同时产甲烷反硝化在UASB反应器中的实现

接种厌氧颗粒污泥的小试UASB反应器,以含葡萄糖和NaNO3(CODNO3--N=101)的自配水为进水,温度在35℃左右,HRT在14～20 h之间,经过76天的运行,成功实现了同时产甲烷反硝化功能.UASB反应器的COD和NO3--N的负荷分别为15.55 kgCOD·m-3d-1和1.55 kgNO3--N·m-3d-1时,二者的去除率分别达到95%和接近100%;当反应器的负荷继续提高至25kgCOD·m-3d-1和2.5 kgNO3--N·m-3d-1时,反应器对COD和NO3--N的去除率均持续下降,颗粒污泥逐渐解体,降低负荷至10 kgCOD·m-3d-1和1.0 kgNO3--N·m-3d-1并运行20d,仍未见明显好转.     

La3+,Ce3+对厌氧颗粒污泥在不同VFA底物中的产甲烷促进效应

采用静态实验研究了分别添加O.05mg·L^-1La^3＋和Ce^3＋对不同来源和保存状况条件下不同VFA底物的厌氧颗粒污泥产甲烷的影响。结果表明，乙酸为底物时加入Ce^3＋，丙酸加入La^3＋或Ce^3＋，乳酸加入La^3＋时都大大加快了反应初期污泥的产甲烷速率，且对比产甲烷活性SMA也有3％-8％的提高；O.05mg·L^-1La^3＋或Ce^3＋的加入使污泥利用丙酸的速度加快，对于厌氧反应器的恢复运行有一定的实际意义。甲酸为底物时，La^3＋，Ce^3＋的加入对污泥产甲烷曲线形状没有影响，对SMA则分别降低了9.21％和3.37％；乙酸添加La^3＋在反应初期明显降低了产甲烷速率，但SMA并未降低。厌氧颗粒污泥经长时间低温存放后，原来对其SMA有提高作用的稀土浓度此时可能会作用不明显甚至会降低SMA；低浓度稀土离子对污泥产甲烷活性产生抑制作用时，相同质量浓度下Ce^3＋比La^3＋对污泥的抑制作用小；驯化培养过程有利于污泥对稀土的适应。     

厌氧同时反硝化产甲烷工艺研究进展

近年来,厌氧废水处理工艺的功能在原有单纯去除有机物的基础上,得到了进一步的扩展。本文介绍了厌氧同时反硝化/产甲烷工艺的原理、技术开发与应用实践,并对其应用前景进行了展望。根据我国现阶段国情,高效低耗、操作简单、易于管理的厌氧同时反硝化/产甲烷工艺是今后高含氮有机废水处理的发展方向。     

长链脂肪酸对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响及其相互作用研究

采用间歇培养实验研究了辛酸、癸酸和月桂酸等三种长链脂肪酸对UASB反应器厌氧颗粒污泥产甲烷活性的毒性，以及癸酸对辛酸和月桂酸抑制作用的影响。结果表明，辛酸、癸酸和月桂酸对UASB反应器厌氧颗粒污泥的产甲烷活性有严重抑制，对厌氧颗粒污泥最大比产甲烷活性产生50%抑制的浓度(IC     

沼气循环厌氧颗粒污泥床反应器的运行特性

以厌氧絮状污泥接种,投加少量颗粒活性炭(GAC),处理高浓度自配水的上流式厌氧生物反应器在无沼气循环下,经18天运行即实现了污泥颗粒化,按反应区容积计算的有机负荷(OLR)达到15 kgCOD·m-3d-1,COD去除率为87%;启动沼气循环,在气体上升流速约2.1 m·h-1的条件下,几乎所有颗粒污泥在2天内发生解体;但继续沼气循环,经过在OLR约为36 kgCOD·m-3d-1下连续运行49天反应器内又重新形成了颗粒污泥;随后,反应器的OLR迅速提高到并保持在90kgCOD·m-3d-1左右,稳定运行18天,COD去除率在95%以上;沼气循环可强化反应器内的混合程度,使其离散系数D达到0.368.     

