厌氧生物处理技术应用研究与展望

综述了厌氧处理工艺应用于工业废水处理的研究进展,并对厌氧工艺与好氧工艺进行了对比,总结了厌氧工艺的特性;阐释了厌氧工艺的应用现状及未来的发展趋势,重点介绍了厌氧流化床反应器(AFBR)、上流式厌氧滤池、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧折流板反应器(ABR)、颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)、复合厌氧反应器。     

2种方法测定溶解性有机碳和总氮含量比较研究

该文采用岛津TOC-VCSH/TN分析仪与连续流动分析仪,分别运用高温催化燃烧法和湿化学氧化法测定已知质量浓度溶液、森林土壤零张力渗漏液、水浸提液和K2SO4浸提液样品中的溶解性有机碳(DOC)与溶解性总氮(DTN)含量。针对已知质量浓度DOC和DTN标准溶液,2种仪器测定结果平均值接近实际值,相对误差3%,相对标准偏差5%,显示基于上述2种方法仪器分析均具有良好的准确度和精密度。在测定不同未知样品中DTN含量时,连续流动分析仪测定结果相当于总有机碳/总氮分析仪测定结果的1.06~1.23倍(R2≥0.98),且随着样品DTN浓度的增高此差异增大;两仪器测定土壤零张力渗漏液和土壤K2SO4浸提液DOC结果较接近,比值(总有机碳/总氮分析仪测定结果比连续流动分析仪测定结果)为0.99~1.04(R2≥0.99),但是在测定土壤水浸提液DOC含量时,连续流动分析仪测定结果仅相当于总有机碳/总氮分析仪的0.79倍(R2≥0.99)。上述结果显示,基于高温催化燃烧法和湿化学氧化法均能有效的分析环境液体样品中DOC和DTN含量,后者更适用于大批样品的快速测定。     

厌氧消化过程中温度骤降对酸化活动抑制性的研究

对于厌氧消化过程的酸化阶段,反应器内温度的快速下降将对碳水化合物的分解和产酸活动产生明显抑制。当温度依次从30℃下降到25、20和15℃时,反应器内厌氧微生物数量呈缓慢减少趋势,受温度影响不大;但是,厌氧酸化过程却明显表现出受到每一次骤然降温的影响,其碳水化合物的平均去除率随温度骤降从92%依次降低为84%、72%和25%,且最低分别达到78%、52%和10%。研究还表明,随着温度的骤降,厌氧酸化活动将立即受到强烈抑制,并需要一定的时间来恢复以适应发酵温度的改变。     

生物炭对土壤中铁生物还原作用和重金属分布的影响

构建厌氧精瓶培养实验体系,探讨生物炭对土壤中铁的生物还原和其他重金属形态转化的影响。结果表明:生物炭会影响铁还原菌希瓦氏菌(Shewanella oneidensis MR-1)对土壤中铁矿物的还原溶出,降低亚铁离子浓度。培养70d后,土壤-希瓦氏菌(SR)处理组亚铁离子摩尔浓度为(291.0±58.0)μmol/L,土壤-希瓦氏菌-生物炭(SRB)处理组亚铁离子摩尔浓度降为(94.7±32.4)μmol/L。同时,生物炭改变了铁生物还原作用对土壤中重金属迁移性的影响。SRB处理组土壤中可交换态锌、钴和镍含量低于土壤-生物炭(CB)处理组,而铁锰氧化物结合态含量增加;与SR处理组相比,SRB处理组可交换态和铁锰氧化物结合态锌、钴、镍含量均有所增加。因此,在稻田等厌氧环境下应用生物炭修复重金属污染土壤时,生物炭对铁矿物生物还原、重金属形态转化的影响需要引起关注。     

高温下栓钉剪力连接件的结构性能数值模拟研究

目前,钢混凝土组合梁由于其具有截面高度小、自重轻、延性好等优点而广泛应用于高层建筑和桥梁结构中。钢混凝土组合梁中,钢梁和混凝土板通过剪力连接件共同作用,钢混凝土组合梁的性能很大程度上依赖于剪力连接件的性能,因此剪力连接件是组合梁中的关键部位。栓钉是目前最常用的柔性剪力连接件。本文采用有限元软件ABAQUS,较系统地研究了高温下组合梁中栓钉破坏形态、破坏机理、抗剪承载力和荷载—滑移规律性能,为高温下组合梁抗火性能研究提供基础。模型中混凝土、栓钉和钢梁采用实体单元模拟,材料的力学特性和热工特性参数根据欧洲规范(EN 1994-1-2)。本文先用文献中的试验结果验证了数值模型的可靠性,并进一步研究了不同栓钉直径和不同混凝土强度等级时的高温下栓钉承栽力折减系数。研究表明,欧洲规范中高温下栓钉承栽力的计算公式是合理的,能较准确地预测栓钉在高温下的承栽力。     

