UASB反应器中厌氧污泥颗粒化的微生物学机理

通过对容积为5升的UASB反应器启动试验,研究了反应器内以葡萄糖为基质污泥颗粒化过程中不同类群细菌的消长规律。依据对颗粒化过程中细菌行为的观察,初步提出了厌氧颗粒污泥形成的机理,讨论了细菌种类对颗粒污泥性能的影响。     

利用微电极技术研究厌氧颗粒污泥内部的微环境

文章分别以蔗糖、乙酸和丁酸为进水唯一碳源,运行3个UASB反应器,当反应器稳定运行后,采用自制氢离子选择性液膜微电极对3种厌氧颗粒污泥进行内部pH值梯度分析,并对厌氧颗粒污泥进行了多种测试底物的产甲烷活性分析和16S rDNA测序分析。结果表明,采用微电极技术可以准确测定厌氧颗粒污泥内部的pH值梯度,并推断微生物种群的空间分布,所得结果与产甲烷活性和16S rDNA测序分析结果相一致,说明微电极技术可作为厌氧颗粒污泥内部微环境分析和微生物种群空间分布研究的有力工具。     

处理啤酒废水的生产性UASB反应器常温下培养颗粒污泥的过程及工艺条件

在结构形式相同的生产性ＵＡＳＢ反应器中投入不同类型和不同数量的接种污泥，以啤酒废水为基质常温下进行培养颗粒污泥的试验。试验结果表明：在生产性ＵＡＳＢ反应器中用好氧活性污泥作为种泥也能培养出厌氧颗粒污泥。厌氧絮状污泥接种量为６．５ｋｇｇＳＳ／ｍ￣３左右时，对于迅速培养出颗粒污泥是合适的，大多或太少都会延迟颗粒化进程。在培养颗粒污泥的试验初期，重要的是保持较低的水力负荷（小于）３５ｍ￣３／ｍ￣２·ｈ）及大于１０００ｍｇＣａＣＯ＿３／Ｌ的进水碱度；而在后期，调整水力负荷达到０．６ｍ￣２／（ｍ￣２·ｈ）以上可以加快颗粒化速度，而进水碱度不低于７５０ｍｇＣａＣＯ＿３／Ｌ即可。微生物对惰性颗粒的附着及小颗粒之间的粘结是颗粒污泥形成过程中的关键因素。     

ABR反应器中颗粒污泥的微生态特性

以葡萄糖和生活污水人工配制的废水对ABR反应器中颗粒污泥的微生态特性进行了研究.研究表明,ABR反应器中呈现出明显的相分离特征,颗粒污泥微生物随反应器隔室不同的微生态环境而有不同的优势菌属.高负荷条件下(反应器前端隔室)的产酸颗粒污泥颗粒大、表面粗糙,其优势微生物为产气杆菌属,而位于反应器中部隔室的产甲烷颗粒污泥结构紧密,表面光滑,其优势菌属为甲烷球菌;低负荷条件下(反应器后端隔室)的颗粒污泥颗粒小、结构较松散,其优势菌属为甲烷丝菌属.据此,分析了ABR中颗粒污泥的形成机理.     

膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器的研究进展

本主要介绍了厌氧膨胀颗粒污泥床（GESB）反应器的特性及研究进展。EGSB反应器是在USAB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器,与UASB反应器相比,它增加出水再循环部分,使得反应器内的液体上升流速体上升流速远远高于UASB反应器,污水和微生物之间的接触加强了,正是由于这种独特的技术优势,使得它可以用于多种有机污水的处理,并且获得较高的处理效率,本还展望了EGSB反应器今后的发展前景。     

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。     

IC反应器基质降解动力学特性研究

依据对IC反应器有机物降解特性的分析,以及对其精细处理区和膨胀污泥床区水力流态分别作推流和全混流处理,基质降解速率与微生物浓度之间按一级反应处理的基础上,建立了IC反应器基质降解动力学理论模型.并根据80L IC反应器处理葡萄糖配水的试验结果,确定出了反应器在平均温度为33.3℃条件下污泥膨胀床区和精细处理区内基质降解动力学参数分别为K1=6.47×10-6 L·mgVSS-1h-1,K2=0.341L·h-1.     

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     

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。     

高浓度变性淀粉生产废水厌氧生物处理

利用膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器厌氧生物处理高浓度变性淀粉生产废水,通过逐步提高厌氧反应器的有机负荷在65天内完成厌氧反应器的启动,主要标志为颗粒化污泥的出现以及稳定的有机物(以COD表示)去除效果(达到74%),有机负荷达到6kg/m3.d.通过工程实践表明EGSB厌氧反应器可以有效地降解高浓度变性淀粉生产废水中的有机物.     

