旋转流厌氧附着膜膨胀床运行及水力流态研究

试验以树脂为载体,用自行设计的旋转流厌氧附着膜嘭胀床处理高浓度有机废水.经过启动、中等负荷稳定运行及高负荷稳定运行等阶段,成功地培养出高效生物膜颗粒,最高有机负荷达46.4 kg/(m3·d).相应的COD去除率大于80%.在反应器运行过程中采用脉冲示踪法,以LiCl作示踪剂,对反应器的水力流态规律进行了系统的试验研究.研究表明,水力上升流速及气体负荷是影响反应器容积利用率及反应器内固液两相混合程度的重要因素.     

ASBR中泥水混合特性研究

保持足够多的活性污泥和泥水的充分混合是保证厌氧反应器高效处理废水的两个基本原则,为有效提高厌氧序批式反应器(ASBR)的处理效率,研究了ASBR的混合特性.采用示踪法研究了不同MLSS及搅拌速度下混合时间的变化,并考察了不同条件下ASBR内污泥的垂直分布情况,得出ASBR内MLSS分别为12000、17000、21000、25000mg/L时,泥水完全混合所需要的最佳搅拌速度分别为200、200、300、300r/min.结合混合时间和泥水完全混合所需的最佳搅拌速度,经分析,以ASBR内污泥垂直分布确定的最佳搅拌速度较为合理,为ASBR工艺的工程设计和工程应用提供依据.     

一体化完全搅拌槽式反应器厌氧消化系统的启动运行试验研究

为提高废水厌氧生物处理的处理效率和稳定性,开发了一套内置气-液-固三相分离器的一体化完全搅拌槽式反应器(CSTR),并以糖蜜废水为基质,考察了一体化CSTR厌氧消化系统的启动运行特性,以期为实际工程应用提供适宜的工程控制参数。以啤酒废水污水处理车间的剩余污泥为接种污泥,在污泥接种量为5.5g/L、温度为(35±1)℃、水力停留时间(HRT)为18h、pH保持在6.5~7.5的条件下,通过逐级提升进水COD质量浓度(2 000、4 000、7 000mg/L)的方式启动一体化CSTR厌氧消化系统。结果发现,一体化CSTR厌氧消化系统的适宜进水COD质量浓度为4 000 mg/L,此时COD去除率为54.6%,产气速率达到17.4L/d,发酵气中甲烷体积分数为42.9%。进水COD提高到7 000 mg/L时,COD去除率和甲烷体积分数分别仅为20.0%、25.0%,这可能归结于该系统此时的生物量持有能力较低。     

强化复合厌氧反应器处理农村生活污水的快速启动

针对常规单一厌氧反应器处理农村生活污水启动时间长、处理效率低等问题,构建了一种集填料型厌氧折流和厌氧滤池技术为一体的新型强化复合厌氧反应器,并对该反应器的启动方法和运行特性进行了探究。采用接种污水厂活性污泥,并通过逐渐缩短反应器水力停留时间(HRT)的方法,进行反应器的启动。结果表明,在运行时间为25 d时,反应器出水COD降至65 mg·L~(-1),COD去除率达70.7%;各格室pH和氧化还原电位(Eh)分别稳定在6.9～7.0和(-243±6)～(-289±6) mV;CH_4产生量达365 mL·d~(-1),反应器实现成功启动。其中,折流区单元对COD的去除占主导作用,折流区单元内污泥生长和填料挂膜状况良好。本研究构建的强化复合厌氧反应器能够成功实现快速启动,为其在农村生活污水处理中的实际应用提供了参考依据。     

炭纤维载体固定床厌氧发酵启动运行效果实验

以开发高效率、抗冲击性能强的高浓度有机废水沼气发酵技术为目的，用传统的 UASB反应器作为对照，研究了以炭纤维为生物膜载体的固定床厌氧反应器的启动运行效果。反应器进口废水 COD 为 5 000 mg/L, 水力停留时间 (HRT) 由213 h 逐步缩短为35 h，进水有机容积负荷(OLR)由0.56 kg COD/ (m³·d)提到3.45 kg COD/(m³·d)。结果表明，固定床反应器厌氧发酵的效率比对照高，出水 pH 值也比对照稳定；运行到第 50 d 时，固定床厌氧反应器和对照的 COD去除率分别由第 7 d 的36.56%和33.58%上升到87.9%和62.6%；固定床厌氧反应器的容积比产气率最高为1.16 m³/(m³·d)，累计产气量为415.59 L，而对照的容积比产气率最高值仅为0.31 m³ /(m³·d)，累计产气量为 71.66 L，前者最高容积比产气率和累计产气量分别是后者的3.74倍和5.78倍。固定床厌氧反应器的启动速度、COD 去除率和产甲烷效率显著地高于对照反应器。     

