水葫芦不同部位的厌氧消化特性

对水葫芦整株、茎和根分别进行批式中温厌氧消化实验,分析发酵过程中pH值,VFA,TOC,TS,VS和固形物的元素及其红外光谱特征.结果表明:在TS负荷为2.0%的条件下,水葫芦整株具有很好的产气特性,TS产气量和VS产气量分别为173.80 ml·g~(-1)和262.40 ml·g~(-1)VS,茎和根的TS产气量仅为整株的84.23%和36.03%,VS产气量仅为整株的79.13%和42.05%;整株的甲烷含量、生物转化率和固形物中H的分解率均较茎和根高;TS和VS分解率均以茎最高,整株次之,根最低;发酵过程中各处理的pH值,VFA,TOC以及固形物中的C,N的分解率差异不大.固形物的红外光谱表明,水葫芦整株直接厌氧发酵更有利于碳水化合物的分解,发酵后根产生最多的碳酸盐类物质,这与根的物质组成有关.因此,将水葫芦整株直接厌氧发酵是完全可行的,且较茎和根具有更好的发酵效果.     

厌氧迁移式污泥床反应器的水力特性研究

采用脉冲示踪法以NH4Cl作示踪剂,通过其在反应器中的停留时间分布来研究厌氧迁移式污泥床反应器(AMBR)的水力特性。反应器的结构决定了反应器的流态,从而控制着可能达到的处理效率。为优化设计反应器结构研究了反应器的构型、导流板与器壁间距对水力特性的影响。研究发现,反应器的流态介于推流式和完全混合式之间,带有导流板的反应器推流程度更大一些,而底部有孔的反应器推流程度弱,反应器的水力死区较小,均小于20%;导流板与器壁间距为8 mm时最佳。     

城市生活垃圾有机组分厌氧发酵产氢和甲烷

为了提高能源回收效率,采用大米、土豆、生菜、瘦肉、花生油和榕树叶作为实验原料,模拟有机垃圾中普遍存在的淀粉、膳食纤维、蛋白质、脂肪和木质纤维类成分,进行厌氧发酵产氢以及对其剩余物厌氧发酵产甲烷.结果表明.在厌氧发酵产氢阶段,整个过程没有甲烷生成,大米、土豆、生菜、瘦肉、花生油和榕树叶的氢气产率分别为125、103、35、0、5和0 mL g-1(VS),能源回收效率分别为7.9%、6.8%、1.9%、0、0.1%和0.大米、土豆和生菜的氢气浓度分别为34%～59%、41%～56%和37%～70%,整个产氢阶段没有甲烷生成.在厌氧发酵产甲烷阶段,上述原料的甲烷产率分别为232、237、148、278、866和50 mL g-1(VS),生物气中甲烷含量分别为42%～70%、57%～71%、73%～77%、59%～73%、68%～80%和54%～74%.厌氧发酵联产氢气和甲烷整个过程上述原料的能源回收效率分别为56.3%、58.4%、28.8%、39.2%、81.2%和8.8%,总COD去除率分别为72.30%、81.70%、32.63%、47.59%、97.46%和11.29%.图4表5参35     

基于生物化学性质的固体废物厌氧降解特征参数

为了更简便有效地预测固体废物的厌氧降解参数,通过代表性单组份废物的生物化学甲烷潜力实验,研究了甲烷产生潜力,降解速率和碳贮藏因子这3种厌氧降解参数与生物化学性质的关系.结果表明,通过因子分析,可用多糖、蛋白质、脂肪和木质素4种成分替代C、H、N、多糖、蛋白质、脂肪、半纤维素、纤维素和木质素9种成分;再通过偏最小二乘回归数值分析,在厌氧降解参数与多糖、蛋白、脂肪、木质纤维素之间建立线性关系.结果表明,脂肪和多糖含量越高,甲烷产生潜力和降解速率就越大;木质素含量越高,则碳贮藏因子越大.蛋白质含量的增加会导致甲烷产生潜力的减小.研究建立的线性方程可为预测固体废物厌氧降解参数提供一种新的方法.     

纳米零价铁去除水中微量N-亚硝基二甲胺的研究

采用纳米零价铁催化降解水中微量N-亚硝基二甲胺(NDMA),并研究了溶解氧、纳米铁投加量、NDMA初始浓度、初始pH值、温度对纳米铁降解NDMA的影响.结果表明,纳米铁可以在中性厌氧条件下有效降解NDMA,作用效果远胜于普通铁粉;其对NDMA的去除速率随着纳米铁投加量的增加而增大,但与NDMA初始浓度无关;pH值降低或温度升高均有利于NDMA的降解.纳米铁降解NDMA存在一个启动期,启动期的长短与pH值和反应温度有关,提前活化纳米铁能有效提高反应速率.NDMA的降解产物主要是DMA和NH4+,其他产物如UDMH需进一步确认.     

