厌氧-水解反应器稳定运行的试验研究

采用造纸废水对厌氧水－水解反应器的启动、运行进行试验研究。结果表明，当ＭＬＶＳＳ在１５ｇ／Ｌ左右，ＣＯＤ容积负荷为１．４５ｋｇ／（ｍ＾３·ｄ），水力负荷为２．０ｍ＾３／（ｍ＾２·ｈ），水国停留时间为４ｈ，污泥颗粒化程度较高，反应器运行效果稳定可靠。     

内循环生物流化床处理丙烯酸废水的试验

介绍内循环三相生物流化床处理丙烯酸废水的中试研究。当进水ＣＯＤ为７１０—９９２ｍｇ／Ｌ时,平均去除容积负荷ＮＶ＝４．０ｋｇＣＯＤ／（ｍ３·ｄ）,污泥负荷ＮＳ＝１．６ｋｇＣＯＤ／（ｋｇＶＳＳ·ｄ）;进水ＣＯＤ为１２７７—２２７６ｍｐ／Ｌ时,ＮＶ＝６．８ｋｇＣＯＤ／（ｍ３·ｄ）,Ｎｓ＝２．８ｋｇＣＯＤ／（ｋｇＶＳＳ·ｄ）;氧利用率约１７％。同时对流化床出水进行了后处理试验,提出了丙烯酸废水的治理方案。     

柠檬酸废水的厌氧—兼氧—好氧处理

采用厌氧－兼氧－好氧工艺处理柠檬酸废水，管理厌氧消化器在进水ｐＨ３．４４～４．３８，ＣＯＤ１４１８７．５ｍｇ／Ｌ，处理水量为２００ｔ／ｄ，有机负荷经７．０９ｋｇＣＯＤ／（ｍ＾３．ｄ）条件下，出水ｐＨ７．０～７．５，ＣＯＤ去除率为８１．１％，产气率为０．４３ｍ＾３／ｋｇＣＯＤ，兼氧－好氧处理进水ｐＨ３．２～４．６，ＣＯＤ１９２９ｍｇ／Ｌ，处理水量１０８０ｔ／ｄ，停留时间为兼氧６ｈ，好氧１３ｈ，出水ｐ     

UASB+AF处理维生素C废水的研究

采用有效容积为６ｍ３的ＵＡＳＢ＋ＡＦ反应器处理维生素Ｃ高浓度有机废水,结果表明：稳定运行容积负荷可达１０—１２ｋｇＣＯＤ／（ｍ３·ｄ）ＣＯＤ去除率大于８０％,容积产气率大于３．０Ｎｍ３／（ｍ３·ｄ）,并具有启动速度快和较强耐冲击负荷的能力。     

上流式厌氧污泥床(UASB)处理制药废水的研究

用上流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）在自然温度条件下处理ＶＣ、ＳＤ和葡萄糖生产废水。反应器容积１００Ｌ,发酵温度－２４℃,进水ＣＯＤｃｒ３０００－５０００ｍｌ／Ｌ,有机负荷３－６ｋｇＣＯＤ／（ｍ＾３．ｄ）,ＨＲＴ为１８－２４ｈ,产气率达到０．３ｍ＾３／ｋｇＣＯＤ,甲烷含量７０％,ＣＯＤｃｒ去除率达到９０％,取得较好的实验效果,为厌氧处理较低深度的制药废水找出可行的途径。     

曝气生物滤池处理啤酒废水的研究

曝气物滤池使用了新型的粒状填料,能同时发挥生物降解,过滤和吸附等多种功能。实验结果表明：曝气生物滤池处理啤酒废水效果较好,当ＣＯＤ容积负荷为１０ｋｇ／（ｍ＾３．ｄ）时,在０．８ｍ／ｈ、１．４ｍ／ｈ和２．５ｍ／ｈ３种不同水力负荷下ＣＯＤ的出水度分别在５９ｍｇ／Ｌ、８２ｍｇ／Ｌ和５１ｍｇ／Ｌ以下;     

