SFBR中好氧颗粒污泥的培养及特性研究

接种自行培养的活性污泥,以模拟废水为基质,采用连续进水、间歇出水及厌氧/好氧交替的运行模式,尝试了在SFBR中进行好氧颗粒污泥的培养,并研究了好氧颗粒污泥的特性及反应器对污染物的去除效果.结果表明,通过逐步缩短沉降时间,28 d时成功培养出好氧颗粒污泥,所形成的好氧颗粒污泥呈黄色、形状不规则,且粒径较小(平均粒径0.56 mm),正常情况下的SVI保持在70 mL·g-1以下,EPS在59 d时达到最大值(以MLVSS计)373.24 mg·g-1,较培养初期增加了约2.5倍,运行后期由于颗粒出现解体,导致EPS急剧下降;反应器在运行过程中未能保持较高的污泥量,中后期MLSS始终在3 000mg·L-1以下;在63 d的运行时间里,除异常波动外,反应器对COD的去除率基本维持在90%左右,正常情况下出水COD小于100 mg·L-1,反应器对NH+4-N、TIN的去除效果波动较大,去除率分别为44.45%~94.72%及43.87%~93.13%,反应器对TP的去除率在44.50%~97.40%之间,正常情况下TP去除率可维持在60%以上;限于自动控制水平,夜间长时间的好氧饥饿期容易造成丝状菌过度生长,使得AGS在生长竞争中处于劣势,最终导致了AGS的解体.     

采用序半连续反应器进行硝化和反硝化工艺的数学模拟

研究了生物废水处理应用于序半连续式反应器(SFBR)工艺中的微生物生长、硝化和反硝化动力学。基于活性污泥1号模型(ASMNo. 1)中的原理和结论,导出了在有氧阶段和缺氧阶段微生物生长速率、铵、硝酸盐、易生物降解基质等的反应速率及它们的物料平衡方程。在实验的基础上,对模型中的各参数采用了合适的方法进行参数估值,即:龙格库塔法解常微分方程组和黄金分割法搜索最小误差,该模型的最小误差ε≈4 799;得出了应用于本工艺中数学模型中的各动力学参数和化学计量系数,如KS 39. 997,KNO 0 .397,KNH 1 997,KOA 0 .404,KOH 0. 297, μA 0 .0026,μH 0. 207,YA 0 .24,YH. 0 6。     

基于人工神经网络的半连续式混合厌氧消化产气量预测

研究采用BP神经网络和模糊神经网络(FNN)模型对逐步提高有机负荷的半连续式餐厨垃圾和猪粪混合厌氧消化试验进行日产气量预测.结果表明,BP神经网络模型的预测准确率为77.63％,FNN模型为82.33％,2种模型均可用于产气预测,但FNN模型在传统神经网络模型基础上加入了模糊控制,可提高其准确率,更适用于混合厌氧消化产气量预测.     

微生物浓度对SFBR工艺去除营养物的影响

采用序半连续式反应器(SequentialFed-batchReactor,简称SFBR,下同。)就不同微生物初始浓度对人工配置废水营养物去除效率的影响进行了研究。探讨了微生物初始浓度对COD、氮化合物(NH4-N和NO3-N)除去和微生物生长的影响。结果表明,当微生物初始浓度为140.4g/L时,COD有最高除去率(69.5%)。当微生物初始浓度≥46.8g/L,总氮除去率可达100%。菌体初始浓度对废水中营养物的去除有利。过高浓度的微生物生长,受营养物和供氧的限制。用一组涉及多个微生物反应的动力学模型,分析了微生物初始浓度对同时去除碳、氮化合物效率和微生物生长的影响。     

基质初始浓度对SFBR工艺去除营养物的影响

采用序半连续反应器就新鲜废水中COD/N比对COD、氮化合物去除效率和微生物生长的影响进行了研究。结果表明,新鲜废水中的COD/N比对COD和总氮去除率有明显的影响。当COD/N比由2.5增至12.5时,COD去除率由44.0%增至75.8%,总氮去除率从63.4%增至99.8%,然而,加料废水中COD/N比对微生物生长没有明显的影响。用一组涉及多个微生物反应的动力学模型,分析了COD/N比对同时去除碳、氮化合物效率和微生物生长的影响。     

采用序半连续反应器进行硝化和反硝化工艺的数学模拟

研究了生物废水处理应用于序半连续式反应器(SFBR)工艺中的微生物生长、硝化和反硝化动力学。基于活性污泥1号模型(ASM No．1)中的原理和结论，导出了在有氧阶段和缺氧阶段微生物生长速率、铵、硝酸盐、易生物降解基质等的反应速率及它们的物料平衡方程。在实验的基础上，对模型中的各参数采用了合适的方法进行参数估值，即：龙格-库塔法解常微分方程组和黄金分割法搜索最小误差，该模型的最小误差ε≈4．799；得出了应用于本工艺中数学模型中的各动力学参数和化学计量系数，如Ks39．997，KNO0．397，KNH1．997，KOA0．404，KOH0．297，μA0．0026，μH0．207，YA0．24，YH0．6。     

应用于序半连续式反应器工艺的硝化和反硝化动力学研究

研究了序半连续式反应器中微生物生长、硝化和反硝化动力学.基于活性污泥1号模型(ASM No.1)中的原理和结论,导出了在有氧阶段和缺氧阶段微生物生长速率,铵、硝酸盐、易生物降解基质等的反应速率及它们的物料平衡方程;对模型中的各参数进行了参数估值,即利用龙格-库塔法解常微分方程组和黄金分割法搜索最小误差;得出了数学模型中各动力学参数和化学计量系数;模型计算结果与试验值有较好的吻合.     

可提高柠檬油精产率的废轮胎真空裂解

中国科学院广州能源研究所生物质合成燃料实验室研究的废轮胎真空裂解技术日前取得突破性进展，在装置间歇式进料100g情况下，热解油中柠檬油精达到11％，目前国际上半连续进料装置柠檬油精产率是8％左右。     

SFBR工艺顺序进行硝化和反硝化的动力学研究

采用序半连续式反应器(sequencing fed-batch reactor,简称SFBR)对人工合成废水顺序地进行硝化和反硝化动力学进行了研究.硝化和反硝化所用微生物为活性污泥.反应器在不同的操作条件进行操作,获得了用于确定动力学常数的数据;获得动力学参数um=0.05 h-1,KNO=2.0 mg/L,y=0.47 mg X/mg N,a=0.001 h-1.类似地确定了反硝化动力学参数kD=0.01 h-1和KD,NO=0.4 mg/L.在一定范围内硝化和反硝化速率随着氨浓度和硝酸盐浓度的增加而增加.实验数据表明,硝化和反硝化的动力学符合Monod动力学方程.     

SFBR工艺顺序进行硝化和反硝化的动力学研究

采用序半连续式反应器（sequencing fed-batch reactor,简称SFBR）对人工合成废水顺序地进行硝化和反硝化动力学进行了研究.硝化和反硝化所用微生物为活性污泥.反应器在不同的操作条件进行操作,获得了用于确定动力学常数的数据;获得动力学参数um=0.05 h-1,KNO=2.0 mg/L,y=0.47 mg X/mg N,a=0.001 h^-1.类似地确定了反硝化动力学参数kD=0.01 h^-1和KD,NO=0.4 mg/L.在一定范围内硝化和反硝化速率随着氨浓度和硝酸盐浓度的增加而增加.实验数据表明,硝化和反硝化的动力学符合Monod动力学方程.