高浓度中温厌氧膜生物反应器处理城市污水厂污泥的厌氧消化效果

利用厌氧消化技术处理城市污泥等有机废弃物,可以生成以甲烷为主要成分的沼气,同时实现废弃物减量化。传统的污泥厌氧消化技术存在水力停留时间长,处理水质差,反应器对环境变动敏感,运行不稳定等缺陷。使用有效体积15 L的实验室规模厌氧膜生物反应器（AnMBR）对初沉污泥与剩余污泥混合的城市污水厂污泥进行高浓度厌氧消化处理。AnMBR通过膜过滤方式将悬浮固体（SS）截留在反应器内,增强了反应器运行的稳定性并促进有机物的分解。AnMBR反应器在中温35℃,HRT为15 d,有机负荷为4.66 g-COD/（L·d）的条件下进行了为期155 d的长期运行实验。实验过程中,反应器运行稳定,没有出现氨氮抑制和挥发性脂肪酸的积累。沼气收率为0.48 L/g-VS,甲烷平均含量为63.32%。膜过滤水中COD浓度为0.77 g/L,COD去除率高达98%以上。通过物质衡算,基质总COD的54.38%转化为甲烷,仅有0.6%残留在膜过滤水中。在保持反应器污泥浓度25 g/L的高浓度条件下,实现了工作模式为4 min抽吸,1 min休息,平均膜通量9.6 L/（m2·h）的连续稳定运行。通过膜阻力抵抗值的计算,污染膜总阻力为11.87×1012/m,其中附着在膜表面的泥饼层和导致膜孔闭塞的有机层为膜污染形成的主要因素。通过长期连续实验的产甲烷情况及膜过滤效果,验证了AnMBR在有机废弃物减量化和能源回收应用上的可行性。     

MIC反应器处理酒精废水的污泥颗粒化研究

颗粒污泥是厌氧反应器稳定运行和高效能的载体。以MIC厌氧反应器处理高浓度酒精废水为例,采用城市污水厂的消化污泥启动MIC反应器,其培养过程分为3个阶段:驯化启动期、颗粒污泥出现期和颗粒污泥成熟期。污泥完成颗粒化后,MIC反应器COD容积负荷稳定在20kg·m-3·d-1,COD去除率为90%以上。并讨论了颗粒污泥的粒径分布、沉降性能等性质,为培养国产的厌氧颗粒污泥积累经验。     

豆制品加工废水的厌氧处理研究

本文报道了豆制品废水厌氧处理的结果,小试和中试采用过滤器,生产装置改用上流式污泥床反应塔,控制32℃,HRT为2天,废水COD去除率可达93.5％,BOD_5去除达97％,沼气产率为3.4m~3/m~3·d,日处理60m~3废水可回收沼气400m~3。厌氧溢流液与低浓度废水混合,先以生物转盘处理,后经煤渣过滤,其出水可达到上海市排放标准。     

分置式厌氧中空纤维膜生物反应器处理啤酒废水

试验采用分置式厌氧中空纤维膜生物反应器处理啤酒废水,主要研究反应器在不同运行工况条件下对COD、总氮等的去除效果及系统产气特性。试验过程中反应器COD容积负荷为2~7.5 kg/(m3·d)、水力停留时间为16~40h。试验结果表明:废水COD浓度为4 000 mg/L,水力停留时间为24 h,COD平均去除率为97.46%,TN平均去除率为58.64%,沼气产率为0.138 m3/kg。     

