响应曲面法对优化侧向回流一体化生物膜反应器去除氨氮的效果模拟

针对农村分散式生活污水的处理,设计了侧向回流一体化生物膜反应器,缩短了污水处理工艺流程,减小了设施占地面积。文章从优化反应器对氨氮的处理效果出发,运用Box-Behnken响应曲面法,建立了关于氨氮去除率的数学模型,以寻求反应器水力停留时间、填料填充率和气水比的最佳参数组合。响应曲面法的结果表明:影响因素的显著性顺序为填料填充率>水力停留时间>气水比,并且填料填充率与水力停留时间、水力停留时间与气水比、填料填充率与气水比的交互作用均为显著。模型预测结果表明,当水力停留时间为6.98 h、填料填充率为39.67%、气水比为7.73时,侧向回流一体化反应器对氨氮的去除率为97.70%,验证试验结果为98.09%,与模型预测值偏差仅为0.39%。

一体化生物反应器(IBR)工艺处理高浓度总氮废水的中试

针对IBR工艺对钢铁厂冷轧废水中高浓度总氮的处理展开中试研究,结果表明,在设计参数pH值≈8.0、污泥浓度MLSS≈6 000 mg/L、温度T≈30℃、回流比R≈10、好氧区溶解氧DO≈4.0 mg/L、缺氧区溶解氧DO<0.5 mg/L条件下,废水TN去除负荷高达0.08 kg TN/kg MLSS·d,去除率高达96.66%,TN、COD等各项出水指标满足后续生物膜法进水水质要求。与其他工艺相比,该工艺污泥浓度高、无内部活动件、占地面积小、操作方便,成本低廉。

一体化A/O生物膜反应器脱氮特性研究

根据传统好氧硝化和缺氧反硝化生物脱氮的工艺原理,设计并制作了一体化 A/O生物膜反应器,并就其对模拟生活污水的脱碳、脱氮处理效果进行了试验。结果表明,该一体化反应器在水力停留时间 HRT=24h时,COD的去除率达到 97%以上,硝化率和 TN的去除率分别达到92%和82%。出水NO3-N和NO2-N浓度保持在7.4mg/L和0.2mg/L左右。对各区污泥进行的硝化活性试验结果表明,该一体化反应器的缺氧区内存活有一定数量的具有硝化活性的细菌。

一体化A/O生物膜反应器低温硝化研究

采用自行设计制作的新型一体化A/O生物膜反应器，研究了温度、进水碱度对反应器硝化性能的影响．结果表明，当反应器温度控制在20，15和10℃时，硝化率分别为98％，90％和60％．此时进水COD和TN浓度分别为100—150mg／L和65—78mg／L．总氮去除率分别为50％，30％和20％．当反应器温度控制在8℃，进水中不加有机碳源，随着进水碱度的增加，硝化率从72％提高到95％，在低温下取得了良好的硝化效果．当进水碱度为280mg／L时，反应器各区出现亚硝酸盐积累，亚硝化率达到80％．详细分析了形成亚硝酸盐积累的原因．

基于竖流式一体化反应器实现自养生物脱氮研究

为了更好地实现亚硝化和厌氧氨氧化工艺联合,根据亚硝化和厌氧氨氧化微生物的生长特性设计了一种新型的自养生物脱氮反应器.通过接种亚硝化和厌氧氨氧化微生物,研究了实现该反应器自养生物脱氮的可行性和运行特性.实验结果表明,该单一反应器能够实现亚硝化与厌氧氨氧化菌的分区培养.经过104d的运行,反应器脱氮效能从0.25kg/(m3·d)上升到1.46kg/(m3·d).利用亚硝化曝气尾气和厌氧区产生的氮气实现了亚硝化液的气升回流,进气量(X)与回流量(Y)呈现出Y=2.8X-37.1的线性关系.回流比由最初的4上升到14,未对厌氧区环境产生影响,厌氧区ORP始终保持在-500mV左右.同时回流液稀释了进水氨氮浓度,缓和了基质对厌氧氨氧化菌的影响.

