厌氧—好氧串联系统对慢速可生物降解COD的去除(Ⅱ)——高温厌氧升流式污泥床的反应机制

分析了淀粉、纤维素和聚乙烯醇(PVA)这三种慢速可生物降解COD基质在高温(55℃)厌氧升流式污泥床中的降解过程机理。淀粉能够完全转化为挥发性有机酸、微生物污泥、生物气;纤维素颗粒的去除仅是被污泥床截留,而几乎不发生生化反应。少量的PVA基质在厌氧条件下能够被转化成有机酸。     

内循环厌氧反应器处理猪场废水启动过程中AGS培养的试验研究

以猪场废水为基质,研究了内循环厌氧反应器(ICAR)启动中厌氧颗粒污泥(AGS)的驯化过程及对猪场废水的处理效果.结果表明,在逐渐加大进水流量和COD质量浓度来提高有机负荷的情况下,污泥床区逐渐充满沉降性能良好的AGS,到启动完成时,经历了62 d的时间.启动完成后,污泥床区中粒径大于1 mm的AGS量占81.3%,且污泥床区底部AGS粒径较大.通过镜检发现AGS表面丝状菌和短杆菌为优势菌,而内部则以球菌为主.在进水COD有机负荷(OLR)为20.6 kg.m-3.d-1,水力滞流期(HRT)不低于16 h时,COD去除率保持在90%以上.     

反应器类型对生物厌氧发酵产氢的影响研究进展

利用有机废水或废弃物厌氧发酵制取氢气可以同时达到除废和产能的双重目的,是近年来生物质能的研究热点。产氢反应器的类型会影响反应器内产氢菌的数量和种类以及微生物与底物之间的传质作用,进而影响产氢系统的稳定性和产氢效果。对厌氧产氢悬浮细胞系统和固定化细胞系统（颗粒污泥、生物膜、微生物包埋体）保留生物量的效果进行了对比,总结了连续搅拌釜式反应器（CSTR）、厌氧序批反应器（ASBR）、上流式厌氧污泥床（UASB）、膨胀颗粒污泥床（EGSB）、厌氧填充床、厌氧流化床（AFBR）以及复合生物反应器等不同反应器类型对厌氧产氢的影响,并提出了一些建议与展望,以期为以后的研究提供指导作用。     

膜生物反应器处理抗生素废水研究进展

综述了膜生物反应器(MBR)对抗生素的去除效果,剖析了去除抗生素的生物降解和吸附途径,讨论了温度、p H、污泥浓度、污泥龄、水力停留时间、氧化还原电位等因素对MBR中抗生素去除效果的影响,介绍了膜生物反应器组合工艺对抗生素的强化去除效果,旨在为MBR去除抗生素的工艺设计与运行条件的优化提供参考。     

短程硝化反应器过程动力学特性研究

    采用脉冲刺激响应技术对内循环颗粒污泥床短程硝化反应器进行了示踪试验,结果表明反应器循环区的串联级数N为1.02,流态接近全混流反应器(CSTR),反应器沉淀区的分散数D/uL为0.00148,流态接近平推流反应器(PFR),整个反应器的流动模型可以表示为全混流反应器和平推流反应器的串联组合.对内循环颗粒污泥床短程硝化反应器曝气过程中的氨逃逸进行了分析,建立了氨逃逸的动力学模型,测得稳态运行时氨逃逸系数KNH3为0.692 L·h-1.通过物料平衡,建立了内循环颗粒污泥床短程硝化反应器的过程动力学模型,测得稳态运行时的模型参数:氨氮最大比去除速率vmax=8.13mg NH4+-N.(g MLSS)-1·h-1、饱和常数Ks=1.73 mg NH4+-N·L-1,动力学模型的计算值与试验值吻合良好,两者的平均相对误差为12.8%.     

改良型UASB厌氧反应器研究进展

升流式厌氧污泥床反应器(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket,UASB反应器)是一种较为先进的废水处理装置,被广泛用于畜禽养殖场有机废水处理。"十三五"以来,生态环境治理的新要求使得UASB反应器及相关技术愈加受到青睐。本文总结了UASB反应器的发展历程、整体结构、反应原理,同时还综合对比了常规UASB反应器与改良型UASB反应器的结构类型及其废水处理效果,并提出了UASB反应器未来的改进建议。     

UASB-SBR工艺处理啤酒酵母废水

分析了上流式厌氧污泥床(UASB)-序批式反应器(SBR)组合工艺处理啤酒酵母废水的效果.结果表明:采用UASB反应器处理啤酒酵母废水,在容积负荷为11.2 kg/(m3·d)时,化学需氧量(COD)去除率稳定在85％左右,出水挥发性指肪酸(VFA)稳定在5 mmol/L以下,系统产气率约0.47 m3/kg COD,反应器运行稳定;采用SBR反应器处理啤酒酵母废水厌氧出水,在容积负荷为1.296 kg/(m3·d)时,COD去除率稳定在80％左右.经两级生物处理后的出水COD浓度在300 mg/L以下,达到预期处理效果.     