浸没式厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液的连续运行性能

厌氧消化是垃圾渗滤液处理的重要技术,常规厌氧工艺在处理过程中存在微生物易流失和出水水质较差等问题。采用厌氧膜生物反应器在中温条件下处理垃圾渗滤液,考察了废水降解性能和膜过滤性能。连续100 d的反应器运行实验表明:在水力停留时间为10 d,COD容积负荷平均为5.63 kg/(m3·d)的条件下,系统运行稳定,平均COD去除率达到92%,膜出水总挥发性脂肪酸浓度低于200 mg/L,pH稳定在7.95左右。在膜通量为6 L/(m2·h)下,连续62 d内的膜压增长缓慢,未出现明显的膜污染。批次产甲烷试验结果表明:渗滤液产甲烷潜能达到305 mL/g TS,与连续运行实验296 mL/g TS的产气效果接近,沼气中甲烷浓度可高达70%~80%。产气达到90%和95%的潜能分别用时2.5,3.1 d,说明反应器有进一步缩短水力停留时间的可能性。反应器驯化的厌氧活性污泥对乙酸有较好的耐受性,在乙酸浓度为10000 mg/L时,产气迟滞期仅为1.4 d。综合来看,长期运行厌氧膜生物反应器处理垃圾渗滤液具有较好的COD去除效果、运行稳定性和膜过滤性。     

UASB反应器处理CMC废水的启动特性研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,以高浓度羧甲基纤维素(CMC)废水为处理对象,研究了中温条件下UASB反应器的启动、颗粒污泥特性和废水处理效果.结果表明,采用接种颗粒污泥与消化污泥的混合泥进行培养,并逐步提高进水CMC废水浓度,运行80 d后,可实现UASB反应器的启动;当进水COD值达到4 000 mg/L,容积负荷6.86 kg/(m3.d),COD去除率在80%以上;反应器内污泥实现颗粒化,且颗粒污泥的比产甲烷活性良好.     

生活垃圾资源化有机浆液的厌氧消化调试研究

以城市生活垃圾经过破碎、淋滤等预处理后的有机浆液为研究对象,进行了中试规模的厌氧反应器的调试研究,研究的结果表明:①采用污水处理厂的污泥,生活垃圾经过预处理后的有机浆液历时120 d的完成了厌氧调试;②根据调试过程分为3个阶段:污泥驯化阶段、负荷提高阶段、稳定运行阶段。在污泥驯化期,OLR=0.5 kg/(m3·d)下,COD去除率经历缓慢增长、快速增长2个时段。在负荷提高阶段,COD去除率基本保持85%左右。稳定运行期OLR=7.0 kg/(m3·d)下,COD去除率保持在80%左右;③沼气的产气率保持在0.45~0.55 m3/kg,CH4和CO2的百分比分别保持在55%和40%左右。     

旋流折板厌氧反应器处理城市污水试验研究

为了探讨高效低耗的城市污水处理技术,对厌氧反应器处理城市污水进行了试验研究。试验结果表明:设有回流装置的异波折板穿孔旋流厌氧反应器对COD的去除率高于不设回流装置的异波折板跳跃式厌氧反应器10%以上;通过使出水回流到第5室,回流比为100%时,COD平均去除率为52%;通过调节第3、7室的pH值,可以抑制反应器内有机酸的积累,使出水COD的去除率可达70%。     

高温污泥厌氧消化器的启动

污泥厌氧消化是最常用的污泥减量化和稳定化技术,高温消化污泥稳定快,但我国缺乏启动和运行经验,故进行了高温厌氧消化器处理剩余活性污泥的中试启动试验.所采用的消化器为内循环消化器,它属于升流式反应器.依赖回流沼气控制反应器的水力状况.启动采用了分步适应的策略,促进厌氧细菌适应温度、反应器构型和处理对象的变化.主要措施有:启...     

UASB改进工艺处理橡胶助剂废水的中试研究

利用改进的UASB厌氧生物反应器对橡胶助剂废水的中试研究表明 ,该工艺能够有效地处理这种难降解废水。在试验过程中 ,进水浓度COD为 50 0 0～ 1 2 0 0 0mg/L ,pH >8.0 ,通过对污泥的驯化培养 ,COD去除率达 80 %左右 ,运行的容积负荷可达 6.0kgCOD/ (m3·d) ,pH稳定在 7.3左右 ,能够达到预定要求并为后续的好氧处理提供保证     

