厌氧流化床废水处理技术研究及应用进展

本文讨论了厌氧流化床反应器（ＡＦＢＲ）从７０年代中期以来的发展，介绍了ＡＦＢＲ的部分工业应用实例。着重讨论了ＡＦＢＲ的若干理论及技术问题，其中包括单相和两相ＡＦＢＲ反应器，反应器的启动；微生物固定化载体的选择，冲击负荷对工艺稳定性的影响，反应器中微生物固定化方式等问题，对ＡＦＢＲ今后的研究重点提出了作者的一些看法。     

载体好氧预挂膜处理对厌氧附着膜膨胀床反应器的影响

研究了生物腹载体经好氧预挂膜处理对厌氧附着膜膨胀床（ＡＡＦＥＢ）反应器的起动、运行效能、厌氧生物颗粒性状的影响。载体经１０天好氧预挂腹处理后的反应器比对照提前１５天完成起动;且具有较好地耐受有机质负荷和水力负荷冲击的效能。处理反应器中厌氧生物颗粒的一些性能指标值,如最大比产酸活性、最大比产甲烷活性、Ｆ（４２０）、生物膜浓度等均优于对照。另外,两种反应器厌氧生物颗粒内微生物相也存在明显的差异。     

预酸析-厌氧流化床处理碱法草浆黑液的研究

对预酸析多孔高分子载体固定化微生物厌氧流化床（ＡＦＢ）处理碱法草浆黑液的效能进行了研究．结果表明，采用酸析预处理，去除了黑液中大部分难生化降解的高分子物质后，ＡＦＢ的厌氧消化潜能得到充分发挥．预酸析ＡＦＢ处理比直接ＡＦＢ处理更为有利．对黑液中木质素的化学性质研究表明，厌氧处理前后的黑液中木质素分子的基本结构单元保持不变，但分子量大的木质素有向小分子转化的趋势．通过扫描电镜观察，除了产甲烷菌外，还发现了硫酸盐还原菌和硫细菌．     

微量元素在厌氧生化处理中的应用

研究了Ｎｉ＾２＋、Ｃｏ＾２＋、Ｚｎ＾２＋、Ｆｅ＾２＋对厌氧微生物生长的促进作用，以最大比产气速率为指标，确定了添加的适宜浓度。试验表明，通过添加微量元素可大大缩短ＵＡＳＢ厌氧反应器中厌氧污泥的培养粒化过程的时间。     

流化床反应器中共聚物多孔载体固定厌氧微生物的研究

研究了流化床反应器中ＨＰ共聚物多孔载体固定厌氧微生物的效果，与活性碳载体对比表明，共聚物载体对厌氧产甲烷菌的优选固定优于活性炭载体，其流化床反应启动比活性碳提前半个月左右。具有很强的抗负荷冲击能力。     

焦化废水生物流化床系统脱氮中试研究

以厌氧流化床、缺氧流化床作生物反应器 ,聚合物多孔高分子颗粒作微生物固定化载体 ,采用厌氧 缺氧 好氧工艺进行了焦化废水处理中试研究。结果表明 :当系统稳定运行时 ,进水NH3 N、CODCr、酚平均浓度为 5 39 5mg L、14 88mg L、2 4 7 7mg L时 ,出水NH3 N、CODCr酚平均浓度分别为 14 3mg L、2 5 2 4mg L、0 2mg L ;厌氧流化床、缺氧流化床反应器中存在厌氧氨氧化反应 ,在这 2个阶段NH3 N分别去除 9 8%和 3 3%。该生物流化床系统脱氮技术对现有焦化废水活性污泥法处理系统的改造具有指导意义     

不同载体材料对厌氧氨氧化效果影响的研究

文章分别采用水性聚氨酯(WPU)和活性炭2种材料作为生物载体,在2个不同的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中接种包埋污泥和生物活性炭,采用人工配水进行连续实验,观测厌氧氨氧化反应器启动过程中各种含氮化合物的变化,以考察不同载体材料对厌氧氨氧化过程的影响。文章在生物活性炭反应器中成功驯化了采自污水处理厂的普通厌氧污泥,证明了从环境中驯化培养厌氧氨氧化菌的可能性。通过2个阶段中脱氮效率的比较,发现以水性聚氨酯包埋材料作为未驯化细菌载体并无明显优势,反而成为传质的障碍;而采用生物活性炭则可以迅速达到提高局部生物量、聚集功能菌、屏蔽不利环境的干扰等作用,是理想的微生物载体。     

