上流式污泥床过滤器处理生物质气化发电焦油废水——厌氧污泥驯化和颗粒化研究

处理生物质气化发电焦油废水的上流式污泥床过滤器(UBF)内厌氧污泥在环境温度(16～36℃)条件下完成驯化并实现颗粒化,其间焦油废水的COD比例是主要影响因素。UBF反应器稳定运行时,在HRT为66 9h,OLR为0 65～0 75kgCOD·m-3d-1的条件下,焦油废水COD平均去除率达到26%。

上流式污泥床过滤器的回顾与展望

介绍了上流式污泥床过滤器工艺的构形特点及工作原理,动力学模型,运行性能,启动及运行种的主要影响因素;概述了国内外对该工艺的研究现状;指出了今后的研究方向。

上流式污泥床过滤器处理垃圾渗滤液的实验研究

采用上流式污泥床过滤器（UBF）处理垃圾渗滤液，从对UBF中填料进行预处理到UBF中微生物的驯化和培养的全过程进行了实验，结果表明：利用UASB反应器中剩余颗粒污泥作为接种污泥可快速启动UBF处理垃圾渗滤液，在启动期内CODc，的平均去除率在常温（23．2～33．6℃）条件下可达到61．1％，其中AF段CODc的平均去除率达到21．5％。

曝气上流式污泥床中亚硝化颗粒污泥的微生物特征

采用高通量测序技术,对曝气上流式污泥床中亚硝化颗粒污泥的微生物特征进行研究,结果表明:相对于初始接种的絮状污泥,污泥的Shannon指数由3. 869上升到4. 590,这说明亚硝化颗粒污泥的微生物种群的多样性更显著;污泥中Nitrosomonas菌属的相对丰度由12. 08%减少到6. 15%,Nitrobacter菌属的相对丰度由5. 43%减少到0. 32%,这说明亚硝化颗粒污泥的亚硝化稳定性也更好.

上流式厌氧污泥床处理垃圾渗滤液的效果研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)处理垃圾渗滤液,通过试验研究了UASB反应器处理垃圾渗滤液的启动时间、最大容积负荷、颗粒污泥的产生过程、对碱度的要求及微量元素对运行的影响。试验结果表明:启动80 d左右可在反应器底部出现微小颗粒状污泥,启动阶段共82 d;最大容积负荷控制在5 kgCOD/(m3.d)较为合理;垃圾渗滤液能保证厌氧过程的碱度需要,处理过程不必投加药剂,但需投加微量元素Fe、Ni、Co以使对COD的去除率稳步提高到50%。

上流式厌氧污泥床(UASB)处理皂素废水的研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)进行了常温条件下皂素废水的处理研究。结果表明,UASB处理工艺以消化污泥为接种污泥,进水化学需氧量(COD)浓度为4000～6000mg/L,有机负荷为13～25kg/(m3·d),水力停留时间(HRT)为5～7h时,COD去除率可达到70%以上,同时最大产气率为0.34m3/kg,甲烷含量为60%左右,取得了较好的试验效果。

污泥负荷对上流式厌氧污泥床中颗粒污泥快速形成的影响

运行两个相同的升流式厌氧污泥床（UASB）反应器R1和R2，设定两个反应器的初始污泥负荷（MCOD／（Mvss·d））分别为0，12、0，17kg／（kg·d），并根据COD去除情况逐步地提高污泥负荷水平，在运行过程中控制R2的污泥负荷始终高于R137％～40％，以此来研究污泥负荷对颗粒污泥快速形成的影响。实验结果表明，R2内颗粒污泥的形成速率高于R1，其污泥负荷在达到0．29～0．51kg／（kg·d）时，开始形成大量的厌氧颗粒污泥。最终R2内形成的颗粒污泥粒径为1，00～4．00mm的占36.1％，并有6.3％的颗粒污泥粒径在4，00mm以上；而R1中这两个粒径范围的颗粒污泥仅为11．8％和1．2％。同时R2内较大的污泥负荷也使其产生的颗粒污泥具有相对较高的VSS／TSS。最终得出结论，0.29～0.51kg／（kg·d）的污泥负荷能加速厌氧颗粒污泥的形成过程，而低于这个污泥负荷则不利于颗粒污泥的形成。

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.

