两相厌氧消化工艺处理有机废水的进展和应用

两相厌氧消化工艺是近年来发展很快的一种处理有机废水的新技术.本文介绍了该技术的微生物学原理和基本特点,总结了国内外的研究和应用现状,简要分析了该技术的研究动态.     

造纸污泥与味精废液联合厌氧消化试验

采用中温单相间歇式厌氧消化工艺,对造纸污泥与味精废液进行联合厌氧消化制沼气,通过设计正交试验,研究不同处理的产甲烷性能以及TS、C/N、接种量三种因素对甲烷产量的影响.试验结果表明,在中温条件下,各处理的VFA、SCOD与累积甲烷产量的变化趋势相同,其中VFA、SCOD指标均在12d左右达到最高值,各处理中仅T3在VFA高峰期表现出甲烷菌活性抑制效应,TS对三个指标均产生显著影响,系统的累积甲烷产量最高达5482ml;正交试验结果直观分析和方差分析显示:三个因素对系统累积甲烷产量的影响程度依次为:TS>C/N>接种量,其中TS的影响达到显著水平,最佳工艺条件为:TS=10%、C/N=20、接种量=5%,该条件下造纸污泥与味精废液的用量比为10:1.     

稻草制浆黑液生物＋混凝处理试验

通过对稻草制浆黑液厌氧、好氧、混凝处理组合工艺的试验研究,探索该工艺的可行性,考察了不同温度、不同有机负荷下,该类废水的生物处理效果以及后续混凝效果。结果表明：中温35℃是厌氧阶段最佳处理温度,好氧阶段不同负荷条件下,CODCr去除率基本相同;经厌氧－好氧处理,黑液CODCr和木质素去除率分别为80％和30％,色度去除不明显;混凝阶段CODCr和木质素去除率分别为70％和90％,色度去除率达90％以上,出水达到国家标准。     

高固体厌氧消化法处理城市垃圾

简要介绍了一种新型垃圾处理方法－高固体厌氧消化法的概念、优缺点、发展历史、现状及国内外几种典型的工艺方法。     

水葫芦不同部位的厌氧消化特性

对水葫芦整株、茎和根分别进行批式中温厌氧消化实验,分析发酵过程中pH值,VFA,TOC,TS,VS和固形物的元素及其红外光谱特征.结果表明:在TS负荷为2.0%的条件下,水葫芦整株具有很好的产气特性,TS产气量和VS产气量分别为173.80 ml·g~(-1)和262.40 ml·g~(-1)VS,茎和根的TS产气量仅为整株的84.23%和36.03%,VS产气量仅为整株的79.13%和42.05%;整株的甲烷含量、生物转化率和固形物中H的分解率均较茎和根高;TS和VS分解率均以茎最高,整株次之,根最低;发酵过程中各处理的pH值,VFA,TOC以及固形物中的C,N的分解率差异不大.固形物的红外光谱表明,水葫芦整株直接厌氧发酵更有利于碳水化合物的分解,发酵后根产生最多的碳酸盐类物质,这与根的物质组成有关.因此,将水葫芦整株直接厌氧发酵是完全可行的,且较茎和根具有更好的发酵效果.     

温度对厨余垃圾高温厌氧消化及微生物群落的影响

使用全混流反应器(CSTR),研究53℃和60℃条件下厨余垃圾的处理效果,同时利用T-RFLP(末端限制性片段长度多态性)以及16S rRNA基因克隆文库的方法,对微生物群落结构进行跟踪解析.结果表明,在温度为53℃、挥发性总固体(VTS)负荷为4 g L-1 d-1时,处理性能稳定,有机酸积累少,产气率约为900 mL/g VTS;当温度升高至60℃时,TOC和有机酸积累,产气率显著下降.微生物群落分析结果表明,当温度从53℃升高至60℃后,细菌群落从以发酵产酸菌群为主转变为以各类发酵菌和有机酸氧化菌为主,产甲烷菌群落中乙酸营养型产甲烷菌比例下降,而氢营养型产甲烷菌比例升高.运行温度从53℃升高至60℃后厌氧处理能力下降的主要原因是乙酸营养型产甲烷菌比例下降,乙酸的消耗需要通过乙酸氧化菌和氢营养型的产甲烷菌的协同作用,产甲烷速率降低,从而导致处理能力下降.图3表3参50     

