提高厌氧处理甲烷生成量方法的初步探讨

废水厌氧处理因其投资少、运行费用低、耐负荷、耐有毒物质冲击、可间断性运行、污泥产生量少、有可回收能源等优点倍受人们关注。但是 ,其处理效率低于好氧处理的现实却一直在困扰着人们。本文针对这一问题 ,从提高甲烷量的角度 ,提出了几点改进的方法 :消化气回流、消化气回流加氢和消化气回流加氢加热 ,并进行了初步实验。实验结果表明 ,甲烷气生成量和COD去除率都相应地得到了提高。     

污泥炭强化微生物电解池提高污泥厌氧消化甲烷产率与系统稳定性

投加污泥炭可有效改善利用微生物电解池厌氧消化(MEC-AD)甲烷产率偏低的问题,但其对MEC-AD体系的长期影响仍未知。研究了不同运行条件(外加电压、有机负荷率OLR)下,污泥炭对MEC-AD在连续进料运行模式下产甲烷效能的提高。首先,基于甲烷产率、电流密度等指标,确定最佳外加电压为1.5 V;然后,在相同外加电压(1.5 V)、不同OLR的条件下,比较了对照组(ME1.5)和投加污泥炭的实验组(MEBC1.5)的产甲烷和系统稳定性,OLR通过水力停留时间(HRT)控制。结果表明,当HRT从10 d逐步缩短至2.5 d,ME1.5与MEBC1.5的甲烷产率呈现先上升后下降的变化趋势,且MEBC1.5的甲烷产率始终高于ME1.5。这表明污泥炭在不同OLR运行条件下均可改善甲烷产率。微生物群落多样性分析结果表明,对比ME1.5与MEBC1.5,投加污泥炭使得生物阴极优势菌属Coprothermobacter、Fervidobacterium、Bellilinea、Methanosarcina的相对丰度分别增加了34.1%、186.6%、130.5%、9.5%。KEGG通路分析结果表明,MEBC1.5中乙酸裂解途径和H₂还原CO₂途径产甲烷代谢过程相关基因的丰度均有所提高。本研究结果可为污泥炭强化市政污泥MEC-AD产甲烷效能和相关的微生物机制提供参考。     

厌氧法处理含硫酸盐有机废水的探讨

根据近年来厌氧法处理含酸盐废水的研究成果,分析硫酸盐还原菌在套氧消化过程中的地位,提出影响产甲烷与硫酸盐还原之间相互作用的几个主要因素：基质类型,反应器械型式,污泥性质,并就目前常用于处理此类废水的方法进行阐述。     

苯酚的厌氧生物处理

采用不断增加苯酚浓度而降低葡萄糖浓度的方法可驯化厌氧污泥中的微生物,使厌氧污泥最终以苯酚为唯一碳源生长,可显著提高厌氧污泥降解苯酚的能力;对苯酚间歇厌氧降解过程进行了分析。苯酚浓度在0～1.680 mg/L范围内,其厌氧降解过程符合一级动力学。Aiba模型、Haldane模型和Teisser 模型均可很好地描述处于对数期时厌氧污泥的比生长速率与初始底物浓度之间的关系,其中以Teisser 模型模拟的效果最好。将驯化污泥接种于UASB中可实现对含酚废水处理的连续运行,最大的有机负荷达2 g COD/（L·d）,稳定运行时苯酚的去除率可维持在96%以上。     

猪粪与污泥不同配比对其厌氧共消化与微生物多样性的影响

研究采用猪粪与城市污水厂脱水污泥以5种不同VS比例（1：0,2：1,1：1,1：2和0：1）进行中温厌氧消化实验,以研究反应器在不同配比下的产甲烷特性,同时结合16S rRNA扩增子测序技术分析了消化过程中微生物组成的多样性变化。实验结果表明,添加猪粪能明显提升消化效率,当猪粪与污泥以2：1混合消化时甲烷累计产量最高可达684 L·kg-1VS,比污泥单独消化提升了120%。2：1组的VS去除率可达63.1%,且运行稳定,没有出现明显的酸抑制现象。随着猪粪的添加,优势菌种演替为Bacteroides、Clostridium、Methanosaeta和Methanosarcina。冗余分析结果表明共消化组中甲烷产生主要以氢营养型途径为主。添加猪粪参与共消化能明显提高微生物群落多样性,促进菌种间的协同作用,从而提升有机质转化效率。     

臭氧预处理对高固污泥厌氧消化的影响

高固污泥的厌氧消化速率低下,严重限制了有机物的利用。在序批式反应器中探究了臭氧预处理对高固污泥厌氧消化的影响。实验结果表明臭氧预处理能够显著促进高固污泥的消化,且最佳臭氧的剂量为80 mg·g-1（SS）,相应的最大甲烷产量为238 mL·g-1（VSS）,是空白对照组的1.36倍。进一步研究表明,臭氧的投加能够促进溶解性化学需氧量（SCOD）,溶解性蛋白质和多糖的溶出。最后NH4+-N和PO43--P的溶出量进一步验证了臭氧能够促进高固污泥的溶出。     

