厌氧消化工艺的金属抑制现象

厌氧消化是一种非常有用的废物处理方式,既能实现污染控制,又可回收能源,具有多种优势。而金属抑制是导致厌氧消化工艺运行不稳定的重要原因之一。综述了厌氧消化工艺金属抑制相关研究进展,分析了抑制机制,总结了其影响因素,并提出了解毒对策。分析表明,由于所用接种污泥、废物成分、试验条件和方法各不相同,金属抑制效应也各异。微生物驯化以及在厌氧消化前采取沉淀、吸附和螯合等方法,可减弱金属的抑制作用,从而显著改善废物处理的效率。

重金属对厌氧氨氧化工艺的影响

厌氧氨氧化(anammox)是一种新型废水生物脱氮工艺,因其高效低耗的优势,在废水生物脱氮领域具有广阔的应用前景.然而废水中存在的重金属对anammox菌产生抑制甚至毒害作用,制约了anammox工艺的推广应用.文章结合厌氧氨氧化菌自身优势和受限条件,综述了重金属对厌氧氨氧化菌的短期、长期影响,探讨了其作用机理,并据此提出调控策略.

“环境监测”课程思政项目化教学改革与实践

新形势下,高校课程思政建设要求深入挖掘各类课程和教学方式中蕴含的思政元素,树立正确的思想意识,提高思想政治水平,实现课程育人目标。以“环境监测”课程思政改革为例,为课程实现立德树人根本任务进行顶层设计,挖掘思政元素,制定课程思政教学目标。在原有项目化教学和慕课教学的基础上,将思政元素融入教学项目,并根据学生日常思想观念和行为规范改进评价课程思政教学效果,对教学活动设计、课程思政点融入进行持续改进,帮助学生树立社会主义核心价值观,增强环保意识和职业素养。

厌氧氨氧化反应器性能的稳定性及其判据

The stability of performance of anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) reactors was studied and the indices of performance stability were compared.The results showed that under different types of shock load, the reactors with different configurations displayed different stability.The biofilm reactor stood first in stability towards substrate shock load, followed by anaerobic sequencing batch reactor (SBR) and the granular sludge bed.And the biofilm reactor took the first place towards hydraulic shock load, followed by the granular sludge bed and SBR.The three ANAMMOX reactors were more tolerant to hydraulic shock load than to substrate shock load.When different kinds of stability assessment indices(i.e., sensitivity ratio, mean variance ratio and derivative regression function) were used, inconsistent assessment conclusions were reached.It was suggested that the mean deviation ratio and derivative regression function were more effective and universal.

盐度对Anammox的短期影响研究

采用批次试验,研究盐度对厌氧氨氧化(Anammox)反应的短期影响,并考察添加甜菜碱对Anammox菌抗高盐胁迫的作用。结果表明不同类型的无机盐对Anammox的抑制程度不一,相同摩尔浓度下抑制程度为Na2SO4>KCl>NaCl。并发现渗透压对Anammox活性半抑制值为1.24 MPa,不同无机盐下Anammox活性不一的主要原因是不同离子的作用。低浓度的盐(NaCl浓度≤10 g L 1)可以激活Anammox,5 g L 1NaCl作用下,比厌氧氨氧化活性(SAA)提高了49%;高浓度的盐会抑制Anammox,在NaCl浓度为50 g L 1时,厌氧氨氧化菌活性较低,比厌氧氨氧化活性(X)仅为17%。30 g L 1NaCl作用下添加1 mmol L 1的甜菜碱可有效减轻盐度抑制,比污泥厌氧氨氧化活性较对照(30 g L 1NaCl,无甜菜碱)提高了22.6%。

改进型气升式内环流硝化反应器氧传递特性的研究

在废水处理领域，气升式内环流硝化反应器有着较好的应用前景；但其氧传递性能有待进一步改善。通过调整导流简直径以及导流简内静态混合元件的个数，试验了反应器结构对氧传递特性的影响。研究发现，当导流简直径取5．5cm，并在导流简内安装13个静态混合元件时，这种改进型硝化反应器的氧传递能力显著提高。在表观气速为5．05～23．80cm·s^-1。的条件下，测得氧传递系数为0．151～0．778min^-1，充氧能力为7．84～42．80g O2·h^-1，容积供氧能力为2．00-10．93kg O2·m^-3·d^-1，氧转移效率为39．2％～48．1％，氧转移动力效率为3．2～4．0kg O2·（kW·h）^-1,相对于普通气升式内环流硝化反应器，改进型内环流硝化反应器的氧传递系数、充氧能力、氧转移效率和氧转移动力效率都提高72.5％。根据Higbie渗透模型和Kolmogoroff各向同性理论，建立了氧传递系数与相关参数的关联式，预测值与试验结果相吻合，两者的相对误差为9．15％。

