、比表面积大、孔隙结构发达、表面官能团丰富和吸附能力强等优点,因此在水体重金属离子吸附领域受到广泛关注。介绍了生物炭的主要制备方法、改性方法和理化特性,阐述了农业固废生物炭及其改性材料对水中重金属离子的吸附性能、吸附影响因素和吸附机理,并对其未来研究方向进行了展望,如研发出成本低廉、结构良好、性质稳定和性能优异的新型碳基固废材料、构建起农业固废生物炭及其改性材料信息库和形成配套产业体系以实现其大规模工业应用等,以期为农业固废生物炭及其改性材料的资源化利用以及其在重金属废水处理领域的应用提供理论依据和技术支持。
胞外聚合物是好氧颗粒污泥的重要组分,与好氧颗粒污泥的造粒过程和维持颗粒稳定性密不可分。然而胞外聚合物的组成非常复杂,其在生物处理过程中的确切作用有待深入研究。回顾了近年来国内外关于好氧颗粒污泥中胞外聚合物方面的研究进展;列举了常用的胞外聚合物的提取和表征方法,总结了不同方法的优缺点;介绍了胞外聚合物的组成结构及其在好氧污泥颗粒的形成及维持污泥颗粒稳定中的作用;并讨论了好氧颗粒污泥中胞外聚合物的调控方法;此外,对好氧颗粒污泥中胞外聚合物进行高附加值产品回收有利于实现废水处理的资源化利用,简述了胞外聚合物回收及在各个领域中的利用;最后对胞外聚合物的研究方向做了展望,以期为胞外聚合物的实际工业应用提供理论支持。
建筑废弃物产量大,现有技术模式下资源化利用水平较低,应当寻求新的资源化利用途径。建筑废弃物可通过物理、化学和生物过程去除水体中的污染物,具备在污水处理领域进行资源化利用的潜力。综述了建筑废弃物的种类和性质,并根据其性质不同分为水泥基建筑废弃物和非水泥基建筑废弃物,其中水泥基建筑废弃物可利用水泥水化形成的氢氧化钙和钙矾石高效稳定地去除污水中的磷、氟、含氧酸盐与重金属离子,而非水泥基建筑废弃物则可作为填料与微生物、湿地植物等协同去除污水中的悬浮物、有机物与氮磷,对建筑废弃物在污水处理中的研究和应用进行了归纳总结,指出了相关研究在实际工程应用、处理成本及能耗、研究应用领域和机理机制研究方面的不足,并展望了建筑废弃物资源化利用未来的发展方向,以期加速已有技术工程验证、研发新处理技术、拓宽技术应用领域并深化微观机理研究。
目前传统生物脱氮工艺中需投加大量碳源用于提高垃圾渗滤液的C/N,且随着填埋龄增加,C/N严重失衡,将导致脱氮成本偏高。氨吹脱(汽提)法、鸟粪石法等脱氮技术已实际应用在垃圾渗滤液脱氮处理中,但总体应用效果均有待提高。气态膜法是一种新型低能耗、高效率的氨氮资源回收技术。综述了气态膜法在高氨氮垃圾渗滤液处理中的应用;并以双膜理论为基础,推导出适用于气态膜法的氨传质机理。气态膜法氨传质过程可归纳为串联阻力模型,即总传质阻力为料液侧传质阻力和气态膜内传质阻力之和,料液侧传质系数(K f)与气态膜类型及其组件形式、Re和Sc等参数相关,气态膜膜内传质系数(K m)取决于气态膜的孔径、孔隙率、孔径曲折度以及厚度等参数;增大料液流速可促进NH3在料液侧至料液边界层以及料液边界层向膜表面的扩散与传质,从而大幅提高总传质系数(K OV)。简言之,气态膜法可用于垃圾渗滤液、沼液等高氨氮废水脱氮处理与资源化利用,气态膜回收产物可作为化工原料和农业氮肥。
