两级EGSB反应器处理焦化废水的实验研究

采用两级膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器在微氧条件下处理焦化废水,分别考察了一级和二级EGSB反应器(EGSBⅠ和EGSBⅡ)对污染物的去除效果。结果表明,系统能够高效去除COD和NH3-N,EGSBⅠ主要用于去除COD,EGSBⅡ主要用于去除NH3-N。总水力停留时间(HRT)为24 h(EGSBⅠ12 h+EGSBⅡ12 h),系统对952 mg/L的COD、41.3 mg/L的NH3-N、34.55 mg/L的挥发酚、295.8 mg/L的硫氰化物和0.89 mg/L的氰化物的平均去除率分别为78.1%、81.3%、100%、98.1%和89.9%。出水COD、NH3-N、挥发酚、硫氰化物和氰化物的平均浓度分别为208、7.7、0、5.7和0.09 mg/L。出水NH3-N、挥发酚和氰化物浓度均低于《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)的直接排放限值。     

处理造纸废水的EGSB反应器内颗粒污泥特性

为了解高效厌氧反应器的颗粒污泥特性,研究了生产性EGSB反应器处理造纸废水不同高度的颗粒污泥的固体浓度、外观形态和产甲烷活性。采用甲烷势自动测试系统测试产甲烷活性,测试时间3d。结果表明,颗粒污泥的固体浓度以及溶解性COD随高度的增加逐渐降低,有机质含量沿整个反应器高度不变。反应器内固体浓度和有机质含量平均值为Ts：（123±4）g／L,VS：（75±3）g／L,VS／TS：（61±3）％。溶解性COD浓度由723mg／L降低到449mg／L。反应器内的颗粒污泥产甲烷活性为（0．32±0．03）gCOD／gVSSd（112mLCH。／gVSSd）。反应器底部和顶部颗粒污泥的当量直径分别为169μm和145μm,颗粒污泥呈椭球状（圆度为2．6）。EGSB反应器内由于进水的上升流速较高,污泥颗粒处于膨胀状态,致使颗粒污泥特性沿反应器高度变化不大。     

低COD浓度废水启动EGSB反应器

以厌氧活性污泥和好氧活性污泥接种于2个膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器中,进水流量为10 mL/min,回流量为180 mL/min,进水COD浓度在180 mg/L左右,有机负荷率(OLR)为1.728 kg COD/m3·d左右,污泥负荷率(SLR)为0.19 kg COD/kg MLSS·d左右,出水COD浓度维持在40mg/L左右,COD去除率达80%以上.控制温度在32～35 ℃,pH在6.8～7.2,反应器内氧化还原电位在-340 mV以下,水力停留时间(HRT)4.2 h,上升流速4.86 m/h以及加入80 mg/L絮凝剂(硫酸铝钾),缩短了启动时间,促进了颗粒污泥的形成.分别经过60 d和120 d运行,反应器启动成功.结果表明,上升流速、絮凝剂和污泥类型对颗粒污泥的形成有影响;接种好氧活性污泥在低浓度COD下,合理控制负荷速率能成功启动EGSB反应器.     

EGSB反应器的启动运行

系统考察接种市政消化污泥EGSB反应器的初次启动和二次启动运行情况,以确定在EGSB反应器内接种市政消化污泥时快速形成高活性、稳定颗粒污泥的可行性和EGSB反应器所形成的颗粒污泥长期放置后能重新用于其他EGSB反应器作种泥并快速启动的可行性。接种市政消化污泥EGSB反应器在中温（35 ℃左右）条件下能够在46 d内快速启动,所形成的颗粒污泥沉淀性良好,产甲烷活性高,菌群丰富。接种市政消化污泥EGSB反应器初次启动宜采用低进水浓度、高有机负荷的方式。在7～15 ℃的低温下放置一段时间的EGSB反应器的快速二次启动是可行的。仅仅经历了7 d,有机负荷率高达24.84 kg COD/m3·d、COD去除率为94.6%。EGSB反应器二次启动宜采用高启动负荷,快速提高负荷的方式。     

