厌氧浮动床生物膜反应器启动试验

研究了厌氧浮动床生物膜反应器（ＡｎａｅｒｏｂｉｃＦｌｏａｔｉｎｇＢｅｄＢｉｏｆｉｌｍＲｅａｃｔｏｒ）在常温条件下（１５～２５℃）快速启动的方式，并成功地实现了以聚丙烯填料为载体的快速启动。试验表明，接种污泥的性能、水力负荷、有机负荷以及挥发酸是影响启动的主要因素。

厌氧/特异性移动床生物膜反应器处理焦化废水

采用厌氧/特异性移动床生物膜反应器(AMBBR/SMBBR)工艺对焦化废水进行生物降解,在单因素实验基础上,通过基于Box-Behnken设计的响应面法对SMBBR实验参数进行优化,并采用气相色谱-质谱(GC/MS)检测各单元废水中有机组分变化,探究有机污染物降解机理。结果表明,工艺运行参数在DO的质量浓度为5 mg/L、pH为8、HRT为5 d时处理效能最高,COD去除率达84.51%。系统中污染物降解过程服从一级反应动力学关系,污染物降解效率明显优于传统活性污泥法。AMBBR可通过厌氧消化有效降解酚类、喹啉和吲哚等有机物;SMBBR中好氧曝气能够进一步降解2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷、丁酸乙酯、苯甲酸乙酯和苯酚等有机污染物。A/SMBBR组合工艺为焦化废水的高效处理提供了新方案。

厌氧/特异性移动床生物膜反应器处理低碳氮比工业废水脱氮效果优化分析

采用SDC-03型填料作为生物载体,对厌氧/特异性移动床生物膜反应器(A/SMBBR)工艺处理低碳氮比工业废水的挂膜启动及稳定运行过程进行优化分析。通过单因素试验和基于Box-Behnken设计的响应曲面法考察了碳源投加量(以乙醇为碳源)、水力停留时间(HRT)及填料填充率对系统TN去除率的影响及其交互作用。结果表明:(1)3个参数对TN去除率影响顺序为填料填充率>碳源投加量>HRT,其中填料填充率和HRT之间的交互作用最显著。(2)模型预测的最佳条件为碳源投加量90mg/L、HRT=3.0d、填料填充率55%,TN去除率预测值为90.78%。在该条件下TN去除率实际值达91.02%,与模型预测值基本一致,表明响应曲面模型与实际情况拟合良好。

Anammox生物膜富集培养过程中硝化菌的增殖特性

在升流式厌氧固定床生物膜(UAFB)反应器中,通过逐步提升氮负荷富集培养厌氧氨氧化(Anammox)生物膜,考察培养过程中Anammox生物膜上硝化菌的增殖特性.结果表明,逐步提升氮负荷可以成功实现厌氧氨氧化菌(An AOB)的富集,但随着基质浓度的提升,反应器中ΔNO_(3)~-/ΔNH_(4)^(+)比值逐渐从0.76±0.11降低至0.42±0.10,表明高基质浓度更有利于Anammox生物膜的培养且不利于亚硝酸盐氧化菌(NOB)竞争亚硝酸盐.而随着培养进行,生物膜的氨氧化活性(AUR)和亚硝酸盐氧化活性(NUR)均大幅增加但最终趋于稳定.高通量测序结果表明,系统在成功富集了33.51%的Ca.Brocadia和3.02%的Ca.Jettenia的同时,氨氧化菌(AOB)-Nitrosomonas的相对丰度仅有0.78%,但培养后优势NOB-Nitrospira的丰度高达2.32%,因此,Anammox生物膜培养过程中硝化菌的增殖现象不可避免,而明显的NOB优势增殖有可能会对PN/Anammox生物脱氮工艺的稳定运行造成负面影响.

利用小空间厌氧移动床还原硫酸盐的试验研究

为了强化硫酸盐还原反应器的还原效能,利用小空间厌氧移动床生物膜反应器,研究了反应温度、进水p H、水力停留时间（hydraulic retention time,HRT）、ρ（COD）/ρ（SO2-4）和回流比对SO2-4还原效果的影响,从而考察反应器还原SO2-4的效能及在高负荷条件下稳定运行状况.研究结果表明：温度35℃、进水p H=7.0、ρ（COD）/ρ（SO2-4）=2.5、HRT=8 h和回流比=4∶1为反应器运行的最佳工况条件;进水SO2-4质量浓度在1 500~2 500 mg/L时,SO2-4的还原率保持在78.77%~88.89%,SO2-4的还原速率最高达5.90 kg/（m3·d）,表明反应器具有较强的SO2-4还原能力;在进水SO2-4质量浓度为2 250 mg/L左右时,连续运行20 d,SO2-4还原率达87.13%并能稳定运行.

