填充率对悬挂链曝气式接触氧化工艺的影响研究

采用悬挂链曝气式接触氧化工艺在不同的填料填充率时处理城市河道污水,应用磷脂法、TTC-脱氢酶活性法和MPN法研究了载体表面生物膜特性,考察了填充率对生物膜特性和水质净化效果的影响。结果表明:在20%~80%之间,填充率越大,缺氧区内单位体积填料上生物膜量越多,好氧区内单位体积填料上生物膜量越少和活性越低,水质净化效果越好;填充率由40%提高到60%后,缺氧区和好氧区内生物膜特性明显改变,系统对NH4+-N和TN的去除率有很大提高,COD和TP的去除效果提高平缓;填充率为80%时,对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率最好,分别达到75.9%、78.42%、72.5%和51.7%。     

一体化A/O生物膜反应器脱氮特性研究

根据传统好氧硝化和缺氧反硝化生物脱氮的工艺原理,设计并制作了一体化 A/O生物膜反应器,并就其对模拟生活污水的脱碳、脱氮处理效果进行了试验。结果表明,该一体化反应器在水力停留时间 HRT=24h时,COD的去除率达到 97%以上,硝化率和 TN的去除率分别达到92%和82%。出水NO3-N和NO2-N浓度保持在7.4mg/L和0.2mg/L左右。对各区污泥进行的硝化活性试验结果表明,该一体化反应器的缺氧区内存活有一定数量的具有硝化活性的细菌。     

HRT对一体式PTFE膜生物反应器运行效果的影响

针对垃圾渗滤液高COD、高NH4-N,低生化性的特点,开发UASB/缺氧/好氧-膜生物反应器组合处理工艺.在不同水力停留时间(HRT)下,考察了系统对污染物去除效果及其膜污染特性.结果表明,在不同的HRT条件下,UASB/缺氧/好氧-膜生物反应器组合工艺处理垃圾渗滤液出水水质良好且稳定.出水COD除率随HRT的升高先增加后降低,且HRT为12.8h时达到最大值94.96%;系统对NH4-N的平均去除率随HRT的延长而升高; 膜污染实验结果显示: 较低的HRT条件下意味着膜通量较高,会加剧膜污染进程.通过实验得出结论当HRT=15h时,对膜污染的控制最为有利.对膜进行清洗,并进行扫描电镜分析.分析结果显示凝胶层的形成是膜透水性下降的主要原因.     

缺氧-好氧移动床生物膜反应器处理低温生活污水效能

为解决冬季冰封期城市污水处理厂出水水质难于达标的问题,基于移动床生物膜反应器(MBBR)处理效率高及抗负荷能力强等特征,采用缺氧-好氧移动床生物膜反应器处理低温生活污水,重点考察了其对低温生活污水的处理效能及其影响因素.结果表明:在8 ℃的低温,好氧MBBR内悬浮型填料填充比为40%,水力停留时间为(HRT)6 h,ρ(DO)为7～8 mg/L的条件下,该工艺对COD_Cr和NH₄+-N的去除效果最佳,二者的去除率分别达到88.70%和65.72%;当缺氧MBBR内悬浮型填料填充比为50%,内循环回流比为200%时,TN的去除率可达65.65%,此时,整体反应器对COD_Cr和NH₄+-N的去除率分别为90.70%和71.65%.结果还表明,由常温转为低温环境后,缺氧-好氧MBBR的处理效率有所下降,但通过调整反应器内填料的填充比,ρ(DO)和HRT等参数,可保证对COD_Cr和NH₄+-N的去除仍具有较好的效果.      

新型一体化装置处理村镇污水试验研究

依据我国村镇污水处理的技术要求及村镇污水水质、水量特点,提出了一种新型一体化装置。该装置采用活性污泥法与厌氧/缺氧相结合,并运用一体化的设计理念,集好氧、缺氧、厌氧于同一反应池。通过模拟村镇污水的运行,研究了新型一体化装置曝气/搅拌交替运行的最佳条件。结果表明:在水力停留时间为6 h,当曝气/搅拌交替运行的循环周期和时间比例分别为120 min和40∶80条件下,装置能同时实现对COD、TN、TP的去除,COD、TN、TP的平均去除率分别为86.1%、84.3%、77.4%,且出水水质保持稳定,出水COD、TN达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,出水TP达到一级B标准。     

