厌氧—好氧序列间歇式反应器处理造纸中段废水的研究

采用厌氧—好氧序列间歇反应器—混凝沉淀组合工艺,处理碱法草浆造纸中段废水。结果表明,经8.0h厌氧搅伴处理和5.0h好氧曝气处理,进水CODCr为729.1～2239mg/L,出水CODCr小于550mg/L,CODCr去除率在66.2％～76.3％之间,再经混凝沉淀处理,出水CODCr小于200mg/L,色度小于50倍,满足国家造纸工业水污染物排放标准中的二级标准。

生物炭强化厌氧膜生物反应器处理废水性能的研究进展

厌氧膜生物反应器(AnMBR)因其在各种废水处理中对有机物的高效降解和能量的回收能力而受到研究者的广泛关注。生物炭具有优异的吸附和导电能力,将其添加在AnMBR中用于厌氧消化处理污废水,可以提高反应器性能并促进能源回收。基于此,系统综述了生物炭的制备和改性方法对生物炭性能影响的研究,以及近年来利用生物炭强化AnMBR处理性能的研究进展,并主要讨论了生物炭在AnMBR中的作用及主要机制,指出了目前生物炭强化AnMBR研究存在的问题和未来的发展方向,为生物炭强化AnMBR处理废水提供理论依据与技术参考。

IC厌氧反应器处理技术的应用研究及发展

IC厌氧反应器是第三代厌氧反应器,已广泛应用于高浓度有机废水处理。介绍了厌氧生物处理技术的特点及厌氧生物反应器的发展,重点介绍了IC厌氧反应器的构造、反应原理、特点、应用现状及发展趋势等,以期为IC厌氧反应器的应用提供参考。

单级固定床生物膜反应器主流厌氧氨氧化快速启动性能

主流厌氧氨氧化(Anammox)是城市污水脱氮的热点和难点问题。本研究采用单级固定床生物膜反应器(SFBR)处理模拟城市污水,通过间歇运行切换和微氧(DO:0.4~0.7mg/L)控制,65天后成功启动Anammox。系统对氨氮和总氮去除率分别达98.8%和92.6%。此时生物膜结构致密,呈现红色。微生物活性测试发现,厌氧氨氧化菌活性在所有功能菌活性中最高。高通量测序证实厌氧氨氧化菌(Candidatus Brocadia)、短程反硝化菌(Thauera)和硝化菌(Nitrospira)共存,而未检测到氨氧化菌。amoA功能基因扩增子测序进一步分析表明,Nitrospira实际为全程氨氧化菌(Comammox)。因此,系统是在具有氧分层的生物膜内通过全程硝化/短程反硝化/厌氧氨氧化途径耦合实现城市污水脱氮。研究结果为主流Anammox快速实现提供了一种新的工艺思路。

垂直厌氧折流板反应器—序列间歇式活性污泥法处理核苷酸废水的试验研究

采用垂直厌氧折流板反应器(VABR)—序列间歇式活性污泥法(SBR)处理核苷酸废水。结果表明:在(37±2)℃下,采用VABR处理核苷酸废水,当COD容积负荷在13.4kg/(m3·d)左右、水力停留时间(HRT)为24h时,COD去除率基本在85%以上,厌氧微生物对该废水具有很强的适应能力;SBR运行开始阶段,好氧活性污泥对低浓度段废水的适应性非常好,COD去除率在80%以上,出水COD稳定在200mg/L以下;考虑到厌氧出水的色度和Cl-浓度较高,建议进行深度处理,以满足达标要求。

厌氧膜生物反应器出水溶解甲烷回收研究进展

厌氧膜生物反应器(AnMBR)是一种能耗低、处理效率高的污水处理技术.然而,受温度、污泥龄、水力停留时间等工艺参数的影响,生成的甲烷大量溶解在出水中形成过饱和溶液,并随出水排放至环境中,造成了能源物质损失和温室气体排放.若将溶解甲烷有效回收,其可作为补充能源或脱氮碳源原位利用,具有重要的应用价值.为了实现AnMBR出水溶解甲烷有效回收或再利用,本文阐述了目前3种主流回收溶解甲烷技术(膜回收技术、反硝化厌氧甲烷氧化技术、微生物燃料电池)的原理、回收效能和局限性.在此基础上,评估了AnMBR处理污水全过程的碳足迹,并针对AnMBR出水溶解甲烷回收的未来研究进行了展望.本研究可为双碳背景下AnMBR技术实现能量盈余和资源回收提供理论依据和技术参考.

