厌氧消化对猪场废水中溶解性和颗粒态有机物的组成与性质的影响

[目的]本文旨在探究厌氧过程中猪场废水组成与性质的变化,从微观变化分析沼液难于生化处理的深度原因,对猪场废水处理工艺的优化提供针对性的指导意见。[方法]采集猪场实际废水,利用全混式厌氧反应器(CSTR)对其进行厌氧发酵,探究猪场废水厌氧消化过程中的溶解性和颗粒态有机物组成与性质的变化,以评价厌氧消化对猪场废水可生化性的影响。[结果]随着猪场废水厌氧消化时间的延长,沼液水相的比紫外吸光度从初始值0.057提高到0.104 L·mg~(-1)·cm~(-1)。同时,亲水性有机物比例从初始的69.8%下降到16.2%。三维荧光光谱显示,随着厌氧消化的进行,可溶性有机物中腐殖酸等难降解有机物的特征峰增强,而易降解的蛋白类有机物特征峰明显减弱。不同厌氧时间的猪场沼液无论稀释与否,其颗粒态有机物(以化学需氧量衡量)水解率或溶解率(经12 h曝气处理)均较低,仅为-33.3%～28.6%。沼液中颗粒态有机物通过活性污泥吸附絮凝共沉降去除率也较低(-22.5%～19.4%)。[结论]猪场沼液中颗粒态有机物难于降解或靠活性污泥颗粒吸附絮凝共沉降而去除,且沼液中溶解性有机物结构随消化时间的延长趋于稳定,这2种因素是除猪场废水厌氧消化后氨氮含量较高、C/N严重失衡外,导致猪场沼液难以生化处理的另外重要原因。因此,适当缩短厌氧消化时间并在生化单元前端增加深度去除悬浮物(SS)单元是提高沼液后期生化处理效果的重要手段。     

糖蜜酵母废水厌氧处理研究

[目的]研究蜜糖酵母废水厌氧处理工艺。[方法]采用UASB工艺来处理糖蜜酵母废水,降低其COD。在进行厌氧处理前,通过好氧剩余污泥的预处理,调节水样的pH值。[结果]该工艺处理效果较好,对SO42-有高达69%的去除率,同时COD也能下降50%,而且不用再投加碱。采用预处理,有利于UASB处理糖蜜酵母废水,提高COD去除率,使其稳定在60%左右。[结论]该研究为蜜糖酵母废水厌氧处理提供了试验参考和理论依据。     

厌氧消化时间对猪场粪污废水理化性质及其生物沥浸效果的影响

[目的]本文旨在了解厌氧消化时间对猪场粪污废水性质及其后续生物沥浸(包括pH值和脱水性能)的影响。[方法]研究猪场粪污废水在厌氧消化期间的理化性质变化,包括pH、化学需氧量、氨氮含量和总磷含量,并利用生物沥浸法处理不同厌氧消化时间(0～60 d)的沼液。[结果]厌氧消化会导致粪污废水pH值和总碱度的升高,pH值从起始的6.5升高至7.5,总碱度升高54.6%。有机物和总磷的去除率分别为68.9%和28.6%,但对氨氮含量无明显影响,导致C/N值大幅降低,从15.3降至4.4。猪场粪污废水经厌养消化后,其EPS含量增加。研究发现厌氧消化0～15 d的沼液,其生物沥浸效果较好,体系pH值降至4.5左右,过滤比阻(SRF)降至5×10~(11)m·kg~(-1)以下,脱水性能提高95.1%以上。厌氧消化30～60 d的沼液,其生物沥浸效果变差,pH值维持在6.5～8.0,过滤比阻逐渐升高。[结论]为便于生物沥浸处理,猪场粪污废水可不经厌氧消化,或者厌氧消化时间不宜超过2周。厌氧消化时间过长,体系碱度增加,对酸缓冲性能增强,同时胞外聚合物(EPS)含量也增加,可能是导致粪污废水经较长时间厌氧消化后生物沥浸效果变差的原因。     

