气提式内循环硝化反应器运行性能的研究

气提式内循环反应器具有很好的生物硝化性能 ,能承受高进水氨浓度 (78 49mmol L) ,具有高容积转化效率 (16 3 18mmol L·d) ,运行性能稳定 (氨去除率保持在 94 42 %以上 )。在气提式内循环反应器的运行过程中 ,可产生硝化颗粒污泥。颗粒污泥开始出现的时间约为 45d ,颗粒污泥的粒径平均值 0 83mm ,沉降速度 5 5 5 3m h ,氨氧化活性 0 95mmol (NH+4 N) g(VS)·d。硝化颗粒污泥也具有厌氧氨氧化活性 ,氨氧化速率 0 2 3mmol (NH+4 N) g(VS)·d ,亚硝酸还原速率 0 2 4mmol (NO-2 N) g(VS)·d。

气升式生化反应器提高衣康酸产酸率的研究

测定了气升式生化反应器的相关参数,建立了相应的传氧方程。采用不同生化反应器进行衣康酸发酵．结果表明，采用气升式生比反应器与机械搅拌罐相比，提高产酸14％，提高转化率16％，生产能力提高38％。

接种密度、培养基中蔗糖和活性炭浓度对生物反应器内大花蕙兰原球茎增殖的影响

为了探明生物反应器内大花蕙兰原球茎增殖生长的影响因素,为大花蕙兰种苗生产中大量培养繁殖材料提供理论依据,以大花蕙兰茎尖诱导的原球茎为外植体,研究了接种量、蔗糖浓度、活性碳浓度对5 L气升式反应器内原球茎增殖和生长的影响。结果表明,大花蕙兰原球茎在5 L反应器内增殖时,接种量为20 g的处理原球茎鲜重显著优于10 g和30 g接种量处理;添加蔗糖30 g/L处理对大花蕙兰增殖生长有促进作用;活性炭浓度0.25 g/L处理原球茎的生长良好,高于0.25 g/L抑制原球茎的生长,增殖系数为7.5。利用5 L气升式生物反应器培养原球茎,接种量为20 g、蔗糖浓度为30 g/L、活性炭浓度为0.25 g/L时,大花蕙兰原球茎增殖较快,生长较好。

气升式内循环蜂窝陶瓷反应器降解2,4-二氯酚的研究

从以 2 ,4 二氯酚 (2 ,4 DCP)长期驯化的好氧活性污泥中分离出一株以 2 ,4 DCP为唯一碳源的菌种 ,将这种菌固定在气升式内循环蜂窝陶瓷反应器内 ,研究了此反应器在半连续流运行时 ,对 2 ,4 DCP单基质及其与苯酚共基质时对污染物的降解情况及降解动力学 .结果表明 ,2 ,4 DCP单基质时 ,反应器对氯酚的去除效果随着实验次数的增加而加快 ;2 ,4 DCP与苯酚共基质时 ,苯酚的降解速率随着半连续流实验次数的增加而加快 ,而氯酚的降解速率则表现出下降的趋势 .此外 ,还研究了此反应器在连续流运行时对 2 ,4 DCP的降解 ,水力停留时间为6h ,进水 2 ,4 DCP浓度为 6 9～ 1 0 2 4mg/L ,系统稳定状态对 2 ,4 DCP平均去除率为 96 5 % .运行中间断性以乙酸钠和蛋白胨作碳源替代 2 ,4 DCP 。

利用生物反应器接触培养法增殖笃斯越橘丛生苗

笃斯越橘（Vaccinium uliginosum）又称蓝浆果,属杜鹃花科（Ericaceae）越橘属（Vaccinium）（李亚东,2001）,广泛分布于北半球。中国野生笃斯越橘资源主要分布在大兴安岭、小兴安岭地区（李亚东等,2001）。笃斯越橘果实具有营养保健作用（李亚东等,2004）,包括消除眼睛疲劳、软化血管、

一体式膜-生物反应器降低能耗的中试试验

基于气升式内循环反应器原理,对一体式膜-生物反应器结构进行了优化设计,构建了处理量为15.6m3/d的中试装置.通过水动力学特性的考察,得到中试装置的经济曝气强度为96m3/(m2·h);通过经济曝气强度条件下的临界通量试验,得到污泥浓度小于13g/L时的膜临界通量区域为30～35L/(m2·h).由此确定了中试装置连续运行的操作参数,实现了次临界通量[30L/(m2·h)]条件下处理城市污水的稳定运行.能耗分析显示,该中试反应器的气水比为21:1,有效单位产水能耗为0.42kW·h/m3.

