基于GA-BPNN模型的脱氮组合工艺中UASB工艺主导因子及最佳运行参数研究

以匹配后续主体脱氮工艺为目的,采用UASB工艺进行高浓度养殖废水前期厌氧预处理.在前期试验及动力学分析基础上,利用带动量的自适应学习速率梯度下降算法,建立BPNN模型,预测系统温度、系统有机负荷、进水pH值、碱度、进水氨氮浓度、COD、SS 7个生态因子对UASB厌氧过程的影响.采用分割连接权值(PCW)和偏导数(PaD)两种方法定量化分析网络各层神经元的连接权值,从而明确了既定进水条件下,匹配后续脱氮工艺的UASB厌氧过程的主导因子依次为温度、碱度及系统有机负荷.最后采用遗传算法对已建立的BPNN模型寻优,确定了系统最优运行参数.结果表明,UASB系统最优运行参数为:系统反应温度55 ℃,进水pH值8.2,进水碱度值2 649 mg/L,有机负荷1.8 kgCOD/(m3·d),进水COD 7 000 mg/L,进水氨氮质量浓度844.3 mg/L,SS为2 983.9 mg/L.这表明高温、高COD进水、高pH值及高碱度、高SS进水、低有机负荷、低氨氮进水质量浓度有利于提高系统有机物去除率.     

序批式厌氧反应器厌氧氨氧化渗滤液脱氮试验研究

通过接种具有厌氧氨氧化性能的污泥,采用序批式厌氧反应器(ASBR)处理垃圾渗滤液,研究水力停留时间(HRT)、pH、温度等对厌氧氨氧化反应过程的影响并确定各因素的最佳控制范围。结果表明,在本试验条件下,HRT、pH和温度的适宜范围分别为24 h、7.5~8.5和35℃。在此条件下,进水NH~+_4-N浓度为150 mg/L,NO~-_2-N浓度为160 mg/L,COD浓度为300 mg/L时,出水NH~+_4-N、NO~-_2-N、TN、COD平均浓度分别为15.5 mg/L、0.01mg/L、43.2 mg/L和152.1 mg/L,相对应的平均去除率分别为89.7%、99.9%、86.1%和47.6%。     

一体化A/O工艺处理生活污水的研究

采用A/O生物接触氧化法处理生活污水,考查了系统的挂膜启动以及水力停留时间(HRT)、进水pH值和进水COD浓度对系统去除有机物及脱氮效果的影响。结果表明:15 d左右挂膜成功;HRT=13 h,COD去除率和氨氮去除率可分别达到96.72%、85.43%;系统具有较好的抗冲击负荷能力,COD去除率最低在70%左右,氨氮去除率均大于65%,最佳的进水COD质量浓度应控制在300~500mg/L;pH值变化对氨氮去除率的影响更加明显,pH值在7~8时,COD去除率大于90%,氨氮去除率达68%~80%。     

亚甲蓝湿式氧化影响因素研究

以湿式氧化技术对亚甲蓝水溶液进行处理,用水样COD去除率评价处理效果.考察了反应时间、温度、氧分压、搅拌速度、进水pH值以及进水浓度对处理效果的影响,并进行机理分析.实验确定的最佳操作工艺条件为:反应温度210℃、氧分压2.0 MPa、搅拌速度880 r/min、进水pH=11.30.在此条件下,COD为2 000mg/L的亚甲蓝水溶液,反应90min时COD去除率达93.2%.     

ABR厌氧氨氧化反硝化协同脱氮除碳研究

为明确厌氧氨氧化和反硝化协同脱氮除碳过程,采用ABR反应器控制进水氨氮和亚硝酸盐氮质量浓度分别为75 mg/L、110 mg/L,研究在不同进水COD浓度下脱氮除碳效果。结果表明,在ABR反应器的不同隔室脱氮除碳途径存在差异,低浓度COD(质量浓度120 mg/L)为Anammox菌和反硝化菌之间良好的协同作用提供了保障从而实现稳定高效脱氮除碳,TN和COD去除率分别在98%和79%以上,但在高进水COD(质量浓度120 mg/L)条件下,异养反硝化作用增强使得COD去除率可达到92%,Anammox受到限制致使总氮去除率降至70%。     

