泥浆生物反应器中高相对分子质量多环芳烃生物降解及影响因素研究

泥浆生物反应器技术是有效修复多环芳烃(PAHs)污染土壤的异位处理方法.利用正交试验(L9(34)),研究在泥浆生物反应器内接种混合菌对土壤中高相对分子质量PAHs(苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘)的生物降解及影响降解效果的因素,得到最优的降解工艺条件.12 d后苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽和苯并[a]芘的最高降解率分别为54.72%、54.01%和63.13%.在试验范围内,影响土壤中PAHs生物降解的显著因素为通气量、水土比和pH值,盐度无显著影响.PAHs生物降解的最优工艺条件是水土比为2∶1,通气量为200 L·h-1,盐度为1.5%,pH值为7.0.     

两相厌氧工艺处理赖氨酸废水的试验研究

采用两相厌氧工艺(两级 UASB,Upflow Anaerobic Sludge Bed)处理模拟赖氨酸废水,实现产酸相与产气相的分离,并将硫酸盐还原作用控制在产酸阶段完成,达到去除SO42-和COD的双重目的.结果表明,一级UASB在水力停留时间(HRT)为9 h,水力负荷为0.7m3/(m2·h)时,COD及SO42-负荷分别达25.4 kg COD/(m3· d)和8.0kg SO42-/(m3·d),相应的去除率分别为47%和87%;二级UASB在HRT为10 h时,COD及SO42-的最大去除率分别为96%和95%;两相厌氧工艺总COD和SO42-去除率分别为97.2%和96.3%.     

预涂动态膜-生物反应器处理人工废水的试验研究

以公称孔径为1 μm的聚丙烯无纺布(NWF)为基膜,分别以粉末状活性炭、粉末状活性炭及聚合氯化铝为预涂剂,制作预涂动态膜膜组件,组成预涂动态膜-生物反应器处理人工废水.结果表明,预涂动态膜-生物反应器出水COD值低且稳定,粉末状活性炭预涂膜-生物反应器出水COD平均值为49 mg/L,粉末状活性炭及聚合氯化铝预涂膜-生物反应器出水COD平均值为29 mg/L,而NWF-膜生物反应器出水COD为54 mg/L.膜生物反应器对污染物质的去除虽然主要依靠活性污泥混合液,但附着在基膜上的动态膜的吸附、混凝作用也能去除部分污染物质.预涂膜能减少及防止污染物质向膜材料表面和内部扩散,减轻膜污染,使预涂动膜-生物反应器显示出一定的耐污染性能.但粉末状活性炭粒径过小,影响粉末状活性炭预涂动态膜-生物反应器的出水浊度(平均值为3.3 NTU);而粉末状活性炭与聚合氯化铝形成的预涂动态膜,在提高COD去除效率的同时,能减少活性炭对出水浊度(平均值为2.3 NTU)的影响,保证出水水质.     

固体碳源填料床生物反应器去除水中硝酸盐的研究

采用室内试验装置,研究了以可生物降解聚合物材料(BDPs)变性淀粉为碳源和生物膜载体的填料床反应器对水体中硝酸盐的去除效果及其影响因素.结果表明,反应器能有效去除水中的硝酸盐且试验过程中未发现亚硝酸盐积累;温度对反应器的反硝化速率有很大的影响,在14～30 ℃范围内,反硝化温度常数K=0.03;水力停留时间对反硝化反应起重要作用,硝酸盐去除率随水力停留时间的延长而提高,但反硝化速率则随水力停留时间的延长而降低.变性淀粉扫描电子显微镜的观察结果表明,变性淀粉表面形成许多空洞结构,扩大了微生物附着生长的表面积,有利于微生物的生长.     

两相厌氧工艺的研究进展

为了了解两相厌氧工艺的研究状况,对两相厌氧反应器及相分离方法进行了综述,并指出了今后两相厌氧工艺的研究方向.     

膜生物反应器(MBR)处理酒精生产废水的试验研究

研究了膜生物反应器(MBR)处理酒精生产废水的特性和效果。探讨了生物降解和膜滤作用对CODCr、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的降低效果以及膜组件运行压力等。研究结果表明,膜生物反应器(MBR)中生物在2~4 h内对CODCr、氨氮(NH+4-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的降解效果明显,而膜滤是强化生物降解效果的补充,对CODCr,NH+4-N,TN和TP的去除均有着不同程度的效果,说明膜生物反应器能净化酒精生产废水。     

序批式动态膜生物反应器处理低碳氮比废水的试验研究

以序批式动态膜反应器为研究对象,对其处理低碳氮比废水的效果进行了试验研究.试验温度为19 ～ 21℃,MLSS为3～5g/L;好氧阶段溶解氧质量浓度为2 ～4 mg/L,厌氧阶段溶解氧质量浓度为0.2～0.5 mg/L;水力停留时间共12 h,其中好氧阶段8h,厌氧阶段4h.结果表明:当进水COD、TN和NH4+-N质量浓度分别为250～300mg/L、103 ～ 156 mg/L和92～140 mg/L时,反应器对上述污染物表现出较高且稳定的去除效率,COD、TN和NH4+-N平均去除率分别达到76.15％、82.16％和90.13％.同时,反应器系统中污泥的比硝化速率与常规处理装置中的活性污泥相比较高,以NH4+-N的降解量计为0.101 d-1,以NO3--N的积累量计为0.091 d-.     