UASB-絮凝-SBR处理烟草废水

为提高处理烟草生产中排放废水的效果,采用UASB(上流式厌氧污泥床)-絮凝-SBR(序批式反应器)工艺处理烟草废水.结果表明:UASB反应器运行稳定时在进水化学需氧量(COD)为18 500 mg/L,容积负荷18.5 kg/(m3·d)时,出水COD为2200 mg/L,COD去除率达88％,出水挥发性脂肪酸(VFA)为3 mmol/L左右,产气量26 L/d左右.按1 L UASB反应器厌氧出水中投放125 mg FeC13和25 mg PAM,出水COD由2 200 mg/L降至1 093 mg/L,去除率为50.3％;SBR反应器处理经絮凝后的UASB反应器厌氧出水上清液,当反应器负荷为1.3 kg/(m3·d)时,出水COD在200 mg/L以下,去除率稳定在80％左右,出水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》的二级排放标准.     

北京市怀柔区粪便泔水消纳场污水处理工艺设计及运行分析

结合工程实例,采用上流式厌氧污泥床（UASB）和膜生物反应器（MBR）技术对粪便、泔水的滤后液和垃圾渗滤液2种有机物浓度和氨氮浓度很高的混合污水进行处理,同时对纳滤处理工艺进行了研究。     

UASB反应器处理马铃薯加工废水的研究

利用上流式厌氧污泥床UASB反应器在中温条件下处理高浓度马铃薯加工废水。结果表明,当UASB反应器进水CODcr为30 000mg/L时,容积负荷可达到30 kg/（m3.d）,水力停留时间24 h,COD去除率可以达到85%以上,出水COD小于4 500 mg/L。     

UBF实现同步反硝化产甲烷的启动与运行特征

[目的]寻求同步反硝化产甲烷工艺的快速启动方法,并观察启动后同步反硝化产甲烷的稳定运行特征。[方法]利用自制的上向流厌氧污泥床-生物膜复合反应器(up-flow anaerobic sludge bed-filter,简称UBF)处理高碳氮比垃圾渗滤液,选择好氧预挂膜-厌氧驯化联合方式对反应器实施启动,最终实现同步反硝化产甲烷功能。[结果]整个启动过程历时42d,下部污泥床的污泥浓度约为9.5g·L-1,上部填料床的挂膜量达5.2g·g-1填料;高碳氮比下反应器的处理效果十分稳定,CODCr、NO3--N、NH4+-N和TN的总去除率分别为88.83%、99.95%、70.97%、82.80%,污染物降解效率较高;生物气日产量约7.2~8.9L,所含气体成分较为稳定,CH4、CO2、H2和含氮气体的平均含量比例分别为54.41%、44.09%、0.58%、0.92%。[结论]利用好氧预挂膜-厌氧驯化的启动方式,可以对UBF反应器快速实现同步反硝化产甲烷功能,并获得稳定且良好的运行效果。     

IC反应器处理猪粪废水的启动特性研究

采用IC反应器,研究了该反应器处理猪粪废水启动特性以及处理效果。结果表明,在逐渐加大进水流量和COD浓度来提高有机负荷的情况下,随着反应器的运行,反应器污泥床区逐渐充满沉降性能良好的颗粒污泥,到启动完成时经历了60d左右的时间;启动完成后污泥床区中粒径大于1mm的颗粒污泥量约占81.3%,且污泥床区下部的颗粒污泥粒径均大于上部的颗粒污泥粒径;在进水有机负荷率达到20.6kgCOD·m-3·d-1,HRT不低于12h时,COD去除率保持在90%以上;同时,反应器对N、P也有一定的去除效果,T-N和T-P去除率约为20.8%和34.6%。     

新型浮床对灯芯草生长的影响及对氨氮、总磷的去除研究

以生化棉为植物定植基质构建一种新型的浮床,研究比较其对灯芯草生长特性的影响及对水中氨氮、总磷的去除效果。结果表明:新型浮床能显著(P0.05)增加灯芯草的分蘖数及重量,对水体中氨氮(NH3-N)、总磷(TP)的去除效果也显著(P0.05)强于普通浮床。     

尿素缓释膜材料——机械活化醋酸酯淀粉的制备及其膜性能

为了有效提高淀粉基质尿素缓释膜的性能,对机械活化1.0 h的木薯淀粉(MAS)进行酯化改性,制备了机械活化醋酸酯淀粉(MASA)、机械活化醋酸酯淀粉/聚乙烯醇的生物降解塑料膜(MASA/PVA)及MASA/PVA包膜尿素。用傅立叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)分别对MASA的结构、形貌、热稳定性等进行测试,并与用不同取代度制备的原木薯醋酸酯淀粉/聚乙烯醇生物降解塑料膜(SA/PVA)进行比较。结果表明,机械活化淀粉经酯化改性后,结构和形貌都有很大的改变,热性能提高;MASA/PVA的性能均比SA/PVA好,以机械活化醋酸酯淀粉(取代度为0.2)原料制备的MASA/PVA浸水前的拉伸强度为3.23 MPa,断裂伸长率206.68%,24 h吸水率为115.96%,在20 d内生物降解率为36.46%。MASA/PVA包膜尿素淋溶9次后尿素总溶出率为45.69%,比SA/PVA包膜尿素降低18.12%,比普通尿素降低51.49%。用MASA/PVA包膜尿素对尿素态氮有明显的缓释作用。     

