不同分离装置对小型上流式厌氧污泥床反应器流场的影响

【目的】通过对四种不同结构的分离装置进行流场分析,探讨它们对小型上流式厌氧污泥床(UASB)反应器内部气液流动性的影响。【方法】采用气液两相流模拟方法,对UASB反应器中的三相分离区域进行详细的流场模拟。通过比较不同分离装置结构下,分离区的涡旋分布、液体的流速与流向、气体体积分数分布、气体收集率的变化,深入分析它们对实验室规模UASB内部气液流动性的影响。【结果】四种分离装置的涡旋分布存在差异性。1)直筒型装置的沉降区存在较大涡旋,而插口型装置的沉降区无涡旋分布。锥口型与挡板型装置的差异在于后者的斜板与集气罩间存在小涡旋。2)锥口型、挡板型、直筒型分离装置在截面(Y=0.09 m、Y=0.125 m)上均呈现为下降流,插口型为上升流。3)四种分离装置在相同截面的液体垂直方向流速大小表现为插口型>直筒型>锥口型>挡板型。对于气体体积分布而言,锥口型和挡板型装置在集气罩内出现了气体聚集,这意味着气体更易从出口处释出。4)四种分离装置的气体收集率存在明显差异,具体表现为挡板型>锥口型>直筒型>插口型。【结论】分离装置的结构对反应器内涡旋分布、液体的流速与流向、气体体积分数分布、气体收集率均具有显著影响。挡板型分离装置可有效改善液体流动,并显著提高气体收集率。这一发现对于实验室规模UASB的进一步设计和优化具有重要的指导意义。

上流式厌氧反应器对污水处理的研究

为了高效治理污水,提取污水中含有的能量,采用上流式厌氧反应器,在4℃条件下对污水处理进行研究,并对污水的氧化还原和气体生成以及能量平衡进行分析。结果表明:①氧化还原电位(ORP)在42天后降低至厌氧环境的水平,上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧膜生物反应器(AnMBR)的氧化还原电位降低率分别约为-1.32和-1.48/d;②UASB和AnMBR系统均能够有效去除COD,相对传统的中温接种物,使用冷适应接种物有显著的适应优势;③AnMBR和UASB的甲烷生产速率均随着时间呈上升趋势,系统运行中使用纤维膜时,采用UASB可提高甲烷生产率。

大中型湿垃圾半干法全混式厌氧反应器的运行性能、微生物特性及经济性评价

随着湿垃圾产生量的持续增加,大中型高效湿垃圾厌氧发酵工程发展迅速。以上海某生态园有机质固废处理项目为研究对象,对项目中有效容积分别为7160、4150 m^(3)的大型、中型半干法全混式厌氧反应器(CSTR)的运行性能及微生物群落结构特征等进行了系统研究。结果表明,稳定运行期间,大型、中型半干法CSTR平均有机负荷总体接近,平均值分别为2.02、2.04 kg/(m^(3)·d);大型半干法CSTR平均产沼率为914 Nm^(3)/t(以进料中单位质量挥发性固体(VS)产生的标况下沼气体积计,下同),显著高于中型半干法CSTR的696 Nm^(3)/t(P<0.01)。两种规模CSTR中的污泥浓度、上清液溶解性化学需氧量(SCOD)和挥发性脂肪酸等均无显著差异,SCOD去除率均可达90%以上。两种规模的CSTR中,微生物在门水平上的多样性分布无显著差异(P>0.05),均以厚壁菌门、盐杆菌门、拟杆菌门为主。大型、中型半干法CSTR进料收益分别为91.3、62.8元/m^(3),随着反应器规模的扩大,经济效益明显提升。

厌氧序批式反应器处理垃圾渗滤液及产甲烷特性研究

为研究厌氧序批式反应器(ASBR)处理垃圾渗滤液的效能与机制,依次考察了不同进水浓度下ASBR运行过程中有机物的去除效率、甲烷转化和污泥特性。结果表明:随着进水浓度的提升,ASBR表现出较高的垃圾渗滤液预处理效能,当进水COD为13000 mg/L,运行周期为12 h时,ASBR对COD的去除率稳定在90%以上,甲烷转化率可达到0.352 L/gCOD。垃圾渗滤液在厌氧消化过程由于氨氮的作用能产生一定的碱度,ASBR出水pH高于进水,稳定在7.0~7.2,且可抵消挥发性脂肪酸积累导致的酸化,增加系统的缓冲能力。ASBR预处理高浓度垃圾渗滤液具有较高的稳定性,可实现较高的甲烷产率。

一种餐厨垃圾干式厌氧反应器的优化研究

传统干式厌氧反应器存在加热温差较大的缺点,为此本文提出腔道式搅拌加热系统的优化设计方案。通过中试实验,明确该优化设计可以明显缩小反应器的温差,为干式厌氧器的稳定运行提供基础条件。

全混合上流式厌氧污泥床反应器的研究

全混合上流式厌氧污泥床反应器的研究朱建湘（湖南省农村能源办公室）目前，国内外用于厌氧处理有机废水的高效发酵装置主要有上流式厌氧污泥床反应器（ＵＡＳＢ）和上流式厌氧过滤器（ＡＦ）等。这些装置的有机负荷率是一般常规发酵装置的几倍。但是用于直接处理粪便时，...