SO2-4对厌氧折流板反应器中颗粒污泥性能的影响

利用取自厌氧折流板反应器中的颗粒污泥,通过间歇试验,研究不同质量浓度的SO2-4对厌氧颗粒污泥性能的影响.结果表明,SO2-4对厌氧颗粒污泥性能的影响具有多重性,当SO2-4质量浓度≤3 000 mg/L时,SO2-4对颗粒污泥的厌氧生物降解过程有促进作用;当SO2-4质量浓度>3 000 mg/L时,SO2-4对颗粒污泥的厌氧生物降解过程有抑制作用,且抑制作用随SO2-4质量浓度的提高而迅速增大.当颗粒污泥有机负荷为4 kg COD/(m3·d)、COD与SO2-4质量浓度比为2.7～4、SO2-4质量浓度为2 000～3 000 mg/L时,ABR反应器运行效果最佳,此时系统COD去除率和出水碱度分别稳定在85%和2 500 mg/L以上;出水挥发酸(VFA)在200 mg/L以下;污泥比产甲烷活性(SMA)最高;SO2-4的去除效果最佳.本研究为用厌氧生物处理高浓度硫酸盐废水提供必要依据.     

高效菌处理焦化废水试验研究

介绍了高效菌处理焦化废水的试验研究.试验针对焦化废水处理的流行工艺A/O法进行研究,投加高效菌后对好氧池和缺氧池的NH3-N和COD去除效果明显.结果表明,当进水COD质量浓度在2 000 mg/L以下时,出水COD可最低可降至120 mg/L以内,COD去除率最高可达到85％;进水NH3-N质量浓度在300 mg/L以下时,出水氨氮可稳定在15 mg/L以内,氨氮去除率仍可达到95％.     

Cu(NO3)2在亚甲蓝湿式氧化处理中的应用

用CWAO技术处理COD为2 000 mg/L的亚甲蓝水溶液.以Cu(NO3)2为催化剂,考察了催化剂投加量、反应温度、压力及进水pH值对亚甲蓝水样COD去除率、脱色率、出水pH值的影响.实验表明,亚甲蓝的氧化效率随催化剂投加量的增加,反应温度及压力的升高而升高.然而,综合考虑亚甲蓝的氧化效率、试剂费用、设备成本及能量消耗,实验确定Cu(NO3)2的投加量以Cu2 计为150 mg/L,反应温度及压力分别为200℃和2.0 MPa.在酸性进水条件下,COD去除率随进水pH值的降低而升高;而在碱性进水条件下,COD去除率随进水pH值的升高而升高.pH值按COD去除率由高到低的排列顺序是:3.87、11.23、5.50、7.25、9.47,实验确定最佳进水pH值是3.87.在以上最佳的操作条件下,反应150 min,水样COD去除率达97.4%,脱色率达99.97%,出水pH值3.63.     

ABR+生物接触氧化法处理高浓度有毒有机废水

本文采用ABR+生物接触氧化组合工艺处理含苯酚的高COD有毒有机废水,实验研究了ABR反应器的抗毒性及对COD、苯酚和NH3-N的处理效果。实验结果表明:废水COD和苯酚的去除主要发生在厌氧阶段;在苯酚质量浓度1 000 mg/L左右时,ABR反应器和常规厌氧反应器的处理效率均出现明显的下降趋势,但ABR反应器对苯酚的耐受浓度明显高于常规厌氧反应器;相比于常规厌氧反应器,ABR反应器推流式的特性实现了产酸和产甲烷优势菌群的分离,具有较高的COD、苯酚的去除率和较强的抗毒性;对NH3-N的去除,ABR反应器的强化效果不明显。     

部分亚硝化-厌氧氨氧化串联工艺处理餐厨垃圾厌氧消化液研究

针对餐厨垃圾厌氧消化液高氨氮(NH_4~+-N)浓度、低C/N比的特点,采用部分亚硝化(Partial Nitrification,PN)-厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium O_xidation,ANAMMOX)串联工艺,进行餐厨垃圾厌氧消化液处理可行性分析。利用启动成功的ANAMMOX反应器进行潜能试验,结果表明,该反应器所能承受的最大进水NH_4~+-N和NO_2~--N质量浓度及COD均为300 mg/L,由此确定亚硝化反应器进水NH_4~+-N质量浓度约为600 mg/L,COD为400 mg/L左右。在该进水条件下,调控亚硝化反应器温度为30℃,DO质量浓度为2~3 mg/L,进水pH=7.8~8.3,经过39 d成功启动亚硝化。进一步调控DO质量浓度在0.5~1.0 mg/L,成功实现部分亚硝化,出水NO_2~--N/NH_4~+-N质量浓度比在0.90~1.27,并于第15 d与ANAMMOX反应器联立。串联工艺整体TN去除率为82.5%,且主要由ANAMMOX工艺承担。研究表明,该串联工艺基本实现了餐厨垃圾厌氧消化液联合生物脱氮。