UASB反应器处理维生素B12淀粉混合废水的研究

为考察厌氧技术处理维生素Ｂ１２淀粉混合废水的可行性,进行了采用ＵＡＳＢ反应器处理废水研究,结果表明,在中温条件下,当进水ＣＯＤ浓度为１００００－１２０００ｍｇ／Ｌ时,ＣＯＤ容积负荷可达到３０ｋｇ／（ｍ＾３．ｄ）,ＣＯＤ去除率为８０％,容积产气率为１６．８０ｍ＾３／（ｍ＾３．ｄ）。     

柠檬酸废水的厌氧－兼氧－好氧处理

采用厌氧－兼氧－好氧工艺处理柠檬酸废水。管道厌氧消化器在进水ＰＨ３．４４～４．３８．ＣＯＤ１４１８７．５ｍｇ／Ｌ，处理水量为２００ｔ／ｄ，有机负荷率７．０９ｋｇＣＯＤ／（ｍ３·ｄ）条件下，出水ＰＨ７．０～７．５，ＣＯＤ去除率为用８１．１％，产气率为０．４３ｍ３／ｋｇＣＯＤ。兼氧－好氧处理进水ｐＨ３．２～４．６，ＣＯＤ１９２９ｍｇ，／Ｌ．处理水量１０８０ｔ／ｄ，停留时间为兼氧６ｈ、好氧１３ｈ，出水ｐＨ７．４～８．１，ＣＯＤ１０７．６ｍｇ／Ｌ，达到ＧＢ８９７８－８８二级标准。     

厌氧消化反应器进行条件的选择

研究了ＵＢＦ－ＳＢＲ工艺中ＵＢＦ段的几个运行参数，在３５℃，进水ＣＯＤｃｒ１５５４６ｍｇ／Ｌ，ＮＨ３－Ｎ１２１４ｍｇ／Ｌ，有要容积负荷率７．５５ｋｇ（ＣＯＤ）／ｍ＾３．ｄ时，运行最佳。其ＣＯＤｃｒ去除率为９３．９％，产气率为０．６４ｍ＾３（气）／为５．４６ｋｇ（ＣＯＤ）／ｍ＾３．ＣＯＤｃｒ去除率为９１．４％。并气率为０．５９ｍ＾３（气）／去除率ｋｇ（ＣＯＤ），ＣＨ４含量为５７．５％，两者出水ＰＨ均     

UAMR中温处理高浓度啤酒废水研究

研究了上流厌氧复合反应器（ＵＡＭＲ）中温处理高浓度啤酒废水的工况，并对反应器运行性能的影响因素进行了分析。试验结果表明，在３５℃时，当进水有机容积负荷为８～１２ｋｇＣＯＤ／ｍ＾３·ｄ，水力停留时间ＨＲＴ〉０．４ｄ时，ＣＯＤ去除率可达到８０％以上，沼气ＣＨ４含量为７０．３％，反应器平均生物积累产率为０．０５０４ｋｇｖｓｓ／ｋｇＣＯＤ。     

