生物流化床反应器生物膜特性研究进展

生物流化床技术应用于废水处理领域具有广阔的发展前景。生物流化床反应器对污染物的降解主要依赖于活性生物膜 ,研究生物膜的特性是提高反应器效率的重要手段。本文对描述生物膜特性的主要参数进行了综述 ,其中 ,生物膜种群构成的差异是影响反应器效率的最重要因素 ,本文重点探讨了生物膜中微生物的种群分布特征、种群的生态演替过程与反应器性能的关系。在此基础上 ,提出了对生物流化床生物膜特性进行强化的几种手段     

生物流化床中生物膜特性与反应器效率的关系

综述了生物流化床处理有机废水时生物膜的特性及其对反应器效率的影响。包括反应器中生物膜的形成及影响生物膜形成的因素;生物膜的活性及膜厚、基质浓度和不同种群微生物在生物膜中的分布对其活性的影响;生物膜的传质特性;生物膜厚度与反应器效率的关系;生物膜的脱膜及其数学模型;提出了生物流化床今后的研究重点     

基于膨胀特性的厌氧流化床反应器的设计和运行控制

生物流化床的床层膨胀行为直接与生化反应区的水动力学和效率相关 ,床层膨胀特性是进行合理设计和运行的重要依据。目前流化床设计一般没有考虑生物膜的影响 ,但生物颗粒的流化行为有别于光滑载体 ,因此需要对曳力系数Cd 和膨胀特性方程中的ui 进行必要的修正。在综合分析基础上 ,探讨了优化两相流化床设计和运行的程序和方法     

曝气生物流化床处理高氨氮粪便污水

应用好氧曝气生物流化床反应器处理动车集便器粪便污水,研究反应器同步硝化反硝化脱氮及去除COD效能,以及DO对处理效能的影响,通过镜检观察反应器内微生物特性,探究反应器同步硝化反硝化脱氮机理。结果表明,反应器维持DO在2.5 mg/L左右时,对粪便污水中氨氮、TN和COD的去除率分别达99.8%、84.1%和95.5%,在好氧曝气生物流化床反应器中,实现同步硝化反硝化脱氮并去除有机物。分析认为,反硝化脱氮主要发生在生物膜内的厌氧微环境,反硝化反应主要由厌氧反硝化菌完成,曝气生物流化床反应器同步硝化反硝化脱氮机理主要从微环境理论解释。     

基于膨胀特性的厌氧流化床反应器的设计和运行控制

生物流化床的床层膨胀行为直接与生化反应区的水动力学和效率相关，床层膨胀特性是进行合理设计和运行的重要依据。目前流化床设计一般没有考虑生物膜的影响，但生物颗粒的流化行为有别于光滑载体，因此需要对曳力系数Cd和膨胀特性方程中的ui进行必要的修正。在综合分析基础上，探讨了优化两相流化床设计和运行的程序和方法。     

曝气生物流化床中苯酚降解真菌的种群结构及分离鉴定研究

曝气生物流化床反应器(ABFT)是一种能高效处理含酚废水的生物膜反应器,处理过程中填料表面附着生长着大量丝状真菌.变性梯度凝胶电泳分析反应器填料表面生物膜种群结构,结果表明,主要丝状真菌种群为克氏地霉.利用苯酚惟一碳源培养基分离出一株具有苯酚降解能力的丝状真菌PHE-1,并进行了形态、18S rDNA序列分析和降解效率...     

磁性多孔微球固定化硫酸盐还原菌的研究

以磁性多孔微球为载体，采用吸附法固载硫酸盐还原菌，用于磁性稳态流化床。通过扫描电镜等方法研究生物膜的组成，计算出反应器中磁性多孔微球的浓度、生物膜量和生物膜浓度等，并进行了磁性稳态流化床净化SO2废气初步实验。结果表明，MSFB反应器中的生物膜浓度为15．60g／L，生物膜厚度为105．60μm，MPM上固定的生物量高达109．80mg／g。磁性稳态流化床净化SO2废气，净化效率可达90％以上；并考察了pH和气液比对SO2吸收率的影响，这对进一步研究微生物法脱除烟气SO2具有重要意义。     

内循环生物流化床水力学特性的研究综述

内循环生物流化床是一种高负荷、传质快的新型反应器,为了合理和准确地设计和放大该反应器,国内外众多研究对其水力学特性提出了大量模型,文中总结了其中一些重要模型,对于气含率、气泡直径、气泡上升速度和循环液速这些关键水力学参数给出计算方法,并介绍了气泡流动形态和固体流动模式及其决定因素.     