新型一体化生物反应器的同步脱氮除磷影响因素研究

为了提高对污水的处理效能,设计了一种新型一体化生物反应器并采用其处理生活污水,研究了DO和HRT对同步脱氮除磷效果的影响,并探讨了其实现机理。试验结果表明:在进水COD为290～510mg/L、MLSS为2500mg/L、污泥龄为15d以及好氧区和缺氧区的溶解氧分别为2mg/L和0.2mg/L时,系统的脱氮除磷效果较好,对TN、TP的去除率分别可达80%和90%,DO过高或过低都会影响同步脱氮除磷的效果。控制DO为最优值,并保持其他操作条件相同,当HRT为12h时对总氮和总磷的去除率均在80%以上,随着HRT的延长,同步脱氮除磷效果反而下降。该一体化反应器集厌氧、缺氧和好氧区为一体,在一定的运行条件下能够实现同步脱氮除磷,是处理生活污水的有效方法。

一体化膜生物反应器处理农村生活污水试验研究

采用一体化膜生物反应器(IMBR)工艺处理农村生活污水,考察了该工艺对COD、BOD5、NH3-N和浊度的去除效果。结果表明,在水温>22℃、ρ(DO)>3.4 mg.L-1、pH在6～9的条件下,工艺对COD、BOD5、NH3-N和浊度的去除效果较好,平均去除率分别达到93.1%、95.3%、93.8%和97.9%,出水COD、BOD5、NH3-N的质量浓度、浊度分别为19～31 mg.L-1、5.1～7.8 mg.L-1、1.9～3.1 mg.L-1、0～1 NTU,水质优于GB 5084-2005要求。

一体化复合式膜生物反应器除磷研究

本文通过对比实验 ,研究了不同工艺组合条件下一体化复合式膜生物反应器 ( HCMBR)的除磷效果。研究表明 ,在无厌氧段的情况下 ,反应器内保持好氧状态的同时 ,填料内部存在厌氧环境 ,TP的去除率为 2 2 % ;在有厌氧段 ( A/ O)的情况下 ,TP的去除率可达 70 % ;采用化学方法时 ,TP去除率可达 82 .1 % ,但过高的 n( Al3+ ) / n( TP)值将会影响污泥的活性。并且 HCMBR对NH3- N、CODCr、TN等污染物有十分良好的去除效果。

一体化A/O生物膜反应器处理生活污水

根据缺氧 好氧 (Anoxic Oxic ,A O)工艺原理设计了升流式一体化A O生物膜反应器 ,并就反应器对生活污水的处理效果和运行参数进行了试验。结果表明 ,当缺氧区HRT为 5h、好氧区HRT为 3h时对COD的去除率 >80 % (大部分接近 90 % ) ,对SS去除率 >95 % ;维持反应器内适宜的碱度可获得良好而稳定的脱氮效果 ;剩余污泥少 ,无需频繁排泥。

焦化废水的一体化膜——序批式生物反应器处理

采用一体化膜-序批式生物反应器(SMSBR)处理焦化废水,初步研究表明:在水力停留时间(HRT)为32.7h,泥龄(SRT)为600d,平均COD容积负荷为0.45kg/(m3·d)的条件下,生物反应器上清液的COD难以降至100mg/L以下(平均为111.4mg/L),而通过膜的出水,COD可以稳定在100mg/L以下(平均为86.4mg/L),膜所截留的COD在后续的反应中得到进一步降解而未产生显著积累;在保证温度和碱度的情况下,出水NH3-N浓度低于1mg/L;硝酸盐细菌比亚硝酸盐细菌对温度的冲击更敏感,从而引起出水NO2-N的积累;系统在好氧反应阶段同时存在硝化和反硝化作用;膜分离对污泥的浓缩过程并未使剩余难降解有机物的去除得到强化,而膜污染速率在这一过程中表现较快。