OLR对ABR沿程格室甲烷发酵特征的影响

为高效处理玉米淀粉生产废水,启动并持续运行了一个四格室厌氧折流板反应器（ABR）,通过分阶段提升进水COD的方法,探讨了有机负荷率（OLR）对ABR运行效能的影响,并采用间歇培养方式考察了OLR对沿程格室中不同营养类型产甲烷菌群活性的影响.结果表明,在OLR分阶段从2.7提高到8.0 kg·m^-3·d^-1的过程中,ABR前两个格室（C1和C2）始终呈现出典型的产酸发酵特征,其污泥的有机挥发酸（VFAs）比产率为0.54~0.76 kg·kg^-1·d^-1（以每天每千克MLVSS产出的1千克有机挥发酸计,下同）,而后两个格室（C3和C4）则表现出典型的产甲烷特征,其污泥的比产甲烷速率达98 L·kg^-1·d^-1（以每天每千克MLVSS产出的1升甲烷计,下同）以上.活性污泥产甲烷活性测试结果表明,当OLR为2.7~8.0 kg·m^-3·d^-1时,C3中的氢营养型产甲烷菌群保持了较高的产甲烷活性,其最大甲烷产量（P_max）和最大比产甲烷速率分别达到了20.4 mL和16.5 mL·g^-1·h^-1（以每小时每克MLVSS产出的1毫升甲烷计,下同）以上.乙酸营养型产甲烷菌群的累计甲烷产量由大到小依次为：C3 > C4 > C1 > C2.经过144 h的培养后,C3中乙酸营养型产甲烷菌群的累计甲烷产量为15.1~15.2 mL,最大比产甲烷速率为10.0~10.8 mL·g^-1·h^-1.     

有机负荷调控对餐厨垃圾高温固态发酵全过程影响

为提高餐厨垃圾沼气工程能源利用效率.本试验采用全混合式连续发酵,通过调控餐厨垃圾高温厌氧发酵过程中OLR变化,探究OLR为0.7、1.2、4.4 kg·m^-3·d^-1下产气性能、pH、SCOD和VFAs等参数变化.结果表明,反应器能在0.7 kg·m^-3·d^-1下低负荷启动,此阶段产气性能较差,VFAs浓度受正丁酸含量增长缓慢上升,但仍处于低浓度范围.OLR提升至1.2 kg·m^-3·d^-1,正丁酸分解成乙酸速率加快,乙酸浓度比0.7 kg·m^-3·d^-1阶段增长17.36%,发酵液中VFAs积累导致系统酸化抑制产甲烷菌产气性能,外加碱溶液无法调控酸碱平衡.OLR为4.4 kg·m^-3·d^-1时,VFAs浓度增长趋于平稳,调节pH至6.7以上反应器稳定运行.随着产甲烷菌活性恢复,沼气产量维持在25 L·d^-1左右,VFAs浓度快速下降并稳定在19.68~21.30 g·L^-1之间.实际沼气工程可控制OLR在0.7 kg·m^-3·d^-1下启动,待发酵系统稳定运行后增加OLR至4.4 kg·m^-3·d^-1同时调节pH到6.7以上,可以达到最佳产沼气工艺.而维持OLR在1.2 kg·m^-3·d^-1更适合获得高浓度VFAs.     

厌氧氨氧化启动过程及微生物群落结构特征

采用UASB反应器以体积比1∶2接种实验室培养的具有厌氧氨氧化(ANAMMOX)功能的厌氧污泥和城市污水厂的好氧污泥,耗时17 d成功启动ANAMMOX反应,启动阶段分为菌体水解期、活性提高期和稳定运行期.稳定运行后,逐步提高反应器容积负荷富集厌氧氨氧化菌,当容积负荷由0.10 kg·(m~3·d)~(-1)增至0.44 kg·(m~3·d)~(-1)时,总氮(TN)去除负荷也随之由0.09 kg·(m~3·d)~(-1)提高到0.42 kg·(m~3·d)~(-1),反应器污泥逐渐由浅红色加深,粒径大于0.2 mm的污泥所占比例由10.90%增至38.37%.采用高通量测序对接种污泥和负荷提高期的污泥进行检测,其中绿曲挠菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)、WWE3门、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)等占据主导.随着厌氧氨氧化菌富集程度的增大,脱氮功能菌中的变形菌门所占比例逐渐减少,从21.60%降至14.20%,而浮霉菌门随之增多,相对丰度由0.73%升至15.50%.当反应器的容积负荷增到0.44 kg·(m~3·d)~(-1)时,浮霉菌门中,Candidatus Brocadia属、Candidatus Jettenia属和Candidatus Kuenenia属是主要菌属,Candidatus Brocadia属占13.40%,是主要的厌氧氨氧化菌属.     

