新型高效厌氧反应器UBF的研究进展

分析了新型高效厌氧反应器UBF的特点,概述了UBF反应器的研究现状。认为UBF工艺在高浓度、难降解有机废水处理中有广阔的推广应用前景,应大力加强研究开发力度。     

IC厌氧反应器处理有机废水启动实验研究

设计了一套IC反应器装置,接种啤酒厂生产废水消化污泥,采用人工配水对其进行启动运行,考察了IC反应器的启动运行状况、效果及影响因素,并在反应器运行结束后观察了污泥状态的变化.结果表明,容积负荷提高至4.7 kg/(m3·d),出水COD浓度稳定在250 mg/L左右,去除率维持在85%以上,反应器内出现污泥分层现象,颗...     

USSB反应器预处理聚酯生产废水

采用上流式分段污泥床（upflow staged sludge bed）反应器对聚酯废水进行了预处理试验研究.反应器内厌氧污泥经过近70 d的培养驯化后,用于处理聚酯废水.当进水COD值为800～2000 mg/L,HRT约为16～20 h时,其COD去除率基本能稳定在50%～55%之间;聚酯废水经预处理后,其BOD5/COD值由原来的0.3左右提高到约为0.6,取得了较好的预处理效果.但系统的总产气量由培养期的约13 L/d降至0.8 L/d左右,其中甲烷气体的含量也由50%下降至约6%.     

外循环厌氧反应器接种好氧污泥的启动研究

内蒙古自治区某啤酒厂的外循环厌氧反应器完成了首次启动后由于操作问题,导致系统运行崩溃.第2次接种后续生物接触氧化池的好氧污泥进行重新启动,经过20 d的驯化,好氧污泥转变为活性较高的厌氧污泥;采用低负荷高去除率的方式运行40 d后,塔内形成了部分颗粒污泥;之后,为了提高颗粒污泥量快速提高进水流量,COD去除率先突然下降然后缓慢升高.当进水流量达到最大时启动结束,此时塔内颗粒污泥量和COD去除率仍在缓慢上升.     

厌氧生物反应器的设计,启动和运行控制方法

厌氧生物反应器的设计，启动和运行控制受施工因素的影响。根据作者的使用体会论述了利用实验室工作数据，指导有效地启动和稳定运行厌氧生物反应器的方法，提供了便于操作的工作程序以及厌氧生物反应器设计的基本方法，作者还就常用的厌氧生物反应器的特性，运行要点提出了建议。     

EGSB反应器处理米酒废水的启动方法研究

米酒厂废水由洗米、制曲用大豆蒸煮和酒蒸馏 3道工序中所排出的废水组成 ,是一种典型的高浓度有机废水。在采用EGSB反应器对其进行处理时 ,以处理啤酒废水的 UASB反应器中的颗粒污泥作为接种污泥可以实现快速启动。启动过程中 ,容积负荷的提高幅度以每次 2～ 3 kg COD/( m3· d)为宜 ,同时要保持出水的 p H维持在 8以上 ;为了防止酸化 ,应当适当地在进水中投加碱剂。采用 EGSB反应器在中温条件下处理该废水时 ,容积负荷可以达到 2 0 kg COD/( m3· d) ,COD去除率在 70 %以上。     

DO在厌氧序批式生物膜反应器中对厌氧氨氧化反应启动的影响

考察了DO在厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR)中对厌氧氨氧化反应启动过程的影响.结果表明,当进水采用高纯氮气进行除DO处理后进入ASBBR时,ASBBR很快以厌氧氨氧化反应为主,运行13 d后,NO-3-N生成量、NO-2-N去除量、NH+4-N去除量比开始围绕0.25∶1.30∶1.00上下小幅波动,运行100 d后的总氮容积去除负荷为1.560 kg/(m3·d);当进水不除DO处理进入ASBBR时,从运行的第57天开始,ASBBR内才表现出明显的厌氧氨氧化反应特性,运行到第73天时,NO-3-N生成量、NO-2-N去除量、NH+4-N去除量比开始围绕0.21∶1.20∶1.00上下小幅波动,运行的93～100 d,总氮容积去除负荷稳定在较高水平,最高可达1.090 kg/(m3·d);进水不除DO处理时,会使厌氧氨氧化反应启动迟缓;无纺布作为生物载体,具有较强的抗水力负荷和基质(NH+4-N、NO-2-N)负荷能力.     