糖蜜酒精废水两相UASB处理工艺的酸化段特征

文章考察了糖蜜酒精废水二相UASB处理工艺的酸化段特征 ,试验结果表明酸化段的容积负荷达到3 0kgCOD/m3 时 ,系统仍能正常运行 ,TOC去除率在 3 5%以上 ,酸化段的SO4 2 -去除率在 70 %。糖蜜酒精废水酸化率在 50 % ,二相厌氧生物处理系统并未将产酸微生物与产甲烷微生物截然分开 ,在产酸相中仍含有一定数量的产甲烷菌。     

化学前处理——改善城市污水污泥厌氧消化处理的有效途径

城市污水污泥在厌氧消化时，时间长，且产气量较低，利用化学试剂ＮａｏＨ或Ｃａ（ＯＨ２）对污泥进行前处理，可以促进污泥水解，使之易于消化，从而提高污泥的消化效率，本文介绍了化学前处理方法的基本原理，分析了化学前处理对产气率、甲烷产率、ｐＨ值，基质去除率等方面的有益影响以及化学药剂的投加量。     

牛粪和厨余垃圾联合厌氧消化试验

在37℃条件下对不同比例的牛粪和厨余垃圾进行为期50d的联合厌氧消化试验.结果表明:(1)牛粪与厨余垃圾质量比2/1和1/2联合厌氧消化的实际产气潜能为0.66和0.71L·g-1(以挥发性固体VS质量计),比加权计算值分别提高50%和29%;(2)4种比例物料的甲烷平均浓度约为50%～55%,其生物能范围为18.92～20.81MJ·m-3;(3)在联合厌氧消化过程中,牛粪和厨余垃圾质量比1/2物料的产气效率最高,反应前10d的产气量占总产气量的55.4%,前20d产气量占总产气量的92.2%;(4)纯牛粪、牛粪和厨余垃圾质量比2/1、牛粪和厨余垃圾质量比1/2及纯厨余垃圾4种比例物料厌氧消化的最终生物降解率分别为46.99%、53.31%、70.12%和66.25%.     

UV-Fenton法促进白腐菌处理草浆造纸蒸煮黑液

UV—Fenton法能够产生羟基自由基氧化草浆造纸蒸煮黑液中的有机质，白腐菌能够降解草浆造纸蒸煮黑液中的木质素，降低黑液COD，但是分别采用两种方法处理草浆造纸蒸煮黑液，效果都不明显．本研究初步探索了UV—Fenton法作为预处理对白腐菌处理草浆造纸蒸煮黑液体系的影响．与仅采用白腐菌处理黑液的效应相比，UV—Fenton法氧化黑液体系中易氧化的物质，改变了体系中难降解物的特性，降低了可溶性糖的含量，结果能提高白腐菌木质素降解酶系的分泌及酶的活性，增强白腐菌降解木质素及去除黑液COD的能力．图5表1参10     

高固体厌氧消化法处理城市垃圾

简要介绍了一种新型垃圾处理方法──高固体厌氧消化法的概念、优缺点、发展历史、现状及国内外几种典型的工艺方法。     

太阳能作污泥厌氧消化加热热源试验研究

太阳能用作污泥厌氧消化加热的可靠性进行了小试和中试研究.小试结果表明污泥吸热效率高.是一种较好的吸热体.浅槽式集热器水温随太阳辐射强度增高而升高,随水深增加而降低,小试采用单(双)层玻璃浅槽式集热器.中型试验太阳能水箱水温温升,在气温低时12.4℃～20.5℃,气温高时16℃～24.8℃,太阳能集热器可作为污泥厌氧消化加热补充热源.     

温度对城市生活垃圾厌氧消化的影响

在TS的质量分数为15．5％的半干式条件下，通过对城市生活垃圾厌氧消化进行批量实验，研究了温度对厌氧消化过程的影响，探讨了不同消化温度对产气量、发酵启动时间以及温度从55℃突降到20℃时对厌氧反应器产气量的影响等办面的问题。实验结果表明，城市生活垃圾厌氧消化的较佳温度为55℃，消化时间短，产气率高，启动时间较快，沼气中的甲烷的平均体积分数为66.3％。     

堆沤处理对稻草厌氧消化产气的影响

采用厌氧消化后的消化液对稻草进行堆沤预处理,设计正交试验L9(34),考察温度、含水率、混合液悬浮固体(MLSS)及时间对厌氧消化产气量的影响,并对堆沤处理前后的稻草进行了不同有机负荷率下的产气试验.结果表明,堆沤处理后稻草总产气量比未处理提高了3%～49.5%,最优条件组合为温度30 ℃、含水率900 g·kg-1、时间10 d、MLSS 1 500 mg·L-1.在此最优条件下,处理后稻草消化的单位挥发性固体产气量为804.8 mL·g-1,与未处理稻草相比提高51.2%,产气高峰提前10 d左右.     