提高发酵过程乙醇分离效率的新型反应器

设计了一种新型的带侧臂循环的气升式反应器,该反应器可以有效地把真空闪蒸发酵和汽提发酵2项技术结合起来。实验结果表明,与单独的汽提和闪蒸过程相比,利用此反应器进行同步汽提闪蒸操作,大大提高了乙醇的移出效率,从而进一步提高了发酵强度。

气提式内循环生物反应器处理高浓度含氨废水的研究

试验了气提式内循环生物反应器常温处理高浓度含氨废水的性能。结果表明 ,当地最低气温高于 2 0℃ ,能满足硝化反应的要求。测得反应器的总传氧系数 ( KLa)为 0 .191L.min-1(自来水 )和 0 .175L/ min(模拟废水 ) ,求得α和β值分别为 0 .916和 0 .698。试验证明气提式内循环生物反应器具有出色的硝化潜能。

降解苯胺和氯苯胺类污染物好氧污泥颗粒化及微生物种群结构分析

以序批式气提生物反应器（SABR）为平台,研究了苯胺和氯苯胺类有毒有机废水处理过程好氧污泥颗粒化。结果表明,通过缩短污泥沉降时间、逐步提升目标污染物进水负荷,反应器连续运行3个月,最终在污泥沉降时间5min、COD负荷1.0-3.6kg/（m^3.d）、苯胺和氯苯胺负荷1kg/（m^3.d）条件下实现污泥颗粒化,COD、苯胺和氯苯胺去除率分别稳定在90%、99.9%以上;获得的成熟好氧颗粒粒径在0.45-2.5mm,SOUR稳定在150mgDO/（gVSS·h）以上,颗粒污泥EPS中PN含量为28.0±1.9mg/gVSS,PN/PS比值为6.5mg/mg,苯胺类比降解速率达0.18g/（g·d）;应用PCR-DGGE分子指纹图谱技术分析了稳定运行的颗粒化反应器内好氧污泥微生物种群结构,结果表明好氧颗粒内主要细菌分属β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria及Flavobacteria等类群,优势菌为Pseudomonas sp.、Flavobacterium sp.;与已获得的降解氯苯胺好氧颗粒相比,苯胺存在下培养获得的好氧颗粒污泥微生物菌群结构更为丰富。

新型生物反应器结构研究进展

生物反应器是生物工程的核心设备,其结构的合理性直接决定反应器生物加工的效率。生物反应器的研究一直是生物工程的核心问题之一。随着青霉素的工业化生产,机械搅拌式生物反应器应运而生,此后,随着动植物细胞培养,高等真菌培养,藻类培养等生物过程的发展,人们相应开发了大量的生物反应器,其中以机械搅拌式生物反应器和气升式生物反应器尤为突出,总结了近年来文献报道的新型生物反应器,主要阐述了机械搅拌式和气升式两类生物反应器结构的研究进展,对目前国内外报道的11种新型反应器典型结构进行了总结与分析。

昆虫病原线虫的生物反应器培养

本文在摇瓶培养的基础上，应用气升内环流反应器、鼓泡式反应器和机械搅拌通气反应器进行昆虫病原斯氏线虫Ａ２４品系的液体培养研究。结果显示，气升内环流反应器最适合于线虫的培养，不仅产量高而且线虫侵染率亦高。同时在气升式反应器中研究了通气强度对线虫培养的影响，得出最佳培养条件，即前期通气量１．０ｖｖｍ，中期通气量０．８ｖｖｍ，后期通气量１．５ｖｖｍ。

甘薯原料气升式生物反应器发酵生产单细胞蛋白

以甘薯为原料，采用少孢根霉ＡＳ３．４３９２与树状假丝酵母混合发酵工艺，在无筛板、带一块和带二块筛板的气升式生物反应器中发酵４８ｈ后的干基粗蛋白的含量分别为４６．４％、４７．１％、４７．７％。试验结果表明，气升式生物反应器的发酵结果优于机械搅拌式生物反应器，而带筛板的气升式生物反应器又优于不带筛板的气升式生物反应器。在氧传递性能考察中。

