好氧颗粒污泥膜生物反应器的研究进展

综述了好氧颗粒污泥膜生物反应器(MBR)在废水生物处理中的研究进展,着重介绍了MBR中好氧颗粒污泥的特性、好氧颗粒污泥对氨氮的去除特性及其对膜污染控制的特性,并在此基础上展望了好氧颗粒污泥MBR技术的发展方向。     

一株高效脱硫脱氨氮菌的分离、鉴定及系统发育分析

从运行稳定的能同步脱臭的曝气生物滤池中采集样品，富集分离获得一株能高效脱硫脱氨氮的菌株TS-1。对分离菌株进行形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析，结果表明，该菌株TS-1为革兰氏阳性菌，杆状；菌落在营养琼脂培养基上呈圆形，表面光滑，乳白色半透明；V-P试验阴性，能水解淀粉和明胶，利用柠檬酸盐生长；对菌株进行16S rRNA的PCR扩增，扩增产物测序结果表明分离菌株TS-1与巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）同源性达到99%；以16S rRNA同源性为基础构建了包括24株相关种属细菌在内的系统发育树，在系统发育树中，分离菌株TS1与Bacillus megaterium在同一分支。结合形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析结果，将其初步鉴定为巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）。在常温（30±2）℃、转速为150 r/min的条件下，处理pH 7、S^2-和NH⁺₄-N分别为80 mg/L和88 mg/L的水样40 h，硫化物和氨氮的脱除率分别为91.8%和96.6%。     

USSB厌氧反应器-好氧工艺处理生活污水

对上流式分段污泥床(Upflow Staged Sludge Bed)反应器与好氧组合工艺处理生活污水进行了试验研究。结果表明：当生活污水中COD、氨氮和总磷(rP)质量浓度分别在100～580mg／L、13．4～33．6mg／L和1．6～10．8mg／L2之间变化时。经该组合工艺处理后,三者的去除率分别在77％、53．4％和51．4％以上,出水中COD和Nng—N浓度达到GB8978—1996一级排放标准,即浓度也基本达到GB8978—1996二级排放标准,取得了良好的运行效果。     

Fe~0-厌氧微生物体系处理活性艳蓝X-BR的试验研究

采用零价铁(Fe0)-厌氧微生物处理体系,以蒽醌染料活性艳蓝X-BR为处理对象,通过摇床试验研究了Fe0投加量、pH值等因素对染料脱色的影响,并对比了该染料在3种不同处理体系中的脱色效果.结果表明,在Fe0-厌氧微生物体系中,Fe0投加量和pH值均存在最适宜值,当两者分别控制在400mg/L和7,染料初始浓度和反应时间分别为100mg/L和68h时,该体系脱色率可达到90%以上;与相同反应条件下的纯Fe0、纯厌氧微生物体系相比,该体系的脱色率提高近40%.根据紫外-可见光谱分析,Fe0可有效促进厌氧微生物对X-BR及其中间产物的降解,实现完全脱色.其脱色符合准一级动力学,当染料初始浓度由50mg/L增至800mg/L时,反应速率常数k值由0.0470h-1降至0.0102h-1.     

Fe0/荧光假单胞菌联合处理直接耐晒黑的脱色特性

采用荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescen,简称pf菌)与Fe0微粒构建Fe0/pf菌联合体系,处理了含偶氮类染料-直接耐晒黑(C.I.Direct black 19,简称DB19)废水.在中温((35±2)℃)条件下,比较了纯pf菌、纯Fe0微粒和Fe0/pf菌联合体系的脱色能力,并探讨了联合体系中供氧条件、初始pH值、Fe0投加量和染料初始浓度等因素对DB19脱色的影响.结果表明,在微需氧、菌接种量为5％(体积比)的条件下,染料初始浓度为100 mg·L-1、初始pH =7.0、Fe0投加量为500 mg·L-1时,联合体系内脱氢酶活性最高,处理约30 h后可实现90％以上的脱色率;与纯pf菌比较,Fe0/pf菌联合体系达到该脱色率的时间可提前约40 h.UV-vis和FT-IR光谱分析表明,联合体系中DB19染料的脱色过程是通过偶氮键断裂来实现的,而且部分含苯环或萘环结构的中间产物也可被降解.     

