温度对环形推流反应器处理效果的影响

针对课题组自主研发的环形推流反应器,采用校园学生宿舍生活污水作为原水,研究了持续稳定运行的条件下,反应器在夏季(高温)和冬季(低温)时对污染物的去除效果。结果表明,实验条件下,与夏季相比低温段系统COD、TN、NH3-N和TP的去除率分别降低了1.39%、7.40%、4.91%和4.78%。系统活性污泥的脱氢酶活性随着温度的下降也有降低,低温时好氧区、厌氧区和缺氧区的平均DHA分别是高温时的62%、82%和73%,反应器污染物去除效果与活性污泥脱氢酶活性具有一定相关性。     

好氧颗粒污泥对膜生物反应器污泥性能的影响

采用膜生物反应器进行含酚废水的处理,探讨投加好氧颗粒污泥对反应器中污泥性能的影响。结果表明,在膜生物反应器中投加好氧颗粒污泥能有效改善污泥性能,提高处理效果。从采用絮状污泥到逐渐增加好氧颗粒污泥投加量为100%的过程中,反应器中污泥浓度明显提高,MLSS由5 582 mg/L增加到8 168 mg/L;沉降性能得到改善,SVI由135.85 mL/g下降到29.36 mL/g;疏水性增强,Zeta电位由-20.302 mV升高到-4.325 mV;对含酚废水中COD、NH3-N的降解能力明显提高,COD、NH3-N、NO3-N去除率分别由87.3%、83.2%、55.3%增加到99.2%、94.9%、66.3%。改善了膜污染现象,膜通量衰减率由63.3%降低到42.8%。用二元多项式三维回归分析,得到污染物去除率关于好氧颗粒污泥投加量和反应器运行时间的二元方程,对指导好氧颗粒污泥膜生物反应器的连续运行具有重要意义。     

高效脱氮菌增强膜曝气生物反应器处理市政污水

利用自行筛选的好氧反硝化菌(Pseudomonas sp.)添加到膜曝气生物反应器构建高效脱氮菌群增强膜曝气生物反应器来处理市政污水。研究表明,对于高效脱氮菌的附着下形成的增强型膜曝气生物反应器,在COD负荷为7.6 g COD·(m~2·d)~(-1),水力停留时间为5 h下,可使污染物的COD、氨氮及总氮的去除率分别保持在87%、98%和85%以上。总氮去除率比平行对比的传统型膜曝气生物反应器高出10%。DGGE分析显示,筛选菌种在增强型膜曝气生物反应器中比平行膜曝气生物反应器明显增多,从微观上证明了菌种发挥了重要作用。本工艺在生活污水脱氮处理方面有良好的应用前景。     

复合式动态膜生物反应器处理印染废水效能及膜污染控制

分别采用动态膜生物反应器(DMBR)与复合式动态膜生物反应器(HDMBR)处理印染废水,研究投加悬浮填料前后对污染物去除和膜污染控制影响。投加和未投加悬浮填料的反应器分别标为反应器A和B。结果表明,A反应器对色度、浊度、NH+4-N、TN、TP、COD、UV254平均去除率依次为86.39%、96.00%、90.13%、85.84%、89.63%、95.75%和88.24%,分别比B反应器提高了6.15%、2.24%、8.33%、5.99%、5.56%、1.79%和6.39%。对两反应器污泥混合液进行变性梯度凝胶电泳分离可知,水解酸化池与好氧池内既有相同的微生物种属,也有其特有的种属,而A反应器中各微生物优势地位均比B反应器明显。A反应器中混合液的EPS浓度增加量、LB-EPS积累量、污泥粒径小于10μm所占比例、膜通量降低幅度均小于B反应器,LB-EPS积累量是影响污泥混合液中Zeta电位、污泥粘度变化的主要原因。膜表面滤饼层的红外图谱与三维荧光图谱解析,验证了蛋白质和多糖是膜表面污染物的主要成分。A反应器中悬浮填料为微生物提供载体,增强了微生物降解能力,能提高对污染物的去除率,同时也延缓了膜污染。     

错流式动态膜-生物反应器中污泥活性的研究

应用错流式动态膜-生物反应器(CDMBR)对己内酰胺废水进行了180 d的实验,实验过程中测定反应器的膜出水和上清液的水质,并对污泥进行了耗氧呼吸速率测定.结果表明,上清液COD一直保持在100mg/L以下,而膜出水的则保持在50 mg/L以下,膜对上清液的COD去除率达50%,而对氮的去除没有贡献.可溶性细胞产物(SMP)在反应器内容易积累,停留足够的时间后能被生物降解.通过投加抑制剂测定耗氧呼吸速率,发现异养菌、硝化细菌和亚硝化细菌的活性由于F/M的降低和SMP积累受到一定的抑制,但不影响系统的处理效率.跨膜压力、膜面流速越大,通量衰减得也就越快.     