亲水性多孔载体在流化床中的生物膜形成过程分析

采用实验制备的一种新型亲水性多孔聚合物作为流化床反应器中生物膜附着生长的载体,实现流态化水力条件下的生物挂膜过程.在3个结构尺寸相同的流化床反应器中考察了接种污泥浓度、进水有机负荷及载体粒径对亲水性多孔载体生物挂膜量的影响,试验结果表明,接种污泥浓度为30 g VSS/L、进水TOC值为350 mg/L、载体粒径为5～8 mm时载体表面的附着生物量最大,反应器运行12 d的载体附着生物量达到4.45 g VSS/L,膜结构稳定,表现出较活性污泥法更高的活性.在进水TOC、氨氮浓度分别为350 ms/L、50 mg/L,HRT为6 h的情况下,两者的去除率分别达到了97.1%和64.3%,表明载体上的生物膜对污水中TOC及氨氮的去除表现出高效率.挂膜后载体表面上的微生物以丝状菌为主,孔壁上的微生物以球菌和杆菌为主要生物相,证明载体内外表面皆适宜微生物的生长,并且形成合理的生物相分布.     

低温下生物膜流化床工艺硝化反应动力学研究

采用生物膜流化床工艺对中部某城镇污水处理厂进行提标改造,在冬季水温低于14℃时进行中试研究。取好氧池1和2中的部分填料经小试实验对其中的硝化反应动力学分析,得出填料上相应生物膜硝化反应速率表达式。并通过物料衡算计算出两级生物膜流化床反应器硝化反应动力学模型,经过实际中试实验,测得实际值与计算值相关性较好,其相对误差在15%以下。应用模型在单个反应器为完全混合、整体为推流模式的多级生物膜流化床工艺,得出NH4+-N出水浓度计算表达式。     

在线超声作用下流化床膜生物反应器的膜污染机制

在流化床膜生物反应器中引用在线超声技术来控制膜污染，考察了在线超声对污泥混合液特性的影响，探讨了在线超声作用下的膜污染机制。结果表明：在线超声流化床膜生物反应器的跨膜压差（TMP）增长速度明显慢于普通流化床膜生物反应器，可延长膜清洗周期约51％。在线超声作用下，污泥平均粒径降低约70μm，污泥胞外聚合物（EPS）含量增加（14±5）mg／g，混合液溶解性微生物产物（SMP）有所降低；同时，在线超声使得污泥浓度和混合液粘度降低，从而改善了混合液的过滤性，有助于膜污染的控制。分析表明，在线超声能够减少膜表面不可逆污染的发生，膜的主要污染机制为泥饼层污染。     

生物流化床法预处理受污染的饮用水源

本文在总结已有各主要预处理方法的基础上,探讨了以生物流化床工艺对受污染饮用水源进行预处理的可行性,提出了预处理与常规处理相结合的工艺改造方案及生物流化床的基本设计方法。通过经济技术比较表明,以生物流化床作预处理在技术上是可行的,在经济上比其他有关方法具有更多的优越性。     

生物流化床处理垃圾渗滤液的硝化强化实验研究

采用厌氧/好氧/硝化耦合生物流化床反应器处理高浓度难降解垃圾渗滤液,通过摇瓶富集与开放体系扩大培养得到高浓度的硝化菌液,用于硝化生物流化床反应器的挂膜启动、驯化与动态运行实验。结果表明,扩培菌液中亚硝化细菌与硝化细菌的浓度分别达到9 .0×107 和3. 5×107 MPN/mL。硝化生物流化床的强化挂膜启动与驯化约历时30d,实际废水动态运行的结果显示,当进水垃圾渗滤液平均氨氮浓度为284 .4mg/L时,出水氨氮浓度为14. 3mg/L,达到了GB16889 1997一级排放标准,经过硝化生物强化的流化床反应器处理高浓度垃圾渗滤液的硝化速率高达28. 1gNH+4 N/m3·h,与未经生物强化的同类系统相比高出近1倍。     

