膜生物反应器应用于脱氮除磷的研究进展

膜生物反应器(MBR)是一种新型高效的污水处理工艺,近年来在世界范围内引起了广泛的关注。文中综述了MBR工艺在脱氮、除磷方面的研究成果以及多种工艺的处理效果,同时还介绍了影响MBR脱氮除磷效率的因素。     

活性炭海绵动态膜生物反应器处理生活污水的研究

采用序批式活性炭海绵基材动态膜生物反应器处理模拟生活污水。在反应周期为6 h,好氧、厌氧时间比为2∶1,处理水量为18 L的条件下,讨论反应器及动态膜分别对COD、TN、NH3-N、TP的去除效果,并分析反应器中氮的去除机理。结果表明:活性炭海绵基材动态膜生物反应器对COD、TN、NH3-N和TP平均去除率分别为97.99%、84.24%、95.52%和78.94%,动态膜对COD、TN、NH3-N和TP平均去除率为8.96%4、.75%、1.30%和7.54%;好氧结束时,反应器中的氮主要以硝态氮形式存在,浓度稳定在16 mg/L左右,出水中的硝态氮和亚硝态氮平均含量相近,分别为4.10 mg/L和3.69 mg/L;滤饼层对浊度有很好的去除效果,稳定运行时出水浊度可降至2 NTU以下。     

柴油机SCR催化器载体结构参数优化

提出一种柴油机选择催化还原（SCR）催化器载体结构参数优化的设计方法,根据车用柴油机排量,将SCR催化器载体分为4类,选取载体体积、长度、目数、壁厚和涂层厚5个结构参数为设计变量,以高NO。转化率及低压力损失为优化目标,利用拉丁超立方实验设计选择样本点进行数值模拟,在构建的Kriging近似模型基础上,对载体结构参数采用改进的非支配排序遗传算法NSGA—II（non—dominatedsortinggeneticalgorithm—II）进行优化设计。结果表明：Kriging近似模型的拟合精度较高,结合NSGA—II算法对SCR催化器载体结构参数进行优化是可行的、有效的,不同排量下的优化结果均能够较好地满足设计要求。     

树脂-气升式环流生物反应器的脱氮性能

为了提高废水生物处理过程的脱氮性能,设计了树脂-气升式环流生物反应器,通过实验考察了该反应器连续抗氨氮冲击的能力,并验证了反应器中吸附铵离子的强酸阳离子树脂生物再生的可行性,分析了生物再生机理。结果表明,原水中铵离子之外的阳离子的存在是实现树脂生物再生的关键。     

SBR中SRT对总细菌群落结构的影响研究

为了揭示序批式反应器不同污泥停留时间(SRT)下总细菌群落结构的异同及SRT变化对总细菌群落结构的影响,应用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)进行研究。通过克隆测序发现,不同的SRT条件下生物多样性和种群结构会有所差异,既存在各SRT条件下相同的优势菌群(Escherichia coli和Aeromonas sp.),也存在某些SRT下特有的优势菌群(Uncultured Peptostreptococcaceae),SRT为40 d时检测到以降解硫酸盐获得能源的优势微生物。研究还表明,SRT为40 d时多样性指数取得最大值,各SRT条件下微生物的种群相似性差别较大。     

Ca2+对上流式多级厌氧反应器处理蔗渣渗滤液的影响

研究了上流式多级厌氧反应器(UMAR)处理蔗渣渗滤液过程中Ca2+浓度对反应器运行特性和颗粒污泥性质的影响。结果表明,对于蔗渣渗滤液而言,进水中低浓度的Ca2+浓度(80～300 mg/L)对颗粒污泥产甲烷活性无抑制,COD去除率最高可达93.3%;Ca2+浓度达到500 mg/L以上时,对厌氧颗粒污泥的活性有抑制作用;随着Ca2+浓度进一步升高,抑制作用加强,污泥灰分明显升高,活性成分下降,COD去除效率明显降低,污泥粘结沉积在反应器底部,导致系统内循环出现障碍。因此,在实际生产中应减少废水中Ca2+的引入量。     

SUFR系统活性污泥特性及稳定性研究

通过实验考察了SUFR系统中活性污泥的特性及进水COD浓度、SRT和停运对稳定性的影响。结果表明：SUFR系统的污泥颗粒直径多在0.7～0.9 mm之间,属于小颗粒污泥,污泥沉降性能良好;对氮、磷有较好的去除效果。SUFR系统氮的去除对SRT有一定的耐冲击负荷,但受进水COD的影响较大;磷的去除对进水COD和SRT有较好的冲击能力;系统在经过72 h停运后污泥沉降性、脱氮与除磷效果都有较大降低,但基本在1周内就可恢复。     

三维电极电化学反应器深度处理焦化废水

为探索焦化废水深度处理新途径,采用了焦粒、活性炭负载Mn（NO3）2和Zn（NO3）2化合物粒子电极为第3极的三维电极反应器对二级生化处理后的焦化废水进行深度处理。考察了焦化废水中有机物去除的影响因素及处理效果,并探讨了有机物的降解动力学。结果表明,以焦粒为载体的粒子电极三维电极系统在pH为6.5,电导率为4 580μS/cm,电流密度为16 mA/cm2,投加量大于25 g/L时,降解20 min,COD去除率超过35%以上。焦化废水的降解的动力学研究表明,焦化废水降解符合表观一级反应动力学规律。该研究可为三维电极反应器在焦化废水深度处理工程应用中提供参数依据。     

中置曝气生物活性炭工艺中的微絮凝

利用新型炭滤-砂滤工艺对南方湿热地区微污染源水进行中试规模的微絮凝实验研究。结果表明,接触絮凝时间为2~5 min时,投加1.0 mg/L的PAC微絮凝效果最好。运行稳定后,砂滤器出水浊度≤0.1 NTU,对COD Mn的去除效果有一定改善,微型水生生物的种类和数量也较炭滤器有大幅度下降,其中双层砂滤的效果优于单层粗砂,但其水头损失增长较快。通过微絮凝,砂滤器对炭滤器反冲洗后初滤水能有较好处理效果,可有效简化运行工艺。同时可保证滤后水中铝含量满足《生活饮用水卫生标准》的要求。     

pH、接种量及固形物含量对氧化亚铁硫杆菌LX5煤炭生物脱硫的影响

高硫煤燃烧释放SO2污染环境。采用摇瓶实验,以FeS2驯化的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)LX5为供试菌株,研究了pH、接种量及煤粉数量对菌株LX5进行生物脱硫的影响。实验结果表明,在15 d的反应周期中反应液的起始pH为2.0、2.5、3.0和4.0时,菌株LX5的脱硫效率分别为43.1%、73.3%、61.9%和37.3%;将菌株LX5的接种量控制为5%、10%及15%时,其脱硫效率分别为44.2%、68.1%及72.2%;将煤粉含量调整为5%、10%及15%时,LX5的脱硫效率分别为73.1%、72.2%及56.3%。摇瓶实验确定的最合适的生物脱硫条件是:培养液起始pH为2.5,LX5接种量为培养液体积的10%,煤粉加入量为培养液质量的10%。在5 L序批式反应器进行煤炭生物脱硫的启动实验,研究表明,反应15 d后煤炭脱硫率达到69.2%,而煤中黄铁矿硫的脱硫率可达78%。