国内外已形成多种硫酸盐还原菌(SRB)浓度检测和腐蚀活性监测方法,适用条件各有差异。详细论述了SRB浓度检测和腐蚀活性监测方法的研究进展。首先基于方法形成的理论基础对SRB浓度检测方法进行了分类,主要包括基于细菌培养、基于SRB代谢物质、基于遗传基因、基于特异性生物酶和基于生物传感器5大类;并分别选取具有代表性的绝迹稀释法、同位素标记法、PCR技术、酶联免疫吸附法和电化学传感器等经典方法,重点阐述各类方法的操作要领和应用特征。其次基于SRB的腐蚀机理,探讨了形成SRB腐蚀活性连续监测方法的理论基础,据此将监测方法分为基于生物膜演变和基于代谢产物积累两类方法;并针对目前已形成的电化学监测方法和硫离子选择电极法阐述了研究进展,剖析了实际应用中存在的问题。最后结合油气田对SRB腐蚀评价和控制的实际需求,对SRB浓度检测和腐蚀活性监测方法的发展趋势进行了展望。
为进一步强化降解己内酰胺废水,采用序批式好氧-水解酸化-好氧(序批式OAO)工艺处理己内酰胺废水,并进一步探究了零价铁强化去除己内酰胺废水中的氮元素。结果表明,相较于序批式水解酸化-好氧(序批式AO)工艺,OAO工艺对废水中己内酰胺、COD及TN的去除率可以分别达到100%、84.9%和28.9%。当在第二好氧段出水后增设好氧段投加零价铁,出水TN去除率提高至50.0%,但对溶解性有机氮(DON)的去除效果提升不显著,出水中的TN以DON为主。鉴于直接好氧处理能有效去除COD和TN,考察好氧条件下驯化活性污泥对已内酰胺的降解效能,发现当初始己内酰胺质量浓度为500 mg/L时,经驯化后的活性污泥仅通过好氧工艺即可全部降解去除己内酰胺,此时投加零价铁,TN去除率提高至78.4%,并可有效去除水中DON。
高级氧化法是处理低生化性废水的一种有前途的技术。采用亚铁离子活化过硫酸盐(Fe2+/PS)体系预处理某低生化性制药废水。通过小试研究考察了pH、过硫酸钠、硫酸亚铁和PAC质量浓度对Fe2+/PS体系处理效果的影响及各影响因素的最佳参数。结果表明,pH对Fe2+/PS体系处理效果的影响最大,其次是硫酸亚铁质量浓度和过硫酸盐质量浓度,PAC质量浓度的影响可以忽略不计。综合考虑成本因素,各参数的最佳水平组合:pH≈7、硫酸亚铁、过硫酸钠、PAC质量浓度分别为1.0、0.3、0.03 g/L。通过ESR(电子自旋共振)测试和猝灭试验,确定反应体系中起主要降解作用的活性物种。结果表明,SO4 ·-活跃于Fe2+/PS反应体系中,并在反应体系中起主要作用。通过中试研究考察了Fe2+/PS反应体系处理前后废水COD、TOC、NH3-N的变化。研究表明,经过处理后的废水,COD去除率为50%,TOC去除率为67%,NH3-N去除率为30%,平均B/C从0.067提升到0.409。基于SO4 ·-的高级氧化技术是一种很好的低生化性高浓度有机废水预处理方法。
以壳聚糖(CTS)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为接枝底物,丙烯酸(AA)为功能单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用自由基聚合法合成壳聚糖/羧甲基纤维素钠/聚丙烯酸(CTS/CMC/PAA)水凝胶。对制备的CTS/CMC/PAA水凝胶进行了FT-IR、SEM、XRD、Zeta电位分析和溶胀性能测试。研究了水凝胶在不同吸附时间、pH、重金属离子质量浓度、温度下对Pb2+吸附性能的影响,并根据吸附动力学、等温吸附模型结合Zeta电位初步探讨了该水凝胶的吸附机理。实验结果表明,在室温25 ℃、pH=5、Pb2+初始质量浓度100 mg/L、吸附时间为45 min的条件下,CTS/CMC/PAA水凝胶对溶液中Pb2+的吸附率和吸附容量分别达到95.22%和142.83 mg/g;CTS/CMC/PAA水凝胶对溶液中Pb2+的吸附过程为多层物理、多层化学吸附的混合过程。最后通过连续流实验可以看到CTS/CMC/PAA水凝胶在连续流中处理含Pb2+废水的能力较强,为工程应用提供了理论支撑。