EGSB反应器处理焦化废水的颗粒污泥反应动力学研究

为了对处理实际焦化废水微氧EGSB反应器污染物去除机理进行研究,建立了处理实际焦化废水微氧EGSB反应器内污染物质降解动力学模型,考察EGSB反应器启动和稳定运行阶段不同运行条件时COD去除效果,并分析动力学参数的变化。研究确定了处理实际焦化废水(进水COD 2 000 mg/L左右)微氧EGSB反应器在启动和稳定运行阶段所适用的基质降解模型,动力学常数vmax、KI、KS、vmax/KS、KS/KI分别为7.34×10-3h-1、197.76 mg/L、19.53 mg/L、3.7×10-4L/(h·mg)、0.10和2.4×10-2h-1、66.64 mg/L、44.07 mg/L、5.4×10-4L/(h·mg)、0.66;微氧EGSB反应器内颗粒污泥能够逐渐适应并高效降解焦化废水中污染物质,焦化废水中毒性污染物质对颗粒污泥的抑制程度是由KS/KI决定的,KS/KI越大,抑制程度越弱,处理实际焦化废水EGSB反应器启动和稳定运行阶段的KS/KI分别为0.04~0.1和0.66~0.74;液体上升流速Vup的提高能够明显提高最大比基质降解速率vmax,降低半饱和常数KS和抑制常数KI,最终强化微氧EGSB反应器的运行效果,稳定运行阶段COD去除率高达92.7%。     

餐厨废水发酵液协同焦化废水EGSB启动的特性

在中温条件下,采用餐厨废水发酵液协同焦化废水的方法快速启动膨胀式颗粒污泥膨胀床（EGSB）,通过分析化学需氧量、挥发性脂肪酸（VFA）、颗粒污泥浓度、颗粒污泥粒径分布（PSD）、胞外聚合物（ECP）、颗粒污泥表面形态及其内部结构等指标,探讨了反应器在不同驯化阶段的污泥特性和运行特性的变化。结果表明：通过逐步增加有机负荷和降低餐厨废水发酵液浓度份额,经69 d实现了反应器的快速启动,COD平均去除率达34%。颗粒污泥在依次完成解体、流失和修复的整个驯化过程中,其特性发生了显著变化,SS由接种时（36.66±0.63）g·L-1降至（29.76±0.65）g·L-1,mVSS/mSS平均值由0.69±0.01降到0.66±0.02;成熟的颗粒污泥以0.43~1.70 mm范围的小粒径颗粒污泥为主,污泥颗粒化程度（SGR）为86.63%。胞外多聚物（ECP）也显著降低,其平均值仅为（34.43±1.40）mg·g-1。扫描电镜显示,驯化成功的颗粒污泥表面和剖面的微生物种类和数量更加丰富,其组成元素也发生较大变化。     

EGSB反应器处理米酒废水的启动方法研究

米酒厂废水由洗米、制曲用大豆蒸煮和酒蒸馏 3道工序中所排出的废水组成 ,是一种典型的高浓度有机废水。在采用EGSB反应器对其进行处理时 ,以处理啤酒废水的 UASB反应器中的颗粒污泥作为接种污泥可以实现快速启动。启动过程中 ,容积负荷的提高幅度以每次 2～ 3 kg COD/( m3· d)为宜 ,同时要保持出水的 p H维持在 8以上 ;为了防止酸化 ,应当适当地在进水中投加碱剂。采用 EGSB反应器在中温条件下处理该废水时 ,容积负荷可以达到 2 0 kg COD/( m3· d) ,COD去除率在 70 %以上。     

三维电极电化学反应器深度处理焦化废水

为探索焦化废水深度处理新途径,采用了焦粒、活性炭负载Mn（NO3）2和Zn（NO3）2化合物粒子电极为第3极的三维电极反应器对二级生化处理后的焦化废水进行深度处理。考察了焦化废水中有机物去除的影响因素及处理效果,并探讨了有机物的降解动力学。结果表明,以焦粒为载体的粒子电极三维电极系统在pH为6.5,电导率为4 580μS/cm,电流密度为16 mA/cm2,投加量大于25 g/L时,降解20 min,COD去除率超过35%以上。焦化废水的降解的动力学研究表明,焦化废水降解符合表观一级反应动力学规律。该研究可为三维电极反应器在焦化废水深度处理工程应用中提供参数依据。     