利用序批式生物膜反应器启动厌氧氨氧化研究

研究了在缺氧条件下利用序批式生物膜反应器(SBBR)快速启动厌氧氨氧化过程,并考察了该过程中反应器的脱氮效率、厌氧氨氧化现象、生物膜性质及微生物群落的变化.从第60d开始出现ANAMMOX现象,经过100多天的启动,最高总氮负荷达0.67kg-N/m3 d,总氮去除率达到87.3%.生物膜厚度和污泥颜色、形态发生明显变化,厌氧氨氧化菌的相对含量达到40%以上,成为反应器的优势菌种.本研究表明SBBR是一种高效启动厌氧氨氧化的生物反应器.

填料式折流板厌氧反应器处理啤酒废水

对填料式折流板厌氧反应器(ABR)处理啤酒废水进行了研究,进行了系统的稳定运行性能试验,系统的二次启动性能及与普通折流板厌氧反应器的对比试验等。结果表明:填料式折流板厌氧反应器对COD去除有明显的作用,COD去除率平均高达75%。二次启动达到稳定耗时更短,通过与普通ABR反应器作对比试验,得出带有填料的ABR反应器无论在启动过程和稳定运行阶段都表现出比ABR更好的效果,具有更高的稳定性。

复合厌氧折流板反应器-廊道式人工湿地系统运行效果

该文采用复合厌氧折流板反应器-廊道式人工湿地(Combined Anaerobic Baffled Reactor and Corridor Constructed Wetland,简称CABR-CCW)系统进行生活污水处理试验,系统分析了CABR-CCW系统的COD去除效果、脱氮除磷效果及水生植物在人工湿地系统中的作用。监测了2006年4月到2007年1月期间复合系统的运行效果,结果显示:CABR-CCW系统稳定运行后,污水日处理量为5m3,HRT约为50h,夏秋季CODCr平均去除率为78.9%,NH3-N平均去除率为89.29%;在不改变日处理量的情况下,冬季CODCr平均去除率约56.6%,NH3-N去除率下降幅度较大,但保持在47%以上。由于CCW采用了煤渣、页岩等高吸附磷的基质,磷去除率始终保持在83.6%以上,夏秋季由于CCW水生植物吸收,去除率高达92.3%,表明磷的去除主要依靠CCW基质的吸附,而且基质吸附能力仍未达到饱和,但已表现出下降趋势。廊道式人工湿地水生植物的长势对NH3-N的去除有显著影响,对磷的去除效果影响不大。

厌氧序批式反应器培养厌氧氨氧化污泥

为从厌氧序批式反应器中接种好氧硝化污泥,对厌氧氨氧化污泥的培养进行了研究.采用含氮模拟废水,在进水pH值为7.2-7.8、温度为(30±1)℃的条件下运行142d,成功培养出厌氧氨氧化污泥.实验结果表明:在水力停留时间为1.2d、总氮容积负荷(以N计) 为0.4318kg/(m3·d)时,总氮去除率最高达到93.3%,平均为80.5%;氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高达到93.9%和99.8%,平均为81.2%和85.7%;氨氮和亚硝酸盐氮去除的比例(摩尔比)为1:(1.387±0.024),反应器内主要发生厌养氨氧化反应,说明采用厌氧序批式反应器是培养厌氧氨氧化污泥的一条途经.

新型厌氧处理工艺——厌氧迁移式污泥床反应器

介绍了新型厌氧处理工艺———厌氧迁移式污泥床反应器(AMBR)的基本构造、工作原理、主要性能和颗粒污泥的培养。AMBR工艺是在升流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧序批式反应器(ASBR)两种工艺的基础上开发的,因而它具有运行方式灵活、结构简单、处理效果好、耐冲击负荷能力强和甲烷产率高等优点。

厌氧序批式反应器的厌氧氨氧化工艺启动运行

在厌氧序批式反应器中接种好氧硝化污泥,进行了培养厌氧氨氧化污泥的研究。在进水pH值为7.2～7.8,温度为30±1℃的条件下运行142d,成功培养出厌氧氨氧化污泥。反应器内的污泥量(以VSS计)由原来的9.90g/L增加到18.99g/L,水力停留时间为1.20d,总氮容积负荷为0.4318kg/(m·3d)时,总氮去除率最高达到93.3%,平均为80.5%,氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高分别达到93.9%和99.8%,平均去除率分别为81.2%和85.7%,氨氮和亚硝酸盐氮去除的比例为1∶1.387±0.024。对该工艺优化实验研究表明,适宜pH值为7.2～7.8,最适宜温度为35℃;且适度强化反硝化作用有利于提高反应器的脱氮性能。