UASB厌氧处理核糖核酸废水的研究

根据核糖核酸废水水质的特性,采用高负荷UASB厌氧处理工艺,验证了采用厌氧处理核糖核酸废水的可能性.实验过程中分析了UASB有机负荷对CODcr去除率的影响,及进出水pH的变化情况,研究表明,在中温(35～38℃)的条件下,UASB有机负荷3.0 kg/(m3·d)时,CODcr去除率可达到85%左右,出水平均pH值在7.0左右,因此,说明该工艺有推广应用的可能性.     

反硝化型厌氧甲烷氧化微生物的富集与影响因素分析

采用含有不同氮源的SBR进行为期220 d的反硝化型厌氧甲烷氧化(DAMO)微生物富集,研究单一氮源和多氮源对DAMO富集的影响,并用高通量测序对含有不同氮源的反应器内微生物群落结构进行了分析.结果表明,单一氮源(NO3-)和多氮源(NO3-,NO2-,NH4+)为进水的反应器硝氮降低速率分别为0.3mg?(L?d)-...     

臭氧预处理—厌氧消化工艺促进剩余污泥减量化的研究

主要研究了臭氧氧化对剩余污泥的破解效果及污泥厌氧消化效率的影响.结果表明,随着臭氧投加量的增加,悬浮物(SS)、可挥发性悬浮物(VSS)逐步减少,而剩余污泥上清液中的溶解性COD(SCOD)、总有机碳(TOC)、蛋白质和多糖则明显增加.经臭氧预处理(臭氧投加量为0.050 g(以每克SS计))后,剩余污泥中温(35℃)厌氧消化效率明显提高,经65d稳定运行后,总挥发性固体(TVS)去除率为67.58％,与未经臭氧预处理的剩余污泥相比提高50.61％;甲烷平均产率为0.303 L(以每克TVS计),与未经臭氧预处理的剩余污泥相比提高54.59％.可见,臭氧预处理能有效促进污泥厌氧消化,从而达到污泥减量的目的.     

化学混凝对UASB工艺处理低浓度生活污水的影响

UASB工艺处理低浓度生活污水中，未充分降解的悬浮物易在UASB反应器中堆积，导致已颗粒化厌氧污泥的活性降低，影响处理效果。作者采用化学混凝预处理法来探讨对UAsB工艺运行的影响。通过实验得知化学混凝实现了去除进水中的SS，在FeCl3的投量为70mg/L,t(HRT)为2h时，UASB工艺的COD去除率达50％～600％。     

淡水系统中甲烷厌氧氧化古菌的研究进展

甲烷厌氧氧化古菌(ANMEs)是甲烷厌氧氧化过程中的重要微生物种群,对自然生境甲烷削减的意义重大,目前研究多集中在海洋系统,而关于ANMEs古菌在淡水系统的研究较少,其相关作用机理和工程应用的研究也尚处于初步阶段。在综合文献及前期研究基础上,介绍了ANMEs为主线的淡水系统甲烷厌氧氧化机制,分析了ANMEs的微生物学特性及地理分布,系统梳理了ANME-2d古菌针对不同电子受体(NO3-、Fe3+、Cr6+等)的电子转移体系研究进展;指出了ANME-2d及其他ANMEs可能根据环境改变而选择不同的电子受体,其相对应的电子转移机制也不同。通过对不同电子受体下的ANME-2d及其他ANMEs在淡水系统中的作用机制进行讨论分析,可为淡水系统甲烷厌氧氧化机制和碳循环过程提供理论依据,并为在工程中应用ANMEs实现同步污染物处理和甲烷削减提供新的思路。     

厌氧氨氧化的研究及其应用

厌氧氨氧化是近年来发现的一种新的氮素转化途径。与部分硝化相结合，应用于污水脱氮，具有运行成本低、节约能源和资源等优点。厌氧氨氧化是一生物过程，已确定的细菌有2种：Candidauas Brocadia anammoxidans和Candidatus Kuenenia stuttgartiensis。描述了其生理学特性、生物化学途径，介绍了其2种应用途径：全自养亚硝酸型脱氮(CANON)和SHARON-ANAMMOX。     