溴氰菊酯降解菌的筛选及其降解特性研究

以过期变质的溴氰菊酯农药为供试材料,采用细菌培养基初筛后,依据气相色谱法测定溴氰菊酯选择性培养基中溴氰菊酯降解率的复筛结果,筛选出2株(X_(09)、X_(20))溴氰菊酯降解菌.结果表明,过期变质的农药同样是筛选农药降解菌的重要资源;筛选出的2株溴氰菊酯降解菌X_(09)、X_(20)分别隶属于肠杆菌属(Enterobacter sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.).其降解温度为20～35℃,降解pH值为6～10.2株降解菌在培养温度为30℃条件下,溴氰菊酯降解率分别为65.6%和48.4%;在pit值为7.0条件下,溴溴氰菊酯的降解率分别为68.1%和49.5%;加大接种量(20%-25%)可以提高X_(09)的溴氰菊酯降解率(69.1%),添加1%的牛肉膏、葡萄糖、蔗糖可显著提高X_(20)溴氰菊酯降解率(69.3%).     

复合式膜生物反应器中EPS的分布特征及其与膜污染的关系

采用复合淹没式膜生物反应器(Hybrid Membrane Bioreactor,HMBR)处理城市污水,对反应器污水处理效果、胞外多聚物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)在反应器中的分布及其与膜污染的关系等问题进行了系统研究.结果表明,反应器出水中SS、COD、BOD5、氨氮的去除率都在93％以上,出水水质稳定.反应器混合液中松散态EPS( Loosely Bond EPS,LB-EPS)和固着态EPS(Tightly Bond EPS,TB-EPS)都随着运行时间而增加,并且与跨膜压差(Trans-Membrane Pressure,TMP)的变化存在较强的线性相关关系(R2=0.89);填料生物膜上EPS的质量比随着运行时间的增加也有上升趋势,但与膜污染没有明显的相关关系( R2=0.55);泥饼层中TB-EPS的质量比远高于LB-EPS,EPS与表征膜污染程度的TMP明显相关(R2 =0.91),EPS在泥饼层中的积累是造成膜污染的重要因素之一.     

餐厨垃圾两相厌氧发酵工艺恶臭排放特征

为了研究餐厨垃圾两相厌氧发酵工艺的恶臭排放特征,以餐厨垃圾为发酵底物进行了中试规模的两相连续式厌氧发酵试验,对主要工艺单元,如餐厨垃圾堆放点和破碎点、酸化出料、产甲烷出料及产甲烷反应器排气口的臭气进行采集,采用三点比较式臭袋法分析臭气浓度,采用冷阱富集-GC/MS技术分析恶臭物质组成和质量浓度。结果表明:5个单元的恶臭污染都较严重,其中酸化出料、产甲烷出料和产甲烷反应器排气口的臭气浓度都达到了104级;5个单元共检出含氧类、芳香烃、硫化物、萜烯类和卤代烃5类29种物质,各单元总检出质量浓度分别为0.751 mg/m3、1.274 mg/m3、5.540 mg/m3、22.011mg/m3和38.548 mg/m3,其中硫化氢、柠檬烯、乙醛、丙醛和二氯甲烷的检出质量浓度较高;结合各组分的阈稀释倍数筛选出该工艺的主要致臭物质为硫化氢、乙硫醇、乙硫醚、甲硫醇、乙醛和丁醛;通过对各组分的健康风险分析,初步识别出该工艺健康风险较大的物质为硫化氢和丁醛,释放风险最大的单元为产甲烷反应器排气口。     

铁离子对膜生物反应器中污泥性质及膜污染的影响

以处理模拟生活污水的平板膜-生物反应器为依托,将进水铁离子质量浓度分别调配成6 mg/L、1g mg/L、40 mg/L,考察三价铁离子对膜生物反应器中污泥性质及膜污染的影响.结果表明,投加铁离子对平板膜-生物反应器的出水水质影响不大.随着铁离子投加质量浓度的增加,跨膜压差(TMP)增长趋势变小,膜污染得到缓解,其中铁离子投加质量浓度为40 mg/L时,膜污染控制效果最好.铁离子的投加强化了生物絮凝作用,造成污泥质量浓度的上升,溶解性微生物产物(SMP)和松散型胞外聚会物(LB-EPS)质量比的下降.从膜阻力分析可以看出.投加铁离子主要是降低SMP和LB-EPS等凝胶层污染物引起的外部阻力.     

