膜生物反应器处理氨氮废水的研究进展

综述了膜生物反应器处理氨氮废水的三种工艺：常规活性污泥工艺、SBR工艺和A／O工艺。总结了国内外研究的工艺特征、技术参数和处理效果，并分析了其未来的研究方向和应用前景。     

污水处理中膜生物反应器的脱氮途径

就膜生物反应器污水处理中的硝化与反硝化特性进行了总结。分析和评述了各种膜生物反应器脱氮工艺的原理、特点、实现条件和应用现状;重点推介了一些新型脱氮途径在膜生物反应器中的应用。     

连续流反应器污水硝化过程中的N_2O释放

污水生物脱氮硝化阶段是温室气体一氧化二氮（N2O）的重要释放源。采用连续流反应器在2种进水氨氮（NH4-N,低氮反应器60 mg/L和高氮反应器180 mg/L）浓度条件下驯化硝化菌,并研究了不同初始NH4-N浓度和不同初始亚硝酸盐（NO2-N）浓度条件下所驯化硝化菌释放N2O的特征。结果表明在反应器运行过程中2个反应器释放N2O较少,均小于去除NH4-N浓度的0.01%;N2O的释放均随着初始NH4-N浓度或初始NO2-N浓度的升高而增加;不同初始NH4-N浓度条件下,低氮反应器驯化硝化菌的N2O释放率在0.51%~1.40%之间,高氮反应器驯化硝化菌在0.29%~1.27%之间;不同初始NO2-N浓度条件下,低氮反应器驯化硝化菌的N2O释放率在1.38%~3.78%之间,高氮反应器驯化硝化菌在1.16-5.81%之间。     

连续流反应器污水硝化过程中的N2O释放

污水生物脱氮硝化阶段是温室气体一氧化二氮(N2O)的重要释放源。采用连续流反应器在2种进水氨氮(NH4-N,低氮反应器60 mg/L和高氮反应器180 mg/L)浓度条件下驯化硝化菌,并研究了不同初始NH4-N浓度和不同初始亚硝酸盐(NO2-N)浓度条件下所驯化硝化菌释放N2O的特征。结果表明在反应器运行过程中2个反应器释放N2O较少,均小于去除NH4-N浓度的0.01%;N2O的释放均随着初始NH4-N浓度或初始NO2-N浓度的升高而增加;不同初始NH4-N浓度条件下,低氮反应器驯化硝化菌的N2O释放率在0.51%~1.40%之间,高氮反应器驯化硝化菌在0.29%~1.27%之间;不同初始NO2-N浓度条件下,低氮反应器驯化硝化菌的N2O释放率在1.38%~3.78%之间,高氮反应器驯化硝化菌在1.16-5.81%之间。     

一体化生物膜反应器处理生活污水试验研究

根据传统好氧硝化和缺氧反硝化生物脱氮的工艺原理,开发了一体化生物膜反应器,并对其进行了处理生活污水的试验研究。试验结果表明,在有机负荷提高的前提下,通过对进水方式和曝气速率的调节,反应器对COD和TN的去除率达到97％和82％;污泥活性测定表明,硝化反应和反硝化反应分别在反应器的好氧区和缺氧区占优势,但由于生物膜内部微环境的存在,反应器不同区域均有同时硝化和反硝化(SND)现象的发生。     

USB反应器进行生物反硝化的研究现状与应用前景

综述了USB反应器进行生物反硝化的历史沿革、研究现状，并对其在研究中存在的问题进行了描述。最后，对USB反应器进行生物反硝化的应用前景作了科学的分析。     

膜生物反应器同步硝化反硝化系统的研究

设计结构合理的膜生物反应器,驯化培养硝化污泥,复配反硝化细菌,构建了具有同步硝化反硝化功能且能去除COD的膜生物反应器系统.MLVSS的增高和污泥结构的改善为同步硝化反硝化提供条件.进水氨氮浓度在50 mg/L,MLVSS为8 g/L时,最佳HRT为4～6 h,气量控制在0.5 m3/h左右,TN去除率达80%以上.系统承受负荷变化范围0～0.36 kg N/(m3·d),TN去除率均能保持80%左右,COD去除率稳定在90%.系统投加粉末活性炭的方法可以改善污泥结构,进而减轻膜污染.在试验阶段内,添加了PAC的活性污泥MLVSS的高低对膜通量的影响不大,膜通量基本保持稳定.     