厌氧附着膜膨胀床反应器内生物颗粒特性的初步研究

厌氧附着膜膨胀床(AAFEB)反应器是近几年开发的新型高效的厌氧消化工艺。在这种反应器内,厌氧微生物被固定在载体上,形成一定厚度和活性的具有生物膜结构的生物颗粒。这样,可以持留高浓度的厌氧活性污泥,使污泥滞留时间(SRT)与水力滞留时间相分离,不受其限制,为AAFEB高效稳定地运行创造了重要的条件。     

反应器运行中厌氧生物膜性状的变化

研究了厌氧附着膜膨胀床反应器在起动和稳态运行过程中生物膜性状变化。结果表明，载体上生物膜的形成经历吸附，局部挂膜和完全挂膜三个阶段，微生物组成由以球菌占优势。逐步演变为丝状菌占优势。反应器运行中生物膜厚度增加，活性提高，运行效能相应提高。     

厌氧反应器工作特性的研究

通过对厌氧反应器处理糖厂废水的试验研究，确定了COD在12000mg/1左右的糖厂废水经二级厌氧反应器处理，可使出水COD、BOD达到糖厂废水排放标准。三种厌氧反应器的对比试验表明，软填料厌氧生物膜反应器最佳。由示踪试验得出厌氧升流式反应器可由扩散模拟的结论。由理论分析和实验找出并证明了扩散模型的一个具有普遍性的初值条件。     

厌氧处理含氯酚废水的颗粒污泥形成过程研究

在选择适宜的接种污泥前提下，即使有毒物五氯酚 存在，也完全可以使氯酚驯化污泥在模拟上流式厌氧消化反应器的启动、运行过程中颗粒化，形成降解并矿化ＰＣＰ的颗粒污泥，反应器运行性能随污泥颗粒化进程而逐步得到改善；分析了反应器内不同高度的颗粒污泥中不同营养类群细菌的数量垂直变化规律，并通过光学，电子显微镜观察了颗粒污泥的表面结构和主要微生物形态，发现丝状菌和杆菌是该颗粒污泥的优势菌。     

包埋厌氧氨氧化的脱氮特性及其微生物群落结构

采用聚乙二醇二丙烯酸酯作为载体,分别以N,N,N,‘N’-四甲基乙二胺（TEMED）,过硫酸钾（KPS）作为促进剂和引发剂,对厌氧氨氧化菌进行包埋固定化.采用正交试验优化包埋条件,得到的最佳条件为：10% PEGDA单体,0.25% KPS,0.5% TEMED,最佳的操作条件为：聚合温度20℃,聚合时间控制在5min左右,菌胶比选取1：1.包埋颗粒的连续流实验表明,颗粒经过短暂的活性恢复后,脱氮效果不断提升,并且对水力负荷的提高有一定的抗冲击能力.扫描电镜（SEM）表明本实验包埋材料具有很好的生物相容性,且具有良好的传质性能.高通量测序显示,稳定运行一段时间后,颗粒内微生物多样性略有减小,厌氧氨氧化功能菌Candidatus Kuenenia占整个微生物体系比例由6.58%上升至9.8%,微生物种群的变化说明了包埋后厌氧氨氧化性能能够得到更大的提升.     

微生物絮凝剂促进厌氧污泥颗粒化及其机制的研究

以市政污水消化污泥为种泥,一组投加微生物絮凝剂MBF21,另一组不投加MBF21作为对照,研究了微生物絮凝剂MBF21在低浓度下UASB反应器启动过程中厌氧污泥颗粒化的作用机理．在为期102d的实验中,对厌氧污泥颗粒的形成期、成长期、成熟期进行了系统的考察．至实验结束时,投加微生物絮凝剂组的厌氧颗粒污泥平均直径比对照组大0．3mm,产甲烷活性比对照组高31％以上．对厌氧颗粒污泥的扫描电镜及荧光显微照片观察中均发现了大量产甲烷菌．对微生物絮凝剂的红外光谱分析及污泥性能的测定结果确定了微生物絮凝剂促进厌氧污泥颗粒化的作用主要是吸附架桥．     