回流比对UASB反应器处理难降解化工综合废水运行性能的影响

本试验研究了污水回流比（R）对UASB反应器处理难生物降解的化工综合废水（BOD5／CODcr～O.3）运行性能的影响。结果表明：回流比对CODcr去除率影响明显，当R=2时（水力负荷率HLR为0.426m^3·m^-3d^-1，液体升流速UFV为0.0983m·h^-1），CODcr，最大去除率为60％，基质降解速率SDR为1.122kgCOD·m^-3d^-1。当R=3时（HLR 0.432m^3·m^-3d^-1，UFV 0.131m·h^-），CODcr最大去除率为62.2％，SDR为1.163kgCOD·m^-3d^1。回流作用强化了污染物与微生物细胞之间传质效果，可能是反应器运行性能提高的重要原因。另外，回流引起UASB反应器内部水力学特性发生改变，使基质浓度梯度减小且混合均匀，VFA的产生量减少，VFA积累引起的抑制作用被消除。     

铝盐对厌氧微生物产甲烷活性的影响研究

废水中铝盐含量增高以及铝盐的生物毒性使其对废水生物处理工艺中微生物产生的危害引起了人们的关注。本文以产甲烷活性为指标，通过投加氯化铝测定其对颗粒污泥的产甲烷毒性来研究铝盐对厌氧菌的危害。结果表明，铝盐使厌氧颗粒污泥的活性明显降低，但其毒性可以驯化，且清除铝盐后厌氧颗粒污泥的活性可以恢复。     

UASB工艺处理高浓度Vc生产废水的试验研究

采用UASB反应器对高浓度Vc生产废水进行了实验室处理研究。试验结果表明:Vc废水的厌氧处理运行性能因水质不同而存在很大差异。转化母液的容积负荷在8kg COD.m-3d-1以下时,去除率基本稳定在65%以上。当负荷继续提高时,去除率会急剧下降并保持在50%左右。精制母液和提取母液的容积负荷在10kgCOD.m-3d-1时去除率仍能稳定在70%以上。这些表明当两套反应系统的容积负荷控制在一定范围时,UASB反应器可以有效去除大部分的有机污染物。同时也说明转化母液废水中存在相当数量的难生物降解化合物。GC/MS水质分析结果表明,其中含有大量10C以上的长直链或双苯环等结构的难生物降解物。系统中厌氧颗粒污泥的产甲烷活性随着反应器中污泥驯化的进行和负荷的增加而上升。     

水力剪切条件对IC工艺处理猪场废水的影响

目前,畜禽养殖场废弃物特别是规模化猪场粪污已成为我国诸多村镇的主要污染源,基于厌氧生物处理技术的IC高效厌氧反应器的研发大大提高了高浓度有机废水处理系统的生物持留量和污染物去除效率。文章开展了水力剪切条件对IC系统运行性能及厌氧颗粒污泥形成的影响的研究。结果表明,低有机负荷4 kgCOD.m-3d-1条件下启动的IC反应器在外加氮气后可保证体系内一定的剪切力(1.0 Pa左右),在系统低负荷启动初期对泥水混合、颗粒形成作用显著;而高有机负荷10～12 kgCOD.m-3d-1条件下启动的IC反应器通过自身产气搅动,保证体系内剪切力维持在2.0 Pa左右,利于形成高活性、结构稳定的厌氧颗粒污泥。     

厌氧污泥颗粒化对乙酸盐代谢的影响

本文报道了厌氧污泥颗粒化对乙酸盐裂解产甲烷的影响。研究指出,当乙酸盐浓度在2400—3600mg/1时,颗粒污泥的乙酸盐分解反应为零级反应,其最佳负荷为4～7gNaAc/g·vss·d,乙酸盐的抑制浓度为4000mg/1。厌氧污泥颗粒化提高了污泥的耐乙酸能力,拓宽了呈零级反应的乙酸盐浓度范围。同分解乙酸盐的产甲烷纯培养物相比,颗粒污泥的 Ks 升高。     

用厌氧、好氧污泥培养好氧颗粒污泥的比较

本实验考察两种接种污泥源--活性污泥和厌氧颗粒在培养好氧颗粒污泥过程中的理化特性的差异.实验结果表明,在颗粒化过程中接种污泥MLVSS的增殖率均呈现先为负值然后逐渐上升稳定在一定水平直到颗粒成熟以后基本保持不变的趋势;随着环境条件的改变,ECP含量呈现规律性变化,都经历了先增加后降低最后趋于稳定的趋势,厌氧颗粒ECP含量较少且在培养过程中变化幅度较小,可能与厌氧颗粒含有较多的惰性物质,向好氧颗粒污泥转化过程污泥形态不变种群结构逐渐转化的特征有很大关系;两种成熟的好氧颗粒的异养微生物和硝化菌的活性都没有明显差异.     

高温厌氧颗粒污泥的培养试验研究

在试验室静态装置中培养高温厌氧颗粒污泥的试验表明,以常温颗粒污泥为种泥,中温启动运行一段时间后,再升温至高温,经过73天运行可培养出具有高生物活性的高温颗粒污泥.所培养出的颗粒污泥粒径以0.6～1.4 mm为主; VSS/SS为0.70,Vmax·CH4为532 ml·g-1d-1;颗粒内部菌种分层分布,中心以短杆菌为主,由内至外,丝状细菌分泌物逐渐增多,在颗粒表面形成一层壳.高温颗粒污泥的"壳"结构增强了颗粒污泥抗温度变化的能力,但延缓了中温菌的淘汰及高温菌的增长,延长了颗粒污泥从中温到高温的转型时间.     

