EGSB反应器处理发酵废水效能影响研究

实验采用厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器先后对模拟发酵废水和实际发酵废水进行处理。考察了配水阶段硫酸盐负荷(SLR)对EGSB反应器净化效能的影响,并对实际发酵废水的处理效果进行了研究。实验结果表明:控温条件下((35±1)℃)、进水COD约为2 200 mg/L、水力停留时间(HRT)15 h时,COD去除率可达92%。随着SLR增加,COD去除率降低,当SLR为1.3 kg SO42-/(m3·d)时,反应器出现酸化。为保证反应器的稳定运行,延长HRT至24 h后,COD、SO42-去除率可分别达到90%、82%左右。同样条件下,EGSB处理实际发酵废水,COD、SO42-去除率分别为75%、60%。配水和原水阶段硫酸盐还原菌所能达到的最高电子流比重分别为21.1%、17.5%,对应的最低COD/SO42-为3.0,此时整个反应系统竞争最为激烈,但产甲烷菌仍保持较高竞争性。     

EGSB-MBR组合工艺处理糖蜜发酵废水效能研究

实验采用厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器与好氧膜生物反应器(MBR)组合工艺对糖蜜发酵废水进行处理.重点考察了组合工艺对发酵废水的处理效能,包括甲烷的产生效率、污染物(COD、NH4+-N和TN)的去除效能.实验结果表明:控温条件下[(35±1)℃]、进水COD约为2250mg/L、pH在为6.0左右时,EGSB对发酵废水的COD去除率可达75.6%,甲烷的容积产气速率为0.48m3/(m3·d).MBR在溶解氧(DO)为1~2mg/L左右时,采用曝气-搅拌交替运行方式处理EGSB出水,可以实现同步硝化反硝化,并且在曝气3h-搅拌1h交替运行条件下,NH4+-N、TN去除率分别为85.13%、58.57%,而最终COD去除率达到85%.     

中温消化法处理1,3-丙二醇发酵废液的试验研究

根据1,3丙二醇混合发酵废液的水质特点,采用中温厌氧消化法对其进行了试验研究。厌氧反应器处理混合发酵废液的启动和运行结果表明:反应器最佳运行条件为投配比7%,厌氧反应器处理效率较高,启动周期相对较短,出水水质稳定,COD去除率达到90.3%,BOD5去除率达到87.5%。     

除臭酵母JZ-6发酵条件的研究

为给除臭酵母JZ-6的工业化生产提供参考依据,通过单因素试验和正交试验,以酵母JZ-6对恶臭中主要臭气物质氨气的去除率为指标进行试验。确定了除臭酵母JZ-6的优化发酵条件为:接种量为8%,培养基起始pH为4,500mL瓶中装液量为150 mL,发酵温度为30℃,培养时间为24 h,在此发酵条件下,该菌株对氨的去除率达88.6%。     

固定化藻菌流化床光生物反应器处理饮料废水

在自制的流化床光生物反应器中加入固定化藻菌小球来处理饮料废水,主要探讨了反应器中气速、液速以及固定化藻菌小球密度对系统去处效率的影响。在平均停留时间为6h,光照强度为4000lx,温度为室温,试验结果表明:COD的去除率最高可达到91.8%,NH+4-N的去除率最高可达到89.4%,对BOD、PO43--P的去除率也达到较好的效果,分别达到72.1%～85.5%和59.5%～68.0%。     

温度对A~2/O工艺脱氮影响的研究

温度与A2/O工艺处理功能密切相关,研究温度变化对系统脱氮效果产生的影响。试验结果表明:温度介于14.5℃～25℃范围内,COD去除率由70%上升至81.4%,温度介于25℃～34.3℃范围内,COD去除率最高达到85%以上,可保证COD稳定和高效的去除效果;最佳脱氮温度范围约为25℃～30℃之间,TN去除率约70%,硝化率达95%,过高或过低的温度条件对脱氮功能均有抑制作用。     

高级氧化技术强化皮革废水生化处理效果初探

皮革废水中含大量难降解有机物,导致常规好氧生化处理速率低、效果差.实验考察了在Us(超声波)、UV(紫外光)、US/Fenton、UV/Fenton等高级氧化技术强化作用下的生化处理效果,结果表明,在相同水质和实验条件下,废水经Us、UV处理30min后可使后续生化反应速率显著提高,分别反应8h、24h后的COD去除率即可达到直接经微生物处理48h后达到的48%,但延长反应时间至48h对COD去除率没有明显提高;Fenton试剂强化US、UV的处理效果要高于单独Us、UV工艺,经30min预处理,随后在微生物作用下分别反应4h和8h即可达到45%和51%的COD去除率,同时延长反应时间也能使最终COD去除率明显提高,反应48h后,COD去除率可分别提高至64%和72%.     

