活性污泥数学模型中异养菌产率系数的测定

活性污泥数学模型常被用于预测污水处理厂中的生物过程。模型中异养菌产率系数YH对其他组分的测定值有显著的影响。目前．测定YH的主要方法有序批式活性污泥法和序批式呼吸计量法。在序批式呼吸计量法中．起始F／M值的选择十分关键。以醋酸钠为底物．对这两种方法进行了分析比较,序批式呼吸计量法为文章的推荐方法。     

活性污泥1号模型废水特性的测定研究

废水的水质特性是活性污泥数学模型研究和应用的重要方面。采用呼吸计量法及常规化学分析法对污水处理厂的废水特性进行了测定,通过研究发现,污水处理厂的曝气沉砂池出水中SS占总COD的比例平均为10．49％;Xs占总COD的比例平均为14．24％;S1占总COD的比例平均为5．52％。初沉池出水中Ss占总COD的平均比例为9．62％;Xs占总COD的比例平均为16．97％;S1占总COD的比例平均为11．38％。     

呼吸计量法对甲醇和葡萄糖为基质的ASM1参数测定

污水水质和污泥特性不同,活性污泥1号模型(ASM 1)参数的测定结果也不相同。研究以甲醇和葡萄糖为基质,对分别经过甲醇和葡萄糖驯化的活性污泥,通过呼吸计量法测定高食微比、中食微比和零食微比下的氧利用速率(OUR)随时间变化的曲线。确定了异养菌产率系数(YH)、异养菌最大比增长速率(μ^H)和衰减系数(bH),并根据YH、μ^H和bH的测定结果和对中食微比下OUR曲线的数值拟合确定了异养菌半饱和常数(ks)、最大比水解速率(kh)和慢速可生物降解底物水解的半饱和常数(KX)。研究结果表明,在20℃下,采用甲醇和葡萄糖为基质测得的YH、bH、μ^H、ks、KX和kh分别为0.53、0.48、5.75、0.9、0.03、3.0和0.87、1.03、2.27、4.45、0.01、7.0。YH、bH、μ^H和ks的值与ASM1中城市污水的推荐值0.67、0.62、6.0、20.0不同,反映了不同基质对参数测定结果的影响。对于慢速可生物降解有机物(Xs)含量低的水质来说,KX和kh对生化反应过程影响不大,可采用ASM1模型的推荐值。     

海藻酸钙凝胶固定化活性污泥反应器处理丙酮废气稳态模型的研究

建立了海藻酸钙凝胶固定化活性污泥反应器处理丙酮废气的数学模型,引入颗粒调整系数的概念以解决模型假设与真实情况的差异.在流量为1 100 mL/min、反应器进口丙酮质量浓度为3 051 mg/m3时,测定4个采样口和出气口的丙酮浓度,对反应器模型参数进行了校正,得到微生物最大比生长速率为4.17×10-5 mg/(mg·s),丙酮半饱和常数为76 900 mg/m3,氧气半饱和常数为273 mg/m3,颗粒调整系数为195,丙酮分配系数为0.002 4.随后引入蒂勒模数、有效系数等表征传质阻力和反应动力学的物理量,对反应器和固定化活性污泥颗粒的传质阻力和动力学进行了计算和讨论.     

奥贝尔氧化沟工艺中异养菌动力学参数测定与分析

以西安市某污水处理厂奥贝尔氧化沟工艺为研究对象,运用呼吸计量法测试了该污水厂氧化沟内异养菌的产率系数、衰减系数和最大比增长速率参数值,并与ASM1推荐值比较分析认为,本实验测试结果可靠,更符合该污水处理厂的实际情况,并能为后续精确模拟和优化该厂工艺运营奠定基础。     