柠檬酸废水厌氧处理工艺优化研究

[目的]得到更高的COD去除率以指导柠檬酸工业废水的处理。[方法]研究了柠檬酸废水厌氧处理过程中主要可控因素酸化时间、厌氧水力停留时间以及厌氧进水COD浓度对COD去除率的影响,并用响应面法进行了COD去除率优化。[结果]酸化时间与其他2个因素基本没有交互作用,厌氧停留时间和厌氧进水COD浓度对COD去除率有显著影响,而且有交互作用。优化的最佳工艺条件为酸化时间1.53 h,厌氧水力停留时间3.52 h,厌氧进水COD浓度2 698 mg/L,预测最大COD去除率为93.31%,验证试验实际测得去除率为93.23%。[结论]用响应面法优化柠檬酸废水厌氧处理过程,可得到较好的优化结果。     

糖蜜酒精废水中镁离子对厌氧处理效果的影响

[目的]研究糖蜜酒精废水中镁离子（Mg^2＋）对厌氧处理该废水的处理效果的影响。[方法]通过逐步投加六水氯化镁（MgCl2.6H2O）,研究Mg^2＋浓度对出水COD去除率、Mg^2＋去除率以及pH值、VFA的影响,并通过厌氧活性污泥的驯化试验证明Mg^2＋对产甲烷菌的毒性类型。[结果]试验结果证明了在进水COD浓度为4000mg/L,废水体积和污泥体积分别为400和80ml时,Mg^2＋的最佳浓度为117～177mg/L。在pH=7.0,温度为35℃的前提下,80ml污泥对c（Mg^2＋）=354mg/L的含镁废水能达到最大吸收率73%。[结论]证实了Mg^2＋在厌氧降解过程中起到消化酶的作用,Mg^2＋浓度对糖蜜酒精废水厌氧处理效果存在低促高抑的规律。     

水解酸化-MBR技术对化工园区污水的净化效果

[目的]为水质水量波动大且含有大量难降解有机物的化工园区废水的达标排放寻求合适的处理工艺。[方法]采用水解酸化-MBR工艺处理某化工园区废水。[结果]水解酸化-MBR工艺对NH3-N去除效果较好,出水NH3-N达到一级A排放标准;对COD去除作用有限,COD去除率为30%~45%,出水COD达到一级排放标准困难较大。[结论]今后需采用高级氧化等物化措施,提高对COD去除效果。     

催化铁-生物耦合处理草甘膦废水生物出水的可行性研究

[目的]针对草甘膦生产过程中排出的废水有机物和有机磷浓度高、可生化性差,传统工艺难以达标的问题,进行催化铁还原技术的可行性研究,为现有处理工艺的改造提供参考。[方法]通过摇瓶试验和SBR持续试验,对催化铁还原技术和微生物处理过程耦合处理现有草甘膦废水生物出水COD和磷的去除效果进行研究。[结果]将催化铁还原技术与微生物处理过程耦合能够提高草甘膦农药废水的COD和TP去除效果;耦合的SBR系统在微氧条件下对原厌氧出水的COD和TP去除率分别稳定在80.0%和50.0%以上,正磷酸盐浓度在20.00 mg/L以下。[结论]催化铁-生物耦合为草甘膦废水的处理和改造提供了一种较好的处理方法。     

甲酸钠促进厌氧生物降解蔗糖废水的研究

[目的]探讨甲酸钠在促进蔗糖废水厌氧生物处理方面的可行性。[方法]接种污泥取自上海市某污水厂浓缩池,密封一个星期后使用,实验废水采用自配蔗糖废水,实验分为两个阶段：污泥驯化阶段和负荷提高阶段。采用PCR-DGGE技术对各系统中的污泥样品进行微生物多样性分析。[结果]添加甲酸钠可以促进蔗糖废水厌氧生物系统的启动,提高COD去除率以及系统所能承受的容积负荷,且甲酸钠浓度越高,其促进作用越明显;添加甲酸钠可改善污泥沉降性,增加污泥中的微生物浓度,提高污泥活性,从而提高COD去除率;添加甲酸钠会改变污泥中的微生物种群,提高生物多样性,由此也能提高COD去除率。[结论]甲酸钠在促进蔗糖废水厌氧生物处理方面取得良好效果。     