上流式厌氧污泥床处理味精生产尾母液废水影响因素的研究

采用连续流上流式厌氧污泥床(UASB)工艺处理高浓度味精生产尾母液废水。分析了COD容积负荷、pH、挥发性脂肪酸(VFAs)、氨氮、碱度与COD去除率之间的关系。结果表明:(1)UASB反应器处理高浓度味精生产尾母液废水成功实现了污泥颗粒化;(2)当UASB反应器具有足够的pH缓冲能力时,即使在酸性进水条件下,UASB反应器依然能稳定运行,无需配置pH调节单元;(3)在UASB反应器运行初始阶段,应逐步提高COD容积负荷,起始阶段COD容积负荷太高易引起VFAs积累;(4)当出水氨氮浓度提高时,出水pH也随之上升;(5)高浓度氨氮虽然对微生物有一定的毒害作用,但产甲烷菌能够对氨氮的轻微毒性逐渐驯化而适应,系统能在高氨氮环境下稳定运行;(6)提高系统pH缓冲能力,对避免由于VFAs积累而导致的系统pH下降、进而导致COD去除率下降是非常重要的。     

厌氧氨氧化菌活性恢复及富集培养研究

为了防止微生物流失,向厌氧序批式反应器(ASBR)中投加纤维膜(无纺布)作为厌氧氨氧化菌的载体,而使ASBR改为厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR),研究了厌氧氨氧化菌活性恢复及富集培养过程中氮负荷提高对ASBBR的影响。经过23d的培养,厌氧氨氧化菌的活性恢复到原有的水平,然后提高TN容积负荷培养厌氧氨氧化菌。至132d时,反应器TN容积去除负荷达到了2.060kg/(m3·d)。整个过程中NH4+-N和NO2--N去除率一直保持在98%以上。当厌氧氨氧化菌活性恢复后,NH4+-N、NO2--N消耗量与NO3--N生成量之比最终趋于一定值(1.00∶1.30∶0.25)。在培养过程中,污泥颜色逐渐由灰色变为红棕色,最终变为浅红色。结果表明,反应器运行很稳定,NH4+-N、NO2--N出水浓度非常低,在短时间内能提高到较高的容积去除负荷。可见,ASBBR很适合厌氧氨氧化菌的富集培养。     

中低温厌氧处理城市污水污泥颗粒化的研究

用高径比为3：1的UASB反应器分别在35℃和室温条件下处理模拟城市污水,研究了污泥的颗粒化过程.比较了在不同温度、浓度下形成的颗粒污泥的特征.水温为9～25℃,进水浓度为100～200 mg COD/L,水力上流速度（Vup）在0.013～0.11 m/h的4^#UASB反应器在60 d内在形成了成熟的颗粒污泥.研究表明,进水中低的有机物浓度,低的Ca^2＋、Mg^2＋浓度和低的Vup没有抑制颗粒化进程.     

ASBBR处理超高盐榨菜腌制废水

研究以超高盐榨菜腌制废水为对象,考察填料种类、负荷和温度对ASBBR启动及处理效能的影响。研究结果表明,在温度为30℃,盐度为7%（NaCl计）,负荷为1 kg COD/（m³·d）的条件下,采用聚氨酯泡沫填料的反应器经67 d可成功构建超高盐榨菜腌制废水厌氧生物处理系统,较未设置填料、投加半软性组合填料、球形组合填料和聚苯乙烯泡沫填料的反应器分别缩短了26、6、24和18 d,且运行至第79天,可使出水COD降至375 mg/L,COD去除率为92.86%;通过对负荷的阶段逐步提高,可提升反应器有机负荷至15 kg COD/（m³·d）,使进水COD为（27 000±2 000）mg/L的超高盐废水,出水COD均值降至2 200 mg/L ,平均去除率达到92.03%;温度对反应器处理效能影响显著,温度分别为30、25、20、15和10℃时,反应器COD去除率分别为92.63%、84.07%、67.13%、54.61%和44.19%。     

高效液相色谱法测定厌氧废水处理液中氯酚的含量

氯酚是一种重要的工业原料,广泛应用于化工、杀虫剂、杀菌剂、防腐剂和造纸等工业中.具有恶臭、异味和高度毒性,是重要有机污染物之一.其废水排放后在环境中具有一定的稳定性,通过迁移,可进一步扩大其污染范围.曾有在井水和雨水中检测到五氯酚的报道.在厌氧条件下,芳香环上的氯可被直接还原脱去,而在好氧条件下却不会发生这一反应,而且厌氧条件下的降解产物毒性更小,所以厌氧方法处理氯酚废水引起了人们的注意.本文报道了对厌氧废水处理液中单氯酚和五氯酚的富积方法和高效液相色谱法测定的结果.