上流式厌氧污泥床去除饮用水中硝酸盐氮的研究

在室温、COD∶N∶P =2 0 0∶5∶1、NO-3 N浓度从 5mg L逐渐增加至 10 0mg L、水力停留时间从 11 1h缩短至 4 7h的条件下 ,活性污泥在上流式厌氧污泥床中经过 7周时间即可完成反硝化细菌的驯化培养过程。此时反硝化细菌数量可较驯化前增加约 6 0倍 ,产甲烷速率提高约 10倍 ,脱氮率达 99%。还详细研究了C N(原子计 )及pH值对反硝化的影响 ,当C N≥ 1 0时 ,反硝化效率差别无显著性。水样经脱氮处理后无需调节pH值。

上流式厌氧污泥床处理城市垃圾渗沥液的试验研究

采用上流式厌氧污泥床 (UASB)处理城市垃圾渗沥液 ,结果表明 :在水力停留时间为 1～ 6d和容积负荷为 1 5～ 7 8kgCOD/m3 ·d的条件下 ,COD的去除率为 6 0 %～ 85 5 % ,且去除率随水力停留时间的延长和负荷的增加而增加 ;甲烷产量随容积负荷的增加而呈线性增加 ;沼气中甲烷的含量基本在 90 %之上 ;污泥的VSS/SS先由 0 6 2逐渐减小到 0 5 6 ,随后稳定在 0 5 4～ 0 5 8之间 ;污泥的比产甲烷速率一直维持在 0 0 0 35～ 0 0 0 5 3gCODCH4 /gVSS·gCOD·d之间 ;厌氧处理渗沥液的基本动力学常数Ks、μm、Y和kd 分别为 380 7mgCOD/L、0 0 337d-1、0 0 6 6 1gVSS/gCOD和 0 0 0 14d-1。

低pH值下上流式厌氧污泥床反应器(UASB)以糖蜜为底物制取高纯度氢气

采用由有机玻璃制成的上流式厌氧污泥床反应器(UASB),以糖蜜废水为发酵底物,投加适量氯化铵和磷酸二氢钾,研究在低p H值下系统的产氢性能.在系统启动初期,投加碳酸氢钠控制进水p H=6.75—7.15,使系统处于中性厌氧发酵,固定进水COD为4000 mg·L^(-1),HRT=8 h.系统运行20 d后,系统处于混合型发酵类型,随后停止投加碳酸氢钠.系统经过45 d的运行,乙醇和乙酸浓度占总浓度的79.39%,而丙酸的浓度只占总浓度的10.89%,形成了稳定的典型乙醇型发酵.第65天,乙醇和乙酸的浓度分别为840.56 mg·L^(-1)、403.12 mg·L^(-1),乙醇与乙酸浓度占总浓度的93.2%,氢气含量为86.97%.在出水p H=2.81时,系统产氢性能最佳.氢气产率为2.079 mmol·L^(-1)·h^(-1),氢气产量1.12 m3·m-3·d^(-1),氢气含量91.46%,是稳定期氢气含量的1.65倍.

上流式厌氧污泥床处理味精生产尾母液废水影响因素的研究

采用连续流上流式厌氧污泥床(UASB)工艺处理高浓度味精生产尾母液废水。分析了COD容积负荷、pH、挥发性脂肪酸(VFAs)、氨氮、碱度与COD去除率之间的关系。结果表明:(1)UASB反应器处理高浓度味精生产尾母液废水成功实现了污泥颗粒化;(2)当UASB反应器具有足够的pH缓冲能力时,即使在酸性进水条件下,UASB反应器依然能稳定运行,无需配置pH调节单元;(3)在UASB反应器运行初始阶段,应逐步提高COD容积负荷,起始阶段COD容积负荷太高易引起VFAs积累;(4)当出水氨氮浓度提高时,出水pH也随之上升;(5)高浓度氨氮虽然对微生物有一定的毒害作用,但产甲烷菌能够对氨氮的轻微毒性逐渐驯化而适应,系统能在高氨氮环境下稳定运行;(6)提高系统pH缓冲能力,对避免由于VFAs积累而导致的系统pH下降、进而导致COD去除率下降是非常重要的。

上流式厌氧污泥床快速启动污泥颗粒化试验

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,处理棉浆粕黑液,并辅以聚合氯化铝(PAC),加速反应器快速启动.经过四个多月的UASB快速启动试验,分析对比投加PAC的试验组和未投加PAC的对照组的反应器运行过程和结果,以及厌氧污泥性质和污泥颗粒化过程.试验证明,利用UASB工艺处理棉浆粕黑液是有效的,COD去除率可达52%,BOD5去除率可达85%;为加快UASB启动,添加PAC是可行的.添加PAC的反应系统完成了UASB的污泥颗粒化(第119 d),而未投加的反应器污泥颗粒仍处于形成期(第131 d);添加PAC有助于提高系统对抗外界环境变化的抵抗力,缩短对工况变化所需的适应时间;对微生物活性无不良影响.