固定化微生物厌氧移动床——好氧法处理偶氮染料废水

在分离获得的三株高效脱色菌组成的混合脱色菌种基础上，利用固定化微生物 氧移动床与好氧生物氧化法结合的工艺处理人工配制的偶氮染料废水，在１５－１８℃的条件下，当原水ＣＯＤ浓度为１５００ｍｇ／Ｌ＝１５８０ｍｇ／Ｌ，色度４００倍，厌氧水为停留时间８ｈ，好氧容积负荷率４．０ｋｇＣＯＤ／ｍ＾３（填料），ｄ时，色度及ＣＯＤ的去除率分别为９６．９％及９３．４％。     

有机废水厌氧酸化和聚羟基烷酸生产组合系统的研究

以３０ｇ／Ｌ葡萄糖合成废水为原料,研究了厌氧酸化的操作温度（θ）对酸化率的影响,确定了达到最佳酸化产物分布时的ｐＨ值,并以酸化反应器的出水为碳源,在５Ｌ发酵罐上进行了分批和流加发酵实验．结果表明,θ＝４０℃时,废水的酸化率接近１００％;控制ｐＨ５．７,停留时间１０ｈ可使丁酸占ＵＡＳＢ反应器出水中总酸质量的６８％;与分批发酵相比,流加发酵法可大幅度地提高ＰＨＡ的产量,发酵５４ｈ后,ＤＣＷ和ＰＨＡ的质量浓度可分别达到１５．８ｇ／Ｌ和１０ｇ／Ｌ．     

稻草与猪粪不同比例混合的厌氧消化特性

在中温(35℃)条件下,应用批式单相厌氧消化技术对稻草与猪粪不同比例混合厌氧消化特性进行了研究.结果表明;稻草与猪粪的VS比为3:1时,日产气量比较稳定,累积产气量达12080 ml,较稻草与猪粪VS比为1:1和1:3的处理分别高11.80%和16.08%;混合物中猪粪比重愈高所得沼气中甲烷含量愈高,最高达68.75%,消化液中乙酸和丁酸的含量也愈高,混合物中稻草比重愈高消化液中丙酸的含量也愈高,愈有利于发酵物的水解酸化.     

厌氧条件下微生物对芳香族化合物分解的研究进展

本文总结了国内外芳香族化合物厌氧微生物分解的代谢类型和途径,指出厌氧条件下微生物对芳香族化合物的分解,包括光和代谢作用、硝酸盐还原作用、发酵作用、硫酸盐还原作用和产甲烷作用五种类型.厌氧条件下芳环的生物裂解包括还原性和非还原性两种类型,讨论了参与芳环裂解过程的一些酶类.     

添加剂对污泥厌氧消化性能的影响

在间歇培养条件下,研究了还原型辅酶Ⅱ（NADPH）、乙酰辅酶A（Acetyl Co A）和对氨基苯甲酸（PABA）3种添加剂对污泥厌氧消化性能的影响.结果表明,3种微生物活性促进剂均能促进污泥厌氧消化产气.其中,NADPH的促进效果最为显著,消化第35 d,产甲烷量比对照组高15.90%.在污泥含固率为3%、未调初始pH（pH=6.7）和温度35℃的厌氧消化条件下,NADPH的最佳添加量为50 mg.L-1,消化第36 d,污泥累积产甲烷量127.13 mL.g-1VSS.在含固率3%、初始pH=8.5、温度55℃和NADPH添加量为50 mg.L-1的工艺条件下,污泥厌氧产气效果最佳,消化第30 d时累积产甲烷量达158.02 mL.g-1VSS.     

城市有机生活垃圾溶胞处理对其厌氧消化的影响机理

由于城市有机生活垃圾成分的复杂性和厌氧消化的限速步骤的影响,导致厌氧发酵的速度比较缓慢、产气量较少和工艺不稳定等问题。文章综述了国内外有机生活垃圾的各种溶胞处理技术,如物理法、化学法、生物法及其联合处理等方法,以便改善发酵物料的性质,消除厌氧发酵的限速步骤。研究认为,通过溶胞处理能够改善有机垃圾的物理化学性质如发酵物料的溶解度、酸碱度等,提高微生物对难降解有机物的分解,增加可溶性COD和挥发性酸的浓度,优化发酵细菌的代谢途径以及产物的组成等,从而增加生物气产量,缩短水力停留时间,强化厌氧发酵过程,减轻了后续处理的负担。