EGSB反应器处理丙烯酸废水的试验研究

采用厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）进行丙烯酸废水的处理，考察了自制的EGSB反应器菌种驯化和容积负荷提高两阶段的一些运行参数，并对试验过程中出现的问题进行了探讨。为期96 d的试验表明，当进水COD在3 000 mg/L左右时，去除率可达90%以上；当进水COD在5 000 mg/L左右时，去除率可达85%以上，COD容积负荷可达到10 kg/m3·d以上，且出水可满足后续好氧工段处理的要求。     

Denitrification of synthetic concentrated nitrate wastes by aerobic granular sludge under anoxic conditions

The aim of the present work was to determine the denitrification potential of aerobic granular sludge for concentrated nitrate wastes. We cultivated mixed microbial granules in a sequencing batch reactor operated at a superficial air velocity of 0.8 cm s⁻¹. The denitrification experiments were performed under anoxic conditions using serum bottles containing synthetic media with 225-2250 mg L⁻¹ NO₃-N. Time required for complete denitrification varied with the initial nitrate concentration and acetate to nitrate-N mass ratio. Complete denitrification of 2250 mg L⁻¹ NO₃-N under anoxic conditions was accomplished in 120 h. Nitrite accumulation was not significant (<5 mg N L⁻¹) at initial NO₃-N concentrations below 677 mg L⁻¹. However, denitrification of higher concentrations of nitrate (?900 mg N L⁻¹) resulted in buildup of nitrite. Nevertheless, nitrite buildups observed in present study were relatively lower compared to that reported in previous studies using flocculent activated sludge. The experimental results suggest that acetate-fed aerobic granular sludge can be quickly adapted to treat high strength nitrate waste and can thus be used as seed biomass for developing high-rate bioreactors for efficient treatment of concentrated nitrate-bearing wastes.     

UASB和EGSB反应器中厌氧颗粒污泥生物学特性的比较

测定了实验室规模的２Ｌ ＥＧＳＢ和ＵＡＳＢ反应器中培养的厌氧颗粒污泥在不同基质中的比产甲烷活性、辅酶Ｆ４２０含量和胞外多聚酶物含量,结果表明,ＥＧＳＢ反应器颗粒污泥在葡萄糖上的比产甲烷活性、利用乙酸的甲烷菌和产氢产乙酸菌的活怀和胞外多聚物／含量高于ＵＡＳＢ反应器颗粒污泥,而ＵＡＳＢ反应器颗粒污泥中利用甲酸和氢的甲烷菌的活性以及辅酶Ｆ４２０的含量较ＥＧＳＢ反应器颗粒污泥更高,辅酶Ｆ４２０可以指示同种     

好氧颗粒污泥降解邻苯二甲酸二甲酯的影响因素研究

本文研究了好氧颗粒污泥系统中,温度、pH、曝气强度、邻苯二酸(Phthalic Acid,PA)及氨氮(NH3-N)对邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl Phthahte,DMP)降解效果的影响,结果表明:好氧颗粒污泥降解DMP的最佳温度、最佳PH值范围、最佳曝气强度分别为25℃～45℃、7.0 ～9.0、1.38 cm/s.当PA浓度为100 mg/L、300 mg/L,PA对DMP降解起促进作用;当PA浓度为500 mg/L、800 mg/L,PA对DMP降解起抑制作用.进水中50 mg/L的氨氮浓度对DMP降解的影响不大.本研究中采用的19种运行工况条件中,除曝气强度为0.33 cm/s以外,其他18种运行工况条件下,当运行时间达到300 min时,DMP的浓度都小于1.0 mg/L,因此,当水力停留时间达到5h以上时,温度、pH、PA、氨氮对DMP降解速率的影响基本上可以忽略不计.     

高频交替OLR强化好氧颗粒污泥性能研究

本研究设置4个反应器R1、R2、R3和R4,分别采用恒定有机负荷率（OLR）和三个交替OLR方式运行,高低OLR分别为0.67/0.67、0.71/0.60、0.77/0.52、0.80/0.40gCOD/（L·d）,以合成配水为基质,探究高频交替OLR对好氧颗粒污泥性能的影响,为提高好氧颗粒污泥的稳定性提供可行策略.由实验结果可知,R1、R2、R3和R4的完整性系数分别可达到87.26%、94.78%、96.29%、79.63%,四者的EPS含量（以VSS计）可达到81.04、109.46、115.28、139.56mg/g,PN/PS分别为4.75、7.49、8.28、3.26,表明m值（高OLR/低OLR）为1.48时有利于提高好氧颗粒污泥的结构稳定性.此外R1、R2、R3和R4在稳定时期的COD平均去除率分别为92.58%、91.52%、92.45%、92.52%,TP平均去除率分别为92.81%、93.35%、95.10%、61.01%,TN平均去除率分别为93.04%、92.24%、92.06%、85.32%,表明m值为1.48时好氧颗粒污泥去除污染物的效果最好.     

基于短程反硝化厌氧氨氧化的低碳源城市污水深度脱氮特性

短程反硝化厌氧氨氧化是一种新型生物脱氮技术,应用于城市污水深度脱氮有望大幅降低外碳源投加量.本研究接种厌氧氨氧化污泥,考察了短程反硝化厌氧氨氧化的深度脱氮性能与污泥特性.结果表明,接种厌氧氨氧化污泥可迅速启动短程反硝化厌氧氨氧化系统,在进水COD/TN为2.19±0.08时,出水TN浓度为(4.82±1.84)mg·L~(-1),实现了低碳源污水深度脱氮.系统粒径大于0.20 mm的污泥占86.16%,污泥实现了颗粒化,有助于厌氧氨氧化菌在系统内的有效持留.将短程反硝化厌氧氨氧化深度脱氮应用于城市污水处理厂二沉池出水深度脱氮,可降低外碳源投加量,同时可降低污水处理厂硝化池耗氧量.     