两段错向流曝气生物滤池处理生活污水

采用半柔性填料和酶促好氧填料的两段错向流曝气生物滤池(TUDBAF)处理生活污水,考察了试验启动阶段水力停留时间对SS、COD和NH3-N的去除效果的影响,并分析了反冲洗对BAF U段生物膜活性的影响。结果表明:在水力停留时间6.5~13.0 h条件下,SS和COD的去除率随水力停留时间的增加而增大,且其去除率分别达91.6%和83.6%以上;反应器对氨氮的去除主要集中在BAF U段,该段对氨氮的去除占总去除率的70%以上;BAFU段采用气水联合反冲洗过程中可以出水TSS浓度(708mg/L)作为该段反冲洗的终点。     

厌氧膜生物反应器出水生物脱氮技术研究

为解决AnMBR（厌氧膜生物反应器）出水NH₄+脱除的问题,提出利用AnMBR出水中残余COD_Cr、溶解性CH₄以及低价态硫元素,通过构建缺氧滤池和好氧滤池进行生物异养和硫自养脱氮的方法,进一步削减AnMBR出水COD_Cr、去除溶解性CH₄、同时同步生物脱氮.结果表明:①缺氧滤池与好氧滤池经过120 d单独驯化与33 d串联驯化后,在HRT（hydraulic retention time,水力停留时间）为6 h、进水为实际AnMBR出水的工况条件下,出水ρ（TN）为17.93 mg/L,去除率为52.7%;出水ρ（NH₄+-N）为2.78 mg/L,去除率为92.3%,达到GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准.在HRT为8 h工况条件下,出水ρ（TN）为14.60 mg/L,去除率为59.0%;出水ρ（NH₄+-N）为2.22 mg/L,去除率为93.7%,达到GB 18918-2002一级A标准.②脱氮滤池中氮脱除路径主要包括残余COD_Cr异养反硝化、溶解性CH₄异养反硝化和硫自养反硝化,并通过物料衡算评价了三者对于氮脱除的贡献,在HRT为6 h的工况条件下,脱氮滤池脱氮过程中残余COD_Cr异养反硝化、溶解性CH₄异养反硝化和硫自养反硝化三者占比分别为54.1%、24.3%和21.5%;在HRT为8 h的工况条件下,脱氮滤池脱氮过程中3种途径占比分别为70.4%、13.8%和15.8%.研究显示,脱氮滤池可以实现对AnMBR出水的低耗生物脱氮以及整体水质的达标排放.      

厌氧序批式反应器(ASBR)处理生活垃圾快速机械脱除水实验研究

采用厌氧序批式反应器处理生活垃圾快速机械脱除水,研究了常温与中温反应器启动及运行过程中有机物的去除效率,以及稳定运行过程中单个周期的运行特性。结果表明:中温ASBR具有较高的生活垃圾快速机械脱除水预处理效能,当进水COD为9 000~13 000 mg/L,HRT为48 h时,中温ASBR对COD的去除率为95%以上,每去除1 g COD能产生沼气428.5 mL。生活垃圾快速机械脱除水在处理的过程中能产生一定的碱度,中温ASBR出水pH较进水的更高,稳定在6.8~8.0。在研究典型周期运行特性时,发现中温及常温下ASBR处理生活垃圾快速机械脱除水的最短水力停留时间分别为9,14 h,中温ASBR处理机械脱除水更具优势,酸化风险亦较低。     

斜板三相分离器UASB-生物接触氧化工艺处理果汁生产废水

采用斜板三相分离器UASB -生物接触氧化串联工艺处理果汁生产废水的工程实践 ,取得了良好的效果。进水CODCr浓度在 5 0 0 0mg L左右 ,稳定运行UASBCODCr容积负荷为 6 5kg m3·d ,HRT为 18h ,CODCr去除率 85 %以上。经后续好氧工艺处理后 ,出水BOD5≤ 60mg L ,CODCr≤ 15 0mg L ,SS≤ 15 0mg L。     

