铁炭微电解强化水解酸化反应器高效处理聚乙烯醇废水

以聚乙烯醇(PVA)退浆废水为研究对象,构建了铁炭微电解强化厌氧生物处理的废水处理系统,对比研究了不同负荷条件下常规水解酸化反应器(R1,无铁炭材料)和铁炭耦合厌氧水解酸化反应器(R2,有铁炭材料)对PVA退浆废水的去除效果、颗粒污泥特性(胞外聚合物(EPS))、挥发性脂肪酸(VFAs)组成及微生物群落结构的差异。结果表明:R2出水平均COD去除率和平均PVA去除率分别稳定在86.8%和75.8%,均优于R1;添加铁炭材料可促进丙酸、丁酸转化成乙酸,提高了乙酸产量;R2颗粒污泥紧密黏附EPS(TB-EPS)、松散附着EPS(LB-EPS)含量较R1有所增加,颗粒污泥结构得到优化。高通量测序结果表明,添加铁炭对水解酸化菌群有显著影响,Propionibacteriaceae、Clostridium sensu stricto 12在PVA的降解中起重要作用。综合上述结果,铁炭微电解可有效强化水解酸化反应器对PVA退浆废水的处理效果,研究结果可为厌氧生物法处理PVA退浆废水提供参考。     

ZVI强化厌氧处理高浓度颜料废水

通过向两相厌氧反应器产甲烷段添加零价铁,考察零价铁对厌氧产甲烷反应器(R1)处理颜料废水效果的强化作用。与未添加零价铁的传统产甲烷反应器(R2)相比,R1的COD去除率和甲烷产量分别提高了27%和53%。在进水负荷发生变化的情况下,R1的COD去除率仍保持在69%,而传统反应器只有31%.因此,R1具有良好的抗冲击负荷。     

微电场-零价铁-UBF提高有机硫对位酯生产废水同步产甲烷反硝化效能

有机硫化合物对位酯生产废水具有COD高、含硫酸盐和有机硫高以及碳硫比低的特点,针对单一厌氧反应器在处理废水时只能在较低COD容积负荷(OLR)下运行的问题,在提高有机硫对位脂生产废水产甲烷反硝化效能的基础上,采用微电场-零价铁联合方式处理该类废水。实验结果表明:OLR(以COD计)为6.67 g·(L·d)-1,进水COD为20 000 mg·L-1时,复合床的COD去除率为70%,产甲烷率为1.41 L·(L·d)-1,反硝化率为87%,对位脂降解率为74%;在COD/TSO24-(总硫酸盐)为1.57时,COD去除率、产甲烷率和反硝化率可分别能稳定在60%、 1.18 L·(L·d)-1和79%;在COD/TSO24-为0.88时,产甲烷菌受到中等程度的抑制;当COD/TSO24-恢复为1.57时,厌氧系统在7 d后恢复,说明联合系统有很强的恢复能力。综合上述结果,与单一的UBF处理相比,采用微电场-零价铁能显著提高UBF的运行负荷和同步产甲烷反硝化能力,同时也能使反应器承受更低的碳硫比。     

两级预处理/MBR工艺处理制药废水

湖北西北部某工业园已建成污水处理厂(反应沉淀/水解酸化/MBR工艺)以处理合成制药废水为主,由于其预处理段处理效果难以满足后续MBR工艺要求,导致出水水质不能达到国家相关标准,急需升级改造。针对该合成制药废水污染物成分复杂、污染当量大、冲击负荷高、可生物降解性差以及水量水质变化大等特点,采用铁碳微电解/水解酸化两级预处理工艺对该制药废水进行强化预处理,并建立两级预处理/MBR工艺进行小试实验,实验结果表明,铁碳投加量为400g·L~(-1),铁碳质量比为4∶5,HRT=3 h,pH=4,曝气量为3 L·min-1时,一级预处理效果较好,铁碳微电解对COD去除率达47.50%,废水可生化性由0.23提升到0.38;二级预处理水解酸化将废水可生化性由0.38提升至0.46,促使MBR工艺运行效果大幅提升,最终出水达到《化学合成类制药工业水污染排放标准》(GB 21904-2008)。     