以锯末为微生物载体的好氧堆肥反应器对人粪便降解特性的研究

以锯末作为好氧堆肥反应器的微生物载体,研究反应器对人类粪便的降解特性.在98 d的堆肥反应试验中,每天定时、定量投加粪便并混合均匀.控制含水率和反应温度,对载体的总固体(TS)、有机质(VS)、灰分(Ash)和水溶性COD、总氮(TN)和氨氮(NH4 -N)含量进行了定量分析.研究结果表明,在载体体积为0.16 m3、每日定量投加1 kg粪便(4～5人的日排泄量)的条件下,载体中VS含量逐渐降低;灰分含量不断增加;水溶性COD去除率在前10 d迅速提高.第10天达到83.5%.并一直保持到反应末期;水溶性TN和NH4 -N含量在反应过程中约有50%损失,但其含量在载体中不断增大,最终分别达到12mg/g和6 mg/g.在整个过程中,反应器无臭无味,具有良好的卫生条件.因此,好氧堆肥反应器是一种可行的粪便处理设施,能有效降解有机物和保持肥分;在缺水或供水困难条件下,好氧堆肥反应器是一种良好的卫生和堆肥设备.     

曝气生物滤池对邻苯二甲酸二己酯的生物降解试验

采用陶粒滤料曝气生物滤池(BAF)处理邻苯二甲酸二己酯(DHP)模拟废水,考察了空床接触时间(EBCT)、温度对DHP去除效果的影响,运用气质联用仪(GC-MS)分析了率间降解产物并推测其可能降解途径.结果表明,当温度为25℃,空床接触时间(EBCT)为8h时,BAF对DHP的降解效果良好,去除率达到95.5％;BAF对DHP的去除率随着温度的升高和EBCT的增加而增大,EBCT为去除效果的主要影响因素.BAF出水中检测到邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸单丁酯(MBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)以及邻苯二甲酸(PA)等降解产物.据此推测邻苯二甲酸二己酯的生物降解途径可能为邻苯二甲酸二己酯的长烷基支链先断裂为较短的直链,而后断裂一个酯键形成单酯,接着再断裂另一酯键形成邻苯二甲酸,最终分解成二氧化碳和水.     

膜生物反应器处理猪场污水的中试研究

试验了一体式膜生物反应器对于猪场污水的处理效果,结果表明,COD混凝平均去除率达44.7%,NH3-N 混凝去除效果差;在平均容积负荷(COD)高达2.5 kg/(m3*d)的情况下,MBR对于COD和NH3-N的去除率分别达到了87.1%-93.4%、79.1%-88.7%;系统COD和NH3-N总去除率分别为93.0%-96.0%、81.7%-89.9%,出水COD、NH3-N达到了<畜禽养殖业污染物排放标准>(GB18596-2001).     

基于本质安全的微反应器中苯乙烯聚合的数值模拟

重大化工事故往往是由多米诺效应引发的一连串故障而导致的。为实现苯乙烯聚合反应的本质安全,采用本质安全设计原则,设计了T型微反应器以替换传统釜式反应器。先通过计算流体力学(CFD)方法建立了三维稳态模型,再通过UDF(User Defined Functions)添加组分输运方程源项和能量方程源项,对苯乙烯自由基聚合反应进行了数值模拟,研究在微尺度条件下,反应温度、混合反应管道长度及形状对反应结果的影响。结果表明:由于微反应器可提高传热传质效率,在一定范围内反应温度可以控制在3 K以内;反应管道由0.15 m增长至1.5 m后,转化率可提高2倍左右;0.15 m直管形状改进为螺旋状后,转化率可至少提升4%。     

一体式膜生物反应器污水处理工艺研究

在一体式膜生物反应器研制开发实验及反应器各参数运行协调理论分析的基础上,提出了一体式膜生物反应器工艺各参数间的设计原则、方法、步骤及设计实例,对该工艺的运行能耗作了评价.     

SBR-膜生物反应器处理校园废水实验研究

采用改良的SBR工艺和膜法结合的膜生物反应器处理校园废水,出水浊度在1 NTU以下,CODCr稳定在25mg/L以下,NH3-N也在10 mg/L以下波动.并且通过研究发现SBR-膜生物反应器具有良好的硝化能力.     

间歇曝气对膜生物反应器影响的试验研究

膜生物反应器是生物处理和膜分离相结合的一种高效的废水处理方法.通过研究,膜生物反应器具有较好的硝化能力.主要通过间歇曝气的运行方式来考察MBR对有机物和氨氮的去除效果.试验结果表明:合理的间歇时间能提高反应器对有机物和氨氮的去除效果.     

膜生物反应器处理黄麻生物脱胶废水的实验

采用水解酸化 膜生物反应器处理黄麻生物脱胶废水.实验结果表明:水解酸化对COD、氨氮有一定去除率,可以提高废水的可生化性.MBR系统在HRT=6 h、 8 h、 10 h、 12 h运行时, 在HRT=8 h时对COD、氨氮的去除率较高, 分别为84.8%和80.78%.出水几乎检测不到SS.