厌氧折流板反应器处理低浓度废水的运行特性研究

接种厌氧絮状污泥,采用厌氧折流板反应器在中温下进行了处理低浓度废水的试验研究.结果表明,厌氧折流板反应器有效去除了废水中的有机物,平均去除率稳定在80%以上;启动迅速,在35 d内完成,启动性能较EGSB优;水力负荷起着重要的作用;在提高负荷阶段的初期,反应器COD去除率有较大波动,随着负荷的加大,这一现象逐渐消失;在容积负荷小于2.15 kg COD/m3·d时,进水容积负荷与基质去除负荷率之间具有明显的线性正比关系;反应器的前面隔室对有机物的去除起到主要作用;在长期运行的处理低浓度废水的ABR反应器中存在产酸相和产甲烷相的自然分离现象.     

不同厌氧消化反应装置的玉米秸秆产沼气比较

为了探究适合农作物秸秆进行厌氧消化产沼气的反应装置,选用单相反应装置连续搅拌反应釜(continuously stirred tank reactor,CSTR)和两相反应装置渗滤床(leach bed)上流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket,UASB)作为玉米秸秆厌氧消化的反应器,比较了玉米秸秆在这2种反应装置中的厌氧消化产气特性。研究结果显示,在水力停留时间为30 d、半连续的进料方式下,CSTR反应装置中有机负荷率(以原料VS计)为3.0 g·(L·d)-1时的VS甲烷产量为223 m L·g-1,而在相同的水力停留时间、批式进料方式下,L-UASB反应装置的VS甲烷产量为169 m L·g-1,前者原料中挥发性有机固体含量减少了53.7%,后者减少了43.5%,因此研究结果表明农作物秸秆的厌氧消化产气特性受反应装置影响较大。     

内循环厌氧反应器多相流流场的三维数值分析

利用数值模拟的方法，引入欧拉双流体多相流模型及标准k-s紊流模型，模拟计算内循环厌氧反应器的三相流三维流场，并通过改变污泥颗粒密度及进水流量，针对固相流速及固含率的变化情况，分析条件的改变对流场的影响。研究结果表明，应用数值模拟方法可以获得内循环厌氧反应器内的流场特征；污泥颗粒密度及进水流量的改变对于反应器内污泥颗粒的流速及分布的均匀性有较为明显的影响。模拟结果对反应器的应用及优化设计具有一定的参考价值。     

诱导结晶法同时去除铜、锌离子

考察投药量、水力负荷、停留时间等因素,对诱导结晶反应器去除Cu~(2+)、Zn~(2+)效果的影响,确定最佳运行参数为:水力负荷40 m~3·(m~2·h)~(-1),结晶药剂投药量2∶1,停留时间90 min。在最佳运行参数下,结晶反应器处理含铜20 mg·L~(-1),含锌10 mg·L~(-1)、pH为5.5~6.0的混合重金属废水。反应器连续运行40 d,出水中铜离子和锌离子平均浓度分别为1.31 mg·L~(-1)和4.57 mg·L~(-1),铜离子和锌离子平均去除率分别是93.4%和51.3%。诱晶载体粒径由0.568 mm长至0.617 mm,平均生长速度为0.001 23 mm·d-1。研究表明,该诱导结晶工艺可以用作同时去除废水中的Cu~(2+)、Zn2+。     

厌氧折流板反应器处理邻苯二甲酸二丁酯废水

采用南京江心洲污水处理厂的厌氧消化污泥作为厌氧折流板反应器（ABR）的接种污泥,研究室温（25±5）℃条件下ABR对邻苯二甲酸二丁酯（DBP）降解的运行特性。结果表明,ABR在室温、容积负荷为0.9-1.8 kg/（m3·d）条件下启动运行30 d可以达到运行稳定,其COD去除率在90%左右。在负荷提高阶段,当水力停留时间（HRT）为12 h,容积负荷为2.0-6.8 kg/（m3·d）时,反应器对COD平均去除率大于85%;当HRT为12 h,容积负荷6.8 kg/（m3·d）时,COD去除率达90.7%,DBP降解率达87.3%。