容积负荷对ABR-MBR工艺反硝化除磷性能的影响

采用连续流ABR-MBR组合工艺处理生活污水,研究不同容积负荷(volume loading rate,VLR)对该工艺反硝化除磷性能的影响,获得最佳工艺参数.试验考察ABR进水容积负荷(以COD计,下同)分别为0.76、1.01、1.51和2.27 kg·(m~3·d)~(-1)时系统去碳脱氮除磷的性能,并在各ABR容积负荷条件下考察MBR容积负荷对MBR反应器硝化性能的影响.结果表明,在ABR进水容积负荷为1.51 kg·(m~3·d)~(-1)的条件下,系统A2隔室COD去除量最大,并在MBR容积负荷为0.462 kg·(m~3·d)~(-1)时,MBR反应器中实现了短程硝化,系统NH_4~+-N和TN去除率分别达到90%和72%以上,厌氧释磷量为7.41 mg·L~(-1),缺氧吸磷量达到15.42 mg·L~(-1),出水PO_4~(3-)-P浓度低于0.5 mg·L~(-1),这表明短程硝化更有利于强化ABR-MBR系统的反硝化除磷性能.     

BF和BTF工艺去除DCM性能比较

分别以营养型缓释填料的生物过滤塔(BF)和聚氨酯小球为填料的生物滴滤塔(BTF)去除二氯甲烷(DCM)模拟废气.结果表明,采用"专属菌+综合菌"挂膜方式,BTF和BF分别在25 d和22 d内完成快速挂膜.扫描电镜结果表明,BF填料表面的菌落结构较为疏松、生物膜较薄,BTF填料表面的菌落结构致密、生物膜较厚.在DCM进口浓度100~1 500 mg·m-3、停留时间25~85 s条件下,BTF和BF对DCM均有较好的去除效果,最大去除负荷分别为22.61 g·(m3·h)-1和29.05g·(m3·h)-1.滤塔中CO2生产量与DCM降解量呈线性关系,经拟合得出BTF和BF的矿化率分别为70.4%和66.8%,且BTF矿化程度好于BF,表明滤塔内减少的DCM主要是被微生物利用降解.滤塔内DCM的降解动力学行为符合Michaelis-Menten模型,BTF和BF单位体积最大降解速率r max分别为22.779 0 g·(m3·h)-1和28.571 4 g·(m3·h)-1,气相饱和常数K s分别为0.141 2 g·m-3和0.148 6 g·m-3.     

盐度对EGSB反应器的运行及厌氧颗粒污泥的影响

高盐废水通常含有高COD浓度,难以处理,引用具有耐盐性能的生物反应器处理高盐废水成为必要.使用模拟高盐废水在3.267 kg·(m~3·d)~(-1)的COD容积负荷下,将Cl~-浓度逐步从0提升至10 000 mg·L~(-1),研究盐度对膨胀颗粒污泥床(expanded granular sludge bed,EGSB)反应器的影响.结果表明,Cl~-浓度小于7 500 mg·L~(-1)时,对微生物的抑制作用较低;Cl~-浓度为7 500 mg·L~(-1)时,反应器的COD去除率能保持在98.1%左右,容积产气率能够基本保持在1.3 m~3·(m~3·d)~(-1)以上,大粒径的厌氧颗粒污泥仍然占据体系的主体;当Cl~-浓度为10 000 mg·L~(-1)时,反应器中的厌氧颗粒污泥受到严重影响.采用高通量测序技术对0和5 000 mg·L~(-1)两个Cl~-浓度下的厌氧颗粒污泥的微生物菌群结构进行分析,结果表明,盐度影响了微生物的种群分布,在5 000 mg·L~(-1)的Cl~-浓度下,主要的优势菌属由Cl~-浓度为0时的Methanoregula与Longilinea变为Methanobacterium、Methanospirillum、Methanothrix和Paludibacter.     