垂直折流厌氧污泥床（VBASB）反应器的研究

本项研究的目的在于开发一种具有广泛适应性的高效率厌氧处理新工艺。VBASB将厌氧接触法(ACP)、厌氧滤器(AF)和升流式厌氧污泥床(UASB)组合在一个单元体反应器中,兼有三者的功能。立式套筒结构迫使料液垂直折流,内筒和中筒处于全混合状态,发挥ACP的优势,外筒下部的污泥层和顶部的三相分离器,发挥UASB的优势,外筒的中上部设置填料层,发挥AF的优势。通过进料泵和回流泵,在管道中使进水和升温用的蒸汽与回流料液充分混合并用以控制反应pH值和温度。用有效容积为25m~3的VBASB反应器处理酒精废醪的结果为:当进水COD平均为45g/l,SS平均为18g/l时,在55℃高温发酵下,正常运行的COD容积负荷为17kg/m~3·d,最高达到26～29kg/m~3·d,COD去除率平均为95％。研究结果证明,VBASB比AF和UASB对商SS有机废水的厌氧处理有更好的适应性,在进水SS高达18g/l时仍可保持高COD容积负荷和高COD去除率的厌氧处理。     

厌氧颗粒污泥启动复合式厌氧折流板反应器的研究

研究以厌氧颗粒污泥接种的复合式厌氧折流板反应器(HABR)启动：在HABR中直接接种厌氧颗粒污泥,以退浆废水为试验进水,在系统水力停留时间为168 h,中温(32±1) ℃,进水pH值6.5～8,碱度适当偏高条件下,进入反应器废水COD浓度由1 800 mg/L逐渐提高到13 520 mg/L,运行60 d后系统COD去除率最低为45%,并且保持稳定,出水pH值和碱度相对比较稳定,污泥明显呈颗粒状,反应器启动完成。反应器可以在短时间内重新启动,污泥活性很快得到恢复。     

炭纤维载体固定床厌氧发酵启动运行效果实验

以开发高效率、抗冲击性能强的高浓度有机废水沼气发酵技术为目的,用传统的 UASB反应器作为对照,研究了以炭纤维为生物膜载体的固定床厌氧反应器的启动运行效果。反应器进口废水 COD 为 5 000 mg/L, 水力停留时间 (HRT) 由213 h 逐步缩短为35 h,进水有机容积负荷(OLR)由0.56 kg COD/ (m³·d)提到3.45 kg COD/(m³·d)。结果表明,固定床反应器厌氧发酵的效率比对照高,出水 pH 值也比对照稳定;运行到第 50 d 时,固定床厌氧反应器和对照的 COD去除率分别由第 7 d 的36.56%和33.58%上升到87.9%和62.6%;固定床厌氧反应器的容积比产气率最高为1.16 m³/(m³·d),累计产气量为415.59 L,而对照的容积比产气率最高值仅为0.31 m³ /(m³·d),累计产气量为 71.66 L,前者最高容积比产气率和累计产气量分别是后者的3.74倍和5.78倍。固定床厌氧反应器的启动速度、COD 去除率和产甲烷效率显著地高于对照反应器。     

ABR处理模拟畜禽养殖废水中有机物的快速启动与运行优化研究

研究了厌氧折流板反应器（ABR）处理模拟畜禽养殖废水的快速启动过程与运行条件的优化。通过接种厌氧颗粒污泥、固定停留时间、逐步升高进水负荷的方式进行快速启动;64 d后,ABR的有机负荷（OLR）达到5.7 kg COD·（m3·d）-1,COD去除率为98%,表明快速启动成功。ABR各格室中成熟颗粒污泥的浓度在7.14~26.17 g·L-1之间,中位直径从开始启动时的0.89 mm增长到1.18~1.58 mm,平均增长速度为7.28×10-3 mm·d-1。通过16Sr DNA、PCR-DGGE技术对ABR的成熟颗粒污泥的微生物群落进行分析,发现了序列最相似的产酸菌包括：Raoultella ornithinolytica、Uncultured Clostridiales bacterium、Staphylococcus sp.、Propionibacterium sp.、Uncultured Acidobacteria bacterium、Brevibacterium casei等,产氢菌Uncultured Clostridium sp.等,以及产甲烷菌Uncultured Firmicutes bacterium等,且这些微生物从ABR第1格室到第5格室呈现种类和丰度依次递减的趋势,不同格室中微生物群落发生了演替。在水力停留时间（HRT） 24 h,运行温度（32±1）℃时ABR处理模拟畜禽养殖废水的效果较好。     

常温条件下2种厌氧折流板反应器处理淀粉废水的启动实验

为了研究厌氧折流板反应器在常温下的启动情况,在22.5～30.2℃条件下,对不加填料的5隔室厌氧折流板反应器和加填料的4隔室复合式厌氧折流板反应器同步进行了启动实验。实验用水为高浓度淀粉废水,两反应器采用相同的启动策略,即梯度增加进水COD浓度与降低水力停留时间相结合的方式。两反应器有效容积均为47.8 L,启动初始负荷为0.6 kg COD/(m3.d),逐渐增加到10 kg COD/(m3.d)。实验表明,经过6个阶段87 d的运行,反应器启动完成,并成功培养出颗粒污泥,两反应器对COD的去除率都能达到85%以上。在启动过程中两反应器对COD的去除效率相近。     

厌氧折流板反应器处理邻苯二甲酸二丁酯废水

采用南京江心洲污水处理厂的厌氧消化污泥作为厌氧折流板反应器（ABR）的接种污泥,研究室温（25±5）℃条件下ABR对邻苯二甲酸二丁酯（DBP）降解的运行特性。结果表明,ABR在室温、容积负荷为0.9-1.8 kg/（m3·d）条件下启动运行30 d可以达到运行稳定,其COD去除率在90%左右。在负荷提高阶段,当水力停留时间（HRT）为12 h,容积负荷为2.0-6.8 kg/（m3·d）时,反应器对COD平均去除率大于85%;当HRT为12 h,容积负荷6.8 kg/（m3·d）时,COD去除率达90.7%,DBP降解率达87.3%。     