外循环式UASB反应器处理高浓度酒精废水

利用改进型上流式厌氧污泥床反应器在中温条件下处理高浓度酒精废水,研究反应器的启动影响因素及颗粒污泥形成过程,分析反应器运行特性。在容积负荷为10.39 kg COD/(m3.d),COD去除率达90.2%,VFA在300 mg/L以下,平均产气率为0.328 m3/kg COD,取得最佳的运行效果,为高浓度酒精废水的处理应用提供科学依据。     

复合生物反应器处理焦化废水试验研究

采用在悬浮相污泥中投入纤维球填料形成单一复合生物反应器来处理焦化废水,研究了各个运行参数对复合生物反应器处理效果的影响,确定出最佳的运行参数,并研究了在最佳运行条件下复合生物反应器对焦化废水中的COD和NH3-N的去除情况。试验结果表明,采用单一复合生物反应器是一种很好的焦化废水处理方法,它能有效地降解焦化废水中的COD和NH3-N等难降解物质,当进水COD和NH3-N分别小于670、260mg／L时,COD和NH3-N的去除率分别可高达94．8％和91．4％。     

EGSB反应器处理产氢发酵液

以厌氧颗粒污泥为接种污泥,对厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器处理产氢发酵液的启动性能进行了研究。结果表明,在温度为（35±1）℃,水力停留时间（HRT）为6h的条件下,逐渐提高进水COD,经过40d连续运行,EGSB反应器启动成功。容积负荷达到14kgCOD／（m3·d）时,COD去除率约为80％,产气量为26．84L／d,甲烷含量为57．9％。     

低盐度对EGSB厌氧氨氧化反应器启动和运行的影响

考察了低盐度(以NaCl计,w/v)对厌氧氨氧化反应器启动和运行的影响。在水力停留时间为11 h的条件下,以普通活性污泥为接种污泥,分别以进水盐度为8 g/L和进水不含盐度启动并运行厌氧氨氧化反应器。结果表明,进水含有盐度和进水不含盐反应器启动时间分别为125 d和107 d,总氮去除率分别为(73.0±13.9)%和(78.4±3.7)%。运行阶段,进水含有盐度反应器总氮去除率始终低于进水不含盐度反应器。随回流比提升,两反应器颗粒污泥中值粒径增大。在不同回流比条件下,进水含有盐度反应器颗粒污泥中值粒径均小于进水不含盐度反应器。当回流比为7时,进水含有盐度反应器颗粒污泥EPS中多糖、蛋白质和腐殖质的含量均低于进水不含盐度反应器。两反应器EPS多糖与蛋白质的比值分别为2.8和3.1。低盐度对EGSB厌氧氨氧化反应器的启动、运行和颗粒污泥的形成有一定的影响。     

UASB反应器处理链霉素废水启动及运行性能

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器处理链霉素生产废水,研究了中温条件下反应器启动和稳定运行中废水处理性能及厌氧污泥颗粒化过程。结果表明,通过逐步提高链霉素废水进水比例和负荷,可以实现UASB反应器的启动和稳定运行,并对高浓度链霉素实际废水具有良好的处理性能,COD去除率稳定在80%以上,COD去除负荷达7.2 kg/(m3·d),CH4产生量达到6.2 L/d。UASB反应器启动运行过程中,链霉素废水对污泥活性具有抑制影响,造成短期反应器运行性能明显下降,而后很快恢复。同时高负荷链霉素废水造成甲烷产率降低。污泥性状变化显著,污泥形态逐渐转变为颗粒态,污泥粒径增大,出现大量0.5~1.0 mm颗粒污泥,污泥VSS/SS比值升高,污泥沉降性明显增强,比产甲烷活性显著升高,表明污泥开始实现颗粒化。     