零价铁强化上流式厌氧污泥床反应器处理煤化工费托合成废水研究

采用零价铁强化上流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理费托合成废水。结果表明:经过120d运行,在进水COD平均质量浓度30 000mg/L、HRT=4.0d、进水pH=6.5的情况下,出水COD去除率平均值最高可达到81.1%,比空白组提高了20.2百分点。同时,通过对厌氧污泥胞外聚合物(EPS)三维荧光和污泥傅立叶红外光谱分析表明,零价铁的投加显著提升了EPS中蛋白质类物质的含量,提高了厌氧微生物的代谢活性。     

零价铁强化城市污泥与垃圾焚烧厂渗滤液协同厌氧消化

针对城市污泥(初沉污泥、剩余污泥)和垃圾焚烧厂渗滤液2种市政废物的协同厌氧消化产气量不足的问题,采用投加零价铁的方式,探究零价铁对厌氧消化过程中产酸和产甲烷阶段的强化作用,并研究消化前后COD、VSS、氨氮以及上清液离子的变化。以初沉污泥与剩余污泥体积比4∶1、渗滤液添加量为15%的基质作为底物,投加不同浓度零价铁进行厌氧消化。结果表明:零价铁能有效提升协同厌氧消化系统中总挥发性脂肪酸产量、促进丙酸分解、进一步降解复杂有机物;当零价铁投入量为4 g·L~(-1)时,累计产甲烷量最高达189.65 mL·g~(-1)(以VSS计),相比对照组提升了30.1%,其产气速率符合一次函数和Scholl Canyon模型指数衰减规律;在25 g·L~(-1)和40 g·L~(-1)的高投加量零价铁条件下,产气高峰提前,但累计甲烷产量低于对照组;随着零价铁的投加量增加,COD降解率呈下降趋势,VSS降解率提升,氨氮变化不大;此外,消化液上清液中,正磷酸盐、硫酸根浓度明显减少,这与亚铁离子的混凝沉淀作用相关,同时也是削弱零价铁强化作用的原因之一。研究结果可为城市污泥和垃圾焚烧厂渗滤液协同厌氧消化提供参考。     

零价铁与厌氧微生物协同还原地下水中的硝基苯

通过间歇式实验,考察了零价铁与厌氧微生物协同还原地下水中硝基苯的效果。实验结果表明,由零价铁腐蚀为厌氧微生物提供H2电子供体还原硝基苯的效果明显优于零价铁和微生物单独作用,硝基苯去除率分别提高21.8%和57.0%。弱酸性条件有利于协同反应进行,当初始pH为5.0和6.0时,4 d后硝基苯去除率比初始pH为7.0时的提高74.4%和35.2%。增加零价铁投加量可提高协同还原的效果,零价铁最佳投加量为250 mg/L。零价铁腐蚀产生的Fe2+无法作为电子供体被微生物利用,但可作为无机营养元素促进协同过程。由于零价铁产H2速率受表面覆盖物影响不明显,在地下水修复过程中可保证协同效果并延长零价铁的使用寿命。     

石油炼制废水水解酸化处理

针对石油炼制废水污染严重、可生化性差的问题，采用厌氧水解酸化工艺进行处理。结果表明，废水经水解酸化处理后，COD和石油类的去除率分别达到46．5％和67．3％，废水的B／C由进水的27．9％提高到34．4％。这样不仅废水的污染程度得到了一定的降低，而且可生化性也得到了较大的改善，为后续生化处理奠定了较好的基础。     

零价纳米铁去除ReO4-的研究

采用NaBH4与FeSO4液相还原法制备零价纳米铁,用制得的零价纳米铁去除ReO4-,然后用分光光度法在610 nm处测定ReO4-的吸光度,从而计算零价纳米铁对ReO4-的去除率.结果表明:(1)ReO4-初始浓度越低,反应速率越快,对最终ReO4-去除率影响不大.(2)pH对反应产生很大影响,将溶液pH调至中性或微...     