沸石对活性污泥增殖及脱氨氮动力学影响研究

考察沸石粉投加对活性污泥增殖及脱氨氮动力学的影响,并根据相关结论探讨了不同泥龄(SRT)条件下沸石粉的生物再生情况。结果表明,曝气池中投加沸石粉可明显提高活性污泥的产率系数和衰减系数。与传统活性污泥法相比,投加沸石粉的试验组稳定运行后,污泥产率系数和衰减系数分别提高12.5%和16.7%;当泥龄≤10 d时,出水氨氮去除率提高10%～37%,继续增加泥龄,氨氮去除率提高不明显。通过对比试验结果的关联性分析,认为在低浓度条件下,沸石中铵离子的解吸速率是沸石生物再生的限制步骤,而且再生速率与泥龄呈正相关对应关系。     

固定化微生物法处理对氯苯酚废水的研究

采用聚乙烯醇(PVA)-硼酸法制作固定化活性污泥小球,用正交试验确定降解对氯苯酚的固定化活性污泥的最优化条件.从温度、浓度和pH 3方面比较了固定化活性污泥和游离活性污泥对对氯苯酚降解效果的影响.研究表明:固定化活性污泥降解对氯苯酚的最适宜温度为25～35℃,最适pH为6～8;固定化活性污泥对对氯苯酚的降解速度大于游离活性污泥.     

活性污泥系统中硝化菌衰减动力学参数测定

硝化菌的生长和衰减动力学特性决定了活性污泥系统的硝化能力.通过数学模型分析明确了硝化菌的衰减动力学特性,建立了基于硝化速率的衰减速率常数测定方法,并对方法的重现性进行了验证.经测定,上海市白龙港、曲阳和竹园第二污水处理厂活性污泥硝化菌衰减均符合一级动力学规律,20℃下衰减速率常数分别为0.175、0.176和0.176 d-1.     

ASM1中化学计量系数与动力学参数的测定

为了应用活性污泥1号模型模拟印染废水为主的污水集中处理厂,针对该厂实际废水,选取关键的化学计量系数YH和动力学参数bH及H进行测定.详细叙述了YH、bH和H的测定原理及具体操作过程.YH、bH和H的实测结果分别为0.65、0.50、3.23,这些值不同于ASM1中20 ℃下城市污水的推荐值0.67、0.62、6.0.     

厌氧、好氧、厌氧/好氧交替状态对活性污泥性质的影响

实验采用活性污泥处理模拟印染废水,研究厌氧、好氧、厌氧/好氧交替3种条件对活性污泥性质的影响。3种实验条件下,污泥沉降比(SV%)均基本保持在18%~25%之间,污泥容积指数(SVI)保持在62~66 m L/g之间。活性污泥混合液中胞外聚合物(EPS)除EPSB-蛋白质浓度持续升高外,其余形式均呈现积累、达到最大值后下降的趋势,其中厌氧/好氧交替条件下EPS浓度最高而好氧条件下最小。在整个实验期间,活性污泥的脱氢酶活性基本呈上升状态,在厌氧/好氧间歇曝气条件下脱氢酶活性最高、好氧条件次之、厌氧条件最低,最终3种条件下的脱氢酶活性分别为31.27、26.63和24.37 mg/(g·h)。活性污泥中ATP浓度基本呈现先增加后减小、再趋于稳定的变化趋势。实验结果表明,活性污泥表观产率系数顺序是好氧厌氧厌氧/好氧交替运行,厌氧/好氧交替实现了系统内污泥减量,微生物的产率系数和能量状态密切相关。脱氢酶活性对污染物的降解影响明显,而实验条件下微生物能量状态和污泥减量并不对污染物降解产生影响。     

Evaluation of a respirometric test method to determine the heterotrophic yield coefficient of activated sludge bacteria

The heterotrophic yield coefficient of activated sludge bacteria is an important parameter in the field of wastewater degradation kinetics and the determination of degradation kinetics of defined chemicals. With the help of easily biodegradable organic compounds like glucose and acetate the respiration kinetics of degrading activated sludge bacteria was studied. The results of the respiration analysis were transformed to examine the degradation and respiration kinetics of municipal wastewaters at different food to microorganism ratios (F/M ratios). It was proved that the heterotrophic yield coefficient of aerobically degrading activated sludge bacteria could reliably be determined and that the heterotrophic yield coefficient was independent of the F/M ratio over a wide range.     