厌氧膜生物反应器的发展及其耦合厌氧氨氧化脱氮的研究综述

由于厌氧膜生物反应器(AnMBR)在水中有机物资源化利用方面具有独特的优势,逐步成为污水处理领域的研究热点。从反应器与膜组件的配置、有机物的去除以及产甲烷率等方面讨论了影响AnMBR运行效果的主要因素。结合污水深度脱氮的需求,探讨了厌氧氨氧化(ANAMMOX)自养脱氮与AnMBR的耦合技术。介绍了国内外相关耦合工艺的应用形式,总结了关于该耦合工艺最新的研究方法、运行效果等,展望了该技术在污水处理领域的应用前景。

采用厌氧序批间歇式反应器处理屠宰废水试验研究

厌氧序批间歇式反应器 (ASBR)是一种新型的厌氧反应器。应用这一工艺进行屠宰废水的处理试验。考察了 ASBR工艺的运行方式、搅拌反应时间、温度、污泥负荷等对 CODcr的去除效果。结果表明 ,搅拌方式、温度、反应时间对 ASBR处理效果影响较大 ,当进水 CODcr为 110 0～ 3 0 0 0 mg/ L ,反应时间 2 4h,去除率可达 75 %以上。ASBR处理屠宰废水的适宜条件是 :采用间歇搅拌 SV30 =3 5 %～ 46% ,温度 2 5～ 3 5℃ ,反应时间 2 4h,污泥负荷 0 .2～ 0 .5 kg/ (kg ML SS.d)

间歇式厌氧折流板反应器处理分散养猪冲洗水的影响因素

针对分散养猪冲洗水间歇产生的特点,采用间歇式厌氧折流板反应器(ABR,装置B)对其进行处理,考察COD负荷、冲洗次数、进水时间和温度对处理性能的影响,并与连续运行ABR(装置A)进行对比。结果表明:与进水COD相比,装置B对进水量更敏感,且其能承受的COD负荷较装置A低,但在平均COD负荷分别为1.03、2.06、1.39和1.82 kg/(m^3·d)时,对应的COD平均去除率分别为76.2%、77.3%、86.0%和85.4%;增加冲洗次数至每天2次,有利于提升装置B的处理能力;延长进水时间至2 h,对装置B的处理性能没有影响;低温严重影响ABR的性能,温度降至15℃以下时,装置B对COD的平均去除率由17℃时的75.8%降至60.0%。

IMD新型高效厌氧消化反应器中试应用研究

目前,IMD新型高效厌氧消化反应器被广泛应用于高浓度有机浆液的处理。本研究考察了IMD厌氧消化处理中试运行情况,为工程扩大应用提供参考。结果表明,在中温(35℃)条件下,VS有机负荷为7.0 kgVS/m^(3)·d时,COD去除率超过80%,出料碱度平均为16565 mg/L,VFA平均为3285 mg/L,VFA/碱度比值为0.2,吨餐厨垃圾浆液产气率平均为84 m^(3),平均VS产气率为1.23 m^(3)/kgVS,表明系统稳定性较好。与其他厌氧反应器相比,IMD结构简单,设备检修维护方便,处理餐厨浆液可达到较高的有机负荷,有机物去除效率高。

中试厌氧膜生物反应器处理养猪废水效能与微生物群落演替

采用中试规模外部浸没式厌氧膜生物反应器(Anaerobic membrane bioreactor, AnMBR)处理实际养猪废水,考察了在不同水力停留时间(Hydraulic retention time,tHR)污泥质量浓度和沉降性能的变化以及对污染物的去除效果,分析了细菌和古菌群落结构的变化。结果表明,混合液悬浮固体(MLSS)质量浓度与混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)质量浓度均呈现逐步上升趋势,MLVSS与MLSS质量浓度的比值保持在0.40~0.85。在tHR为5 d时,总化学需氧量去除率达80%±6%,溶解性化学需氧量占总化学需氧量去除率的55%,AnMBR对NH+4-N和总磷的去除效果不明显。古菌中甲烷囊菌在AnMBR启动调试期占优势,甲烷丝菌和甲烷螺菌在运行稳定期占优势,而调试运行期的优势菌种主要有草螺菌和嗜糖假单胞菌属,总体而言,运行稳定期的细菌总数和群落多样性均高于启动调试期。

强化循环厌氧反应器处理印染废水的厌氧颗粒污泥特性研究

利用强化循环厌氧反应器(SCAR)中试规模处理实际印染废水。强化循环厌氧反应器接种厌氧颗粒污泥后启动运行93 d,研究启动过程中不同水力停留时间(HRT)下反应器内厌氧颗粒污泥的浓度、沉降速度、脱氢酶活性、辅酶F420、胞外多聚物等特性指标。结果表明:随着HRT的缩短,系统内SS和VSS的含量都呈先减少后增加的趋势,当HRT为13.5 h时,SS和VSS均达到最大值,分别为66.3 g/L、47.3 g/L;反应器内厌氧颗粒污泥具有良好的沉降性能,其沉降速度与粒径成正比,0.5~5.0 mm颗粒污泥的沉降速度介于55.2~163.8 m/h之间;颗粒污泥中脱氢酶活性和辅酶F420含量的变化趋势基本一致,随着HRT的缩短,两者含量逐步上升并趋于稳定,在HRT为13.5时达到最大值,分别为8.5 mg/(g·h)、0.2μmol/g;颗粒污泥的胞外多聚物中,蛋白质含量较多,蛋白质与多糖的比值在1.4~3.1之间;启动完成后颗粒污泥表面扫描电镜观察发现,厌氧颗粒污泥中古细菌巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri)占优势。

