温度对一体式厌氧流化床膜生物反应器运行效能及微生物群落结构的影响

本研究采用一体式厌氧流化床膜生物反应器（integrated anaerobic fluidized-bed membrane bioreactor,IAFMBR）处理含苯并噻唑的高浓度合成废水,考察了温度变化（35、25和15℃）对反应器运行效能,膜污染情况和微生物群落结构的影响.结果表明,温度下降对反应器运行效能和膜污染情况产生不利影响.当温度从35℃下降到15℃时,COD去除率下降7.4%,苯并噻唑去除率下降49.2%,挥发酸总量上升225.66 mg·L^-1,甲烷产率（以CH₄/COD_removed计）下降0.118m³·kg^-1.膜污染周期从5.2 d下降到2.5 d.对于滤饼层而言,达到膜污染时,SMP（soluble microbial product）的质量浓度从42.47 mg·L^-1上升到70.62 mg·L^-1,EPS（extracellular polymeric substance）的含量（以VSS计）从46.30 mg·g^-1上升到82.22 mg·g^-1;对于混合液而言,SMP的质量浓度从36.46 mg·L^-1上升到69.35 mg·L^-1,EPS的含量从47.47 mg·g^-1上升到81.63 mg·g^-1.蛋白质是EPS和SMP的主要成分,约占总成分的80%.微生物群落结构表明,Firmicutes（厚壁菌门）和Chloroflexi（绿弯菌门）始终是最优势的菌门,占全部菌门相对丰度的42.6%~61.0%.随着温度的下降,优势菌属分别是Clostridium（13.7%）,Levilinea（15.2%）和Lactococus（17.9%）.产甲烷古菌的优势菌属始终是Methanosaeta.     

一体式中空纤维膜法污水处理技术

由大连大器环保设备有限公司开发的一体式中空纤维膜法污水处理技术,适用于中水回用工程及高浓度有机废水处理工程。主要技术内容一、基本原理通过活性污泥对污水中的有机物进行吸附、包容、降解处理后,再通过中空纤维膜过滤,分离活性污泥和处理水。二、技术关键采用中空纤维膜与活性污泥相结合的方法,通过浸渍在生化槽内的中空纤维膜实现活性污泥法的后期固定液分离。典型规模处理水量:250t/d。主要技术指标原水水质:COD2000mg/L(BOD1000mg/L),处理后水质COD150mg/L。主要设备及运行管理一、主要设备风机、原水泵、移送泵、消泡泵、循…     

一体式膜-生物反应器同步硝化反硝化中试试验

当污泥浓度维持在19~20g/L时,一体式平板膜-生物反应器运行112d,通量稳定在25.2~25.7L/(m2.h),运行过程除正常曝气以保持对膜进行水力冲刷外没有进行任何物理和化学清洗。试验考察不同DO浓度对同步硝化反硝化效果的影响,结果表明,反应器内有较好的硝化反硝化效应,当温度在18~12℃变动时,膜生物反应器的硝化反硝化效果基本不受温度的影响。     

一体式铁盐絮体-超滤净水工艺中试运行效能

短流程集成膜滤工艺以其占地面积小、出水稳定等优点成为饮用水处理的研究重点,但目前仍缺乏实际中试运行参数及膜污染特征解析。基于常州某河流的中试运行结果,与直接超滤工艺(仅运行7 d)相比,一体式铁盐絮体-超滤工艺(运行25 d)和强化的絮体-超滤工艺(运行83 d)中的膜污染程度显著降低,分别将膜池稳定运行周期延长2.5倍和10.9倍;扫描电子显微镜和能谱表征结果表明,无论是否投加铁盐絮体,无机物均为滤饼层的主要成分,也是引起膜污染的主要原因。出水水质分析结果表明,一体式铁盐絮体-超滤工艺平均出水浊度低于0.1 NTU,浊度去除率大于99.5%,同时,COD和TP的去除率分别由37%和15%提升至64.58%和40%。此外,强化后的一体式絮体-超滤工艺中絮体的利用率更高,产水成本为0.491元·t ⁻¹。     

一体式絮体-超滤工艺去除腐殖酸效能与机制

近年来,一体式吸附剂-超滤膜组合工艺以其效率高、膜污染程度低且占地面积小等优势逐渐在水处理中广泛应用.然而,目前所用吸附剂多为颗粒型,如粉末活性炭、碳纳米管、纳米铁等.不仅长期运行极易引起膜表面损伤,且多数吸附剂成本较高.为有效克服上述问题,以水处理中广泛应用的铝盐混凝剂水解絮体为吸附剂,以天然水体中普遍存在的腐殖酸为目标污染物,考察了松散且密度低的絮体直接注入膜池后腐殖酸的去除效率及膜污染行为.结果表明,曝气方式、絮体注入频率及注入量均能不同程度地影响该组合工艺效能.与间歇曝气和一次性注入相比,采用连续曝气且分批次注入时,絮体在膜表面形成松散"保护膜",充分发挥了絮体作用,腐殖酸去除效率较高,膜污染程度显著降低.单独HA污染超滤膜时,5d内跨膜压差急剧增至74.8 k Pa,而连续曝气且每次2 d注入5.4 mmol·L-1絮体运行8 d后跨膜压差仅增至6.3 k Pa.此时HA去除率为73.3%(8 d),远高于无絮体注入时(5 d,32.1%).此外,分批次注入絮体时仅有少量腐殖酸吸附于膜孔,松散滤饼层为主要污染方式,且单次注入量越大,运行结束经水洗后膜表面平均孔径也越大.本研究表明一体式松散絮体-超滤膜组合工艺在水处理中具有潜在应用前景.     