水解酸化-厌氧-好氧法处理NF合成制药废水研究

研究了序批式水解酸化 厌氧 好氧生物处理工艺对NF合成制药废水的处理。由于NF制药废水中含有大量有毒有机化合物 ,在生物处理过程中这些有毒物质会抑制活性污泥的活性 ,因此需经过适当稀释原水以达到处理单元可接受的毒性范围。采用BODTrack快速测定了不同原水稀释条件下活性污泥呼吸曲线第一段斜率的变化 ,结果表明 ,当原水稀释 2 0倍以上后 ,对活性污泥的活性没有明显的抑制。通过批量实验 ,优化了工艺的运行条件 ,并进行了小试的连续运行。采用本工艺可以达到NF制药废水COD的稳定高效去除 ,结果显示 ,COD的去除率可达 76 %。     

剩余污泥发酵产酸特征及基质释放规律研究

剩余污泥发酵既能实现污泥减量,又能获得污水生物脱氮除磷所需的挥发性脂肪酸VFAs等。采用序批式污泥发酵实验,在(30±1)℃的条件下,研究剩余污泥投配比对序批式污泥发酵系统污泥减量、产酸以及基质释放过程的影响,探索VFAs生成最大化的条件。实验结果表明:投加接种污泥不能明显提高序批式污泥发酵系统剩余污泥的减量效果,但可以改善污泥的产酸特性;当污泥投配比大于50%时,发酵过程中将出现2个VFAs浓度峰,且第二次峰浓度更大;较为理想的序批式污泥发酵投配比是60%~80%、发酵时间为5 d或25 d,前者VFAs表观转化率最大(约24%),后者发酵液中VFAs浓度最高(约600 mg/L);发酵过程中,NH4+-N总体呈上升趋势,磷浓度发酵5 d时达到最大值。     

2种反应器中好氧颗粒污泥培养的比较研究

以絮状活性污泥为接种污泥,采用人工配制的模拟生活污水,分别在气提式序批反应器(SBAR)和序批式活性污泥反应器(SBR)中成功地培养出了成熟的好氧颗粒污泥.SBAR和SBR中的好氧颗粒污泥都具有稳定的基本形态结构,其微生物主要由杆菌和球菌组成,对COD的去除率可达到93%左右.对NH+4-N的去除率可达到98%以上.SBAR中好氧颗粒污泥的粒径主要分布、污泥体积指数(SVI)、比耗氧速率(SOUR)、TN去除率和TP去除率分别为0.45～2.00 mm、19.97 mL/g、47.68 g/(kg·h)、82%和65%;而SBR中好氧颗粒污泥的粒径主要分布、SVI、SOUR、TN去除率和TP去除率分别为0.18～1.00 mm、29.12 mL/g、43.21 g/(kg·h)、58%和50%.相对而言,SBAR更有利于好氧颗粒污泥的培养和运行.     

氯化钙控制污泥膨胀

污泥膨胀是活性污泥工艺运行中经常遇到的最棘手的问题之一。本实验以人工合成污水为底物,采用序机式活性污泥法（SBR）;研究投加无机混凝剂氯化钙控制污泥膨胀的情况,同时研究丝状菌和菌胶团的变化。研究发现,投加氯化钙后,丝状菌数量明显减少;形成较多大而密实规则的菌胶团,污泥膨胀得到控制。污泥容积指数（SVI）由最初的309.5 mL/g降到67.1 mL/g,污泥沉降性能改善。停止投加氯化钙后又运行了18周期,活性污泥没有发生再次膨胀。投加氯化钙对COD去除率没有明显影响。研究结果表明,投加氯化钙是一种有效的污泥膨胀应急控制措施。     

Effect of textile auxiliaries on the biodegradation of dyehouse effluent in activated sludge