上流式厌氧污泥床反应器处理木薯酒精废水性能

构建了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器系统,考察其对高浓木薯酒精废水的处理性能及抗冲击能力。运行结果表明,通过稀释进水COD来逐步提高容积负荷的方式,UASB可运行90 d可达到稳定运行状态。在适宜的COD容积负荷12.4 kg/(m^(3)·d)(HRT为50 h)下,COD平均去除率和甲烷平均产率分别可达到90.4%±0.8%和(2.67±0.04)L/(L·d)。在高容积负荷15.5 kg/(m^(3)·d)和低pH(5.5)冲击下,UASB反应器对COD去除率仍分别可达到81.4%±1.8%和74.1±1.4%。Geobacter和Methanomassiliicoccus分别为UASB系统内的优势产酸菌群和产甲烷菌种。

用上流式厌氧污泥床处理味精废水的研究

采用了上流式厌氧污泥床处理高浓度味精废水 ,研究了UASB反应器的菌种培养驯化条件和连续运行工艺参数 。

上流式厌氧污泥床反应器的腐蚀与防护

由于上流式厌氧污泥床 (UASB)内发生的反应主要属于化学过程和生物过程 ,因此UASB反应器内壁极易发生腐蚀 ,从而影响反应效果 ,降低设备使用寿命 ,增加维护费用。在分析了上流式厌氧污泥床反应器的结构与工艺对腐蚀的作用的基础上 ,讨论了腐蚀机理 ,提出了应在改进防腐设计、采用耐腐蚀材料和对设备进行防腐处理等 3个方面采取措施 ,从而防止UASB反应器内的腐蚀现象。

泸型白酒废水上流式厌氧污泥床反应工艺处理

在工业规模装置上对泸型白酒废水上流式厌氧污泥床反应工艺进行了实验研究,主要考察了pH值、容积负荷、温度、污泥量、进水固体悬浮物量和挥发性脂酸酸对化学需氧量（CODcr）去除效果的影响.结果表明,上流式厌氧污泥床反应可有效去除泸型白酒废水中的CODcr; pH值在6.2～7.8范围内CODcr去除率呈抛物线趋势,在pH值7.0左右最佳;容积负荷在8000～10 000 mg/L范围内随负荷增大而CODcr去除率增加,之后逐渐降低;温度宣控制36～38℃范围内;进水固体悬浮物量宜低于1 800 mg/L;污泥量宜占总体积的20％左右;挥发性脂酸酸浓度最适范围＜2.5 mmol/L;工艺CODcr去除率达到了85％以上,处理能力满足了实际生产的要求,运行效果良好.

零价铁强化上流式厌氧污泥床反应器处理煤化工费托合成废水研究

采用零价铁强化上流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理费托合成废水。结果表明:经过120d运行,在进水COD平均质量浓度30 000mg/L、HRT=4.0d、进水pH=6.5的情况下,出水COD去除率平均值最高可达到81.1%,比空白组提高了20.2百分点。同时,通过对厌氧污泥胞外聚合物(EPS)三维荧光和污泥傅立叶红外光谱分析表明,零价铁的投加显著提升了EPS中蛋白质类物质的含量,提高了厌氧微生物的代谢活性。

上流式厌氧污泥床反应器处理高浓度玉米酒精废水的启动研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器处理玉米酒精废水,对UASB反应器的启动过程和工艺参数进行了研究.进水COD浓度从1 710mg/L逐渐提高到24 614mg/L.实验结果表明:在室温条件下,反应器稳定运行后有机负荷达到8.47kg/(m3·d);沼气中平均甲烷含量达到62%;池容产气率达到4.64m3/(m3·d);反应器运行稳定后COD去除率达到90%以上.启动过程中降低了进水pH,即使进水pH低于4.5,反应器仍能稳定运行.反应器启动完成后,发现污泥层中形成了直径约2~4mm的颗粒污泥,颗粒污泥的形成为反应器高效稳定运行奠定基础.