一体化膜生物反应器的强化脱氮除磷试验研究

采用一体化膜生物反应器(IMBR)处理沌口经济开发区的生活污水,考察了在四种不同的工况下生物单元对各污染指标的去除效果,并确定了最优工况:曝气2h—搅拌2h。在此基础上重点分析了IMBR系统强化脱氮除磷的效果。结果表明,在最优工况条件下,IMBR对主要污染物的去除效果较好,出水COD、TN、NH4+-N、TP基本上达到了GB 18918—2002标准的一级A标准;膜对出水水质的稳定起到了重要的保证作用,特别是在温度较低时,膜的强化作用更加明显。

反硝化污泥床和好氧生物膜一体化生物反应器

开发了一种一体式生物脱氮反应器,通过高程差将好氧生物膜和缺氧污泥床这两种不同生长系统以容积比为2:1分布于同一个上流式反应器中的上下部,用于小区生活污水处理,以降解其中有机物、氨氮和总氮.结果表明,在HRT3.4h,回流比(R)1.7条件下,原水COD 210mg/L左右时,出水中的氨氮小于1mg/L,出水COD为50mg/L左右,氨氮与总氮的最高去除负荷分别达到0.369kg/(m3穌)和0.262kg/(m3穌).

厌氧好氧一体化生物反应器处理发酵废水的研究

采用新型厌氧好氧一体化生物反应器对发酵废水进行了中试处理研究．试验结果表明，系统总有机负荷最高可达到8．88kg（COD）m^-3d^-1，系统去除率稳定在88．10％～96．88％，说明反应器处理效率高，抗冲击能力强．反应器结构合理，利于保持丰富、高活性的微生物，反应器厌氧区颗粒污泥TS高达83．9gL^-1，VS／TS为56．9％～57．4％，比产甲烷活性为280～350mL（CH4）gvss^-1d^-1；好氧区固定化微生物TS高达64．03gL^-1载体，VS／TS为94．02％-94．30％．反应器各功能区对废水的降解过程分析，说明反应器厌氧区和好氧区一体化结构合理，可将废水逐级降解，从而保证整个系统的处理效果．

一体化膜生物膜反应器处理农村生活污水试验研究

针对一种一体化膜生物膜反应器,进行了以间歇方式运行处理农村生活污水的试验研究。结果表明,采用微滤膜出水,该处理方式抗冲击负荷能力强,且可实现自动化运行;当厌氧反应时长1.5 h、好氧曝气及出水时间共4 h、好氧阶段溶解氧3～4 mg/L、充水比0.33时,反应器中CODcr、氨氮、总氮、总磷、浊度的出水平均值分别为38.00 mg/L、2.82 mg/L、10.50 mg/L、0.39 mg/L和1.55NTU,平均去除率分别为79.1%、83.5%、58.0%、81.3%和98.6%;反应器中形成大量高端营养级水平微生物种群,食物链长且相互交叉,呈明显的网状结构(食物网),能保证系统稳定的污水处理效果及较强的抗冲击负荷能力。

不同载体填充率下一体化A/O生物膜反应器的启动特性

以聚氨酯泡沫和聚丙烯空心环为生物膜载体,考察不同载体填充率下采用一体化缺氧/好氧(A/O)生物膜反应系统R1和R2处理低C与N质量浓度之比(ρ(C)/ρ(N))生活污水的启动特性。系统R1中,缺氧、好氧区载体填充率分别为45%和20%;系统R2中,缺氧区和好氧区载体填充率分别为60%和30%。研究结果表明:R1和R2系统启动周期分别为27d和24d,R1更宜进行实际应用;启动完成后,R1和R2好氧区内生物膜含量分别为87.8%和79.5%,为减小一体化反应器的沉淀区体积和在后续运行中取消污泥回流提供了可能;缺氧区中,聚氨酯泡沫填充率60%时较45%时更有利于前置反硝化对有机物的利用。载体流化加强了好氧区生物膜的同步硝化反硝化(SND)能力和水力负荷适应性,但延长了启动周期,SND效果可模糊反映生物膜的形成过程;固定载体缩短了好氧区的启动周期,但形成的生物膜易受水力负荷冲击。

