固定床厌氧反应器处理高浓度禽畜粪尿

为开展高效厌氧生物技术处理家禽粪便的应用研究,试验依据固定床厌氧反应器(anaerobic pecked bed reac-tor)的特点,设计了一个有效容积为20 L的高效厌氧反应器,以猪粪尿为发酵原料,进水COD浓度范围在4 820~54 000mg/L,实验过程为55 d。按进料的水力停留时间可将实验划分为2个阶段:前期(44 d)和后期(11 d),前期通过提高进料浓度直接提高反应器处理浓度,水力停留时间保持为2 d,每7~8 d为一个周期;后期通过缩短水力停留时间间接提高反应器处理浓度,进料浓度保持不变,每2~3 d为一个周期。通过对厌氧处理系统运行过程中COD、pH、挥发性成分、TN、TP和NH3-N含量的测定,分析了该系统运行特点。结果表明:在发酵的第1~55 d,整个厌氧处理系统能够稳定运行,COD去除率稳定在67%~88%之间;对TN、TP、NH3-N都有很好的去除能力。     

跌水曝气沸石床工艺预处理生活污水

简述了采用跌水曝气沸石床工艺预处理生活污水的处理效果。实验结果表明,跌水高度分别为0.3、0.45和0.60 m 3种情况下,原水经跌水曝气后,溶解氧的增加值平均为2.4、3.6和4.2 mg/L。水力停留时间平均为2 h情况下,进水COD、TN和TP分别在309-464、33～95和4.0～7.5 mg/L范围变化时,相应平均去除效率分别为47.25%、46.39%和40.75%。     

降流式厌氧悬浮填料床工艺特性分析

厌氧生物技术能在无氧条件下,通过厌氧微生物的新陈代谢将废水中的有机物转化为无机物,同时产生具有能源回收价值的甲烷,并减少温室气体(CO2)的排放,符合节能环保的原则和发展趋势.在回顾厌氧技术以及厌氧反应器发展的基础上,从现代厌氧反应器的发展理念角度分析了新型厌氧反应器-降流式厌氧悬浮填料床(DASB)的工艺特性.降流式厌氧悬浮填料床在生物量的保持、微生物的多级多相和推流流态等方面较好地符合了新型现代厌氧反应器的发展要求,结构、运行简单,具有较好的处理效果,是中国农村污水处理或预处理的较佳选择.     

Treatment of wastewater from red and tropical fruit wine production by zeolite anaerobic fluidized bed reactor

A study of the anaerobic treatment of wastewaters derived from red (RWWW) and tropical fruit wine (TFWWW) production was carried out in four laboratory-scale fluidized bed reactors with natural zeolite as bacterial support. These reactors operated at mesophilic temperature (35°C). Reactors R1 and R2 contained Chilean natural zeolite, while reactors R3 and R4 used Cuban natural zeolite as microorganism support. In addition, reactors R1 and R3 processed RWWW, while reactors R2 and R4 used TFWWW as substrate. The biomass concentration attached to zeolites in the four reactors studied was found to be in the range of 44–46 g volatile solids (VS)/L after 90 days of operation time. Both types of zeolites can be used indistinctly in the fluidized bed reactors achieving more than 80%–86% chemical oxygen demand (COD) removals for organic loading rates (OLR) of up to at least 20 g COD/L d. pH values remained within the optimal range for anaerobic microorganisms for OLR values of up to 20 and 22 g COD/L d for RWWW and TFWWW, respectively. Toxicity and inhibition levels were observed at an OLR of 20 g COD/L d in reactors R1 and R3 while processing RWWW, whereas the aforementioned inhibitory phenomena were not observed at an OLR of 24 g COD/L d in R2 and R4, treating TFWWW as a consequence of the lower phenolic compound content present in this substrate. The volatile fatty acid (VFA) levels were always lower in reactors processing TFWWW (R2 and R4) and these values (< 400 mg/L, as acetic acid) were lower than the suggested limits for digester failure. The specific methanogenic activity (SMA) was twice as high in reactors R2 and R4 than in R1 and R3 after 120 days of operation when all reactors operated at an OLR of 20 g COD/L d.     

天然沸石在环境污染治理中的应用进展

在简要介绍天然沸石性能的基础上,着重综述了国内外天然沸石在大气污染治理、水污染治理、除臭抗菌和饮用水降氟软化等方面的最新研究和应用进展,并对其应用前景进行了展望。     

深床过滤机理及其在水处理中的应用研究与进展

深床过滤既有过滤功能,又具生物处理作用,具有良好的应用前景;本文阐述了深床过滤的最新研究动向,深床过滤过程的数学模型的构建方法,国内外利用深床过滤技术处理微污染水源水、城市生活污水及污水深度处理的实验研究状况.     