采用厌氧-好氧间歇运行模式,在SBR反应器中分别以丙酸钠、乙酸钠、葡萄糖、蔗糖为单一碳源对生物除磷颗粒污泥进行培养驯化,并考察不同碳源下除磷颗粒污泥对水中磷的去除效果,同时结合高通量测序,探究不同碳源驯化的生物除磷颗粒污泥中微生物种群结构的变化情况。结果证明:碳源为丙酸钠时,系统对磷的去除效果最佳。高通量测序结果表明:碳源对除磷颗粒污泥的微生物种群结构影响显著,以丙酸钠为碳源的颗粒污泥中聚磷菌(PAOs)占比最高;以乙酸钠为碳源的颗粒污泥聚糖菌(GAOs)占比最高;以蔗糖为碳源的颗粒污泥PAOs含量最低,对磷的去除效果最差。
作为低碳节能的生物脱氮工艺,厌氧氨氧化引进国内已有十余年的历史,已有多家食品加工龙头企业从国外引进了十多套厌氧氨氧化脱氮系统。这些系统大部分运行良好,但也有少数脱氮效果不稳定,未能达到预期效果。以典型食品加工废水厌氧氨氧化处理系统为例,分析确定了该脱氮系统失效原因在于进水氨氮低于系统设计要求,难以形成稳定的亚硝氮积累,破坏了一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化(PN-A)系统的稳定高效脱氮,导致系统出水总氮去除率下降,同时出水硝氮明显升高。为解决此难题,采用高效亚硝化反应器促进食品加工废水快速稳定亚硝化,一周后平均亚硝化率可达92.92%,平均出水亚硝氮为84.09 mg/L,平均亚硝化产率约为0.41 kg/(m3·d),保障了厌氧氨氧化系统亚硝氮基质供应,并在小试Anammox脱氮系统实现总氮去除率达84.52%,出水总氮低于15 mg/L,平均总氮去除负荷0.56 kg/(m3·d)。研究结果可为解决当前国内食品加工厌氧氨氧化脱氮系统失效问题提供新的思路。
采用Illumina MiSeq高通量测序技术对荆门某垃圾填埋场渗滤液的微生物群落组成、相对丰度和代谢功能进行研究。结果显示,渗滤液细菌种类隶属于23个门、62个纲、130个目、195个科和315个属,优势类群为Proteobacteria门(50.25%)和Pseudomonas属(20.25%);真菌种类隶属于4个门、12个纲、21个目、31个科和38个属,优势类群为Basidiomycota门和Apiotrichum属,相对丰度为26.04%和21.62%。基于Tax4Fun软件预测垃圾渗滤液中微生物的代谢功能,结果表明KEGG途径代谢有最丰富的代谢群,基于FAPROTAX预测渗滤液细菌微生物的生态功能,表明细菌群落主要以碳(C)、氮(N)和硫(S)元素循环代谢型和动物病原型微生物为主,为深入了解垃圾渗滤液中微生物群落的组成和功能特征提供了重要信息。
采用电絮凝+微气泡臭氧氧化耦合工艺处理页岩气压裂废水,考察了不同工艺、初始pH、电流密度、臭氧投加量、反应时间等因素对压裂废水COD去除效果的影响。结果表明,电絮凝+微气泡臭氧氧化耦合工艺对页岩气压裂废水具有较好的处理效果,在初始pH为9.5、电流密度为15 mA/cm2、臭氧投加量为80 mg/L和反应时间为60 min最优反应条件下,压裂废水COD去除率可达到85.96%。电絮凝与微气泡臭氧氧化之间存在协同作用,碱性环境更有助于页岩气压裂废水的电絮凝耦合微气泡臭氧氧化处理,过高的电流密度将出现显著的浓差极化现象和导致絮凝体与悬浮颗粒失稳脱附,适当增加臭氧投加量将有利于加快电絮凝+微气泡臭氧氧化耦合体系中·OH的生成速率和产生量,提高废水处理效果。