多种河流修复技术中试工程应用研究

通过建立模拟河道生态修复中试工程,研究不同生境条件下,不同植物类型及河岸带类型下河流系统对水质净化效果。结果表明:建立浅滩,深潭交错的生境类型,努力恢复沉水植物和挺水植物植被,对原有的泥土堤岸进行生态修复,整个系统对水质净化效果良好,TN去除率为50%左右,24 h后去除率达到90%;TP去除率达到70%左右,24 h后去除率达到80%以上;NH+4-N去除率80%左右,24 h后去除率在85%以上。对重度污染的河水起一定的净化、稀释作用,减缓下游河流或湖泊的直接污染。     

常规工艺强化去除给水系统中的卡马西平

卡马西平作为抗癫痫类药物被广泛使用,在环境中频繁被检出,且浓度较高,不易去除,通常作为环境中药品和个人护理品污染状况的指示化合物,由于它的潜在危害,日益成为新兴污染物研究的重点。模拟城市给水厂工艺流程,研究卡马西平在城市给水处理工艺中的迁移转化规律,并对常规工艺进行强化,找出去除卡马西平的最优条件。在预氧化阶段,氧化剂高锰酸钾最佳投加量为1.5 mg/L,预氧化时间为50 min,卡马西平的最高去除率达到19.8%;在混凝阶段,聚合氯化铝最佳投加量为2 mg/L,在弱酸性条件下对卡马西平的去除率最佳,达到28.7%左右;砂滤阶段的最佳条件为滤柱高度800 mm,过滤速度不超过5 m/h,最高去除率达到11.7%。结果表明:通过高锰酸钾的预氧化作用,城市给水厂常规工艺对水源水中卡马西平的去除率得以较大提高,总去除率达到60.2%。     

混菌发酵毛白杨落叶产单细胞蛋白的研究

选用毛白杨落叶为研究对象,通过酸化预处理初步降解其中的纤维质并提高其发酵阶段的可生化性,综合分析在不同pH值、不同温度、不同固液比的条件下酸化产物的总糖含量、纤维素及半纤维素含量与出粉率指标,采用灰色局势决策法确定pH值2~3,固液比1:20,60℃处理12 h为其最佳酸处理条件。后在最佳处理条件下选用绿色木霉与产阮假丝酵母共发酵毛白杨落叶酸化产物,发现较单酵母发酵酸化液与酸化残渣,混菌更具优势。其中,毛白杨落叶酸化残渣经混菌发酵其分解率可达到55%,蛋白含量明显升高,最高为72 mg/g;而酸化液混菌发酵在第7天时菌体生物量最高可达1.2 g/L,蛋白含量为99 mg/g。     

固体发酵提高水生植物发酵产物蛋白含量的研究

采用微生物固体发酵技术对伊乐藻(Elodea nuttalli)、苦草(Vallinmeria spiralis)和喜旱莲子草(Alterranthera philoxerides)3种高等水生植物进行单细胞蛋白生产的研究,分析单一菌种和混合菌种发酵过程中水生植物粗蛋白含量和纤维素酶活的变化过程.研究结果表明,与单一霉菌发酵相比,利用霉菌与酵母混合发酵,可明显提高发酵产物粗蛋白产量,其中以黑曲霉(Aspergillus niger)与产朊假丝酵母(Candida utilis)混合发酵苦草的粗蛋白含量最高,产物中粗蛋白含量最高可达39.88%,粗蛋白增加率为84.2%,使其有可能成为鱼、家禽和家畜的蛋白饲料来源.因此,利用固体发酵处理水生植物可以实现水生植物的资源化.     