电磁-好氧MBR降解印染达标尾水中微量萘、菲的研究

采用新型电磁-好氧膜生物反应器(Electromagnetic Aerobic Membrane Bioreactor, EMAMBR)处理达标印染尾水中微量多环芳烃类污染物—萘、菲,比较了好氧MBR(Aerobic Membrane Bioreactor)、电-好氧(Electric Aerobic Membrane Bioreactor)和EMAMBR 3种体系的降解效果,探讨了电流强度、HRT和初始pH对EMAMBR降解尾水中萘、菲的影响,初步分析了萘、菲的降解途径.结果表明:与其它两个体系相比,EMAMBR对尾水中萘、菲的平均去除率可提高30%~60%;适当增加电流强度和水力停留时间均能提高对萘、菲的处理效果;在电流强度I、尾水pH和HRT分别为20 mA、6.5~7.5和4 h条件下,EMAMBR对尾水中萘(2.77~4.75 μg·L^-1)和菲(2.0~8.0 μg·L^-1)的降解率均在75%以上,出水中总PAHs浓度满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的要求.萘的降解是由水杨酸途径,菲的降解则是由邻苯二甲酸和水杨酸两种途径来实现的.     

精细化工有机废水的臭氧催化氧化

以含染料中间体和医药中间体为主的精细化工有机废水作为研究对象,针对该类废水生化处理低效率的问题而开展催化臭氧实验,探讨了催化剂种类、反应条件和催化剂协同臭氧作用的最佳条件,考察了COD去除率、脱色率、BOD5/COD各指标及产物的过程变化。结果表明,与活性炭或Cu/C相比,Mn/C协同臭氧效果更佳,在臭氧流量为4g/h,反应时间2h,pH为9,脱色率和COD去除率分别为91.6%和34.9%。经过UV-vis分析发现,由于臭氧的氧化作用,使废水中不饱和基团被破坏,复杂有机物转化为小分子化合物。经过处理后原水的BOD5/COD由0.236提高到0.419,生化性得到明显提高,有利于后续生物处理。     

BAF处理生活污水过程中同步去除H2S的试验研究

采用曝气生物滤池处理生活污水的过程中,以混和臭气的空气为气源,以掺入了陶粒和铁炭颗粒的复合填料为载体,研究了反应器的运行条件和参数,结果表明,以混合臭气的空气作为气源对污水处理过程的需氧量基本无影响.当反应器的进气量为40 L/h,进水容积负荷和进气H2S的浓度分别在0.3～1.6 kg COD/(m3·d)和0.8～2.3 mg/m3之间变化时,可以实现出气和出水中H2S和COD分别小于0.04 mg/m3和90 mg/L,满足同时达标排放的要求.H2S的同步去除可能是通过微生物的氧化分解和形成FeS沉淀来实现的.     

BAF处理生活污水过程中同步去除H2S的试验研究

采用曝气生物滤池处理生活污水的过程中，以混和臭气的空气为气源，以掺入了陶粒和铁炭颗粒的复合填料为载体，研究了反应器的运行条件和参数，结果表明，以混合臭气的空气作为气源对污水处理过程的需氧量基本无影响。当反应器的进气量为40 L/h，进水容积负荷和进气H2S的浓度分别在0.3～1.6 kg COD/(m³·d)和0.8～2.3 mg/m³之间变化时，可以实现出气和出水中H₂S和COD分别小于0.04 mg/m³和90 mg/L，满足同时达标排放的要求。H₂S的同步去除可能是通过微生物的氧化分解和形成FeS沉淀来实现的。     

水洗-球磨法降解飞灰中二英的研究

从珠三角地区2家典型垃圾焚烧厂采集飞灰,通过分析飞灰中金属及二英异构体的组成和分布特性,提出了水洗球磨法处理飞灰的新工艺.结果表明,飞灰中细颗粒物所占的比重大,80%以上的颗粒集中在2~100 μm粒径之间,二英主要集中的粒径范围是30~53 μm.飞灰中的二英包括多氯二苯并呋喃类（PCDFs）和多氯二苯并对二英类（PCDDs）两大类,二英的17种主要异构体中含量最大的是OCDD,毒性当量浓度最大的物质为2,3,4,7,8-PeCDF.水洗后钾盐钠盐大量溶出,而二英是水难溶性物质,水洗后98%以上仍在固相中.使用球磨法降解飞灰水洗渣中的二英可以实现较好的降解率,特别是当使用双金属球磨法时,降解率可以达到93.20%.球磨过程中PCDDs类物质优先降解,且PCDFs类物质可能会转化成PCDDs类物质.当球磨反应进行到20 h时,球磨时间过长造成了二英的二次生成.