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。     

好氧硝化颗粒污泥膜生物反应器性能和膜污染研究

实验研究了好氧硝化颗粒污泥膜生物反应器AGMBR的处理性能,并将其与活性污泥膜生物反应器ASMBR进行对比,考察了颗粒污泥在减缓膜污染中所起的作用.好氧硝化颗粒污泥膜生物反应器AGMBR连续稳定运行102 d,系统具有良好的去除有机物和同时硝化反硝化能力,在进水COD和NH+4-N浓度分别为500和200 mg/L时,COD、NH+4-N和TN的去除率分别稳定在86%、94%和45%以上.颗粒污泥有效减缓了膜污染,延长了膜清洗的周期,AGMBR中的膜污染以膜孔堵塞为主,占总阻力的64.81%;滤饼层的阻力为2.1×1012m-1,远小于ASMBR中的16.07×10"m-1;膜清洗周期是相同条件下ASMBR的2.43倍以上;而且AGMBR内不断有新颗粒生成,维持了AGMBR系统性能和运行的稳定.     

一体化膜生物反应器中短程硝化反硝化对氨氮的脱除

采用一体化膜生物反应器处理模拟氨氮废水,通过改变温度、pH、DO实现了反应器中短程硝化的稳定运行。结果表明,在进水氨氮、COD分别为67~86、240~342 mg/L的情况下,当温度为30℃、进水pH为8.1时,通过逐渐降低DO至1.2mg/L,亚硝态氮得到富集,氨氮和COD的去除率均能达到80%以上,且系统的耐冲击负荷能力较好;整个运行期间保持了较高的混合液悬浮固体浓度(MLSS),处于3 200~8 210mg/L,污泥沉降比和污泥体积指数(SVI)相对稳定,SVI处于75~138mL/g。     

印染废水水解酸化处理中填料式反应器与UASB反应器的比较

根据印染废水的特点和印染废水处理工程实例,从适用性、与其他工艺的衔接、工程造价、运行费用及水解效果等方面对UASB水解酸化反应器和填料式水解酸化反应器进行比较研究。研究表明,UASB水解酸化反应器在适用性和工程造价两个方面具有一定的缺陷;但是UASB水解酸化反应器对印染废水中COD、SS和色度去除率能够分别达到50％、73％和75％,明显高于填料式水解酸化反应器;且UASB水解酸化反应器每降解1kgCOD所需电量为（0．23±0．05）kW·h,优于填料式水解酸化反应器。     

印染废水水解酸化处理中填料式反应器与UASB反应器的比较

根据印染废水的特点和印染废水处理工程实例,从适用性、与其他工艺的衔接、工程造价、运行费用及水解效果等方面对UASB水解酸化反应器和填料式水解酸化反应器进行比较研究。研究表明,UASB水解酸化反应器在适用性和工程造价两个方面具有一定的缺陷;但是UASB水解酸化反应器对印染废水中COD、SS和色度去除率能够分别达到50%、73%和75%,明显高于填料式水解酸化反应器;且UASB水解酸化反应器每降解1 kg COD所需电量为(0.23±0.05)kW·h,优于填料式水解酸化反应器。     

IC反应器技术的发展

扼要介绍IC反应器的基本结构和原理,并从工艺思想的角度对该反应器进行了分析,即IC反应器是现有废水处理工艺成果与内循环技术相结合的产物.最后总结了IC反应器的应用特点.     