酵母菌处理皂素生产废水的研究

经过富集培养和逐级驯化,从4种酵母菌株中筛选出对皂素废水降解性能较好的产朊假丝酵母;用单因素和正交试验确定产朊假丝酵母对皂素生产废水进行好氧处理的工艺条件.结果表明:当CODCr为24 648.36 mg/L的皂素废水,按m(CODCr)∶m(N)∶m(P)=200∶5∶1 的配比补充尿素和KH2PO4后,在30℃、接种量10%、pH 4.5、处理时间72 h、摇床转速146 r/min的条件下,产朊假丝酵母对废水CODCr的去除率可达86.16 %,处理液中细胞干质量可达20.80 g/L.与传统的厌氧-好氧活性污泥处理工艺比较,该工艺操作简单,对皂素生产废水的CODCr耐受负荷提高1～2倍.     

铁炭微电解-高级氧化-厌氧-好氧处理难降解农药废水的研究

[目的]针对某化工厂排放的农药废水难降解、盐含量高等诸多特点,原生物法处理不能达到排放要求,在不改变原主体工艺和不大幅增加构筑物及处理成本的前提下,对原工艺进行技术改造。[方法]采用铁炭微电解、Fenton高级氧化对农药废水进行预处理,去除COD、Cl-、重金属等有毒有害物质,再采用传统的厌氧-好氧生物处理法进行处理。[结果]采用铁炭微电解-Fenton高级氧化-厌氧-好氧组合法处理难降解农药废水,极大地提高了废水的处理效果,出水达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准。[结论]试验结果为农药废水处理研究提供了参考。     

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。     

富马酸废水厌氧处理试验研究

[目的]探索厌氧生物法处理富马酸废水的可行性。[方法]先分阶段将原废水稀释至一定浓度,调节原水pH值,通过蠕动泵送入厌氧反应器进行生物处理,出水再循环至反应器,测定不同反应时间出水的化学需氧量和pH。[结果]在污泥驯化阶段,进水的化学需氧量浓度约为1564mg／L,经过约48h的连续运行,化学需氧量的去除率可达到约81％;在提高负荷和稳定运行阶段,进水的化学需氧量浓度约为10377mg／L,经过约32h的连续运行,化学需氧量的去除率可达到约60％,可见应用厌氧反应器对处理富马酸此类高浓度有机废水具有良好的作用。[结论]该研究为企业废水处理提供了科学依据。     

厌氧流化床处理白酒废水的启动试验

[目的]建立一种基于厌氧流化床的高效白酒工业废水处理方法,找出其最佳工艺条件。[方法]首先,在厌氧环境中驯化活性污泥,培养出所需要的菌种;然后,将活性污泥和载体一起投加到流化床反应器中处理白酒废水,检测其COD值。[结果]最佳的工艺条件为：温度30～32℃,pH值6.8～7.3,厌氧消化污泥1500ml,活性炭200ml。此时的废水COD值去处率可达83.8%左右。[结论]用AFB反应器处理白酒废水,效果较好,便于操作。     

SBR法处理亚胺法造纸废水研究

[目的]为亚胺法造纸废水的处理提供科学依据。[方法]通过自行培养活性污泥,结合试验条件,确定控制工艺参数,研究SBR法(间歇式活性污泥法)处理亚胺法造纸废水的效果。[结果]在温度20~25℃,污泥龄18~23 d,进水0.5 h,曝气8 h,沉降1 h,排水0.5 h,闲置8 h,1个周期共18 h前提下,经8 h限制性曝气,SBR法对亚胺法造纸废水中CODcr的去除率达80%~90%,色度降低了1000度左右,pH值更趋向中性,SVI值在60~100 L/mg之间。与其他处理方法(延时曝气、混凝法)相比,SBR法对废水中CODcr、TKN、氨氮和总磷的去除率均在80%左右,对COD的去除率也较好。[结论]SBR法是一种较理想的废水处理工艺。     