深床过滤机理及其在水处理中的应用研究与进展

深床过滤既有过滤功能,又具生物处理作用,具有良好的应用前景;本文阐述了深床过滤的最新研究动向,深床过滤过程的数学模型的构建方法,国内外利用深床过滤技术处理微污染水源水、城市生活污水及污水深度处理的实验研究状况。     

温度对牛粪两相厌氧发酵特性的影响

研究了不同温度对两相厌氧发酵特性的影响,温度设置分别为30、35、40、45、50、55和60℃,产酸相和产甲烷相的温度保持一致。结果表明,不同温度对挥发酸含量的变化趋势相同,都是随着发酵时间的增加先升高到最高点后开始下降,温度的改变不会影响牛粪的产酸代谢类型;温度的升高有利于水解过程的进行,但不利酸化过程的进行。产甲烷相的最佳水力停留时间为6 d,温度为35℃时产气量最高为6.08 L/d,中温更有利于牛粪湿法厌氧发酵过程的进行。     

两相厌氧流化床中优势菌种降解硝基苯废水的特性

构建了从强化传质与优势菌相结合的两相厌氧流化床生物降解体系,考察了水力停留时间(HRT)与上流速度2种水力特征以及共基质、pH、进水浓度等主要过程因素对优势菌种降解硝基苯的影响.结果显示,反应器在HRT为36h、上流速度为4 m/h时获得较好的处理效果;菌种需要pH 7.5的条件下以葡萄糖为共基质降解硝基苯,且两者的最佳质量比约为6;当进水硝基苯浓度为50～345 mg/L时,对硝基苯平均降解率和降解速率分别达到91.1%和120.9 mg/(L·d),且可耐受2.5倍以内的浓度负荷冲击.由此表明良好的反应器水力条件及优势菌种的结合可使高毒性的硝基苯在厌氧条件下有效地降解.     

牛粪厌氧发酵的载体筛选试验研究

为了提高厌氧发酵装置的效率,人们研究了各种各样的方法和措施,其中应用填料或载体使生物菌能够延长驻留期是其中的方法之一,开展载体筛选及其结构设计在厌氧发酵装置中的试验,有助于对此问题的深入研究以及将其成果应用于生产实践。通过静态载体筛选试验选择了玻璃纤维作为载体、PVC塑料管作为载体骨架制成的装置在动态序批式厌氧发酵装置中进行了试验。结果表明：此载体骨架结构对于牛粪动态厌氧发酵具有明显的提高产气效率、改变产气质量和促进有机物转化为挥发性脂肪酸的作用。     

多孔矿物载体厌氧固定床处理有机废水研究

通过天然浮石和塑料多孔空心球而制成复合式多孔矿物载体应用于厌氧固定床反应器中,研究反应器挂膜性能,以及处理生活污水、啤酒废水效果,应用扫描电镜观察生物膜微生物相的形态结构.结果表明,反应器挂膜69 d后COD去除率稳定在70%以上,初次启动成功;处理生活污水中平均COD去除率为61.72%;处理啤酒废水中COD去除率高...     

基于膨胀特性的厌氧流化床反应器的设计和运行控制

生物流化床的床层膨胀行为直接与生化反应区的水动力学和效率相关 ,床层膨胀特性是进行合理设计和运行的重要依据。目前流化床设计一般没有考虑生物膜的影响 ,但生物颗粒的流化行为有别于光滑载体 ,因此需要对曳力系数Cd 和膨胀特性方程中的ui 进行必要的修正。在综合分析基础上 ,探讨了优化两相流化床设计和运行的程序和方法     

厌氧流化床微生物燃料电池及其串并联性能

在高650 mm、有效容积1 280 mL的液固厌氧流化床单室无膜空气阴极微生物燃料电池（MFC）中,研究了燃料电池串并联产电和有机污水处理性能,同时考察了电极面积、活性炭装填体积、温度等因素对产电性能的影响。结果表明,将燃料电池串联,总电压等于3个单级电池的电压之和,约为2 100 mV,最大功率为0.12 mW,而单级电池最大功率为0.05 mW。并联时,输出电压为800 mV,和单级电池输出电压大体相当,而电流为单级电流的2倍。阳极面积增加1倍,产电量增大了30%;电压随活性炭装填体积的增大而增大;温度为40℃时,燃料电池的产电性能最好。     

响应面法分析优化牛粪厌氧发酵工艺参数

选取总固体浓度(TS)、碳氮比(C/N)和发酵时间(T)等3个发酵工艺参数,以沼气产率、甲烷含量和COD去除率作为发酵过程响应指标,运用响应面法(RSM)优化牛粪厌氧发酵工艺条件。结果表明,根据实验数据建立的3个二次多项式数学模型都具有高度耦合性(0.01),并且回归系数(R2)均大于0.9,说明预测值与实验值之间具有很好的拟合度。根据二次多项式方程运用响应面法单独优化沼气产率、甲烷含量和COD去除率的最优条件分别为TS=6.18%,C/N=25.51,T=34.12 d;TS=6.97%,C/N=25.81,T=36.45 d;TS=4.51%,C/N=24.86,T=36.08 d。结果发现,提高沼气产率和甲烷含量与提高COD去除率的最优TS和C/N值是相反的,进一步采用Design-Expert软件寻找出三者共同的优化条件,结果为TS=6.49%,C/N=25.36和T=35.37 d。该条件下沼气产率为230.62 mL/g VS,甲烷含量为70.50%以及COD去除率为57.51%。     