厌氧/好氧生物接触氧化工艺耦合微生物燃料电池技术处理农村生活污水

为研究微生物燃料电池(MFC)在农村生活污水处理工艺中对污染物去除效果的影响及其产电效率,在厌氧/好氧生物接触氧化反应器中构建了MFC,并进行实验研究。结果表明:增加了MFC构建可以使装置的COD去除率从87.67%提高到96.19%,总氮和悬浮物去除率也有一定提高,分别从61.6%和84.6%提高到64.7%和87.9%,但对氨氮和总磷的去除效果影响不明显。稳定期,当外接500 Ω电阻时,装置中MFC的输出电压可达到0.33~0.51 V,总产电功率和库仑效率分别为169.13~192.12 mW/m3和2.50%。微生物分析表明,装置中构建MFC可以提高整个装置中与产电和有机物去除相关的微生物(Trichococcus)、好氧区的脱氮微生物(Dokdonella和Rhodobacter)和除磷微生物(norank_f__Caldilineaceae和Anaerolineaceae)等的相对丰度,从而提高装置的污水处理效率。     

炭纤维生物膜载体在两相厌氧生物处理中的应用研究

考察并对比了聚丙烯腈基炭纤维(PAN-CF)、醛化维纶(PVA)和聚丙烯腈(PAN)纤维载体对硫酸盐还原菌和产甲烷菌的固着化能力,然后考察了它们在两相厌氧生物处理中的应用.结果表明,两种厌氧细菌在PAN-CF载体上的固着速率较快,固着量较大,固着在其表面的产甲烷菌活性更高,对硫酸盐和COD的去除能力更强,这可能与PAN-CF表面较强的疏水性及其优异的生物相容性有关;PAN-CF作为生物膜载体在两相厌氧处理含高浓度硫酸盐废水的应用中具有明显的优势,产酸相出水碳硫比大幅升高;产甲烷相COD去除率PAN-CF远高于PVA和PAN载体,约为它们的1.5~1.8倍;两相厌氧处理过程及效果受硫酸盐浓度变化的影响小,可更好地实现两相分离功能,促进有机物的生物降解.     

畜禽粪便资源化利用技术和厌氧发酵法生物制氢

利用微生物在畜禽粪便处理的同时获得能源主要有2种方式,分别是厌氧产沼气和厌氧发酵法生物制氢。利用厌氧微生物处理畜禽粪便,在去除有机污染物的同时获得沼气是比较成熟的技术,而利用畜禽粪便厌氧发酵制氢的研究开展较晚,仍处于实验室研究阶段。但畜禽粪便资源化利用和发酵生物制氢技术发展迅速,而且可以有机结合。本文对两者的基本原理和最新研究进展进行了介绍,并对其发展前景进行了展望。     

颗粒污泥技术在污水处理中的应用研究进展

颗粒污泥是微生物自凝聚形成的小球。一般将其分为厌氧颗粒污泥和好氧颗粒污泥分别进行研究。文章将颗粒污泥作为一种特殊的处理工艺,对其在好氧和厌氧条件下在污水处理中的应用研究进展加以综述。并详细介绍了颗粒污泥的特点,特种颗粒污泥的培养及其在COD去除、脱氮、降解毒性物质和重金属吸附等方面的应用,并对其应用前景进行了展望。     

Coupled anaerobic/aerobic biodegradation of 2,4,6 trichlorophenol

Degradation of 2, 4, 6-trichlorophenol(TCP) with co-immobilizing anaerobic granular sludge and isolated aerobic bacterial species was studied in coupled anaerobic/aerobic integrated reactors. The synergism of aerobes and anaerobes within co-immobilized granule might facilitate degrading the TCP and exchange of anaerobic metabolites 4-CP, which promoted system organic removal efficiency and recovered from organic shock-loads more quickly. The bionmass specific activities experiment further confirmed that strict anaerobes be not affected over the crsurse of this experiment by the presence of an oxic environment, aerobic activity predominated in the outer co-immobilized grange layers,while the interior was characterized by anaerobic activity. The co-immobilized granule could thus enable both aerobic and anaerobic microbes function in the same reactor and thereby integrate the oxidative and reductive catabolism.     

上澳塘水体生物修复试验

生物修复，是通过微生物的作用，使受污染的土壤或水体中的污染物，就地降解成CO2、H2O，或转化成无害物质的一种污染治理技术。试验采用美国Probiotic Solutions公司的水体净化促生液，对徐汇区上澳塘黑臭水体进行生物修复。结果表明，该净化促生液具有促进水体好氧洁净状态生态系统各类微生物的生长，及向良性生态区系演替的作用，可促进污染水体中微生物由厌氧向好氧演替，生物由低等向高等替，水体中生物多样性增加；同时，还可促进水体中有机物的降解，并有助于水体增氧，可有效地消除水体黑臭。