垃圾填埋、制药和采矿行业会产生大量含有硫化物(S2-)和氮元素的废水,污染水体,危害水中动植物的生存。采用硫化物自养反硝化技术同时脱除水体中的总氮和S2-,通过静态批次实验和Box-Behnken Design响应曲面法对以S2-为电子供体的自养反硝化反应条件进行筛选。结果表明:pH为7.05、温度为31.98 ℃和n N/n S为0.75时,对TN去除效果最好,平均去除率为95.53%。在此基础上,构建动态流小试反应器,设置HRT为5 h,考察其深度脱氮性能,在为期30 d的运行中,TN最大去除率为94.31%。通过扫描电镜发现填料表面附着大量杆状细菌,对反应器上中下部污泥分别进行微生物高通量分析,优势菌属均为典型的硫自养反硝化功能菌Thiobacillus(硫杆菌属),丰度分别为46.39%、46.31%和49.99%。
河道疏浚底泥在工业化处理过程中会产生大量余水,其含有较高浓度的氨氮、总氮、化学需氧量(CODCr)以及重金属等有害物质,如不对其进行有效处理,将会对受纳水体造成严重污染。采用固定化微生物技术,设计了处理量50 t/d的多级接触氧化装置,对疏浚底泥余水进行处理。结果表明,该工艺对氨氮和总氮的去除率可分别达到91.21%和59.00%,出水可满足地表水准Ⅳ类标准。基于分子生物学方法研究了多级接触氧化装置中功能微生物的丰度和群落多样性,结果表明反硝化功能基因narG、napA、nirS、cnorB、nosZ的丰度在前3级反应池中占主导地位,充分保障了系统的反硝化功能,该结果通过16S rRNA群落结果分析以及PICRUSt功能预测得到了进一步证实。定量PCR和群落结构分析表明氨氧化细菌(AOB)和完全氨氧化菌(CAOB)可能是系统中的主要氨氧化微生物。AOB主要来源于N. oligotropha分支,亚硝酸盐氧化细菌(NOB)主要来源于Nitrospira lineage I,两者均在好氧池中得到了富集。因此,固定化微生物技术可实现对硝化细菌和反硝化细菌的富集,增强系统的抗冲击负荷能力,对疏浚底泥余水处理具有重要的参考意义。
研究了UV/草酸(OA)/Fe(Ⅱ)/过硫酸盐(PS)降解对乙酰氨基酚(AAP)的有效性。考察了PS初始浓度、AAP初始浓度、C(OA)/C〔Fe(Ⅱ)〕、pH和无机阴离子(HCO3 -、NO3 -、Cl-和NO2 -)对AAP降解效果的影响,并研究不同pH下产生自由基的贡献率。结果表明,OA对UV/Fe(Ⅱ)/PS降解AAP起促进作用,C(OA)/C〔Fe(Ⅱ)〕为4∶1、pH为3时,UV/OA/Fe(Ⅱ)/PS降解AAP效果最好。HCO3 -对UV/OA/Fe(Ⅱ)/PS降解AAP起抑制作用,NO3 -、Cl-和NO2 -对UV/OA/Fe(Ⅱ)/PS降解AAP起促进作用。UV/OA/Fe(Ⅱ)/PS体系中·OH是起主要作用的活性氧物种。UV/OA/Fe(Ⅱ)/PS降解AAP的主要产物有N-(3,4-二羟基苯基)乙酰胺、4-甲基邻苯二酚、对氨基苯酚、对苯二酚和1,2,4-苯三酚。
厌氧消化是剩余污泥减量化的一种重要方法,游离亚硝酸(FNA)预处理剩余污泥可改善其水解效果、增加产酸量和提高污泥减量化程度。采用污泥消化液(沼液)短程硝化出水作为FNA来源,考察沼液短程硝化出水预处理强化污泥解体和对剩余污泥发酵性能的影响。结果表明,沼液经过短程硝化处理后,亚硝态氮质量浓度可达1 224 mg/L,分别采用200、300、400、500、600 mg/L亚硝态氮(对应FNA质量浓度分别为4.88、7.35、9.62、11.9、14.35 mg/L,以N计)处理剩余污泥,剩余污泥的SCOD、VS、厌氧发酵过程中产气量以及发酵气体中甲烷的含量均随着FNA浓度的增加呈先增加后减少趋势。FNA预处理可使剩余污泥发酵系统SCOD最高增加2.1倍,污泥中VS产量可提高11%,厌氧发酵产气量提高2.1~7.2倍,发酵气体甲烷含量也有显著提高,对于污水处理厂沼液资源化利用和剩余污泥的减量化处理具有指导意义。