耦合发酵产氢尾液处理的微生物电化学系统研究

区别于传统的稀释或加缓冲剂调节pH值的方法,本文提出采用微生物电解池（MEC）电调控暗发酵尾液pH值,并进一步采用微生物电合成系统（MES）降解废液产甲烷.结果表明,在MEC处理产氢暗发酵尾液过程中,伴随着阴极侧氢气的产生,暗发酵尾液中大量H⁺被消耗,溶液pH值从4.5升高到8.7;随后在MES中,产氢发酵尾液中有机物被进一步降解产生甲烷,其平均产甲烷速率达到4.5mmol/（L·d）,且在21d内化学需氧量（COD）去除率达到89%,远优于没有经过pH调控的产氢发酵尾液MES中的产甲烷性能.     

氢氧化镁对剩余污泥碱性发酵及脱水性能的影响

剩余污泥厌氧发酵可产出短链脂肪酸(SCFAs)发酵液用作碳源时,可改善污水脱氮除磷效果,但发酵液中的氮磷会增加污水厂的氮磷负荷.此研究分别采用Mg(OH)2和NaOH调节剩余污泥厌氧发酵时的pH值,考察Mg(OH)2能否促进剩余污泥碱性发酵同时去除发酵液中的氨氮和磷,及其对发酵后污泥脱水性能的影响.结果表明:Mg(OH)2可促进剩余污泥碱性发酵,发酵液最大SCFAs含量为2336.3mgCOD/L,同时Mg(OH)2能去除发酵液中的磷,在发酵的第4d,其磷含量接近0;Mg(OH)2调节碱性发酵后的剩余污泥脱水性能优于NaOH调节的,前者剩余污泥毛细吸水时间(CST)较后者短42.3s.     

不同发酵方式对污泥厌氧发酵性能的影响及其发酵液利用

为了研究不同发酵方式对剩余污泥厌氧发酵性能影响及微生物对其发酵液的利用情况,将剩余污泥分别在Ca（OH）₂（pH=10±0.2）,Ca（OH）₂+NaCl（pH=10±0.2）,游离亚硝酸盐（FNA） （pH=5.5±0.2）,单过硫酸氢钾复合盐（PMS）,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）及自然条件下进行发酵,发酵后期将发酵液用于生物脱氮研究,分别对发酵系统内的剩余污泥溶液化（SCOD）、溶解性蛋白质、溶解性多糖、可挥发性短链脂肪酸（SCFAs）和关键酶（水解酶和辅酶420）、NO₃^--N等指标进行分析.结果表明,6个发酵系统中,剩余污泥的水解酸化性能及发酵液利用具有显著的差别,其中Ca（OH）₂+NaCl 发酵系统中SCOD、SCFAs、水解酶、污泥减量效果等最佳,Ca（OH）₂发酵系统次之,自然条件发酵系统最弱.同时发现,FNA发酵系统中蛋白质和多糖含量较高,但是由于水解酶活性较低,F420活性最高,导致较低的SCFAs积累量.发酵液作为碳源进行生物脱氮试验研究表明,以Ca（OH）₂及Ca（OH）₂+NaCl发酵系统中的发酵液作为碳源具有良好的脱氮效果,与乙酸钠做为碳源效果相似,同时出现NO₂^--N积累现象,但是FNA, PMS, SDBS发酵系统的发酵液由于存在大量的消毒剂等化学物质导致生物利用性较差.     

变废为宝,向治理系统要经济效益的应用实例

用生产废水治理工程中吸附了废醪液的灰渣辅加滤泥(亚法)经预处理后掺加FM氮磷钾复合茵群做固态茵肥,用循环用于水膜除尘的近50°BX的浓废醪液掺加FM氮磷钾复合茵群做液态茵肥,使污染环境有肥效的废醪液全部资源化使用,彻底消除了二次污染。     

食物垃圾开放式乳酸发酵的实验研究

利用食物垃圾发酵生产乳酸,是实现其资源化的有效途径之一.底物不灭菌的开放式发酵,是一种简单、有效的利用食物垃圾生产乳酸的方式.通过对发酵过程中ρ(乳酸),ρ(总糖),ρ(可溶性糖)以及细菌数量变化的研究,对开放式发酵的机理进行了分析.结果表明:食物垃圾适于作为乳酸发酵的底物,在不投加任何营养物质的条件下,能促进乳酸菌的大量增殖.采用开放式发酵,可从食物垃圾产生36.29 g/L的乳酸,远高于封闭式发酵(底物灭菌).垃圾中土著菌群在开放式发酵中起到了分解复杂多糖和为乳酸菌提供可发酵性底物的作用,从而提高ρ(乳酸).      