中试规模IC反应器处理大豆蛋白废水的颗粒污泥培养和启动

实验研究了中试规模下,以城市剩余污泥接种IC反应器处理大豆蛋白废水时,厌氧颗粒污泥的驯化和反应器的启动过程。控制反应器内废水的温度在30~38℃、pH在6.8~7.5和挥发性脂肪酸(VFA)不高于600~800 mg/L的条件下,经过98 d运行,IC反应器对COD去除率达到80%~90%,容积负荷达到9.5 kg COD/(m3·d)。成熟厌氧颗粒污泥为黑色,边界清晰,呈椭球形,平均粒径d50为1.5 mm,粒径>1 mm的颗粒占92.3%。扫描电镜观察发现,颗粒污泥中产甲烷鬓毛菌(Methanosaetaceae)占优势。     

IC厌氧反应器处理有机废水启动实验研究

设计了一套IC反应器装置,接种啤酒厂生产废水消化污泥,采用人工配水对其进行启动运行,考察了IC反应器的启动运行状况、效果及影响因素,并在反应器运行结束后观察了污泥状态的变化.结果表明,容积负荷提高至4.7 kg/(m3·d),出水COD浓度稳定在250 mg/L左右,去除率维持在85%以上,反应器内出现污泥分层现象,颗...     

新型微氧反应器对沼液的处理性能

针对现有微氧反应器存在回流能耗高、工程放大困难等问题,设计了2类新型曝气沉淀一体化微氧反应器。根据污泥滞留能力、污染物去除性能初步测试,优选出升流式矩形反应器和改进型圆形反应器作为沼液处理实验的微氧反应器。结果表明：2个反应器的平均NH₄⁺-N去除负荷为0.410 kg·(m³·d)⁻¹,平均TIN去除负荷为0.105 kg·(m³·d)⁻¹,出水SS均小于0.10 g·L⁻¹,都拥有优良的滞泥能力和污染物去除能力,无显著性差异(P>0.05)。在污泥浓度相近的情况下,升流式矩形反应器中污泥的VSS/SS由64.4%增至78.0%,这说明生物量明显增加,而改进型圆形反应器中污泥的VSS/SS降至62.1%;污泥指数显示升流式矩形反应器的污泥沉降性能更好。从污泥性状和工程放大可能性考虑,升流式矩形反应器更适合在工程上应用。     

UASB反应器处理PTA废水的研究

采用UASB反应器，对两种不同方法驯化的污泥处理PTA废水进行了研究，结果表明，经对苯二甲(TA)酸驯化的厌氧污泥能够稳定地处理PTA废水，在水力停留时间29～32h、进水CODcr4600-7000mg／L、废水中对TA含量1800～2080mg／L条件下，CODcr的去除率稳定在80％以上，对TA去除率稳定在70％以上；而用PTA废水驯化的污泥在同样的条件下对CODcr，去除率在61％以下，对TA去除率在40％以下。经TA驯化的污泥，其物理、生物性状比PTA废水驯化的污泥有显著提高和改善。     

厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）处理生活污水试验研究

采用厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器在常温下处理小区生活污水,接种颗粒污泥。试验结果表明：当进水COD 411～560 mg/L,反应器容积负荷可达到3 kg COD/(m³·d),水力停留时间4 h,上升流速8 m/h,COD去除率可达到85%以上,出水COD为67～88 mg/L。并对EGSB反应器的结构及运行控制参数进行了优化,使其适宜于在常温下处理生活污水及其他低浓度有机废水。     

EGSB反应器处理丙烯酸废水的试验研究

采用厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）进行丙烯酸废水的处理，考察了自制的EGSB反应器菌种驯化和容积负荷提高两阶段的一些运行参数，并对试验过程中出现的问题进行了探讨。为期96 d的试验表明，当进水COD在3 000 mg/L左右时，去除率可达90%以上；当进水COD在5 000 mg/L左右时，去除率可达85%以上，COD容积负荷可达到10 kg/m3·d以上，且出水可满足后续好氧工段处理的要求。