UAFB-缺氧-好氧MBR组合工艺处理生活污水效能研究

为了同时达到从生活污水中回收能源性气体和深度处理生活污水的目的,试验采用升流式厌氧污泥固定床(up-flowanaerobic fixed bed,UAFB)-缺氧-好氧膜生物反应(membrane bioreactor,MBR)组合工艺处理生活污水.试验重点研究了组合工艺对生活污水的处理效能,包括能源性气体的产生效能、对污染物质的处理效能以及对污泥浓度的控制.UAFB-缺氧-好氧MBR组合工艺在温度20℃、厌氧HRT为3 h、缺氧HRT为3 h、好氧HRT为3.5 h的条件下运行,甲烷气体的产生量为1.55L/d,COD去除率为93.28%,NH 4+-N去除率为90.60%,UAFB出水VFAs总量54.74 mg/L,TN去除率为45.51%.试验发现,组合工艺可以长期维持反应器内较低的污泥浓度,大大减小了剩余污泥的处理量,在一定程度上实现了污泥减量化,同时较低的污泥浓度有利于缓解膜污染.     

HRT对A/O-BF处理低碳氮比农村生活污水脱氮的影响

通过四组平行小试装置,研究空床水力停留时间(HRT)对缺氧/好氧生物滤池(Anoxic/oxic biofilter,A/O-BF)去除低碳氮比(C/N)农村生活污水中氮的影响;结合高通量测序,研究了不同HRT条件下的脱氮效能和微生物群落变化特征,优选出最佳HRT.结果表明:①缺氧段HRT为6 h的条件下,好氧段HRT为9和10 h时,A/O-BF对NH₄+-N和TN的平均去除率均分别为99%和75%,显著高于HRT为7 h(分别为93%和66%)和8 h(分别为96%和70%)时的情况.②好氧段HRT为9 h的条件下,缺氧段HRT为6 h时,A/O-BF对TN的平均去除率为78%,明显高于HRT为4 h(59%)、稍高于HRT为5 h(74%)和7 h(75%)时的情况.③好氧段HRT为9 h时,其硝化菌属Nitrosomonas和Nitrospira的总丰度占11.42%,明显高于HRT为7 h(4.61%)、8 h(7.39%)和10 h(7.64%)时的情况.④缺氧段HRT为6 h时,其主要的反硝化菌属Denitratisoma占5.83%,明显高于HRT为4 h(0.81%)、5 h(2.90%)和7 h(3.27%)时的情况.研究显示,HRT影响A/O-BF的脱氮效能和微生物群落分布特征,处理低碳氮比(1.4~3.0)农村生活污水时,A/O-BF好氧段和缺氧段的最佳HRT分别为9和6 h.      

厌氧膜生物反应器出水生物脱氮技术研究

为解决AnMBR（厌氧膜生物反应器）出水NH₄+脱除的问题,提出利用AnMBR出水中残余COD_Cr、溶解性CH₄以及低价态硫元素,通过构建缺氧滤池和好氧滤池进行生物异养和硫自养脱氮的方法,进一步削减AnMBR出水COD_Cr、去除溶解性CH₄、同时同步生物脱氮.结果表明:①缺氧滤池与好氧滤池经过120 d单独驯化与33 d串联驯化后,在HRT（hydraulic retention time,水力停留时间）为6 h、进水为实际AnMBR出水的工况条件下,出水ρ（TN）为17.93 mg/L,去除率为52.7%;出水ρ（NH₄+-N）为2.78 mg/L,去除率为92.3%,达到GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准.在HRT为8 h工况条件下,出水ρ（TN）为14.60 mg/L,去除率为59.0%;出水ρ（NH₄+-N）为2.22 mg/L,去除率为93.7%,达到GB 18918-2002一级A标准.②脱氮滤池中氮脱除路径主要包括残余COD_Cr异养反硝化、溶解性CH₄异养反硝化和硫自养反硝化,并通过物料衡算评价了三者对于氮脱除的贡献,在HRT为6 h的工况条件下,脱氮滤池脱氮过程中残余COD_Cr异养反硝化、溶解性CH₄异养反硝化和硫自养反硝化三者占比分别为54.1%、24.3%和21.5%;在HRT为8 h的工况条件下,脱氮滤池脱氮过程中3种途径占比分别为70.4%、13.8%和15.8%.研究显示,脱氮滤池可以实现对AnMBR出水的低耗生物脱氮以及整体水质的达标排放.      