不同预处理方式对污泥厌氧发酵的影响

污水生物处理的应用产生了大量污泥,污泥的处理与处置已成为污水处理厂面临的一个重大挑战。填埋、焚烧等传统污泥处理方法,不仅污染环境而且消耗大量能源,而厌氧发酵处理作为一种可持续的污泥处理方法具有保护环境、节约能源等优点。传统的污泥厌氧发酵处理存在反应效率低、污泥降解性差、停留时间长等不足,污泥预处理在改善其厌氧发酵性能方面越来越受到关注。根据污泥的理化特性、厌氧发酵特点,论述了各类预处理方式的不同作用机制,分类比较了不同类型预处理的处理效果及其对污泥厌氧发酵特性的影响,深入分析了影响不同预处理强化污泥厌氧发酵的主要因素。同时,对其强化污泥厌氧发酵存在的不足及其今后的发展方向作了简要的分析和展望。     

不同阶段沼液作发酵接种物对牛粪产气的影响

在牛粪厌氧发酵中,不同阶段沼液的物理、化学性质及微生物种群有较大差异,利用不同发酵阶的沼液作接种物必然会影响到系统的产气特性。实验结果表明:以发酵20天的发酵沼液作接种物可以加快反应速度,增加产气量,提高COD去除率;用60天的发酵沼液作接种物不利于产气的进行。     

常规SBR工艺对猪场沼液的处理性能研究

猪场废水厌氧发酵后的沼液具有较高浓度的腐殖酸等难降解有机物,虽然其有机物浓度明显下降,但在后续好氧处理中更难为微生物生长利用。本文采用常规的SBR工艺处理猪场养殖废水厌氧发酵产生的沼液,重点考察SBR工艺处理猪场沼液的可行性,以期为猪场废水资源化与达标处理探索出一条经济高效的厌氧发酵-兼氧/好氧处理工艺。     

淀粉基质厌氧消化的氢分压变化状况

氢分压(PH_2)是厌氧消化中一项重要的状态参数。本研究进行基质淀粉的中温厌氧消化,观察不同状况下 PH_2变化。结果表明:1.具有不同优势类型产CH_4菌的反应器,对 PH_2变化的承受能力完全不同.2.由有机冲击负荷所造成的PH_2变化,其上升速度与基质类型有关。3.PH_2变化明显地受到有机负荷上升速率的影响。4.系统的自身缓冲能力也关系到 PH_2的变化。因此,本研究认为 PH_2作为厌氧消化有机负荷监控的唯一指标是不恰当的。     

堆肥预处理对松木屑厌氧发酵的影响

针对目前针叶类林木松树厌氧发酵前预处理效果差、成本高的问题,在添加食品废弃物的条件下,研究好氧堆肥方法对松木屑(6.35 mm、9.53 mm和12.70 mm)和食品废弃物混合物料的预处理效果,以及对后续干式厌氧发酵过程的影响。研究结果表明,好氧堆肥过程对松木屑的预处理效果明显,但随着松木屑粒径的增大预处理效果降低;经堆肥预处理后物料的厌氧发酵原料的VS产气率均维持在199~215 L/kg范围内,约为未预处理组的1.4倍,而且发酵后物料中的VFA总量均维持在24.5左右,约为未堆肥预处理组的1.5倍,后续产气潜力更大。     

厌氧处理技术发展现状与未来发展领域

本文探讨了高效厌氧反应器的开发原则和国际上在这一领域的最新发展及未来发展趋势,介绍了ＥＧＳＢ高效处理工艺技术的发展和应用实例;提出了处理高悬的废水的多级厌氧处理及产物综合利用的工艺路线,同时介绍了作者在这一研究领域进行的探索及应用情况。     

连续闭式循环氨脱除工艺响应面法优化

针对两阶段闭式循环氨脱除工艺处理猪粪厌氧消化液耗时、耗碱、难以达到工业化大量污水处理的需求问题,进行了连续闭式循环氨脱除工艺的试验研究。试验结果表明,对于起始氨氮质量浓度为(1 444±37)mg/L的猪粪厌氧消化液,在气流量为530 L/h、液流量为445 m L/h、气液比为2 036条件下,氨氮脱除率可达(66.81±0.24)%。经RSM优化的模型能够很好地分析和预测该工艺及系统条件下猪粪厌氧消化液的氨氮去除结果。所选自变量对于氨氮脱除的影响力从大到小依次为:气液比、液流量、气流量。研究结果可为猪粪厌氧消化液的连续处理提供依据。     

厌氧悬浮颗粒污泥床反应器流态和运行状态相关关系研究

第三代高效厌氧反应器是在第二代反应器基础上,主要对水力流态进行较大改进而产生的新型反应器,该类型反应器不仅具有第二代反应器生物量高的特点,同时又具有良好的水力混合特性,大大提高了反应器的处理效率。本文选择厌氧悬浮床反应器作为研究对象,考察了反应器在运行过程中运行状态与流态之间的关系,建立高效厌氧反应器水力流态模型,利用水力学流态模型的测定结果,讨论不同条件下反应器的短流、死区和膨胀率等影响。     

蚓粪对厌氧发酵影响的初步研究

为了探究蚓粪对废水厌氧发酵的影响，在厌氧发酵瓶中加入了质量为废水质量5％的蚓粪，使其与不加蚓粪的发酵瓶在同等条件下进行厌氧发酵，从产气量、pH值、COD降解速度等方面进行了两期的对比研究。试验结果表明在加入蚓粪初始，即第一期，试验组比对照组产气量高，pH值有利于发酵进行，但由于蚓粪的加入，厌氧发酵瓶内废水的COD浓度也增大了，这样会加大前期厌氧反应器运行负荷；而在消除蚓粪本身产气的第二期，发酵产气量、COD降解速度都明显优于对照组。试验结果表明，蚓粪对厌氧发酵微生物有明显的促进作用，沼气发酵反应器中加入5％的蚓粪，可以提高沼气产率与GOD降解速率，使pH值更趋稳定。