有机废水生物处理及综合利用技术的研究进展

比较了几种不同的有机废水生物处理技术的优缺点,并进行了相关讨论。     

NH4^＋浓度对有机废水厌氧发酵产氢的影响

[目的]利用人工有机蔗糖废水通过厌氧发酵产氢气,考察水体中NH4＋浓度（0～8 000 mg/L）对厌氧发酵产氢的影响。[方法]分析废水中糖降解速率,比产氢率和产氢率。[结果]结果表明当NH4＋浓度在1 200～2 400 mg/L时,对微生物的厌氧发酵产氢是有利的,但当NH4＋浓度大于4 800 mg/L时,对厌氧发酵产氢有明显的抑制作用,其中对其发酵液相产物也有明显的影响。     

新型厌氧反应器UBF的发展及应用

回顾了厌氧生物处理技术的发展历程,分析了UASB反应器的不足之处,重点阐述了在其基础上改进的UBF反应器的工作原理及应用现状。     

混合工艺处理猪场养殖废水研究

针对规模化的猪场养殖废水具有有机物浓度高、悬浮物高、氨氮高的特点,目前控制猪场养殖废水污染的方法主要以厌氧+好氧生物处理为主,辅助物化法、自然处理法。本研究借助实际工程,采用ABR+SBR+生态氧化塘混合处理工艺,探索其处理规模化猪场养殖废水的可行性和运行效果研究。     

野菠菜厌氧发酵产气潜力

利用自行设计的厌氧发酵试验装置,在(30±1)℃恒温条件下,对发酵料液中不同物料质量分数(4%、6%和8%)的野菠菜进行单相批量厌氧发酵试验研究。结果表明,3种不同处理下产气都有2个高峰,6%处理发酵持续时间比其他2个处理长。4%、6%和8%的处理累计产气量分别为10 544.0、15 870.5、13 019.5 mL,平均日产气量为234.3、352.7和289.3 mL/d。在发酵过程中3个处理下pH都显示出先下降再上升的趋势。随着发酵时间的延长,所产气体中的CH4含量呈明显升高的趋势,3个处理的甲烷体积分数在第8天达到40%以上,平均甲烷体积分数均在40%以上,峰值在50%以上。     

生物炭对餐厨垃圾厌氧消化的影响

[目的]探究生物炭对餐厨垃圾厌氧消化过程的影响。[方法]通过向序批式厌氧消化系统中添加不同比例生物炭,研究其对餐厨垃圾厌氧消化效率及系统稳定性的影响。[结果]生物炭的添加可有效调节系统C/N,减少氨氮抑制,增强微生物活性,提高系统稳定性及厌氧消化产气效率。未添加生物炭处理(CK)的累计产气量为1 618 m L,甲烷含量为39%;而添加生物炭处理平均累计产气量达(2 939±473)m L,且平均甲烷含量均在50%以上;反应体系中添加生物炭处理的氨氮浓度均保持在2 000 mg/L左右,而对照处理的氨氮浓度均在2 500 mg/L以上,系统稳定性较差。生物炭添加量7%处理的累计产气量最高,达3 307 m L,平均甲烷含量55%,产甲烷菌群活性最高时,辅酶F420吸光值可达0.68,TS、VS和油脂去除率分别为60%、72%和61%。[结论]该研究可为餐厨垃圾的无害化处理和资源化利用提供科学依据。     

水稻秸秆联合剩余污泥共发酵产酸效能探究

[目的]研究稻秆与剩余污泥厌氧发酵产酸性能。[方法]在总固体浓度为20 g/L条件下,用一定比例的稻秆代替部分剩余污泥,构建共发酵产酸系统,探讨其有机物组分变化及其产酸特性。[结果]稻秆的投加能够促进多糖和蛋白溶出,提高SCOD含量,在发酵进行到第4天时,10%预处理稻秆处理和10%稻秆处理发酵体系中SCOD达到最高,分别为3 440和2 810 mg COD/L,与污泥对照相比,分别升高了72.0%和40.5%。与此同时,在发酵结束时,稻秆的投加虽没有增加VFAs积累量,但其在短期内能够促进VFAs转化,缩短发酵时间,在发酵进行到第6天时,与污泥对照组相比,10%预处理稻秆处理中VFAs积累量提升了70.1%。当VFAs积累量趋于稳定时,乙酸和丙酸占总酸的比例和从大到小依次为10%预处理稻秆处理、10%稻秆处理、污泥对照。[结论]稻秆的投加能够改善污泥厌氧发酵产酸性能,可为农业废物的资源化利用提供一种有效途径。     

微量金属元素对中低温厌氧消化工艺的影响

[目的]探究微量金属元素对中低温厌氧消化工艺的影响。[方法]通过向序批式反应体系内投放微量金属元素(Fe、Co、Ni),研究不同温度条件下,厌氧消化效率的差异。[结果]35℃条件下,厌氧发酵对底物消耗更为迅速,产气效率更高,而20℃条件下,则更有利于刺激嗜冷产甲烷菌群的活性,各处理的p H多维持在6.5~7.0,更适宜厌氧发酵反应的进行。其产生的沼气,甲烷含量也相对更高,其中WP20处理平均甲烷含量可达52%。而投放微量金属元素,对不同菌种的刺激效果存在一定差异,在20℃条件下,微量元素对W菌种厌氧发酵产气效率影响最为显著;35℃条件下,微量元素对G1菌种影响较为明显,G1P35累计产气量达7 129 m L。[结论]该研究可为深入探讨低温条件下沼气生物强化菌群的微生物特性、环境因子互作、菌群时空分布和种群动力学提供技术支撑。     

厨余垃圾厌氧发酵产酸工艺研究

[目的]确定厨余垃圾厌氧发酵产酸的最佳条件。[方法]在适当的垃圾粒径、固含率和C/N条件下,运用3因素3水平L9（33）正交试验设计的方法,研究了接种比例、pH值和温度对于厨余垃圾厌氧发酵产酸的影响。[结果]当温度为37℃,pH值为6,接种比例为4∶1时,厨余垃圾厌氧发酵所产乙酸和VFA在第5天达到最大值,分别为11.87g/L和17.36g/L;COD去除量和去除率达到最大值,分别为23606mg/L和43.8%。[结论]厨余垃圾厌氧发酵产酸的最佳工艺条件为：接种比例为4∶1、pH值为6、温度为37℃。各因素影响大小的次序为：温度〉pH值〉接种比例。     

α-淀粉酶预处理对城市生活垃圾厌氧消化的影响研究

[目的]研究α-淀粉酶预处理城市生活垃圾后对厌氧消化产气和产甲烷的影响。[方法]采用单因素试验方法,用不同α-淀粉酶添加量、水解温度、水解时间和底物浓度预处理城市生活垃圾,考察经过预处理后的生活垃圾再进行中温厌氧消化对产气和产甲烷情况的影响。[结果]通过α-淀粉酶预处理后比不经过任何处理的效果更显著,且得到利用α-淀粉酶预处理城市生活垃圾来强化厌氧消化的适宜条件为：酶用量100U/gVS、水解温度50℃、水解时间1h、底物浓度为8%。[结论]试验为进一步优化厌氧消化工艺提供了基础数据。