电晕放电等离子体技术处理水中四环素的研究

采用电晕放电等离子体技术降解水中的四环素,研究了在反应体系中,初始浓度、输入功率、电极间距、空气流量及初始pH对四环素去除效率的影响.同时,还对四环素在降解过程中不同时段的COD、TOC和B/C变化进行了研究,并对其降解产物进行了分析和讨论.实验结果表明:电晕放电等离子体对水中四环素具有较好的去除效果,在四环素初始浓度为200 mg·L-1、pH=2.47、初始电导率为1.50 mS·m-1、空气流量为0.06 m3·h-1、电极间距为4 mm、输入功率为45.0 W的条件下,反应20 min后,四环素的去除率可达到99.1%,COD去除率可达31.2%,TOC去除率可达80%左右,其B/C比提高为0.30,有效地改善了废水的可生化性.     

中试规模微气泡曝气生物膜反应器运行性能评估

运行中试规模微气泡曝气生物膜反应器处理校园生活污水,对其运行性能进行评估,并与传统生物处理工艺比较.结果表明,采用中试系统处理校园生活污水原水时,平均COD去除率和去除负荷分别为57.0%和2.68 kg·(m~3·d)~(-1),平均氨氮去除率和去除负荷分别为17.4%和0.17 kg·(m~3·d)~(-1),平均TN去除率和去除负荷分别为15.8%和0.21 kg·(m~3·d)~(-1),平均氧利用率达到100%.采用中试系统处理可生化性较差的生物接触氧化池出水,平均COD去除率和去除负荷分别为46.0%和1.53 kg·(m~3·d)~(-1);平均氨氮去除率和去除负荷分别为17.1%和0.32 kg·(m~3·d)~(-1);平均TN去除率和去除负荷分别为14.1%和0.28 kg·(m~3·d)~(-1);平均氧利用率高于50%.由于微气泡曝气能够加速氧传质过程并提高氧利用率,因此相同进水条件下,中试系统污染物去除能力显著优于传统生物接触氧化工艺和传统曝气生物滤池工艺.     

高水力负荷对人工湿地处理精养虾塘排水效果的影响

通过水平潜流人工湿地处理精养虾塘排水的中试试验,探讨了在不同高水力负荷条件下[1.10～5.34 m3.(m2.d)-1]人工湿地对有机物、氮磷以及悬浮物的去除效果,以期为其设计运行提供参考.结果表明,水力负荷与COD、TN、TP、SS的去除率呈负相关;COD、TN、SS去除速率随水力负荷的升高,先升后降,最高分别达到69、1.8和117.6 g.(m2.d)-1;TP的去除速率随水力负荷的升高变化并不明显.人工湿地在水力负荷2.52～3.24 m3.(m2.d)-1范围内运行时,污染物去除总量最高处理效果最佳.     

高氨氮对具有回流的PN-ANAMMOX串联工艺的脱氮影响

采用具有气升回流的部分亚硝化-厌氧氨氧化串联工艺研究了进水氨氮浓度对其氮素转化特性和微生物群落的影响.结果表明,在恒定氮容积负荷2.8 kg·(m3·d)-1的条件下,当进水氨氮浓度上升到700 mg·L-1时,好氧区和厌氧区的p H值波动很小,FA浓度分别维持在5 mg·L-1、10 mg·L-1左右,未对功能微生物产生抑制.好氧区的亚硝酸盐生成速率稳定在1.5kg·(m3·d)-1,厌氧区的氮去除速率稳定在31.49 kg·(m3·d)-1,联合工艺的总氮去除速率稳定在1.67 kg·(m3·d)-1.当进水氨氮浓度上升到900 mg·L-1时,各区域FA和FNA浓度才出现上升,联合工艺的总氮去除速率稳定在1.52 kg·(m3·d)-1.厌氧区出现亚硝酸盐的积累,厌氧氨氧化细菌的活性未出现明显的抑制现象.说明在联合工艺运行过程中,回流可有效地缓解各区域p H值的大幅波动,同时稀释了高氨氮浓度所形成的FA对功能微生物的毒性作用.