水解酸化-序批式活性污泥法(ABR-SBR)处理电泳废水的研究

利用水解酸化 (采用缺氧折流板ABR反应器 ) -序批式活性污泥法 (SBR)工艺对汽车电泳涂装工艺废水进行实验研究 ,分析了ABR的反应时间、容积负荷、内置填料对废水可生化性改善的影响及SBR的运行方式、进水 pH、污泥负荷对有机物去除效果的影响     

气体循环方式对餐厨废水厌氧消化沼气生物提纯的影响

本研究对餐厨废水进行厌氧消化处理,并利用纳米零价铁供氢及嗜氢产甲烷菌的代谢作用来提高CH4含量,以实现沼气异位生物提纯.实验中比较了单向式、往复式、循环式3种气体循环方式对厌氧消化-沼气提纯耦合系统的影响.结果表明:3种气体循环方式均可提高CH4含量,其中循环式可获得最大甲烷含量为93.87％,累积沼气(CH4)产量为...     

染料废水处理技术的研究与进展

概述了含染料废水处理方法的研究现状和最新进展 ,尤其是在物化法 (包括辐射法、吸附 萃取法、磁分离法、混凝沉降法和氧化法 )、生物法 (好氧 厌氧氧化 -还原序列反应器、固定化微生物降解、膜生物反应器 )及生物 -物化联合法 (生物吸附剂、生物活性炭、厌氧折流板反应池 -生物接触氧化池 -混凝沉淀 -砂滤池处理工艺、水解酸化 -接触氧化法等 )中的新技术的研究现状 ,新方法、材料、工艺的应用方面 ,对提高此类废水的处理效果有重要的理论和实际意义     

Fe0/Fe3O4复合材料同时去除水中多种重金属的效果

零价铁(Fe0)具有中等还原性,可通过还原反应或通过铁腐蚀产物的吸附和共沉淀过程去除水中重金属.但由于铁表面易钝化,导致铁腐蚀反应难以持续,这是限制Fe0应用的关键.因此,本研究通过原位制备零价铁复合体系(Fe0/Fe3O4),并采用批处理和连续流的流化床反应器考察了该复合体系同时去除水中Zn2+、Ni2+和Cr(Ⅵ)...     

小麦秸秆预处理对厌氧消化性能的影响研究

针对小麦秸秆厌氧消化水解限速步骤,研究了酸、碱和污泥发酵消化液(以下简称消化液)预处理对小麦秸秆厌氧消化性能的影响。结果表明,酸和消化液预处理可以加速小麦秸秆水解酸化,在厌氧发酵第4天时产气中测得甲烷,早于对照和碱预处理。与对照相比,酸、消化液和碱预处理后小麦秸秆和污泥共消化体系的产气量可分别提高13.7%、12.0%和9.2%,产甲烷量可分别提高7.4%、9.5%和5.2%,但碱预处理会延滞厌氧消化产甲烷阶段。厚壁菌门(Firmicutes)是厌氧消化反应器中最主要的菌门,主要包括己酸菌属(Caproiciproducen s)、乙醇生孢产氢菌属(Hydrogenispora)、瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)、罗伊氏乳杆菌属(Lactobacillus)和Ruminiclostridium_1属等,其中己酸菌属和乙醇生孢产氢菌属可以作为小麦秸秆和污泥共消化的监测指标,在厌氧消化前期反应器中微生物主要为己酸菌属,而后期主要为乙醇生孢产氢菌属。     

硫酸卷曲霉素生产废水生化前预处理试验研究

对某厂硫酸卷曲霉素废水进行预处理试验,为水处理工程设计提供参考.选择混凝-气浮-水解酸化工艺组合作为预处理工艺,试验表明,依某厂硫酸卷曲霉素生产废水特征,以PAC为混凝剂、PAM为助凝剂,投药量分别为100和5 mg/L条件下,混凝-气浮单元的COD、BOD5和SS去除率分别在42.6%～48.7%、25.5%～40.8%和84.6%～92.6%之间;在水解酸化单元接种厌氧污泥,可以大大缩短污泥驯化时间,用经过14 d驯化时间的污泥处理气浮单元出水,HRT为16 h时,该单元的COD、BOD5去除率分别在8.4%～33.8%和5.0%～19.5%之间;气浮单元、水解酸化单元均提高了出水的可生化性.将混凝-气浮单元与水解酸化单元联合作为硫酸卷曲霉素生产废水的生化处理的前处理措施是可行的.     

