新型厌氧反应器启动运行试验

自行设计了一种新型厌氧反应器,并以模拟高浓度废水为基质,对其进行启动试验研究,考察在负压控制和间歇曝气条件下新型厌氧反应器的运行效果。结果表明:启动阶段COD去除率较高,平均去除率为70%,出水pH和SS稳定,反应器内无浮渣出现。同时,负压条件下反应器内所产沼气可优先分离,产气量及上升速度明显高于正压条件;另外,对反应器沉淀区污泥进行间歇曝气可加速污泥中微气泡的分离。     

ASBR反应器厌氧氨氧化脱氮Ⅰ:工艺特性与控制策略

采用ASBR厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应器,考察了反应器启动特性并提出了反应器优化启动策略,并且从基质控制和环境控制两方面分析了ANAMMOX工艺过程控制策略.启动优越性表现为:17d结束菌体自溶,出现了ANAMMOX现象;第51d由物料衡算知AAOB的产量超过反硝化菌;经100多d的培养,获得了砖红色小颗粒状污泥.由基质控制分析可知,要实现稳定运行,需控制进水NO2--N浓度低于240mg/L,否则会受到亚硝酸盐的抑制.由环境控制分析可知,ΔpH与进水流量Q的乘积(ΔpH.Q)同氨氮去除负荷之间存在良好的线性关系, pH值可以用作反应器运行状况的指示性参数.同时发现,稳定阶段周期内的ORP与pH值具有良好线性关系,ORP可以表述氨氮去除速率的变化趋势,根据ORP曲线的“转折点”得到了ANAMMOX反应脱氮延迟时间.     

聚乙烯废塑料流化床裂解炉的设计

利用热裂解法可将废塑料制成液体燃料和化学品,其对保护环境及社会的可持续发展有重要意义。对废塑料的裂解油化现状及热裂解反应做了初步的研究,并确定了一种适合的工艺流程;通过设计计算确定了聚乙烯废塑料流化床裂解炉中影响裂解的主要性能参数,对裂解炉的结构设计过程做了较详细的阐述,为流化床反应器的设计提供参考。     

厌氧折流板反应器(ABR)处理柠檬黄模拟废水的效果及产物分析

采用厌氧折流板反应器(ABR)处理柠檬黄模拟废水,研究在不同水力停留时间(HRT)下,ABR对柠檬黄及COD的去除效果,实验结果表明,HRT为30 h时,柠檬黄经ABR厌氧处理后的去除率达96.4%,COD去除率达97.9%.同时利用红外光谱、UV-Vis、离子色谱分析柠檬黄的降解产物.从红外光谱和UV-Vis分析得出,柠檬黄经ABR厌氧处理后偶氮键断裂,生成的芳香胺类化合物被进一步降解为含苯环、含萘环的化合物;离子色谱定性分析得出柠檬黄分子中的磺酸基转化成了硫酸根.     

Control of sludge settleability and nitrogen removal under low dissolved oxygen condition

Low dissolved oxygen (DO) is an energy-saving condition in activated sludge process. To investigate the possible application of limited filamentous bulking (LFB) in sequencing batch reactor (SBR), two lab-scale SBRs were used to treat synthetic domestic wastewater and real municipal wastewater, respectively. The results showed that prolonging low DO aeration duration and setting pre-anoxic (anaerobic) phase were effective strategies to induce and inhibit filamentous sludge bulking, respectively. According to the sludge settleability, LFB could be maintained steadily by adjusting operation patterns. Filamentous bacteria content and sludge volume index (SVI) were likely correlated. SVI fluctuated dramatically within a few cycles when around 200 mL·g^-1, where altering operation pattern could change sludge settleability in spite of the unstable status of activated sludge system. Energy consumption by aeration reduced under low DO LFB condition, whereas the nitrification performance deteriorated. However, short-cut nitrification and simultaneous nitrification denitrification (SND) were prone to take place under such conditions. When the cycle time kept constant, the anoxic (anaerobic) to aerobic time ratio was determining factor to the SND efficiency. Similarity keeping aerobic time as constant, the variation trends of SND efficiency and specific SND rate were uniform. SBR is a promising reactor to apply the LFB process in practice.     