环境和水质条件冲击下厌氧生物反应器的稳定性研究进展

稳定性是废水厌氧生物处理系统的重要特性,环境和水质条件变化是常见的失稳致因。主要探讨了稳定性的内涵和表征参数,分析了环境和水质条件冲击下反应器运行失稳的机理和表现,剖析了稳定性的影响因素,指出厌氧反应器抗环境和水质条件冲击能力受系统特性和冲击特点双重因素制约。

厌氧氨氧化固定床反应器脱氮性能和过程动力学特性

进行了厌氧氨氧化固定床反应器的运行性能试验,分析了其过程动力学特性。接种反硝化污泥,用模拟废水可成功启动该反应器。当进水总氮浓度为608mg·L-1,水力停留时间为2h,总氮负荷为7.34kg·m-3·d-1时,反应器获得最大基质去除速率6.11kg·m-3·d-1。二级动力学模型和改进的Stover-Kincannon模型均适用于非基质抑制状态下的厌氧氨氧化反应器过程模拟。Stover-Kincannon模型动力学分析表明,这种反应器的最大基质去除速率可达12.4kg·m-3·d-1,具有较大的脱氮潜能。

厌氧氨氧化反应器快速启动方法的探讨

厌氧氨氧化工艺因其低处理成本,被认为是很有应用前景的脱氮技术。介绍了接种颗粒污泥快速启动厌氧氨氧化反应器的方法。结果表明,接种各类颗粒污泥有利于厌氧氨氧化颗粒污泥的形成,可以缩短厌氧氨氧化反应器的启动时间,且启动后的反应器运行稳定,效能优良。说明了该快速启动方法有深入研究和开发的价值。

厌氧氨氧化反应器的稳定性及其模糊评价

采用统计学和模糊数学方法对厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应器的运行稳定性进行了定量的对比研究．结果表明：同一构型的反应器对不同类型的冲击负荷具有不同的效应，基质浓度冲击下反应器的稳定性参数值是水力负荷冲击下的1．68～5．44（平均为2．9）倍；ANAMMOX反应器的抗水力负荷冲击能力明显强于抗基质浓度冲击能力；不同构型的反应器对同一类型的负荷冲击也有不同的响应；颗粒污泥床的抗基质浓度；中击能力最强，生物膜反应器次之，厌氧序批式反应器（SBR）最弱；SBR的抗水力负荷冲击能力最强．颗粒污泥床次之，生物膜反应器最弱．模糊综合评价表明，颗粒污泥床的抗冲击负荷能力最强，生物膜反应器次之，SBR最弱．

好氧污泥颗粒化机理及其影响因素

好氧颗粒污泥活性高,沉降性好,是提高生物反应器效能的重要物质.本文结合作者的研究经验和国内外的研究成果,对好氧颗粒污泥的形成机理及其主要影响因素进行了剖析,认为好氧颗粒污泥的形成是一个长期而复杂的微生物生态学过程,好氧颗粒污泥的形成、发展和成熟过程可分为5个不同的阶段,复杂而有序的食物网是颗粒污泥具有高活性的重要原因.接种污泥、营养成分、环境条件、反应器构型以及运行工况对颗粒污泥的形成和性状具有重大的影响.

污泥颗粒化快速启动厌氧氨氧化反应器的探讨

厌氧氨氧化工艺处理成本低,被认为是有应用前景的废水脱氮技术。但是,厌氧氨氧化菌生长缓慢,厌氧氨氧化反应器启动困难。探讨了几种快速启动厌氧氨氧化反应器的方法,包括投加颗粒污泥、惰性载体、絮凝剂及多价阳离子等,并对其作用机理进行了分析。

新型内构件内循环三相流化床流体力学和氧传质特性的研究

对一种导流筒内置静态混合元件的改进型内循环三相流化床 (MITFB)的流体力学和氧传质特性进行了试验研究。结果表明 :相对于普通流化床 (CITFB) ,MITFB上升区气体含率增大 1 8— 3 7倍 ,体积氧转移系数KLa和氧转移效率EA 值平均增大 72 5 % ;而液体循环流量则减小了 2 5 6 %— 37 0 %。上升区气含率和液体循环流速可分别用Fan公式和Chisti公式预测 。

厌氧消化工艺的氨抑制现象

对厌氧消化工艺氨抑制的相关研究进展作了综述,对氨抑制的机制进行了剖析,对其影响因素进行了总结,并提出了工程对策。结果表明,由于所用接种污泥、废物成分、试验条件和方法各不相同,氨抑制效应也各异。微生物驯化以及在厌氧消化前采取多种方法,可促成氨的去除或与其他毒物相互抵消毒性,从而显著改善废物处理的效率。