餐厨垃圾单相厌氧酸化系统恢复参数

针对现今餐厨垃圾单相厌氧酸化系统缺乏有效的恢复性监控指标,提出可有效表征酸化系统恢复的监控指标。在中温条件下,连续对餐厨垃圾单相厌氧消化系统进行负荷冲击及恢复,分别对p H、沼气产率及成分、挥发性脂肪酸组成成分、总碱度(TA)和碳酸氢盐碱度(BA)及其组合指标进行监测分析。结果表明,传统单因子参数不能有效地指示系统恢复,选取VFA/BA和丙酸/乙酸的比值作为餐厨垃圾单相厌氧酸化系统恢复指示性参数。在酸化系统恢复过程中,当丙酸/乙酸≤1.4、VFA/BA≤0.4时,表明系统中各种挥发酸浓度值已恢复正常,且具有足够的缓冲能力,可提高反应器负荷,保证反应器恢复启动运行。     

菌剂强化对水解酸化处理模拟印染废水效果的影响

将具有高效脱色效率的混合菌群FF(优势菌属为Proteobacteria门和Firmicutes门细菌)作为强化菌剂,通过流加菌的方式加入水解酸化反应器,对模拟印染废水进行菌剂强化。通过监测水解酸化反应器进出水的色度、COD、BOD5/COD和VFAs(挥发性脂肪酸)来反应菌剂强化效果。结果表明,经过菌剂强化,模拟印染废水的色度和COD去除率比强化前分别提高了大约15%和20%,同时,印染废水的BOD5/COD值由0.50增加到0.70,表明其可生化性得到显著提高。采用PCR-DGGE技术对菌剂强化前后水解酸化反应器中微生物多样性和群落结构进行探索。结果表明,经过菌剂强化处理,微生物多样性指数从2.17增加到2.56,表明物种丰富度增加,同时微生物群落结构发生显著变化,菌种系统发育树结果表明,菌剂强化后,不仅水解酸化系统中原来存在的优势菌种Bacteroidetes门细菌得以保持优势,同时系统中Proteobacteria门和Firmicutes门细菌得到了显著强化。     

电刺激对餐厨垃圾-污泥共厌氧发酵产挥发性脂肪酸的影响

以小型生物电化学反应器为发酵装置,考察外加电刺激对餐厨垃圾-污泥共厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA)产量的影响。实验结果表明,餐厨垃圾协同污泥厌氧发酵,有利于体系中蛋白质和糖类的溶解消耗,提高VFA的产量。0.5 V微电刺激可增强厌氧体系中微生物的活性,有利于VFA的产出。第144和192小时,外加0.5V的实验组VFA浓度分别为24 342 mg·L~(-1)和21 291 mg·L~(-1),高于其他实验组,较空白分别提高了30.8%和4.1%;其组成主要是乙酸、丙酸和戊酸。发酵进行第24 h和96 h时,0.5 V微电刺激厌氧发酵体系中溶解性糖类和溶解性蛋白质分别为722.4 mg·L~(-1)和1.49 g·L~(-1),且有机物水解酸化过程中,厌氧体系内糖类先于蛋白质被消耗。     

厌氧附着膜膨胀床反应器预处理有机氯农药废水的研究

针对有机氯农药废水可生化性差的特点,研究了采用厌氧膨胀床颗粒活性炭反应器对其预处理以提高可生化性的效果.未经处理的有机氯农药废水及经混凝、Fenton氧化处理后的有机氯农药废水分别进入厌氧反应器,在进水pH为6.8～7.2,水力停留时间为48 h,有机物容积负荷为1.41～3.19 kg COD/m3.d时,3种废水的出水B/C值分别为0.35、0.41和0.42;出水COD分别为1280、1050和659 mg/L;出水色度分别为50倍(灰白)、20倍(灰白)和20倍(灰白).从运行稳定、经济的角度,选择混凝-厌氧组合作为该农药废水的预处理工艺.研究提出采用单位表面面积生物膜底物降解速率LW作为厌氧膨胀床反应器的设计指标,并根据试验数据得出厌氧膨胀床颗粒活性炭反应器的动力学模型,为工程设计及运行管理提供依据.     

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。