浅论升流式厌氧污泥床对厌氧生物的处理

本文论述了升流式厌氧污泥床的运行机理和工艺特征,分析了升流式厌氧污泥床工作原理和厌氧污泥床内的流态和污泥分布,以及设计运行启动的工作要点。     

常温下UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验

[目的]研究常温下厌氧氨氧化反应器的脱氮效果。[方法]以人工配水为进水,接种某城市污水处理厂氧化沟活性污泥,在常温(22~29℃)下进行了一套容积为3.2 L的UASB反应器厌氧氨氧化生物脱氮试验。[结果]反应器在运行75 d后,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达93.5%和86.1%,去除的氨氮、去除的亚硝酸盐氮和生成的硝酸盐氮比例为1.00∶1.30∶0.31,成功实现厌氧氨氧化途径生物脱氮。反应器停运近3个月后,在常温(17~25℃)再次启动时,只需16 d反应器就可以恢复高效厌氧氨氧化生物脱氮,氨氮和亚硝酸盐氮的平均去除率分别达96.6%和90.1%。[结论]常温下可以实现厌氧氨氧化反应器的启动,并且可以实现高效脱氮。     

两相厌氧消化固体有机废弃物的水解酸化规律

对两相厌氧固体床反应系统(APS)处理过程中的水解率和酸化率进行了试验与分析。结果表明:对混合废弃物和厨余废弃物进行厌氧消化时,甲烷化反应器对渗滤液中挥发性脂肪酸(VFA)的降解率分别为73%和90%,说明有机物转化为VFA更易于被降解;固体床反应器渗滤液中的水解率在消化的第1天分别达到62%和58%,随后逐渐上升,到第4天以后均超过75%并保持稳定;酸化率在消化的第1天分别达到5%和20%,之后逐渐增加至42%和32%,说明水解酸化反应的前12d,水解反应占主导地位置,酸化反应随着消化时间的延长而增强,水解酸化相可以有效地对基质进行水解和酸化,为甲烷化相提供良好基质。APS系统中4个固体床并联使用为甲烷化反应器提供了稳定的基质,同时,利用甲烷化反应器的出水对固体床进行回流冲洗可进一步促进固体床中有机物的分解。     

内循环厌氧反应器处理果汁废水的启动试验研究

[目的]为果汁废水的有效处理提供参考。[方法]采用内循环（IC）厌氧反应器处理苹果汁废水,研究反应器的启动过程及其对废水的处理效果。[结果]启动第1 d容器内有少量沼气产生,第4 d COD去除率达77.72%;增加进水COD浓度至3 500 mg/L时,容器的容积负荷提高到7 kg COD/（m3.d）。在逐渐提高容积负荷的情况下,随着反应器的运行,污泥床区逐渐充满沉降性能良好的颗粒污泥,其中反应器底部颗粒污泥的粒径多为2~3 mm,且污泥床区下部颗粒污泥的粒径大于上部颗粒污泥;当进水COD浓度为7 000 mg/L左右,水力停留时间（HRT）保持12 h不变,容积负荷为14.15 kg COD/（m3.d）时,COD去除率保持在90%以上,出水挥发酸（VFA）稳定在4 mmol/L以下。[结论]IC厌氧反应器对果汁废水具有高效稳定的处理效果。     

料液上升流速对厌氧产氢颗粒污泥的影响

为研究水力因素对升流式厌氧污泥床(UASB)反应器产氢颗粒污泥的影响,通过内循环方式改变料液上升流速,探讨其对颗粒污泥性能和产氢效能的影响。结果表明,料液上升流速从0.15 m·h~(-1)增至0.6 m·h~(-1),颗粒污泥胞外聚合物(EPS)含量从99.48 mg·g~(-1)VSS增至214.51 mg·g~(-1)VSS,平均粒径从0.7 mm增至1.48 mm;松散附着的胞外聚合物(LB-EPS)在EPS中含量百分比减少,而紧密粘附的胞外聚合物(TB-EPS)含量百分比增加;颗粒污泥强度增大;产氢细菌相对丰度从59.52%增至66.45%;此过程产氢速率维持在16.08～17.04 L·d~(-1)。上升流速增至1.2 m·h~(-1),污泥沉降性能变差,产氢率显著降低。研究揭示水力因素对产氢颗粒污泥特性的影响,为UASB产氢反应器调控提供参考。     

厌氧附着膜膨胀床反应器的流动特性与相分离

试验用氟化钠作示踪物研究了厌氧附着膜膨胀床反应器中的废水流动特性,结果表明,在回流与不回流的条件下,该反应器的流态分别接近金混合和推流式,依次相当于1.66和7.72只全混釜“多釜串联”,反应器内有相分离。其明显程度与流态有关。