曝气管开孔直径对一体式膜-生物反应器的影响

在中试水平上考察了3种不同开孔直径的穿孔曝气管(A:φ4mm,B:φ2mm,C:φ1mm)对一体式膜-生物反应器整体性能的影响.清水充氧性能试验表明,3种穿孔管条件下的反应器整体充氧性能基本一致;流态特性分析显示,3种穿孔管条件下的反应器流态均近似完全混合流.水动力学特性试验发现,升流区液体表观流速随着升流区曝气强度的增大呈现先上升后趋于稳定的现象,低曝气强度[<120m³/(m²·h)]时穿孔管A条件下的升流区液体表观流速最高,高曝气强度[>120m³/(m²·h)]时3种穿孔管条件下的升流区液体表观流速趋于一致(稳定值约为0.4³m/s),恒通量膜过滤试验表明,穿孔管A条件下的跨膜压差上升速率(0.0382kPa/h)低于穿孔管C(0.05kPa/h).对本中试装置来说,开孔直径较大的穿孔管A的综合性能优于开孔直径较小的穿孔管B和C.     

A/O一体式曝气生物滤池处理生活污水

在原水水力负荷为1．1m/h，回流比为2的条件下，考察了缺氧－好氧一体式生物滤池在气水比为4∶1、5∶1和6∶1工况下对生活污水的处理效果。研究结果表明，对生活污水有着良好的处理效果，处理出水可稳定地达到国家二级排放标准。随着气水比的增加，系统对COD、BOD5和氨氮的去除率有所提高，缺氧－好氧暴气一体式生物滤池具有良好的硝化、反硝化效果。硝化作用主要在好氧区完成，反硝化作用在缺氧区45cm处即可完成。     

一体式短程硝化-厌氧氨氧化工艺启动过程的亚硝酸盐调控

以两类中试反应器(SBR,116.6 m³,活性污泥法和SBBR,64.8 m³,泥膜法)为对象,接种猪场废水处理厂的活性污泥,通过控制DO、曝气方式为主和外加Na NO₂为辅的亚硝酸盐调控策略,考察不同反应器在启动一体式短程硝化-厌氧氨氧化(combined partial nitritation and ANAMMOX,CPNA)工艺过程中NO₂^--N浓度对ANAMMOX菌的影响.结果表明,在相同运行条件下,泥膜共生的SBBR更适于短程硝化的快速启动.尽管受到NO₂^--N抑制(100～129 mg·L^-1,共计7 d),但SBR在第39 d成功启动了ANAMMOX工艺,其TNRR和TNRE分别为0.069 kg·(m³·d)^-1和23.3%,而长达17 d的NO₂^--N抑制(129～286mg·L^-1...     

ABR除碳-亚硝化耦合厌氧氨氧化处理城市污水

为推进厌氧氨氧化技术应用于城市污水处理,耦合亚硝化系统和厌氧氨氧化系统,并在其前端添加ABR除碳系统,构建ABR除碳-亚硝化耦合厌氧氨氧化工艺进行城市污水脱氮除碳,采用MiSeq高通量测序技术分析污泥中微生物菌群结构的变化情况.结果表明,ABR除碳系统出水COD平均浓度120 mg·L~(-1),不会对后续亚硝化系统和厌氧氨氧化系统产生不利影响,控制亚硝化系统出水和ABR除碳出水比例为2∶1作为厌氧氨氧化系统进水,满足ANAMMOX所需NO_2~--N和NH_4~+-N基质比1∶1左右的要求.一体式反应器总氮去除率在86%～92%,出水COD浓度在20～40 mg·L~(-1).同时,实验后亚硝化系统中与反硝化作用密切相关的γ-Protebacteria纲有所增加,厌氧氨氧化系统中具有较高微生物生长速率和增强脱氮速率功能的Sphingobacteria纲显著增加,ABR除碳-亚硝化耦合厌氧氨氧化工艺能够有效用于处理城市污水脱氮除碳.     

一体式SNAD废水处理系统的启动和稳定运行控制研究

通过小试实验考察了同步半硝化-厌氧氨氧化-反硝化(SNAD)系统启动和稳定化运行的条件。结果显示,通过控制温度、pH、DO、曝气方式以及碱度与进水氨氮的比值,采用人工富集厌氧氨氧化细菌的方法,成功启动了SNAD系统,并且实现了稳定化运行。氨氮和总氮的去除率均可达到90%以上,平均出水硝酸盐和进水总氮的比例可控制在11%以内。另外,在启动过程中还发现,菌体自溶贡献了大部分化学耗氧量(COD),但随着系统的稳定,菌体自溶现象趋于减小。