低接种量条件下实现厌氧氨氧化快速启动的策略

厌氧氨氧化(Anaerobic ammonia oxidation, anammox)是目前最高效节能的脱氮方式,可以在不加碳源的条件下实现自养高负荷脱氮。然而,厌氧氨氧化菌(Anaerobic ammonia oxidizing bacterial, anAOB)因其生长缓慢,会导致污水处理工艺的启动周期较长。因此,为缩短anammox的启动周期,设置了3种不同污泥接种方式(A：接种500 mg·L⁻¹ anAOB; B：接种500 mg·L⁻¹ anAOB+5 000 mg·L⁻¹反硝化菌;C：接种500 mg·L⁻¹ anAOB+5 000 mg·L⁻¹硝化菌)开展anammox启动实验,分析了底物浓度对脱氮效果的影响以及不同接种条件下微生物群落的差异。结果表明,采用向反应器投加500 mg·L⁻¹ anAOB+5 000 mg·L⁻¹反硝化菌的接种方式,可以实现anammox的快速启动;启动30 d后,总氮去除效率(nitrogen removal rate, NRR)可达1.41 kg·(m³·d)⁻¹以上。微生物群落分析结果表明,反应器中主要存在的anAOB为Candaditue Kuenenia;与单独接种anammox污泥相比,接种反硝化污泥和anammox污泥会使Candaditue Kuenenia的相对丰度提高了40.0%,从而使脱氮效率提高了31.2%。底物浓度对anammox过程的影响结果表明,进水${\rm{NO}}_2^{-} $-N质量浓度达到500 mg·L⁻¹时会导致游离亚硝酸(FNA)浓度升高,而当FNA质量超过0.05 mg·L⁻¹时,会严重影响anAOB活性,导致反应器出水水质波动;通过降低进水${\rm{NO}}_2^{-} $-N浓度,可以使系统恢复。以上研究结果说明,通过接种反硝化菌和anAOB的方式可实现anammox的快速启动,加速实现anammox工艺在污水处理中大规模应用。     

2种启动方式下CSTR厌氧甲烷发酵系统的运行特性比较

厌氧产甲烷菌生长缓慢,对生境环境尤为敏感,其富集难且慢,所以厌氧反应器的快速启动一直是热点研究问题。为摸清连续流搅拌槽式反应器（CSTR）处理糖蜜废水的适宜启动条件和调控方法,比较了两种启动方式下CSTR厌氧甲烷发酵系统的运行特性。结果显示,以啤酒废水污水处理车间的剩余污泥为种泥,在HRT为18 h、温度35℃条件下,进水COD为4 000 mg·L-1时直接启动CSTR厌氧反应器,系统因挥发酸积累,产甲烷菌群活性受限,难以富集培养,经过近103 d的运行,系统未形成高效的厌氧甲烷发酵微生物菌群结构体系;而当采用保持HRT18 h不变,进水COD阶段性提升至4 000 mg·L-1的启动方式时,产甲烷菌群活性较高,能在较短时间内得到有效富集和培养,CSTR能成功培养具有完整甲烷发酵功能的微生物菌,COD去除率可在65 d内达到56%,反应器成功启动。     

快速启动厌氧氨氧化用于老龄垃圾渗滤液脱氮及其机理分析

基于短程硝化处理后的老龄垃圾渗滤液,含有大量难降解有机污染物,且氨氮和化学需氧量浓度高,C/N比低等特点。本研究以厌氧硝化污泥作为接种污泥,采用升流式厌氧污泥床反应器(UASB),快速启动厌氧氨氧化反应,对其进行深度脱氮。探究启动厌氧氨氧化反应的最佳条件和脱氮性能,根据污泥形貌特征和微生物群落结构的变化,阐明厌氧氨氧化的作用机理。结果表明,厌氧氨氧化快速启动最佳条件：温度为(30±1) ℃、初始pH为7.5、NO₂⁻/NH₄⁺为1.25~1.50、无外加碳源和MLSS为4 200 mg·L⁻¹。历经60 d后,厌氧氨氧化成功启动,进水TN容积负荷最高为0.45 kg·(m³·d)⁻¹,TN容积负荷去除速率最高为0.36 kg·(m³·d)^-1,NH₄⁺-N、NO₂⁻-N和TN去除率超过80%。同时,UASB运行至第60天时,接种污泥形貌呈现花椰菜结构,微生物群落多样性减少,Planctomycetes门为优势菌群,其丰度为44.4%。Candidatus Brocdia属为第一优势菌属,其丰度为42.8%,证实厌氧氨氧化快速启动成功,AnAOB利用NO₂⁻-N为电子受体,以NH₄⁺-N为电子供体实现深度脱氮。综上所述,厌氧氨氧化的快速启动可为短程硝化处理后的老龄垃圾渗滤液深度脱氮提供参考。