厌氧除磷菌的富集及功能菌组成研究

[目的]富集厌氧除磷菌,并对功能菌的组成进行研究。[方法]利用厌氧连续流反应器,以养殖场新鲜鸡粪为种泥,控制和保持反应器内ORP为-337～-230 mV,pH 6～7,温度30～35℃,富集厌氧除磷功能菌。跟踪监测反应器进出水的总磷（TP）、磷酸盐（PO43--P）和氨氮（NH2-N）去除率。当TP的去除率达到60.89%时,取样进行PCR-DGGE分析,用MEGA 4.0软件构建系统进化树。[结果]鸡粪在反应器中连续培养140 d后,TP的去除率平均达到39.86%,大大高于文献报道的24.19%,PO43--P去除率平均达到40.82%,NH3-N的去除率平均达到34.39%;NH3-N与TP的去除率之间存在一定的相关性,厌氧条件下可达到同时脱氮（去除氨氮）除磷（还原磷酸生成磷化氢）的效果;通过对样品的PCR-DGGE分析和进化树分析,获得一种具发酵功能的乳球菌属（Lactoccus）和一种具有发酵、固氮和厌氧除磷功能的梭菌属（Clostridium）。[结论]该研究可为厌氧除磷机理提供理论依据。     

常温下猪场厌氧消化液的亚硝化研究

[目的]探求常温下猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数。[方法]在常温（15～30℃）条件下,以模拟低C/N、高氨氮的猪场厌氧消化液为进水,通过反应器启动和运行,研究猪场厌氧消化液亚硝化的最优工艺参数及影响因素。[结果]反应器在常温下作全程硝化启动时,氨氮进水浓度为100 mg/L,COD进水浓度为180 mg/L,之后逐渐增加进水浓度以提高容积负荷,经过25 d的培养成功启动。反应器启动后连续运行70 d,在未控制pH条件下,随着硝化反应产酸的积累,氨氮去除率下降至54.86%,NO2--N下降至0.029 mg/L;在调节pH条件下,氨氮浓度平均去除率为93%,NO2--N平均累积率稳定为90%;pH适宜范围在7.0～8.0,FA适宜范围为3.02～12.1mg/L,曝气量为200 mg/L。[结论]该研究为猪场厌氧消化液亚硝化的后续厌氧氨氧化进一步脱氮奠定了基础。     

酵母发酵工业废水生物降解菌的筛选

[目的]筛选酵母发酵工业废水生物降解菌,研究该菌株降解废水的最佳降解条件。[方法]以宜昌市某企业发酵工业废水为唯一碳源,通过选择性富集、驯化和划线分离纯化,从宜昌地区污泥中筛选得到菌株SA,采用形态观察和生理生化试验相结合的方法对菌株进行特性鉴定。以温度、pH值和底物浓度为影响因素,通过正交试验确定菌株降解发酵工业废水最佳条件。[结果]经鉴定,菌株SA为施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri spp.）。由正交试验得出菌株SA降解宜昌某企业发酵工业废水的最适条件为：温度35℃,pH值6.0,底物浓度600 ml/L。在最适降解条件下,菌株对发酵工业废水的COD去除率可达73.1%,表明该菌株的矿化能力较强。[结论]该菌株在好氧条件下具有较强的降解发酵工业废水的能力。     

凹凸棒土处理含酚废水及生物再生的研究

[目的]研究凹凸棒土对苯酚的吸附效果及生物再生条件。[方法]用苯酚溶液模拟含酚废水,研究吸附剂投加量、pH、温度等因素对凹凸棒土吸附苯酚的影响及最佳条件。[结果]凹凸棒土吸附苯酚的最佳条件为吸附剂投加量4 g/100 ml、吸附温度40℃、pH10.0、吸附时间40 min,对苯酚的去除率可达27.1%。在pH为4.0、酵母菌液浓度2.040 g/L、30℃条件下对吸附饱和的凹凸棒土再生3h,再生后的凹凸棒土达到最佳吸附效果,对苯酚的去除率达到39.07%。[结论]该研究可为含酚废水的处理及凹凸棒土的再生提供指导。