间歇曝气生物滤池生物除磷性能研究

通过间歇曝气、连续进水的运行方式使生物膜系统交替处于厌氧/好氧状态,据此研究了不同进水挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFAs)质量浓度、运行周期以及反冲洗条件下生物滤池的生物除磷性能.实验中以模拟生活污水为处理对象,滤池水力停留时间为1.3 h,进水流速为5 L.h-1,气水比为8∶1,进水平均COD负荷、氨氮负荷和磷酸盐负荷分别为4.7、0.41和0.095 g.(L.d)-1.结果表明,在一个运行周期内生物滤池能有效实现释磷和吸磷;当进水VFAs质量浓度(以COD计)为100 mg.L-1、运行周期为6 h时,生物滤池除磷性能最佳,曝气阶段滤池出水磷去除负荷可达0.059 g.(L.d)-1,同时COD和氨氮的去除负荷分别为3.8 g.(L.d)-1和0.28 g.(L.d)-1,出水平均磷、COD和氨氮质量浓度为1.8、43.6、8.7mg.L-1,滤池中存在一定程度的氮流失;中止反冲洗使生物滤池除磷性能迅速下降,2 d后滤池除磷效率低于40%,随即恢复反冲洗使滤池除磷效果出现短暂增强,再经2 d反冲洗后除磷效率又回到原有水平.可见,在间歇曝气、连续进水的运行方式下生物滤池成功实现了生物除磷并具有较好的磷负荷去除效果,充足而稳定的进水VFAs质量浓度、适当的运行周期以及较高频率的反冲洗有利于滤池的生物除磷性能.     

塔式曝气装置处理天然橡胶加工废水试验研究

国内对长期困扰海南特区经济发展的天然橡胶加工废水进行完全混合污泥法研究的较少。利用塔式曝气装置对经高效混凝预处理后的该种废水进行完全混合活性泥法处理。废水COD、SS去除率受HRT、DO浓度影响较大。废水在装置中的最佳HRT=10h,此时COD的去除率为75.9%,SS的去除率为81.4%。反应装置中的最适溶解氧浓度为0.92mg/L,此时COD、SS的去除率达到最大,为83.7%、83.2%。     

生物作用强化城市污水一级处理工艺研究

提出生物作用强化城市污水一级处理工艺 ,探讨利用生物絮凝吸附作用独立承担城市污水处理任务的可行性、影响因素及运行参数。试验证明 ,处理城市污水 ,当HRT为 1 1h ,DO为 1 0mg L ,CODCr污泥负荷为 3 4～ 4 0kg kg·d时 ,CODCr、BOD5和SS去除率分别为 6 8%～ 78%、6 5 %～ 72 %和 75 %～ 85 %。     

ABR处理乳品废水的研究

在中温条件下采用厌氧折流板反应器(ABR)处理乳品废水厌氧产氢发酵后的出水,研究了反应器的启动情况,考察了pH和HRT对运行效果的影响,并对有无添加填料的两种ABR的性能进行了比较。结果表明:采用固定HRT并逐步增大进水浓度的启动方式,反应器能在88 d内完成启动。在pH为7～8,HRT为24～48 h时,ABR对COD和SS均有较好的去除效果。当进水COD为3 000 mg/L、SS为200mg/L左右、容积负荷1.5～3 kg COD/(m.3d)时,COD去除率达95%以上,SS去除率在84%以上。在ABR中加入聚乙烯多孔小球填料,可使反应器有更强的抗冲击负荷能力。     

生物炭A/O工艺短程硝化反硝化研究

环境温度下,以生物活性碳A/O工艺实现短程硝化反硝化处理城市生活污水。研究了具有短程硝化反硝化功能的生物活性碳污泥培养,并对HRT、曝气量及A/O体积比、回流比进行了讨论。结果得到在环境温度20~26℃,进水NH4+-N浓度150 mg/L,HRT为8 h,曝气量0.3 L/min条件下,亚硝酸积累率高达75%,达到了短程硝化目的;在A/O体积比为1:2,回流比为2:1时,短程硝化反硝化的TN去除率高达86.9%,COD去除率达92.7%;生物活性碳污泥在试验阶段无污泥膨胀发生,SVI稳定在150左右;处理实际城市生活污水,系统运行稳定,COD、NH4+-N、TN去除率分别平均达91.3%,98.8%,90.2%。