皮革废水对ABR分区进水微生物相的影响研究

在制革废水ρ(COD)=3 000～3 200 mg/L,HRT=24 h时,采用六格室厌氧折流板反应器(ABR),在1、3、5格室以5∶3∶2的比例进水,通过COD、挥发性脂肪酸(VFA)、辅酶F420等指标的变化研究反应器各格室的微生物相分布情况。结果表明:COD和VFA在3,5格室分别出现下降和升高,整体性能稳定,而格室内微生物种群大致相同但优势菌群有所差异,前端格室以产酸菌为主,后端格室以甲烷菌为主。     

移动床生物膜反应器处理生活污水的研究

通过小试规模的移动床生物膜反应器(MBBR)处理陕西科技大学污水处理厂生活污水的实验研究,探讨了水力停留时间、冲击负荷、pH对反应器处理效果的影响。实验结果表明,在HRT为10 h,进水ρ(COD)为300 mg/L,ρ(NH3-N)为35 mg/L,填料体积填充率为35%,pH为7左右时,MBBR反应器对COD、TN的去除率分别为87.38%、68%。     

膜生物膜工艺处理含盐工业废水

采用了膜生物膜工艺处理含盐羧甲基纤维素生产废水。接种污泥为普通污泥,经驯化使其适应含盐废水,在污泥驯化阶段,生物膜表现出极佳的盐度冲击后恢复能力。通过较长的水力停留时间(5～15 d)和较低的COD有机负荷(平均1.6 kg/(m3·d)左右),生物膜COD去除率基本达90%。膜池内,悬浮固体浓度基本保持在5 000 mg/L以内;通过聚偏氟乙烯中空纤维膜过滤,出水悬浮固体浓度保持在5 mg/L以内。膜污染可通过重复的气水反洗和定期的化学清洗得以缓解。     

电流对MEC-3DBER-S脱氮除磷效果的影响及机理分析

针对低C/N污水处理厂二级处理出水中氮、磷去除问题,基于三维电极生物膜工艺（3DBER）反硝化脱氮碳源消耗量少的特点,构建了微电凝聚-三维电极生物膜耦合硫自养强化脱氮除磷工艺（MEC-3DBER-S）.对比研究了3DBER与MEC-3DBER-S在不同电流强度条件下的运行特性,并结合基于nirS基因的克隆文库技术分析了MEC-3DBER-S中反硝化微生物的构成.运行结果表明,MEC-3DBER-S有效强化了氮、磷的去除效果,特别是提高了低电流条件下的脱氮效率;同时电流作用能够促进海绵铁腐蚀,提高除磷效果.当C/N=1.5、HRT=8h、I=300mA条件下,其TN和TP去除率分别达到75%和78%,分别比3DBER高10%和28%左右.基于nirS基因的克隆文库结果表明,MEC-3DBER-S中同时存在与具有异养、氢自养、硫自养和铁自养反硝化功能的菌属相似的细菌.该体系中有机碳源、H2、单质硫和Fe²⁺等电子供体可相互补充,强化了脱氮;同时,体系中还存在物化联合生物除磷的作用,强化了除磷.因而,MEC-3DBER-S复合反硝化体系保证了较高的脱氮除磷效果.     

双膜曝气生物膜反应器除水中硝氮和高氯酸盐

构建了一种以CO₂为唯一碳源的膜曝气氢基质生物膜反应器（H₂-MBfR）对模拟地下水中2种主要的氧化型无机无污染物（NO₃^--N和ClO₄^-）进行生物还原去除.通过膜曝气方式使CO₂起到提供碳源和调节反硝化过程中pH值跃升的双重作用,克服了传统方法所带来的二次污染和运行成本增加的问题.通过调整H₂和CO₂压力能够实现对反应器出水pH值的较为稳定的控制,当CO₂压力分别为0.05MPa和0.08MPa 2个阶段时,在平均NO₃^--N和ClO₄^-进水浓度分别为20.73mg/L和10.57mg/L条件下,两阶段出水平均pH值分别为8.45和8.06,NO₃^--N和ClO₄^-去除率均大于95%;当第3阶段CO₂压力提升至0.12MPa时,平均出水pH值下降至6.93,此时NO₃^--N和ClO₄^-去除通量明显降低.而提供过量的CO₂会导致在偏酸性条件下甲烷化过程的产生,从而会导致其对H₂的负面消耗进而使目标污染物的还原速率下降.因此,合理控制CO₂压力使反应体系pH值维持在中性偏碱性条件下有利于NO₃^--N和ClO₄^-还原过程的高效进行.