水解酸化-二段生物接触氧化-水生植物法截污试验研究

采用水解酸化-二段生物接触氧化及水生植物进行截污试验,研究了水力停留时间(HRT)、容积负荷、水生植物等对生活污水截污效果的影响。结果表明:当HRT为6 h时,水解酸化-二段生物接触氧化对COD、NH+4-N和TP的平均去除率分别为77.6%、60.52%、53.37%;COD、NH+4-N和TP的最佳容积负荷率分别为216,11.57,1.52 g/(m3·h);加入凤眼莲后(HRT=4 h),NH+4-N、TP去除率分别可达81.39%及53.78%,比加植物前分别提高28.94%及10%,出水水质达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B排放标准。     

AO生物脱氮工艺处理皮革废水研究

针对皮革废水含氮较高的水质特性,用缺氧-好氧(AO)工艺对皮革废水进行生物脱氮处理。主要研究水力停留时间(HRT)和溶解氧(DO)对AO工艺生物脱氮的影响,在A池的HRT和DO质量浓度分别为16～20 h和0.2～0.5 mg/L、O池的HRT和DO质量浓度分别为18～22 h和2.5～3.0 mg/L条件下,处理出水的化学需氧量、氨氮、总氮、悬浮物和色度分别为76,6.2,24,24 mg/L和23倍,平均去除率分别为82.3%、87.6%、56.4%、72.1%和74.4%。     

生物强化滤池-O_3-BAC系统对微污染河水的深度净化研究

为提高生物滤池-臭氧氧化-生物活性炭滤池组合工艺系统对微污染地表水中主要污染物的去除效率,文章考察了生物强化条件下该组合系统的性能。利用PCR-DGGE技术进行各单元中微生物多样性对比分析,并采用生物毒性效应测试进行该项组合工艺出水水质的生态安全性考察。此外,通过显微镜和扫描电镜进行生物单元填料中微生物膜形态研究。结果表明:生物强化滤池单元中高效工程菌的添加有效改善了系统内微生物浓度低的问题并提高了系统对主要污染物的去除效率,生物强化滤池填料中微生物多样性指数和物种数均高于其他工艺单元。生物滤池中生物膜形态、颜色和厚度具有沿水流方向渐变的特点。原水经生物强化组合系统深度处理后可有效降低水中生物毒性,包括部分急性毒性特征物质和致癌风险值的削减。     

低温条件下陶粒滤池生物膜特性研究

针对官厅水库下游三家店水库水源进行生物陶粒滤池预处理的现场试验 ,研究低温条件下生物陶粒滤池的微生物学特性。试验结果表明 ,随温度降低生物陶粒滤池去除污染物的效果下降主要是由于陶粒表面微生物活性随温度的降低而下降造成的。陶粒表面的微生物量也随温度的降低而减少 ,但是受影响的程度比微生物活性小得多。陶粒表面的微生物活性与生物量沿水流方向呈明显的下降趋势     

厌氧附着膜膨胀床反应器内生物颗粒特性的初步研究

厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是近几年开发的新型高效的厌氧消化工艺。在这种反应器内,厌氧微生物被固定在载体上,形成一定厚度和活性的具有生物膜结构的生物颗粒。这样,可以持留高浓度的厌氧活性污泥,使污泥滞留时间(SRT)与水力滞留时间相分离,不受其限制,为AAFEB高效稳定地运行创造了重要的条件。     

用呼吸仪监测取代酚类化合物对活性污泥的抑制

应用呼吸仪测定活性污泥中微生物的活性。研究了九种取代酚对微生物活性的影响,发现抑制效应与有机物的正辛醇-水分配系数、最低未占轨道能级有着相关联系,并发现取代酚对活性污泥硝化细菌比起异养细菌有着更强的抑制。生物膜比活性污泥具有更好的耐抑制能力,驯化对抗抑制有明显的效果,增大污泥浓度在一定程度上可以减轻毒害。     

聚乙烯醇固定化微生物新方法的研究

为克服聚乙烯醇(PVA)固定化微生物存在的缺点,本文以聚乙烯醇(PVA)和海藻酸钠(SA)为固定化载体,采用5种不同固定化方法,即PVA-硼酸法、PVA-硝酸盐法、PVA-磷酸盐法、PVA-硫酸盐法、PVA冻融法,制备固定化活性污泥颗粒,研究了固定化微生物颗粒的机械稳定性及生物活性.结果表明,PVA-硫酸盐法制得的固定化微生物颗粒具有较高的机械稳定性和生物活性,该法为固定化微生物的较好方法.对PVA-硫酸盐法固定化条件进行了优化,当PVA浓度为12％、Na2SO4浓度为0.5 mo1·L-1,在含有2％ CaCl2的饱和硼酸中交联1h,Na2SO4溶液中交联4h,得到的固定化微生物颗粒活性较高.通过对PVA-硫酸盐法制备的固定化颗粒的稳定性考察发现,颗粒的机械稳定性和生物活性随时间变化,最后逐渐趋于稳定,使用寿命在30 d以上,具有良好的稳定性.     