低碳水处理与资源化技术:厌氧膜生物反应器(AnMBR)的特性、应用与新技术简介

厌氧膜生物反应器(AnMBR)集成了厌氧生物处理的高效率和膜技术的精准选择性,开创了污水处理技术的新篇章。在当前全球环境保护意识和资源循环利用需求日益加强的背景下,AnMBR技术不仅响应了追求低碳水处理的趋势,还在资源回收利用方面展示了广阔的发展前景。本文详细探讨了AnMBR的原理、操作优势以及其在当下的应用实践,并阐述了AnMBR技术在推广过程中面临的技术挑战和最新的科研进展。即便AnMBR在商业化应用中仍存有挑战,但得益于科学研究的不断深入和技术创新的推动,这些挑战正被一一克服。基于AnMBR的新技术开发与应用为实现废水资源化利用与推动循环经济方面提供了有力支持。AnMBR技术在提高污水处理效率、减少碳排放,以及促进能源和资源的可持续利用方面取得了突破性进展,预示着水处理技术正在向更加绿色、高效的方向发展,对未来水资源管理与环境保护具有深远意义。

IC厌氧反应器处理OCC废水运行效率研究

某OCC制浆造纸企业新建了一座容积2900 m^(3)的IC厌氧反应器,并引入来自同类废水的厌氧颗粒污泥。启动21天后,IC厌氧反应器运行效果达到设计负荷,OCC制浆造纸废水处理量为15000 m^(3)/d,CODCr处理量为50000 kg/d,CODCr去除率72%~86%,出水挥发性脂肪酸稳定保持在30~110 mg/L,IC厌氧反应器在较短时间内完成效率提升。

UASB厌氧氨氧化反应器处理酿酒黄水的研究

为了提高厌氧氨氧化菌处理酿酒废水的脱氮性能,采用11 L的UASB反应器,接种酒厂废水处理站厌氧消化污泥,利用悬浮多孔球型生物填料对生物膜的附着作用,在温度为(35±2)℃条件下,以稀释后的酿酒黄水为进水,启动反应器。结果表明,反应器的启动经历了污泥性能适应期、提高期和稳定期3个阶段。反应器在第209天进入稳定期,NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N去除率分别达75%和99%;反应器污泥为褐色,并在反应器下部形成褐色颗粒污泥。利用UASB厌氧氨氧化反应器处理稀释后的酿酒黄水,可以有效提高该废水的脱氮处理效率。

4次回流条件下间歇厌氧-好氧反应器的脱氮机理研究

利用间歇厌氧-好氧反应器,考察其在4次回流条件下,对污染物质的去除机理。结果表明,在51 d的运行中,反应器对NH4+-N、TN、COD的去除效率分别为99%、70%和90%以上。较低的COD是限制脱氮效率进一步提高的主要因素。周期内沿程实验表明,好氧池和厌氧池中不同的COD条件为硝化与反硝化过程提供了各自有利的环境。同时,反应器内NH4+-N与NO3--N含量的变化进一步验证了好氧硝化过程与厌氧反硝化过程被完全分离,并通过上清液回流进行物质交换,实现脱氮。

间歇式厌氧反应器处理猪粪废水工艺条件研究

对间歇式厌氧反应器处理猪粪废水的工艺条件进行了探索研究,结果显示:底物粪水消耗速率与初始COD值高低关系不大,当初始COD为4 000 mg/L左右时,产气量较大;当反应温度为35℃时,中温菌活性较佳,COD下降速率较快,产气量较大;350 mL粪水,配加100 mL污泥时,COD变化速率较快,产气量较大,而且所需的时间较少,0.33 d便有气体产生;产酸菌具有较大的pH适应范围,产甲烷菌对pH值十分敏感,只能在pH6.9附近很小范围内具有强活性。

基于反向传播神经网络的电化学强化厌氧膜生物反应器膜污染预测模型

厌氧膜生物反应器(AnMBR)在高效处理污水的同时能够捕获污水中的能量,产生清洁能源甲烷,对实现“碳中和”目标具有重要意义。膜污染问题是制约AnMBR在市政污水中大规模工程应用的首要挑战。基于电化学调控的AnMBR是实现膜污染控制耦合高效产能的一种潜在途径。本文构建了电化学强化AnMBR反应体系,收集反应器连续运行试验数据,基于反向传播神经网络(BPNN)理论,建立单层多节点隐含层的BPNN模型。采用两种不同方式分割数据集,经过多次训练实现模型性能的优化,可将已有水质时间序列数据作为输入,对未来的膜污染时间序列进行预测。结果表明,跨膜压差(TMP)与pH值、氧化还原电位(ORP)未呈现出显性关联,但其本身表现出典型的时间序列数据特性。所构建的BPNN膜污染预测模型误差能够达到1e-10以下,预测精确度接近100%,可为电化学强化AnMBR系统的运行管理提供有力的支持。

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。