The textile industry is confronted with serious environmental problems associated with its immense wastewater discharge, substantial pollution load, extremely high salinity, and alkaline, heavily coloured effluent. Particular sources of recalcitrance and toxicity in dyehouse effluent are two frequently used textile auxiliaries; i.e. dye carriers and biocidal finishing agents. The present experimental work reports the observation of scientific and practical significance related with the effect of two commercially important textile dye carriers and two biocidal finishing agents on biological activated sludge treatment at a textile preparation, dyeing and finishing plant in Istanbul. Respirometric measurements of the dyehouse effluent spiked with the selected textile chemicals were carried out for the assessment of the "readily biodegradable COD fraction" of the wastewater. The respirometric data obtained to visualize the effect of the selected textile auxiliaries on biomass activity was evaluated by an adopted activated sludge model. Results have indicated that the tested biocides did not exert any significant inhibitory effect on the treatment performance of the activated sludge reactor at the concentrations usually encountered in the final, total dyehouse effluent. The situation with the dye carriers was inherently different; one dye carrier appeared to be highly toxic and caused serious inhibition of the microbial respirometric activity, whereas the other dye carrier, also known as the more ecological alternative, i.e. the "Eco-Carrier", appeared to be biodegradable. Finally, the respirometric profile obtained for the Eco-Carrier was described by a simplified respirometric model.     

Model development and application for surfactant biodegradation in an acclimatising activated sludge system

A model for the biodegradation of non-ionic surfactants in an activated sludge system during acclimatisation was developed, based on respirometric and titrimetric experimental data. The data were obtained in a sequencing batch reactor (SBR) using a non-ionic surfactant as sole carbon source and sludge previously acclimatised to a different surfactant. The model was successfully applied to successive SBR-cycles of sludge acclimatisation processes subjected to two ethoxylated surfactants. The model was validated using the corresponding total organic carbon data. The evolution of the model parameters along the acclimatisation process was examined. An acclimatisation model was developed using the evolution of two of these parameters (affinity constant and inhibition constant), supported by two independently calculated acclimatisation indicators. This acclimatisation model was then applied to determine an optimal surfactant concentration sequence to feed non-acclimatised sludge during a period of 41 days, in order to induce pre-acclimatisation to this surfactant before it replaces another one in the wastewater. The model was also useful in the economical assessment of this and alternative procedures to cope with frequent changes in activated sludge feed composition.     

SBR处理高浓度养猪废水工艺条件

以养猪场废水作为研究对象,采用序列间歇式活性污泥法SBR,通过实验研究了供气量、pH、排泥量、原水稀释倍数、水力停留时间（HRT）对SBR出水水质的影响。结果表明,供气量为375 L/（min·m³）、pH为8.0,并添加排泥100 mL的操作,可使SBR处理效果明显提高,COD、磷和凯氏氮去除率最高分别可达96.37%、94.14%、99.38%。逐步降低进水稀释倍数有利于培养出处理高浓度有机养猪废水的活性污泥,可将平均COD、磷和凯氏氮含量高达9 161.24、33.41和1 502.77 mg/L的养猪废水处理至出水的490.11、5.35和17.84 mg/L。降低HRT对SBR去除率影响不大。     

厌氧颗粒污泥吸附去除废水中Hg~(2+)的研究

在实验室条件下,以静态、序批的方法研究了厌氧颗粒污泥对废水中Hg2+的吸附特性及环境条件对其吸附能力的影响,并通过红外光谱和能谱对比手段,初步探讨了厌氧颗粒污泥吸附Hg2+的机理.结果表明,厌氧颗粒污泥对Hg2+的吸附过程符合准二级吸附动力学模型,其吸附等温线与Freundlich型拟合得较好(R2=0.9933);pH是影响吸附的重要因素,在pH值为3～8的范围内,吸附量较大,最大为64.64 mg/g,当pH值大于8或小于3时,吸附量逐渐下降;温度对吸附也有一定的影响,但影响程度不明显.红外光谱和能谱分析表明,厌氧颗粒污泥表面功能基团对Hg2+的络合作用是吸附的主要机理,这些基团包括-CH、-CH2、-cH,、P-H、C=O、C-N、P=O、S=O及=C-H,同时在吸附过程中还存在一定的离子交换吸附.