Integrated Bacillus sp. immobilized cell reactor and Synechocystis sp. algal reactor for the treatment of tannery wastewater

The wastewater discharged from leather industries lack biodegradability due to the presence of xenobiotic compounds. The primary clarification and aerobic treatment in Bacillus sp. immobilized Chemo Autotrophic Activated Carbon Oxidation (CAACO) reactor removed considerable amount of pollution parameters. The residual untreated organics in the wastewater was further treated in algal batch reactor inoculated with Synechocystis sp. Sodium nitrate, K₂HPO₄, MgSO₄.7H₂O, NH₄Cl, CaCl₂·2H₂O, FeCl₃ (anhydrous), and thiamine hydrochloride, rice husk based activated carbon (RHAC), immobilization of Bacillus sp. in mesoporous activated carbon, sand filter of dimensions diameter, 6 cm and height, 30 cm; and the CAACO reactor of dimensions diameter, 5.5 cm and height, 30 cm with total volume 720 ml, and working volume of 356 ml. In the present investigation, the CAACO treated tannery wastewater was applied to Synechocystis sp. inoculated algal batch reactor of hydraulic residence time 24 h. The BOD₅, COD, and TOC of treated wastewater from algal batch reactor were 20?±?7, 167?±?29, and 78?±?16 mg/l respectively. The integrated CAACO system and Algal batch reactor was operated for 30 days and they accomplished a cumulative removal of BOD₅,COD, TOC, VFA and sulphide as 98 %, 95 %, 93 %, 86 %, and 100 %, respectively. The biokinetic constants for the growth of algae in the batch reactor were specific growth rate, 0.095(day^?1) and yield coefficient, 3.15 mg of algal biomass/mg of COD destructed. The degradation of xenobiotic compounds in the algal batch reactor was confirmed through HPLC and FT-IR techniques. The integrated CAACO–Algal reactor system established a credible reduction in pollution parameters in the tannery wastewater. The removal mechanism is mainly due to co-metabolism between algae and bacterial species and the organics were completely metabolized rather than by adsorption.     

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。     

Simultaneous nitrification and denitrification in an aerobic reactor with granular sludge originating from an upflow anaerobic sludge bed reactor.

Anaerobic granular sludge, obtained from an upflow anaerobic sludge bed reactor at a brewery waste treatment station, was cultured for 3 months under aeration conditions until the diameter of sludge was in the range 1.8 to 2.6 mm. The aerobic granular sludge gathered acquired the ability of catalyzing simultaneous nitrification and denitrification (SND) and was applied in the study of the process of nitrogen removal in a bioreactor. The ratio between chemical oxygen demand (COD) and ammonium-nitrogen (NH4(+)-N) concentration in the influent was found to be an important factor influencing the process of SND. The final percentage removal of NH4(+)-N reached 100% under the optimal condition of 500 mg/L COD and 0.39 NH4(+)-N/COD. Intermediate products, such as nitrite-nitrogen and nitrate-nitrogen, were also analyzed to clarify the SND process with the aerobic granular sludge.     

移动床生物膜反应器的研究及应用现状

移动床生物膜反应器是一种高效的污水处理系统 ,目前在国内外已有较多应用。本文就其特点及研究应用状况作简要介绍。     

内循环厌氧反应器的启动及影响因素

采用内循环(IC)厌氧反应器,以生产淀粉和酒精的混合废水为处理对象,研究了中温条件下IC反应器的启动及影响因素。结果表明:接种厌氧消化污泥进行培养,逐渐提高进水有机负荷,运行105 d后,可实现IC反应器的启动;当进水COD浓度为11 500 mg/L,有机容积负荷为6.13 kg COD/(m3·d),COD去除率能到达95%左右;水力停留时间对启动过程没有影响,而温度和温度波动影响COD去除率;VFA比pH更能准确快速地反眏出反应器内部环境的变化,防止反应器的酸化;反应器内污泥实现颗粒化,并且具有良好的沉降性。     

滚筒式生物反应器的设计及应力分析

针对城市生活垃圾好氧堆肥的处理工艺,设计一种用于好氧堆肥的滚筒式生物反应器。滚筒式生物反应器的设计主要包括主体结构设计,及反应器主体结构强度模拟分析。应用赫兹接触理论对支承装置中滚圈与托轮之间的接触应力进行计算。同时,结合ANSYS中不分离的接触方式模拟分析支承装置的接触应力,得出支承装置接触应力的分布规律,并将理论计算结果与ANSYS模拟结果进行对比。