废水厌氧生物处理技术综述与研究进展

本文系统总结了污水厌氧生物处理技术发展沿革、技术现状与研究进展,并对各技术的优缺点进行了比较,指出了技术研究的关键与应用前景。     

废水厌氧生物处理技术综述与研究进展

本文系统总结了污水厌氧生物处理技术发展沿革、技术现状与研究进展 ,并对各技术的优缺点进行了比较 ,指出了技术研究的关键与应用前景     

厌氧颗粒污泥处理低碳源酸性含硒、镉废水的效果及微生物群落特征

为探究在低碳源条件下,酸性硒、镉废水生物同步处理的可行性,采用厌氧颗粒污泥间歇反应器(SBR)对含硒(7.9 mg·L⁻¹)、镉(11.2 mg·L⁻¹)酸性废水进行了处理。结果表明：在进水COD为100 mg·L⁻¹的第I阶段(1~40周期),镉平均去除率为(96.67±2.70)%,在第I阶段的前16个周期,总硒和四价硒的平均去除率分别达到(97.07±3.17)%和(98.86±1.84)%,自第17周期起,总硒和四价硒的去除率逐渐下降至第40周期的(54.47±0.62)%和(57.66±2.24)%;当进水COD为50 mg·L⁻¹的第II阶段(41~100周期),对废水中镉、硒的去除效果均不理想。扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDS)和X射线光电子能谱(XPS)分析表征结果表明,厌氧颗粒污泥对Se(Ⅳ)、Cd(Ⅱ)的去除机理包括生物还原和吸附,产物中出现Se(0)和硒化镉(CdSe)纳米颗粒。细菌群落分析结果表明,在细菌门水平上,Proteobacteria(34.11%)、Synergistota(31.16%)和Firmicutes(12.48%)为优势菌;在细菌科水平上,具有较强硒、镉去除能力的Burkholderiaceae(34.07%)、Comamonadaceae(10.84%)和Pseudomonadaceae (6.01%)在厌氧颗粒污泥中占据优势地位。古菌群落结构分析结果表明,具有较强重金属耐受能力的Methanosaeta和Methanobacterium古菌相对丰度最高,分别为51.00%和46.98%。以上研究结果可为含硒、镉低碳源酸性废水处理及其微生物特性的研究提供参考。     

城市生活污水厌氧生物处理发展现状

回顾了国内外污水厌氧生物处理工艺的发展情况，着重分析了中国城市污水的特点以及厌氧生物处理工艺在城市生活污水处理中的应用情况。     

厌氧动态膜生物反应器处理冷轧平整液废水

平整液废水作为碱性含油废水,一直是冶金行业较难处理的废水之一。搭建了一套厌氧动态膜生物反应器（AnDMBR）,通过梯级驯化的方式,处理COD为2 500 mg·L-1左右的平整液废水。经过88 d的启动驯化,在膜通量为6 L·（m2·h）-1,HRT为2.5 d的条件下,出水稳定在500 mg·L-1左右,甲烷产率约0.151 L·g-1,动态膜的一个运行周期可以分为成膜阶段、稳定阶段和堵塞阶段3个阶段。成膜阶段出水浊度随动态膜的逐渐形成而下降;而后动态膜形成,出水浊度稳定,为稳定阶段;最后为堵塞阶段,跨膜压差激增,出水浊度上升。同时对驯化及稳定运行阶段的污泥进行了微生物菌群分析,在细菌群落中主要的微生物菌群为Clostridia（梭状芽胞杆菌纲）、Bacteroidia（拟杆菌纲）、Anaerolineae（厌氧绳菌纲）、OP8_1和Spirochaetes（螺旋体纲）,其中拟杆菌纲是处理平整液废水的优势细菌菌群。在古菌群落中,Methanolinea（甲烷绳菌属）和Methanosaeta（甲烷鬃毛菌属）为主要菌种,随着反应器的长期驯化和运行,甲烷鬃毛菌逐渐成为反应器中优势菌群。     

不同园林废弃物对污泥和餐厨垃圾厌氧消化的影响

将甘蔗叶、小心叶薯和合欢按不同的物料配比加入到污泥和餐厨垃圾中,考察了3种园林废弃物对污泥和餐厨垃圾厌氧消化处理的影响.实验结果表明,添加小心叶薯、甘蔗叶和合欢可显著提高污泥厌氧消化的沼气总产量以及甲烷总产量.当污泥与甘蔗叶以5:3的湿质量比混合时厌氧消化效果最佳,此时沼气总产量、甲烷总产量分别为污泥对照组的22.4、37.7倍.然而,甘蔗叶对提高餐厨垃圾厌氧消化效果的作用有限,合欢对餐厨垃圾厌氧消化具有明显抑制作用,添加合欢后沼气总产量比餐厨对照组低48％.     

厌氧折流板反应器的研究进展

介绍了厌氧折流板反应器的基本原理、主要工艺性能、回流对ABR工艺运行效果的影响，阐述了国内外有关ABR的研究和应用现状。ABR工艺具有结构简单、能耗低、运行管理方便等显著特点，在水力条件、对微生物的截留和去除能力及微生物种群的分布方面，亦具有其独特的优越性，ABR作为高效的厌氧生物处理技术，与好氧生物处理技术相结合的A／O工艺，已得到国际广泛的关注，具有广阔的推广应用前景。