好氧颗粒污泥动态膜生物反应器工艺参数及运行性能

以一体式尼龙筛网动态膜生物反应器(DMBR)为研究体系,与好氧颗粒污泥相结合,形成新的好氧颗粒污泥动态膜生物反应器(AGDMBR),探讨了在新工艺条件下对COD、氨氮的去除,以及出水浊度的变化,与活性污泥动态膜生物反应器(DMBR)做比较,研究了进水流量、曝气量等工艺运行参数与膜污染之间的关系,并对系统中污泥的EPS进行分析。结论表明,AGDMBR系统对COD和NH4+-N的平均去除率分别为91%和95%,出水浊度为6 NTU,处理效果均优于DMBR系统;AGDMBR系统在运行过程中膜污染速度随进水流量的增大而加快;曝气量为125～150 L/h时,膜通量持续时间最长;AGDMBR系统比DMBR系统在膜污染的延缓上具有明显的优势。     

电极间距对自生电场MBR去除污染物的影响

膜生物反应器(MBR)已在污水处理领域得到广泛的应用,然而氮、磷难以达到排放要求。为了强化污染物去除效果,可将MBR与其他新型污水处理技术耦合,进一步降低出水污染物浓度。使用折流板将反应器分隔为厌氧池和好氧池,以石墨毡为阳极材料,以自制铜纳米线(Cu-NWs)导电微滤膜为阴极材料,构建自生电场膜生物反应器(SEF-MBR),用来处理模拟废水,研究了不同电极间距下自生电场强度的变化及污染物去除效果对自生电场强度变化的响应规律。结果表明:当电极间距从4 cm减小到2 cm时,自生电场强度提高了41.7%,出水化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)、总氮(total nitrogen, TN)和总磷(total phosphorus, TP)的浓度分别降低了31.3%、24.2%和37.5%;电极间距对SEF-MRBs污泥的活性影响不大,但均高于对对照-MBR的影响;随电极间距减小,好氧池H2O2浓度提高了80.9%,从而促进了COD和N H4+-N的降解,提高了微生物对正磷的吸收,从而降低了TP的含量。三维激发发射矩阵(EEM)结果显示,污水中类色氨酸的特征峰荧光强度降低了5.3%。而膜过滤作用去除有机物的贡献随自生电场强度的提高而降低。自生电场作用与膜过滤互补协同,可为优化出水水质提供双重保障。该技术可降低MBR运行成本,丰富MBR技术的理论成果,为城镇生活污水的回用提供参考。     

MBR中培养好氧颗粒污泥处理船舶生活污水

考察了膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR),以模拟船舶生活污水为进水培养好氧颗粒污泥的影响因素。结果表明,当ρ(Al3+)=30 mg/L、曝气速率=0.8 m3/h、污泥沉淀时间=30 min时,好氧颗粒污泥在最短时间(30 d)内形成;反应器内TP、TN和COD去除率分别为92.37%、93.46%和97.39%,膜污染情况得到改善。     

一体式MFC-好氧MBR运行效果及膜污染特性

膜生物反应器(MBR)是一种高效的污水处理工艺,而微生物燃料电池(MFC)能利用NO-3作为电子受体进行脱氮。为解决膜生物反应器(MBR)脱氮效率低和膜污染问题,建立了一套能够进行脱氮、有效抑制膜污染的一体式MFC-好氧MBR新工艺。以开路MFC-MBR反应器为对照,对耦合系统中污水处理效果、膜污染情况进行研究。研究表明,2套系统的COD去除率均超过88%,对NH4-N的去除均达到99%。闭路MFC-MBR系统TN去除率达到69.4%,高于开路系统的55.3%。混合液的MLVSS/MLSS稳定在88%左右,同时耦合系统能够改善污泥混合液的性质,zeta电位的绝对值和粘度较开路系统有所减少,污泥颗粒平均体积粒径(233.482μm)较开路系统(94.877μm)有明显增加,膜清洗周期延长了41.17%。     

洛克沙胂对污水生物除磷的影响研究

以合成废水为研究对象,在厌氧/好氧交替序批式反应器(SBR)中探究了不同浓度洛克沙胂对污水生物除磷的影响,并对影响机制进行分析。实验结果表明:低浓度洛克沙胂对生物除磷效果影响不明显,而高浓度洛克沙胂将严重抑制生物除磷效果,当洛克沙胂的质量浓度为90mg/L时,生物除磷效率仅为62.6%,是空白对照组的63.5%。高浓度洛克沙胂将抑制聚磷菌(PAO)中胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)的合成,导致好氧阶段PHA分解产能较低,影响PAO对磷酸盐的超量吸收。此外,高浓度洛克沙胂会促进糖原质的降解,提高聚糖菌(GAO)的相对丰度而降低PAO的相对丰度,并且对PAO中的关键酶活性产生不利影响。