通过水热法一步合成了BiVO4催化剂,并在氩气气氛下对BiVO4催化剂进行表面改性。通过SEM、TEM、XRD、XPS和PL对BiVO4催化剂进行分析表征,结果表明BiVO4催化剂及改性BiVO4催化剂为单斜状的晶体结构,且改性BiVO4催化剂表面含有大量的氧空位。相比BiVO4催化剂,氧空位BiVO4催化剂的价带由1.97 eV增加至2.13 eV,扩大了带隙,降低了电子和空穴的复合率。在抗生素磺胺甲
垃圾渗滤液含有丰富的有机物,进行适当处理转化成小分子有机酸后可作为反硝化脱氮工艺的碳源。采用吹脱联合超声的预处理方式脱除垃圾渗滤液中的多余氨氮,并根据氨氮去除效果,将最佳条件下预处理后的渗滤液接种剩余污泥后在碱性环境下厌氧发酵产酸。对厌氧发酵体系中挥发酸产量、相对分子质量、三维荧光及微生物群落进行分析,探究了垃圾渗滤液的发酵产酸效能。结果表明:垃圾渗滤液在初始pH=11、吹脱联合超声预处理1 h后,以初始pH=10的条件联合剩余污泥共发酵时产酸效果最好,体系内挥发酸产量在第5天达到峰值,为(1 183.86±10.26) mg/L(以COD计),且乙酸和丙酸之和占比大于80%,适合用作工业发酵碳源。三维荧光、相对分子质量、微生物群落也佐证了上述处理条件为垃圾渗滤液中大分子有机物向小分子有机酸转化的最佳条件,为垃圾渗滤液的资源化回收提供了理论依据和实验基础。
针对石墨炉原子吸收分光光度法测定高参数机组水汽中小于5.0 μg/L痕量铁存在的稳定性较差、空白值高的问题,从石墨炉工作状态、试剂空白、水样消解处理方式等方面进行深入考察。结果指出在标准工作曲线测定前、后均应进行试剂空白值及其重复性的测定以消除炉管残留及进样针带来的误差,当空白吸光度小于0.02、标准偏差小于0.1%时,对痕量铁测定影响不大;石墨管的损耗会降低检测灵敏度和重现性,石墨管使用次数宜控制在800次以下;采用水样酸化静置至少6 h后直接测定并与加热消解法测定值进行了对比,偏差在±0.50 μg/L范围内,空白值小于0.5 μg/L,有效解决了加热消解法存在空白值(1.0~3.0 μg/L)高的问题,提高了水汽中小于5.0 μg/L 痕量铁测定的准确性。
在节能减排的压力下,再造烟叶废水处理碳排放日益受到关注。再造烟叶作为烟草行业重要环节,系统评估再造烟叶废水处理站碳排放量并提出低碳运行措施对再造烟叶废水处理实现碳中和目标具有重要的指导意义。以湖北武汉某再造烟叶污水处理站为研究案例,根据《IPCC 2006年国家温室气体清单指南2019修订版》进行核算,全面分析了污水处理各环节的碳排放量。结果表明,处理量2 500 m3/d的再造烟叶废水处理站年碳排放量为10 485.3 tCO2e,吨水碳排放量为11.5 kgCO2e,预处理单元、生化处理单元及剩余污泥处理单元产生的碳排放量分别占总碳排放量的8.8%、28.1%及63.1%。基于以上碳排放特征,提出了污水余热利用、污泥处置方式优化、厌氧产甲烷利用、药剂投加环节优化及曝气系统升级4项碳中和措施。经测算,采用以上措施后每年产生的碳减排量为5 033.7 tCO2e,碳补偿量为4 197.8 tCO2e,碳中和率可达88%。