PCR-DGGE技术在城市污水化学生物絮凝处理中的特点

通过PCR-DGGE等分子生物学技术可以不经过常规培养直接从活性污泥和生物膜样品中提取DNA,对16Sr DNA V3区进行PCR扩增,结合DGGE(变性梯度凝胶电泳),从而分析活性污泥与生物膜中微生物种群结构.研究证实,活性污泥培养前后微生物种群结构发生很大的改变.同时对2种污水处理工艺中微生物种群结构进行了对比研究,对同一反应器不同位置微生物分布以及不同工况下的微生物种群结构进行了初步探讨.测定了活性污泥中部分菌种的16S rDNA V3区片段序列,通过NCBI(美国国立生物技术信息中心)基因库比对,初步确定细菌的属.结果显示,PCR-DGGE结合测序技术是一种完全可行的快速进行环境学样品微生物研究的分析方法.     

生态恢复红壤区土壤微生物活性的对比研究

基于生态恢复红壤区林地和耕作农地的现场实验,以土壤微生物体系为研究对象,通过分析测试土壤微生物数量、土壤呼吸强度、土壤酶活性等参数,综合探讨生态恢复红壤区土壤微生物活性的变化特征。结果表明,生态恢复时间分别为34、26、15、10年的4个林地的土壤有机碳、全氮、全磷等不同养分含量和C/N比值明显高于2个农地,且生态恢复时间越长,土壤养分含量越高,C/N值越大;综合土壤微生物(细菌、放线菌和真菌)数量、土壤呼吸强度、土壤酶(蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶)等多个衡量土壤微生物活性的重要指标,生态恢复林地的土壤微生物活性均明显高于农地,且生态恢复时间越长,土壤微生物活性越强。不同生态恢复时间的林地之间土壤微生物活性的差异并不显著,表明在南方红壤区较为适宜的水热条件,较短时间即可重建并恢复土壤生态系统动态平衡。     

沸石一蛭石曝气生物滤池低温低浓度条件下生物膜特性研究

研究了低温（4～8℃）沸石一蛭石曝气生物滤池处理污水厂尾水稳态运行时生物膜形态、生物量和微生物活性变化特征,分析了反应器内生物量和微生物活性的空间变化规律。结果表明,曝气生物滤池的生物膜形态、生物量及微生物活性有沿水流方向渐变的特点,生物量及微生物活性沿水流方向呈现递减的趋势．且生物量、微生物活性呈正相关。     

ATP as an indicator of biomass activity in thermophilic upflow anaerobic sludge blanket reactor

This work investigated the biomass activity in a thermophilic upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor of wastewater treatment. Synthetic textile wastewater with pH 10-11, COD level of 2000-3000 mg/L was tested. Cellular adenosine triphosphate (ATP) in volatile solids (VS; mg ATP/gVS) was measured and expressed as specific ATP content to compare the biomass activity in up zone and lower zone in UASB reactor. The result shows that the specific ATP content based on total volatile solids (VS)in lower zone (0. 046 mgATP/gVS average) is much lower than that in up zone (0.62 mgATP/gVS average) due to high content of inactive biomass and high pH in lower zone. The SATP in up zone increases as HRT increases and approaches to a maximum value of 0.85 mgATP/gVS at HRT of 7h, then decreases. It shows most of the total VS in up zone represent active bacterial biomass at HRT of 7h. Rate of subtract utilization is directly related to the activity of microorganisms in the reactor. The effect of HRT on SATP in lower zone is not as significant as on SATP in up zone. The buffer capacity of the thermophilic UASB reactor is very good. It is the activity of sludge granules in lower zone that give the UASB reactor such a good buffer capacity to the inlet high pH.     

SCAR处理城市生活污水的效能及其微生物群落动态分析

利用强化循环厌氧反应器(SCAR)处理模拟城市生活污水,研究不同负荷条件下的反应器运行特征、污泥特性及微生物种群结构.结果表明,水力停留时间(HRT)为6 h可以作为反应器高效运行的关键控制参数,该条件下污水化学需氧量(COD)去除率达到75%以上.随着反应器容积负荷的逐渐提高,颗粒污泥中辅酶F420和产甲烷活性(SMA)逐渐增加,胞外聚合物(EPS)含量也不断提高,其中紧密黏附EPS(TB-EPS)含量的增加尤其明显.厌氧颗粒污泥性状和反应器对污染物的去除效率同时受到污泥负荷和HRT的影响,微生物的群落结构及其在反应器中的空间分布也受到污泥负荷的影响,不同代谢特征微生物在反应器不同空间位置的相对丰度随着污泥负荷的调整而改变.