牛粪和玉米秸秆厌氧消化产甲烷潜力及动力学

为了评价牛粪和玉米秸秆的产甲烷潜力,研究其厌氧消化过程动力学方程,采用自制序批式厌氧发酵实验装置对某养殖场牛粪和秸秆的最大甲烷生产潜力及其发酵过程进行研究。通过实验研究,测得接种物、牛粪和玉米秸秆的累计甲烷产量分别为64.87、244.0和466.54 mL CH4/g VS。根据实测的产气量变化曲线,按照modified Gompertz equation模型进行方程拟合,牛粪组和玉米秸秆组拟合方程的相关性系数分别为0.983和0.991,表明运用modified Gompertz equation模型预测牛粪和玉米秸秆的产甲烷潜力方法可行。通过对产甲烷过程的动力学研究得到:接种物、牛粪和玉米秸秆的最大产甲烷潜力分别为66.07、213.93和458.57 mL CH4/g VS,与实测值的误差率分别为1.8%、12.3%和1.7%;牛粪和玉米秸秆的最大甲烷日产气率(Rm)和延滞期时间(λ)分别是13.14 mL CH4/(g VS·d)、30.76 mL CH4/(g VS·d)和0.35 d、0.71 d。综上,玉米秸秆厌氧消化的停滞期长,但总产气量和最大甲烷日产期率都比牛粪高。     

生物流化床厌氧氨氧化脱氮处理垃圾渗滤液的研究

采用厌氧流化床反应器 (AFB)作为厌氧氨氧化反应器 ,对垃圾渗滤液脱氮进行了研究。以模拟废水完成了反应器的启动 ,然后加入一定比例的垃圾渗滤液 ,对垃圾渗滤液厌氧氨氧化脱氮的影响因素进行了研究 ,取得了较好的脱氮效果。实验表明 ,厌氧氨氧化脱氮对高氨氮浓度的垃圾渗滤液的处理具有较大的潜力。     

UASB反应器中厌氧氨氧化菌的影响因素研究

在UASB反应器中接种实验室已经驯化好的厌氧氨氧化颗粒污泥,对其进行厌氧氨氧化菌活性提高和影响因素的实验研究。研究表明厌氧氨氧化菌对NH4＋-N和N02--N的适宜浓度负荷均为200mg／L,适宜水力停留时间HRT、温度、pH和进水基质比（N02--N／NH4＋-N）分别为2h、30～35℃、7．5～8．5和0．95～1．2,NH4＋-N、NO2--N和TN的平均去除率分别为97．1％、98．3％和92．7％。     

天然沸石对海水中氨氮的吸附特性

以天然沸石为吸附剂进行吸附海水中氨氮实验研究,考察了沸石粒径、反应液pH值和盐度对吸附效果的影响,对吸附动力学和热力学特性进行了探讨。实验结果表明,天然沸石粒径越小,越有利于其对海水中氨氮的吸附,反应液pH值对氨氮吸附影响较小,但在碱性条件下NH4+能够与海水中的Mg2+、PO43-反应生成MgNH4PO4·6H2O沉淀,导致反应液氨氮平衡浓度降低。随着海水盐度梯度增加,天然沸石对氨氮的吸附量呈显著下降趋势。天然沸石对海水中氨氮的吸附是快速吸附、缓慢平衡的过程,吸附过程较好地满足准二级动力学模型。吸附等温线更好地符合Langmuir等温吸附方程,通过热力学计算发现,△G0为负值,而△H0和△S0均为正值,说明天然沸石对海水中氨氮的吸附是吸热易发过程。     

天然沸石负载TiO2光催化降解敌敌畏和对硫磷

以钛酸丁酯为原料,以天然沸石作载体负载TiO2制备光催化剂;并采用高压汞灯为光源,用负载型TiO2光催化降解敌敌畏和对硫磷.结果表明,浓度为1.2×10-4mol/L的农药光照2 h左右可完全被光催化氧化为PO3-4.同时,还研究了合成光催化剂的处理温度、溶液的初始pH值、过氧化氢浓度等对负载TiO2光催化降解的影响.     

混合碱和沸石联用对初沉污泥厌氧发酵性能的影响

在初沉污泥厌氧发酵过程中,以NaOH作为碱剂调节污泥pH,虽能有效提高发酵液中有机物浓度,但同时发酵液中的氮、磷等副产物的含量也增加,且发酵后污泥脱水性能较差。为解决上述问题,通过小试实验,考察了NaOH与Ca（OH）2混合碱和沸石联用的强化方式对发酵液性质及污泥脱水性能的影响。实验结果表明：采用NaOH与Ca（OH）2比值为1 : 3的混合碱液调节初沉污泥pH至10,且同步投加80 g·L-1沸石时,具有较好的强化发酵及控制氮、磷副产物的产生的特性,同时发酵后污泥具有较好脱水性能。在此条件下,发酵液的TVFA、SCOD、NH4+-N和PO43--P分别为2 898.1、4 960、106.1和3.1 mg·L-1,具有作为反硝化碳源的潜力,同时发酵后污泥CST值为273.9 s,具有较好脱水性能,有利于污泥的后续处理。