基于pH调控的城市污泥厌氧发酵产酸小试研究

本研究设计了热碱预处理-半连续流厌氧发酵污泥处理工艺,探究了p H对热碱预处理污泥产酸性能的影响,同时对发酵液作为碳源回用于污水厂强化脱氮除磷进行了质量衡算.在30 L厌氧发酵罐中考察了偏中性(p H=6.5)和碱性(p H=10.0)条件下热碱预处理污泥发酵的挥发性脂肪酸(VFA)产生及分布、蛋白质及碳水化合物的消耗和氮磷释放情况.结果表明,污泥热碱预处理-半连续流厌氧发酵工艺的VFA产量稳定,在p H为6.5和10.0的条件下,发酵罐中平均VFA产率分别为333.29 mg·g-1(以每g VS产生的COD(mg)计,下同)和250.64 mg·g-1,p H为6.5时产酸更稳定,且产量较高,但碱性条件更适合产乙酸.两种p H条件下的SCOD、溶解性蛋白质、溶解性多糖、氮和磷的释放都无较大差异.质量衡算结果表明,以处理量为50000 m3·d-1的城市污水处理厂为例,其产生的污泥经过热碱预处理-半连续流厌氧发酵产酸工艺,产生的VFA能够满足该污水处理厂脱氮除磷提标改造的碳源需求.     

微生物固体发酵转化水生植物的研究

采用黑曲霉、绿色木霉和耐热克鲁维酵母发酵芦苇叶和浮萍原料,研究植物原料中粗蛋白含量的变化以及纤维素酶活的变化。研究结果表明,在水生植物原料中接种7%的黑曲霉和3%的热克鲁维酵母进行共发酵的效果最佳,发酵后芦苇叶原料和浮萍原料中粗蛋白含量分别提高了8.58倍和3.64倍;黑曲霉与耐热克鲁维酵母共发酵时其降解纤维素的能力显著提高。有望利用该工艺发酵这两种水生植物生产蛋白饲料。     

菌群固体发酵提高餐饮废渣产蛋白含量的研究

文章采用复合固态发酵方法,选用白地霉、解酯亚罗酵母、康宁木霉三种霉菌发酵处理餐饮废渣,通过测定粗蛋白含量以及水溶性蛋白含量,优选出菌群最佳发酵效果配比;并通过实验,探讨了影响发酵工艺的条件因素。实验结果表明:3种菌种等比发酵效果最好;当含水率为65%,初始pH=5.5,接种液之比为15%,培育发酵42h,餐饮废渣中粗蛋白质含量能提高到24.58%,比发酵前提高17.58%,在减少餐饮废渣对环境造成的二次污染的同时,提高蛋白质产量。     

餐厨垃圾乳酸发酵过程中的微生物多样性分析

采用PCR-DGGE等分析手段,研究了餐厨垃圾乳酸发酵过程中的微生物种群动态变化.结果表明,餐厨垃圾不灭菌而接种的开放式发酵体系中微生物的多样性高于灭菌后接种的非开放式发酵体系,而乳酸产量也是前者高于后者.说明发酵体系中的微生物多样性与乳酸产量有很大的相关性.通过对部分条带的测序可知,餐厨垃圾开放式发酵体系中除含有接种用的嗜淀粉乳杆菌外,还含有很多土著乳酸菌,如Lactobacillus sp.、Lactobacillus casei和Lactobacillus plantarum,以及土著水解菌,如假单胞菌属(Pseudomonas sp.)等,这些土著菌的存在是促进乳酸发酵的重要因素.PCR-DGGE结合技术对于成分复杂的餐厨垃圾中的细菌种群结构的动态变化分析是可行的.