限NH4+和限NO2-厌氧氨氧化系统的运行特性及微生物种群特征

在控制进水TN浓度<50 mg·L^-1、水力停留时间为2.0 h和水温为20℃条件下,采用连续流完全混合式反应器对比研究了限NH₄⁺和限NO₂^-厌氧氨氧化系统的脱氮效能及微生物种群特征.结果表明,尽管两厌氧氨氧化反应器维持了类似的TN去除负荷［0.45~0.5 kg·（m³·d）^-1］和TN去除率（70%左右）,但限NH₄⁺厌氧氨氧化反应器中ΔNO₃^-/ΔNH₄⁺呈现更快的上升趋势.批式试验及高通量测序结果表明,限NH₄⁺厌氧氨氧化反应器比限NO₂^-反应器具有更为显著的功能及微生物种群空间异质性.Candidatus_Brocadia是两反应器中的优势厌氧氨氧化菌属,限NH₄⁺条件下Candidatus_Brocadia在大粒径颗粒污泥中的富集水平（53.9%）显著高于絮体污泥（19.1%）;而在限NO₂^-条件下颗粒污泥与絮体污泥中Candidatus_Brocadia的相对丰度差别不大,分别为28.1%和21.3%.两反应器中均有Nitrospira存在且主要生存于絮体污泥中,对O₂的需求应是驱动Nitrospira于絮体污泥中生长的关键因素;此外,限NH₄⁺（即NO₂^-富余）环境可以促进Nitrospira的生长繁殖.综上,提出了基于选择性排泥的限NH₄⁺厌氧氨氧化系统优化运行策略.     

鼓泡和鼓泡-搅拌SBR好氧污泥颗粒化能耗分析

在高径比20的鼓泡SBR和高径比1.2的鼓泡-搅拌SBR反应器中,考察了好氧污泥颗粒化过程中,污泥粒径、分形维数、微生物特性的变化.建立流体动力学模型,对鼓泡和鼓泡-搅拌反应器中好氧颗粒污泥形成前后的能耗进行对比分析,从水力学角度分析2个反应器污泥特性出现差异的原因.结果表明,鼓泡反应器内在表观气速2.0cm/s条件下形成了均值粒径0.604mm,平均沉降速度（24±5.8） m/h,SVI 36.33mL/g,MLSS维持在4500mg/L左右,表面光滑的好氧颗粒污泥.鼓泡-搅拌反应器在搅拌速度300r/min、表观气速1.05cm/s的条件下,成功培养以丝状菌为骨架的好氧颗粒污泥,均值粒径可达1.123mm,污泥的平均沉降速度为（19.6±5.1） m/h,SVI为41.33mL/g,MLSS维持在3300mg/L左右.好氧颗粒污泥形成前后的能耗进行对比分析发现：好氧颗粒污泥培养初期,鼓泡-搅拌反应器因搅拌桨的加入,获得的湍动能远大于鼓泡反应器,约为100倍左右;而好氧颗粒形成之后,鼓泡反应器中上部位置的湍动能明显增加,且湍动能的大小大于鼓泡-搅拌反应器.相比较而言,鼓泡反应器相对节约能量.     

铁锰泥除砷颗粒吸附剂对As(Ⅴ)的吸附去除

以除铁除锰生物滤池反冲洗泥为主要原料制备除砷颗粒吸附剂(granular adsorbents for arsenic removal,GA),使用SEM、XRD与BET等技术对其进行表征,并考察了GA对As(Ⅴ)的吸附机制和性能.结果表明,GA表面粗糙且孔隙发达;XRD图谱中出现石英晶体和少量赤铁矿晶体衍射峰,内部结晶度差;比表面积为43.8 m~2·g~(-1),存在大量介孔.吸附动力学过程符合准二级动力学模型.Freundlich等温方程更符合其吸附行为(R2=0.994).最大吸附容量为5.05 mg·g~(-1).进一步分析表明,在pH为1.1~9.5的范围内,GA对As(Ⅴ)具有较好的吸附效果.H_2PO_4~-与SiO_3~(2-)能显著抑制As(Ⅴ)的吸附,而HCO_3~-、SO_4~(2-)对吸附效果影响相对较小.GA的可再生性好,3次再生后吸附量相当于初始吸附量的82%.     

低C/N比条件下亚硝化颗粒污泥的培养及成因分析

利用柱形SBR反应器,以自配低C/N比废水为基质,以普通活性污泥为种泥,通过逐步缩短沉降时间和提升进水负荷培养亚硝化颗粒污泥,并对该过程进行考察.结果表明:系统运行40 d后,获得成熟的亚硝化颗粒污泥,颗粒污泥颜色为黄色,平均沉降速率达60.8 m·h-1,其中粒径大于0.45 mm的约占总数的96％;出水中亚硝酸盐累积率稳定在75％ ～ 80％,亚硝酸盐累积速率达0.6～0.8 kg·m-3·d-1;DO、温度和SRT都不是导致亚硝酸盐积累的关键因素,高浓度FA是造成本研究亚硝化成功实现的主要原因;颗粒污泥SBR的单周期反应过程可依次划分为COD迅速降解阶段、第一过渡阶段、氨氮去除优势阶段、第二过渡阶段和饥饿阶段5部分;另外,研究中还发现进水COD对颗粒污泥的形成和亚硝化过程的实现具有重要贡献.