浸没式厌氧膜生物反应器膜污染及控制进展

叙述了浸没式厌氧膜生物反应器(SAnMBR)的膜污染机理及过程、膜污染的影响因素及其防治方法等,归纳了防治SAnMBR膜污染的有效措施。SAnMBR的运行模式决定了膜污染对其影响将比其他MBR技术(如好氧MBR和外置式An MBR等)更为关键。认为今后的研究中,需要综合考虑废水的水质特征、微生物代谢、操作条件等多种因素以减缓膜污染;从机理上了解污染途径与种类,优化膜通量、气体冲刷、投加填料等操作条件以及选择合适的膜组件和布置方式将是SAnMBR得以可持续、经济有效、稳定运行的保证。

硝基苯降解菌在厌氧序批式反应器中处理硝基苯废水的应用

通过接种硝基苯降解菌于厌氧序批式反应器 (ASBR) ,研究静态试验条件下和厌氧序批式工艺对硝基苯的降解规律 .研究表明 ,应用生物强化技术处理硝基苯废水 。

厌氧序批式反应器(ASBR)处理循环水养殖系统固体有机物的研究

在HRT为20 d,水温(35±1)℃的条件下,探讨了厌氧序批式反应器(ASBR)处理循环水养殖系统中产生的固体有机物(残饵和粪便)的可行性和处理效果。结果表明,在第53～59天,系统出现"洗泥"现象导致出料中各项指标出现波动。整个反应过程中pH稳定在7.01～7.45,反应器内活性污泥VSS/SS由接种时的29.28%增加至反应结束时的44.12%。在第117天系统开始产气,TCOD产气量为0.013～0.022 L.g-1。该类固体有机物经厌氧消化后有效体积减少了93.75%,有机物含量减少了41.61%,取得了一定的减量化、稳定化的效果。

DO在厌氧序批式生物膜反应器中对厌氧氨氧化反应启动的影响

考察了DO在厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR)中对厌氧氨氧化反应启动过程的影响。结果表明,当进水采用高纯氮气进行除DO处理后进入ASBBR时,ASBBR很快以厌氧氨氧化反应为主,运行13d后,NO3--N生成量、NO2--N去除量、NH4+-N去除量比开始围绕0.25∶1.30∶1.00上下小幅波动,运行100d后的总氮容积去除负荷为1.560kg/(m3·d);当进水不除DO处理进入ASBBR时,从运行的第57天开始,ASBBR内才表现出明显的厌氧氨氧化反应特性,运行到第73天时,NO3--N生成量、NO2--N去除量、NH4+-N去除量比开始围绕0.21∶1.20∶1.00上下小幅波动,运行的93～100d,总氮容积去除负荷稳定在较高水平,最高可达1.090kg/(m3·d);进水不除DO处理时,会使厌氧氨氧化反应启动迟缓;无纺布作为生物载体,具有较强的抗水力负荷和基质(NH4+-N、NO2--N)负荷能力。

上流式厌氧污泥床反应器用于黑水预处理

采用上流式厌氧污泥床反应器（UASB）对黑水进行厌氧预处理,探讨了温度和水力停留时间（HRT）等条件对黑水中有机物的去除转化规律和产甲烷性能的影响.结果表明,厌氧预处理对黑水中有机物去除效果良好,总化学需氧量去除率均在80％左右,悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量去除率均分别在90％和40％以上.在HRT为10～30 h,总化学需氧量容积负荷率为1.0～2.4 kg· m-3 ·d-1条件下,水温主要影响溶解性化学需氧量的去除效果;除温度外,截留悬浮物水解酸化的另一限制因素是进水溶解性化学需氧量质量浓度.研究认为,采用UASB反应器厌氧预处理黑水的HRT不应低于30 h、水温为30℃左右,该条件下总化学需氧量、悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量的去除率分别达到79.1％、91.6％和42.1％,厌氧预处理的出水生化需氧量与化学需氧量的质量浓度比提高到0.60.

基于阶段式多相厌氧消化系统(SMPA)的厌氧反应器的新发展

阶段式多相厌氧处理系统(SMPA-system)能适应各种温度条件下多种废水(包括含难降解化合物的废水)的处理,是最有前途同时也急需进一步发展的废水处理系统。本文详细介绍了基于SMPA系统的几种最新的厌氧反应器:PABR,USSB及IC反应器的结构、特点及国内外的研究现状。

厌氧序批式反应器(ASBR)工艺特性初探

以蔗糖为基质 ,小试规模对厌氧序批式反应器的工艺特性进行了初步探讨。研究了有机负荷、冲击负荷、进水时间 /出水时间以及搅拌对COD去除率的影响 。

气升式环流生物反应器处理废水厌氧过程研究

采用气升式环流生物反应器处理模拟废水。周期性通入空气和氮气来实现厌氧-好氧交替过程。对厌氧-好氧过程和普通好氧过程进行了对比,研究了厌氧处理时间和曝气速率对生物除磷效果的影响。结果表明,厌氧过程可以显著地增强生物除磷效果,与普通好氧过程相比,在进水总磷质量浓度为10mg/L时,磷的去除率可以提高30%,而COD的去除基本不受影响;适当延长厌氧处理时间和适当增大厌氧过程曝气速率可以改善厌氧环境及活性污泥性能,提高磷的去除率。