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。

气升循环分体式膜生物反应器污水处理与回用技术

介绍了一种新型膜生物反应器———气升循环分体式膜生物反应器污水处理和再生回用技术。该技术膜单元和生物单元分置 ,生物单元和膜单元间的水力循环利用气升动力 ,无需循环水泵 ,系统具有维护方便、运行能耗低和建设投资省等特点。采用该技术处理生活污水和厕所污水 ,处理水质可达到建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ2 5 1 89)。给出了该技术处理生活污水和厕所污水的工程建设投资指标、水处理成本和水处理能耗指标 ,处理能耗 0 6～ 0 8kWh/m3 。该新型膜生物反应器污水再生回用技术具有良好的市场应用前景 ,技术经济可行。

假丝酵母处理味精废水

利用从味精废水中筛选出的一株高活性假丝酵母Ｙ－１０进行味精废水处理．对ｐＨ、温度、接种量、装液量、处理时间等工艺条件进行了研究，确定最佳条件为：ｐＨ５．４，温度３０℃，接种量１０％．在最佳条件下应用新型气升式双向内环流动态反应器培养假丝酵母Ｙ－１０处理味精废水，废水ＣＯＤ去除率达９５．１％，菌体干重达２２．６２ｇ／Ｌ．

霍山石斛类原球茎在气升式反应器中补料培养合成多糖

在10 L气升式反应器中进行了霍山石斛类原球茎悬浮培养．研究了接种量、通气量、碳、磷等营养成分对霍山石斛类原球茎生长和多糖合成的影响．在接种量为100 g/L(鲜重)、通气量为0．5 L/min时,30 g/L的蔗糖、2．5 mmol/L的磷酸盐有利于类原球茎生长,而0．312 mmol/L的磷酸盐有利于多糖积累．根据霍山石斛类原球茎生长和多糖积累的动力学特性,提出了两步培养方式,采用补料策略,确定了最佳补料时间．结果表明,采用两步培养,生物量达46．7 g/L(干重),是一步培养的1．5倍,多糖产率达8．15g/L,是一步培养的2．6倍．

螺旋藻培养条件响应面法优化的研究

本研究设计了用于螺旋藻培养的新型气升式光生物反应器,并用响应曲面法对其培养条件进行优化。试验选取影响螺旋藻生长的四个关键因素即光照强度、通气量、培养时间和接种量,并对其最佳水平范围进行研究,建立了以藻体干重为响应值的二次多项式方程。试验结果表明,四个因素对藻体生长的影响大小依次为光照强度、培养时间、装液量、通气量;对方程解逆矩阵可知,当光照强度、通气量、培养时间和接种量分别达最佳水平4400lx、212.2L/h、8.8d和7.2L时,DW最大值为1.277g/L。

新型气升式反应器中浸没/非浸没周期对水母雪莲细胞培养的影响

应用新型周期浸没气升式反应器,进行了水母雪莲细胞的浸没悬浮和非浸没静置交替循环培养,研究了培养过程中的关键条件—浸没/非浸没周期对水母雪莲细胞生长、黄酮合成及细胞聚集体调控的影响,发现5min/4h为最佳的循环周期。在此循环周期下,当通气量为40L/h、接种量(干重DW)为2～3g/L时,经20d的培养,细胞聚集体分布最佳,细胞干重达9.6g/L,黄酮类化合物的含量及黄酮类化合物的产量分别可达35.2mg/g(DW)及338mg/L。

环隙气升式生物反应器三维CFD建模与仿真

气升式生物反应器被广泛地用于低耗氧微生物发酵过程中,如维生素C的发酵生产。采用计算流体力学对一个缩小的、工业环隙气升式生物反应器内的流体流动进行了建模与仿真,寻找该反应器内流体流动状态的规律。结果表明,在通气量比较小的情况下,生物反应器内的流体流动是极为复杂的,气含率分布和液体速度分布都存在着很大的不均匀性。但通过三维CFD仿真可以近似地确定流态接近CSTR和PFR的区域,从而为简化的CSTR-PFR组合流动模型的建模提供依据。

气升式生物反应器强化传质与节能研究

从强化传质与节约能耗两方面概述了近年来国内外在气升式生物反应器结构参数的优化、静态混合／分散内件的研究、操作参数的优化及发酵液溶氧特性的改变诸方面的研究工作，提出了今后的研究方向。