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.     

影响厌氧发酵生物产氢因素的试验研究

本文采用经预热处理后的河底污泥,对其利用有机物厌氧生物产氢过程中的几种主要影响因素进行了试验研究.结果表明,在起始pH值为6.5,反应温度为35 ℃时,该污泥可利用木糖、葡萄糖、果糖、蔗糖、纤维二糖、淀粉等多种糖类物质为基质产生氢气,其中,以木糖为基质时,累计产氢量和产氢速率均较低;反应温度和起始pH值均对厌氧产氢过程具有显著影响,最佳温度为35 ℃最佳起始pH值为6.5.在上述条件下,以葡萄糖(COD＝20.0 g·L-1)为基质时,可获得最大的累计产氢量为323.75 mlH2·gTVS-1,产氢速率为37.64 mlH2·gTVS-1h-1,气体中氢气含量约为50%.     

荧光原位杂交(FISH)技术在厌氧颗粒污泥研究中的应用

本文介绍了荧光原位杂交(FISH)技术的基本原理和操作步骤,重点介绍和讨论了FISH技术在厌氧颗粒污泥研究中的应用现状,并对该技术在国内的应用前景进行了展望.     

EGSB反应器的动力学模型研究（H）—参数估计与过程模拟

本文利用实验室处理葡萄糖自配水的EGSB反应器在第33-70d的运行数据对厌氧动力学模型进行了参数估计,然后利用该模型对EGSB反应器在第71-117d的实际运行进行动态模拟,模拟结果如出水COD值、反应器内部PH值、出水碱度、沼气产量、沼气中的甲烷含量以及反应器内部生物量等与实际运行数据吻合良好。     

接种不同污泥的厌氧氨氧化反应器的启动与运行

采用两套相同的小试USAB系统,分别接种普通厌氧颗粒污泥与好氧活性污泥的混合污泥和河底污泥,以含NH4 和NO2-的自配废水为进水,在30℃和水力停留时间分别为10 h和7 h的条件下,经过320 d和264 d的运行,均成功实现了厌氧氨氧化过程,氨氮去除率达到95%和81%,亚硝酸氮去除率达到99.4%和88.5%,进水氨氮负荷达到1.25 kgNH4 -N*m-3d-1和0.82 kgNH4 -N*m-3d-1;污泥性状发生了较明显变化,在其中一个反应器中获得了厌氧氨氧化颗粒污泥,扫描电镜观察发现污泥中主要存在形状不规则的细菌;两个反应器稳定运行时所去除的氨氮与亚硝酸氮的比值约为1.05,与文献报道有显著差别.     

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。     

原料差异对厌氧消化微生物群落的影响

以餐厨垃圾、果蔬垃圾、麦秸3种不同原料分别进行厌氧消化,研究了各反应器在最佳运行条件下的消化特性和微生物群落组成。结果表明：VS产气率由高到低依次为餐厨垃圾（756.4mL·g-1VS-1）、麦秸（696.5mL·g-1VS-1）和果蔬垃圾（433.5mL·g-1VS-1）,甲烷含量在51.5%～55.1%之间,利用PCR-DGGE技术系统地分析了不同原料消化系统内细菌和古菌的群落结构构成及差异。结果表明,虽然3组样品中细菌和古菌的群落存在相同的优势微生物,但其数量和群落结构差异也较为明显,细菌中以拟杆菌（Bacteroidetes）以及古菌中甲烷鬃菌属（Methanosaeta）和甲烷螺菌属（Methanospirillum）均为样品共有的优势微生物。     

图形化语言在厌氧发酵数据采集及过程控制中的应用

图形化的LabVIEW语言在测试及自动控制领域具有广泛应用,但在生物技术领域应用较少。厌氧发酵是一个复杂的微生物代谢过程,工艺操作上依然没有摆脱"黑箱作业"的传统模式。针对CSTR厌氧发酵过程的特点,利用PAC硬件系统开发有效的智能反馈控制技术,保证微生物菌群动态平衡和生物能源转化的高效性,是解决当前沼气生产系统普遍存在的效率低下和经济性差等瓶颈问题的有效途径。文章基于LabVIEW图形化语言及实时控制器,介绍了实时监控系统的结构和硬件组成以及各功能模块的关键技术,实现了CSTR厌氧发酵过程智能控制系统的开发,以期提升实验室和规模化厌氧消化系统的设备化和自动化水平。     

厌氧消化过程中的酸碱平衡及pH控制的研究

本文在系统地分析了厌氧体系中所发生的各类生化反应与酸碱平衡之间的相互关系的基础上,建立了一个可以直接根据原废水的性质和所要求的去除率来计算和预测厌氧反应器出水ｐＨ值、碱度、脂肪酸、氨氮、重碳酸盐、硫化物以及气体的产量和组成的数学模型,并利用实际运行的厌氧反应器的数据进行了验证。     

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。