异戊二烯是一种重要的工业基础原料,利用生物法合成异戊二烯以其经济性和可持续性受到了大量研究和关注,但高昂的底物成本阻碍了其生产规模的进一步扩大。提出了以厌氧消化污泥(ADS)为唯一底物,通过基因工程菌生物合成异戊二烯的方法,实现了对ADS中有机物的去除和高价值产品的回收。污泥为唯一底物生产异戊二烯的最高产量(以底物的COD为基准)可达40.5 mg/g,污泥的生物毒性、pH及生物可利用碳源的含量影响着异戊二烯产率。通过优化基因工程菌代谢通路设计,可提升其抗污染负荷能力和底物转化效率,从而进一步提高异戊二烯产率,为废弃厌氧消化污泥中有机物资源化的回收利用和高价值异戊二烯合成提供了参考。
老龄生活垃圾填埋场渗滤液具有可生化性差、氨氮高以及C/N失调等特点,采用传统生化脱氮工艺需投加大量碳源,处理成本高且整体碳排放量大。为降低脱氮运行成本,实现减污降碳目标,以某老龄填埋场的渗滤液处理项目为例,采用精馏脱氮组合技术取代传统A/O+MBR工艺作为主要脱氮单元,同时通过沼气锅炉燃烧沼气产生蒸汽的方式为精馏脱氮单元提供热源,实现填埋气资源循环利用。基于IPCC排放因子法,以传统脱氮工艺碳排放量为基准线,对两种不同脱氮工艺碳排放特征进行分析。结果表明:A/O+MBR脱氮工艺以N2O和CO2的直接碳排放为主,占碳排放总量的70.1%;采用新型精馏脱氮组合工艺,氨氮去除率达到95%以上,最终出水总氮可稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)表2标准,碳排放以能耗类碳排放为主,N2O碳排放量减少95.7%;另外,通过精馏脱氮方法可实现渗滤液中污染物氨氮资源化,生产碳酸氢铵固定二氧化碳。新脱氮工艺的碳排放总量相比传统生化脱氮工艺减少95.3%,碳减排效益显著。
随着膜技术的发展,制膜过程中会产生大量难降解有机废水,开发高效实用的处理工艺以保障膜行业的绿色发展显得十分迫切。采用A/O+膜炭生物反应器(MCBR)一体化设备处理某膜材料生产企业产生的N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)废水。项目处理水量为30 m3/d,整体占地面积仅为36 m2,建造时间短,生化调试简单,启动快,整体调试驯化时间在2个月内完成。在进水COD为1 800~3 100 mg/L,TN为120~180 mg/L情况下,经膜炭生物反应器处理后出水COD为200~400 mg/L,TN<40 mg/L,COD去除率在90%左右,TN去除率>70%,出水水质优于广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB 44/26—2001)第二时段Ⅲ级标准。经济性分析表明,制膜废水综合处理成本为1.99 元/m3,低于“铁碳耦合Fenton氧化-混凝沉淀”和BDD电催化氧化法。A/O+膜炭生物反应器的稳定运行为难生化膜废水的处理提供了参考工艺。
武汉市黄陵污水处理厂主要处理沌口开发区市政管网收集的城市污水,水质显著特点是BOD5/TN低,不补投碳源的情况下处理难度大。二期扩建工程采用生物倍增工艺(BDP),在DO<0.5 mg/L,MLSS为5~8 g/L的工况下运行,已稳定运行近2 a,出水水质稳定,能满足稳定达标排放。实践表明,当进水1.9≤BOD5/TN≤2.8,不补投碳源的情况下,系统对COD和BOD5的最高去除率分别达85%和95%,对NH3-N、TN、TP的去除率最高可达到100%、80%、70%,表现出在处理典型低C/N市政污水方面的优越性。BDP系统与同规模传统AAO污水处理工艺进行比较,可大大降低曝气风机能耗和生物处理单元需要的有效容积,设备能耗可降低约28%,且不需投加碳源用于脱氮,在低C/N的污水处理厂改扩建项目中具有一定的借鉴意义。