HABR系统实现固相异养与单质硫自养集成反硝化试验

采用连续流运行方式,将含NO₃--N的原水依次通过HABR(复合式厌氧折流板反应器)内添加木屑(第1系统)和硫磺颗粒(第2系统)的2个系统,在温度为(25±1)℃的条件下,将NO₃--N容积负荷由72g/(m3·d)逐渐提高至80和96g/(m3·d),在不需投加传统型外加碳源的条件下实现了固相异养与单质硫自养的集成反硝化. 结果表明:进水NO₃--N容积负荷为96g/(m3·d)时,系统NO₃--N总去除率达到99.0％,第1系统和第2系统对NO₃--N的去除率贡献各为50.0％;系统出水ρ(COD_Mn)为5.74～10.05mg/L,ρ(SO₄2-)为405～870mg/L,并且没有NH₄+-N和NO₂--N的积累. 第1系统产生的碱度能部分中和第2系统内产生的酸,进水、第1系统、第2系统出水pH分别为7.5、7.5～7.6、6.5～7.2,使硫自养反硝化系统呈现出较强的pH平衡能力,不需外加石灰石调节碱度即可为反硝化细菌提供较适宜的中性生存环境. 系统在pH平衡能力和NO₃--N去除效果2个方面均表现出良好的协同作用,并且通过集成反硝化作用弥补了2个系统单独运行时反硝化过程效率低的缺点,较传统异养型生物反硝化降低了运行成本.      

餐厨垃圾厌氧处置的恶臭污染物分析

为研究餐厨垃圾在厌氧消化过程中的恶臭污染物排放特征,采用冷阱富集-GC/MS技术对宁波市某典型餐厨垃圾处置企业的恶臭污染物成分、含量及成分谱进行研究,共检出烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃、含氧有机物、硫化物及氨等7类物质,其中含氧有机物是主要成分。检测结果表明,恶臭污染物总浓度水平为高温灭菌装置油水分离装置厌氧发酵装置分选装置卸料区,高温灭菌装置、分选装置、油水分离装置、厌氧发酵装置的臭气浓度值较高。结合数据分析初步筛选各单元的特征污染物:卸料区、分选装置:乙醇、硫化氢、二甲二硫醚、氨、柠檬烯;高温灭菌和油水分离装置:乙醇、甲硫醇、硫化氢、二甲二硫醚、柠檬烯;厌氧发酵装置:乙醇、硫化氢、二甲二硫醚、对-二乙苯、柠檬烯。     

Distribution and removal of antibiotic resistance genes during anaerobic sludge digestion with alkaline,thermal hydrolysis and ultrasonic pretreatments

Sludge digestion is critical to control the spread of ARGs from wastewater to soil. Fate of ARGs in three pretreatment-AD processes was investigated. UP was more efficient for ARGs removal than AP and THP in pretreatment-AD process. The total ARGs concentration showed significant correlation with 16S rRNA gene. The bacteria carrying ARGs could be mainly affiliated with Proteobacteria. Sewage sludge in the wastewater treatment plants contains considerable amount of antibiotic resistance genes (ARGs). A few studies have reported that anaerobic digestion (AD) could successfully remove some ARGs from sewage sludge, but information on the fate of ARGs in sludge pretreatment-AD process is still very limited. In this study, three sludge pretreatment methods, including alkaline, thermal hydrolysis and ultrasonic pretreatments, were compared to investigate the distribution and removal of ARGs in the sludge pretreatment-AD process. Results showed that the ARGs removal efficiency of AD itself was approximately 50.77%, and if these three sludge pretreatments were applied, the total ARGs removal efficiency of the whole pretreatment-AD process could be improved up to 52.50%–75.07%. The ultrasonic pretreatment was more efficient than alkaline and thermal hydrolysis pretreatments. Although thermal hydrolysis reduced ARGs obviously, the total ARGs rebounded considerably after inoculation and were only removed slightly in the subsequent AD process. Furthermore, it was found that the total ARGs concentration significantly correlated with the amount of 16S rRNA gene during the pretreatment and AD processes, and the bacteria carrying ARGs could be mainly affiliated with Proteobacteria.     

污泥自热高温好氧消化工艺及影响因素

介绍了污泥自热高温好氧消化(ATAD)技术,其具有污泥稳定与杀菌的双重功效,处理效率高,体积小、运行方便。经过消化处理后的污泥,大部分病原菌被灭活,可以作为一种富养分、高质量的肥土应用于农田。文中对ATAD的工艺原理、流程、反应器构造及影响因素等进行了探讨。     

上流式厌氧污泥反应器在石化高浓度废水预处理中的应用

为了更加有效地处理己内酰胺高浓度废水,在原A/O处理系统前采用上流式厌氧污泥反应器先对高浓度己内酰胺废水进行预处理.工业应用结果表明:由于己内酰胺高浓度废水中含有大量的硫酸盐、磷酸盐和硝酸盐等无机酸盐,因此必须严格控制反应系统进水的pH值在5.5～6.5之间,以有效保证系统平稳运行,防止酸化;当COD控制在8000～12000mg/L时,COD的去除率可达到55%以上,达到了处理后的水质要求.