负荷冲击下厌氧生物处理系统的稳定性

稳定性是废水厌氧生物处理系统的重要特性。探讨了稳定性的内涵和表征参数,分析了负荷冲击下系统失稳的机理和表现,剖析了稳定性的影响因素。结果表明:冲击负荷对厌氧系统有重大影响,其典型影响体现在运行性能恶化、挥发性脂肪酸累积、pH值和碱度下降、产气量和产气成分变化、污泥流失等方面。厌氧系统抗负荷冲击能力受各种系统特性和冲击特点制约。在此基础上,提出了增强厌氧系统稳定性的对策。

三相逆流湍动床气液传质性能的研究

由空气-水（清水/废水）-中空玻璃珠构成三相体系，在表观气速0．53～10mm·s^-1、固含率为0～0．3、表观液速0～0．2mm·s^-1的条件下，采用溶氧仪研究了三相逆流湍动床的气液传质性能，考察了操作参数和液体性质对液相容积传质系数kLa的影响。结果表明，在所试条件下，kLa为0．0456～1．414min^-1。kLa随着表观气速和表观液速的增加而增加，随着固含率的增加先增加后减小，0．05～0．08为反应器传质的最优固含率条件。液体性质对kLa有重大影响，高浓度模拟废水和工业废水中的kLa比清水中的kLa分别减小39．0％和50．9％。研究结果可为后续逆流湍动床废水生物处理过程分析与模拟提供传质基础数据。

改进型气升式反应器能耗的研究

首次研究了操作条件和反应器结构(导流筒直径和静态混合元件数)对改进型气升式反应器功耗的影响。结果表明,优化导流筒结构可以实现节能降耗。曝气量相同时,在导流筒直径为4.0cm,静态混合元件数为39的条件下,改进型反应器的功耗最小,比普通反应器平均降低23.6%。达到相同供氧能力时,在导流筒直径为5.5cm,静态混合元件数为13的条件下,改进型反应器的功耗最小,比普通反应器平均降低43.9%。在改进型反应器中,升流区功耗最大,占70%～80%;底隙区次之,占20%左右;气液分离区最小,小于10%;降流区功耗可以忽略不计。最大体积功耗出现在底隙区。升流区是解决反应器能耗问题的重点。

逆流湍动床生物膜反应器液相混合特性的研究

研究了实验室规模逆流湍动床的水力学特性。以亚硝酸钠作为示踪剂,采用刺激-响应技术,通过测定停留时间分布（RTD）,考察了反应器的内部流动状况。考察了不同固含率（0-0.3）、表观气速（1.1-8.8 mm/s）和表观液速（0.66-1.7 mm/s）对RTD的影响。研究表明,表观气速增大、固含率减小和适当提高表观液速都会使反应器返混增强,更接近CSTR。反应器死区百分率低,结构性能良好;死区百分率与表观气速和液速相关性不强,而与固含率负相关。逆流湍动床的RTD可用轴向扩散模型、等体积多釜串联模型和不同体积2釜串联模型来模拟,这些模型的特征参数Pe、N和α分别为1.25-1.79、1.46-1.67和0.74-0.90。

改进型气升式硝化反应器剪切特性的研究

研究了气升式硝化反应器的剪切特性及其影响因素．结果表明，该反应器的剪切率呈现一定的空间分布．当进气流量为430～2700L·h^-1时，反应器总体剪切率为（0．702～3．13）×10^5s^-1，升流区剪切率为（1．07～31．3）×10^5s^-1，气液分离区剪切率为（1．12～25．0）×10^5s^-1，最大剪切率出现在升流区．操作条件和反应器结构对该反应器的剪切率均有重大影响．当进气流量控制在1300～2700L·h^-1时，升流区和气液分离区的剪切率先降低后升高．剪切率与导流筒直径呈负相关，导流筒直径从4．0cm增大到5．5cm，升流区、气液分离区及总体剪切率分别降低85．5％、82．3％、80．6％．而与混合元件数成正相关，当导流筒直径为4．0cm时，较之普通反应器，改进型反应器升流区剪切率增大6．14（N=10）和7．97（N=39）倍，气液分离区剪切率增大7．18（N=10）和9．14（N=39）倍，总体剪切率增大6．35（N=10）和8．44（N=39）倍．该反应器的局部最大剪切率与总体剪切率之比（β）为3．68～7．66，采用较大的导流筒尺寸和适宜的静态混合元件数可促进剪切率的均匀分布．

味精废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究

采用厌氧氨氧化工艺(ANAMMOX)处理味精废水,结果显示,总氮容积去除负荷可达457mg·L-.1d-1,高于传统硝化-反硝化工艺,可成为传统硝化-反硝化工艺的替代技术.厌氧氨氧化菌对NO2--N的耐受范围为96.5～129mg·L-1.受基质NO2--N抑制后,厌氧氨氧化反应器难以自行恢复,将基质浓度稀释到临界浓度以下则可恢复效能.反应器对进水cNO2--N/cNH4+-N比值有一定的适应能力.在所试的进水cNO2--N/cNH4+-N比值(1.0～1.4)范围内,出水基质浓度基本保持不变.