厌氧颗粒污泥人工床层快速培养与吸附动力学分析

为加快颗粒污泥的形成速率,解决颗粒污泥培养时间长、污泥活性差的问题,通过向厌氧池中加入人工污泥床层快速培养厌氧颗粒污泥,实现厌氧颗粒污泥培养的可控性。采用电子扫描电镜对培养好的厌氧颗粒污泥微观形态进行观察,通过电子显微镜观察颗粒污泥形态变化,确定颗粒污泥分形维数。以颗粒污泥的数量分布、平均粒径、含水率为表征参数,建立厌氧颗粒污泥的吸附动力学模型。结果表明,厌氧颗粒污泥附着在人工污泥床层上,由于人工污泥床层均匀分布使得形成粒径为4~5 mm的厌氧颗粒污泥质量占总污泥质量的80%,分形维数在2.68~2.83之间,颗粒轮廓清晰,颗粒污泥在水力负荷达到5 kg/(L·d)时,人工污泥床层上形成的颗粒污泥质量浓度仍保持在5.84 kg/m3,颗粒污泥耐冲击能力强;针对吸附在人工污泥床层上的厌氧颗粒污泥建立吸附动力学模型,发现反应池中污泥的内循环可以促进厌氧颗粒污泥的形成,当厌氧反应池任意断面颗粒污泥向上和向下的污泥浓度之比为0.8~0.9时,形成的厌氧颗粒污泥吸附性能最强。     

好氧颗粒污泥形成的影响因素分析

本文通过对国内外好氧颗污泥研究现状的详细了解,综述了好氧颗粒污泥的性质,以及污泥种类、剪切力、选择压、COD容积负荷、贫富营养机制等因素对好氧颗粒污泥形成的影响。同时介绍国内外在实际生产中好氧颗粒污泥的应用现状。     

EGSB反应器内厌氧颗粒污泥性质的研究

本文研究了处理自配有机废水小试EGSB反应器内颗粒污泥的性质。结果表明，随着运行时间和水力上升流速（Vup)的增加，颗粒污泥粒径逐渐增大，且污泥床下部污泥的粒径大于污泥床上部的；颗粒污泥在清水中的静沉速与颗粒粒径成正比，二者之间的关系可用Allen公式来描述；在扫描电镜下观察发现，颗粒污泥表面和内部的细菌均存在着分区生长的现象。     

胞外多聚物在污泥颗粒化过程中的作用研究

本文研究了胞外多聚物(ECP)在污泥颗粒化过程中的作用。试验采用小试UASB反应器,以人工葡萄糖配水作为进料。测定结果表明,在颗粒污泥培养过程中,随着颗粒污泥的形成、生长和成熟,污泥ECP含量逐渐下降,从开始的6.36减小到30mg/gVSS。当反应器酸化、污泥性能变差或运行不稳定时,ECP含量则表现为急剧上升,达70mg/gVSS。这些结果说明污泥颗粒化过程中ECP所起的作用不大。对有关ECP的影响及作用机理,以及污泥颗粒化机制,文章进行了分析讨论。     

二相UASB反应器中产酸颗粒污泥和产甲烷颗粒污泥的物理性质和化学成分

本文对二相UASB反应器中产酸和产甲烷颗粒污泥的物理性质和化学成分进行了初步的研究。结果表明:(1)二种颗粒污泥均具有良好的沉降性能,并且产酸颗粒污泥的湿密度、强度和稳定性均优于产甲烷颗粒污泥。(2)二种颗粒污泥的表面元素基本相同,但内部Ca,Si含量相差较大,并且均未发现有FeS存在。(3)产酸和产甲烷颗粒污泥中胞外多聚物(ECP)的含量分别为0.57％和1.46％(以污泥干重计)。ECP中的主要成分为糖和糖醛酸。     

Na+对IC反应器颗粒污泥影响的试验研究

利用取自IC反应器的颗粒污泥,研究了Na 浓度对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响及其对COD去除效果和出水挥发酸的影响,并研究了系统缓冲能力的变化情况。实验结果表明,Na 会对颗粒污泥的活性产生抑制,当Na <10 g.L-1时系统具有足够的缓冲能力;当Na <12 g.L-1时,有机物去除率保持在82%以上,VFA稳定在203~643 mg.L-1。