废水处理一体化生物反应器的发展

废水处理的一体化生物反应器由于具有投资少、占地小、管理运行方便等特点备受青睐.较早的有一体化氧化沟、SBR反应器、一体式膜生物反应器等.随着一体化反应器的发展,生物膜法被结合起来作为主体工艺,另外好氧工艺也与厌氧/缺氧工艺结合起来,出现了很多系统有机负荷更高、抗冲击能力更强、脱氮除磷效果更好的新式一体化反应器,如AmOn一体化生物反应器、五箱一体化反应池、一体化生物转筒反应器IBDR、A/O一体式曝气生物滤池等.一体化生物反应器的发展适应我国国情,具有广阔的应用和发展前景.

一体化膜生物反应器处理印刷线路板综合废水

采用自制一体化膜生物反应器(SMBR)处理印刷线路板(PCB)综合废水,对系统驯化过程的污泥生物相变化,SV_(30)(污泥沉降比)、SVI(污泥沉降指数)、MLSS(混合液悬浮固体浓度)、MLVSS(混合液挥发性悬浮固体浓度)等污泥特性,以及系统pH、铜离子浓度、化学耗氧量(COD)等水质指标进行了监测。试验结果表明:污泥培养驯化过程中,游泳型纤毛虫、固着型纤毛虫(累枝虫、钟虫)、轮虫、红斑顠体虫、表壳虫、固着型纤毛虫交替成为优势种群。进水铜离子质量浓度为12 mg/L左右驯化完成,此时污泥MLSS为6 100 mg/L,SV_(30)为29%～38.5%,SVI为75～90 mL/g。系统出水COD、铜离子浓度和pH均达广东省水污染物排放限值一级标准,COD和铜离子的去除率分别超过85%和95%。

气升式一体化A/O生物膜反应器的硝化和反硝化过程

构建了新型气升式一体化A/O生物膜反应器并于生活污水的脱氮处理,研究了反应器挂膜启动后硝化和反硝化反应形成的过程.试验结果表明,由于反应器构造独特,能够形成具有不同溶解氧浓度的好氧区、缓冲区和缺氧区,并利用曝气推动力实现硝化液在各区间的循环.通过对进水方式的调节,反应器内能够形成良好的硝化和反硝化过程,硝化率和反硝化率分别达到89.49%和97.86%.

高负荷厌氧/好氧一体化生物反应器的运行特性

一体化反应器由于具有投资少、占地小、管理方便等优点,在各类废水的处理中获得了广泛应用。采用高负荷厌氧/好氧一体化生物反应器进行了处理发酵废水的中试研究,结果表明,厌氧/好氧联合系统的容积负荷可达8.5 kgCOD/(m3.d)以上,对COD的去除率>90%,且运行稳定、抗冲击负荷能力强,适于处理高浓度有机废水。

气升式一体化A／O生物膜反应器脱氮研究

构建了新型气升式一体化A／O生物膜反应器用于生活污水的脱氮处理，考察了进水碳氮比和曝气速率对反应器硝化和反硝化的影响．试验结果表明，一定曝气速率条件下，反应器硝化效果随着进水碳氮比的提高而下降；提高曝气速率可以增加反应器好氧区和缓冲区的DO浓度，降低有机物氧化对硝化作用的影响；低进水碳氮比条件下，进水中的有机碳源能在缺氧区作为反硝化反应的电子供体被有效利用；在进水TN负荷为0．01kg／（m^3·d）、有机物负荷为0．26～0．76kg／（m^3·d）、进水碳氮比为2．7～5．3条件下，反应器COD和TN去除率分别达到96．0％和80．0％．