厌氧流化床处理低浓度污水的生物特性研究

对厌氧流化床用于低浓度污水的酸化处理进行了试验研究。测定分析了该工艺对负荷、温度等因素变化的稳定性以及生物膜厚、生物浓度、不产甲烷菌形态及数量分布等生物特性。     

好氧高效过滤分离生物流化床的试验研究

在分析、研究内循环三相生物流化床反应器(ITBFB)效能影响因素的基础上,提出了轻质滤料过滤与ITBFB相耦合技术原理,设计出好氧高效分离生物流化床复合反应器.应用新型反应器进行生活污水中试试验的结果表明,在复合反应器HRT较短为1.1 h时,SCOD和SS去除率分别达60%和96%;在滤层厚度为30 cm,过滤速度为4.24 m/h时,复合反应器的出水悬浮物可保证16 h达标排放.     

在线超声对流化床膜生物反应器污泥混合液性能影响的研究

在流化床膜生物反应器中引入在线超声辐射来控制膜污染,超声功率为300 W、频率分别为中频(50 kHz)和中低频(50 kHz和25 kHz)混合频率,考察了在线超声对反应器内混合液性能的影响及对膜污染的控制效果。结果表明,中频超声辐射不会对反应器内混合液的污泥浓度和粘度产生显著影响,而中低频超声辐射会降低混合液的污泥浓度并造成混合液粘度的升高。2种频率的超声辐射对污泥混合液的过滤性能和污泥活性都有一定的改善作用。连续运行26 d和29d后,在中频和中低频超声辐射的作用下,超声流化床膜生物反应器比普通流化床膜生物反应器的跨膜压差分别低8 kPa和14 kPa,说明2种频率的在线超声均可显著延缓膜污染。     

用于废水处理的膜曝气生物反应器

膜曝气生物反应器是一种利用透气膜进行曝气的污水生物处理组合新工艺.膜曝气的主要特点在于无泡曝气和特殊结构的生物膜.无泡曝气可提高传氧效率,在高浓度废水或含挥发性有机物废水的处理中具有优势.曝气膜上生长的生物膜具有传质异向性,这一特点使其具有同步除碳脱氮的潜力.介绍了膜曝气生物反应器的工艺特点,总结了国内外对于膜曝气生物反应器在废水处理方面的研究进展,指出当前膜曝气生物反应器应用中存在的问题,并展望了今后的发展前景.     

铁炭微电池电解填充流化床反应器水力学行为研究

本文提出了一种新型的铁炭微电池电解反应器－填充流化床反应器，并对该反应器的水力学行为进行了研究，通过床层压降法测定临界流化气速，建立了关于临界流化气速Uc的经验关联式：Uc=0.0156C^0.27,Vt0.14,H0.31，通过脉冲示踪物信号法测得停留时间分布密度函数E（t)，结果表明该反应器水力混合特性接近于完全混合反应器。     

用于废水处理的膜曝气生物反应器

膜曝气生物反应器是一种利用透气膜进行曝气的污水生物处理组合新工艺.膜曝气的主要特点在于无泡曝气和特殊结构的生物膜.无泡曝气可提高传氧效率,在高浓度废水或含挥发性有机物废水的处理中具有优势.曝气膜上生长的生物膜具有传质异向性,这一特点使其具有同步除碳脱氮的潜力.介绍了膜曝气生物反应器的工艺特点,总结了国内外对于膜曝气生物反应器在废水处理方面的研究进展,指出当前膜曝气生物反应器应用中存在的问题,并展望了今后的发展前景.     

膜生物反应器中生物膜的生长特性

实验采用经甲苯培养驯化而成的单一假单胞菌菌种,通过分析平板式生物膜反应器内,不同阶段假单胞细菌生物膜干重、厚度、活性生物量和生物种群分布的变化,研究生物膜特性与降解效率之间的关系。实验结果表明,在挂膜初期生物膜迅速生长,生物量以及生物膜干重增长很快,有利于甲苯及营养物质的传输,降解效率也快速提升。随着生物膜的生长,生物量及干重也逐步增加,厚度逐渐增加使传质阻力不断增大,生物膜上层微生物的有机底物供应不足,使生物膜上层结构稀疏,最终维持一个甲苯的总传输量与生化降解量的平衡,生物量的生长与衰亡也达到动态平衡,形成了一个较高且稳定的降解效率。