厌氧生物法处理高浓度酸性硫酸盐废水研究

以厌氧移动床生物膜反应器处理高浓度酸性硫酸盐废水,考察了生长因子B对体系pH缓冲能力和SO42-去除率影响。实验证明,加入生长因子后,可使进水pH值从6.80降到3.08,出水pH稳定在6.78±0.5,此pH下SO42-去除率比单一葡萄糖为碳源提高5.72倍。在半连续试验确定的体系最佳运行参数下连续运行试验,SO42-、CODCr去除率分别从85.17%、74.05%增至95.66%和88.56%,148 d负荷试验后,进水SO42-浓度从500 mg/L增加至2 876 mg/L时,出水SO42-浓度均在238.42 mg/L以下,SO42-的去除率稳定在90%以上,处理SO42-浓度最高可达3 580 mg/L。该体系在加入生长因后,可处理高浓度的酸性硫酸盐废水。

葡萄酒蒸馏废水厌氧处理系统的产气能力及其影响因素研究

以葡萄酒蒸馏废水为例,研究了厌氧移动床生物膜反应器的产气能力以及有机负荷、厌氧系统进水与出水pH差(ΔpH)、碱度、挥发性脂肪酸(VFA)等对沼气产量、沼气成分的影响。结果得出厌氧移动床生物膜反应器的单位体积产气量因其中填料类型和比表面积不同而不同;有机负荷是影响沼气产量的主要因素,并呈明显的线性相关性,一旦反应器具有较强pH缓冲能力(ΔpH大于1.8),其产气量随有机负荷和COD去除率的提高而大幅增加;COD去除率、VFA、碱度等对沼气的成分均能产生影响;微量营养物质具有优化厌氧运行条件和效果的作用,补充适量的微量营养物质,可在较短时间内使反应器的有机负荷得到提高,进而提高反应器单位体积的沼气产量。

厌氧/特异性移动床生物膜反应器(A/SMBBR)组合工艺处理农药含酚废水

采用SDC-03型生物载体作为填料,考察厌氧-特异性移动床生物膜反应器对农药含酚废水中酚的去除效果,并探讨水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)、进水酚浓度、pH值4个影响因素对反应器处理效果的影响。实验结果表明:在水温20~35℃,进水pH为7.0~8.5,酚浓度为36.70~86.56 mg·L^(-1),系统水力停留时间(HRT)为10 d的操作条件下,酚可稳定在2 mg·L^(-1)以下,运行后期酚浓度可降到0.5 mg·L^(-1)以下,平均去除率为98.24%,最高可达99.56%。出水水质满足《污水综合排放标准》(GB 8978^(-1)996)的排放标准。

厌氧-缺氧-预曝气-移动床生物膜系统对焦化废水特征有机污染物降解研究

重点研究了厌氧-缺氧-预曝气-移动床生物膜(A1-A2-O-MBBR)组合工艺对焦化废水中特征有机污染物——苯酚、对甲酚、苯胺、邻甲酚、吲哚、喹啉和2,4-二甲酚的降解情况.结果发现,进水中苯酚、对甲酚、苯胺、邻甲酚、吲哚、喹啉和2,4-二甲酚的含量分别为48.68、25.53、11.70、8.46、8.02、5.33和1.26mg·mL-1,约占有机物总量的70.0%;经厌氧处理后,喹啉的去除率最高,达91.4%,苯酚和2,4-二甲酚的去除率为30.0%～40.0%,苯胺、邻甲酚、对甲酚和吲哚的去除率为20.0%～30.0%,并且厌氧出水的色度降低约55.0%;缺氧反硝化对有机物的降解或转化有重要作用,苯胺、喹啉和吲哚经缺氧处理后未检测到,苯酚、对甲酚和邻甲酚的去除率分别为93.3%、86.8%和81.7%,但2,4-二甲酚浓度却从0.13mg·mL-1增加到0.21mg·mL-1;而经预曝气处理后,苯酚、邻甲酚、对甲酚和2,4-二甲酚未检测到,MBBR反应器主要进行硝化反应,整个系统出水氨氮小于1.0mg·mL-1.

温州北山河黑臭河水治理工程

针对温州北山河黑臭河水COD高达1550mg/L的现状,采用厌氧生物膜床结合水生植物带工艺进行治理。结果表明,该综合治理工艺对COD、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、NH3-N的去除率分别达85%、99%、54.1%以上,治理后不但黑臭完全消除,而且河水具有一定的自净能力。该工艺具有处理效果稳定、造价低、操作方便和维护费用低等优点。

AMBBR-SMBBR工艺处理二元酸废水中试研究

以SDC-01型生物载体作为填料,构建了厌氧移动床生物膜反应器(AMBBR)-特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)工艺,进行了处理高含盐量二元酸废水的中试研究。结果表明,SDC-01型填料挂膜启动快,生物量增加显著,生物膜成熟后平均挂膜量可达到6.197 mg/g;稳定运行阶段,在水温为20~30℃、DO的质量浓度为(3±0.5)mg/L、HRT为3.1 d的优化条件下,COD、NH_(3-)N、TN、TP的去除率分别为98.10%、97.20%、73.36%、95.90%;在NH_(3-)N含量增加3~5倍的条件下,AMBBR-SMBBR表现出较强的抗NH_(3-)N冲击负荷能力,出水水质(TP除外)仍满足GB 8978-1996的二级排放标准。进水中有机物相对分子质量主要分布在小于10~3(73.1%)和大于100×10~3(10.0%),相对分子质量大于100×10~3和10~3~30×10~3有机物比例分别沿处理单元减少和增加,表明AMBBR-SMBBR对大分子有机物有较好降解效果。

A/SMBBR组合工艺处理DOP生产废水

以DOP生产废水为研究对象,考察了投加SDC-03生物填料的厌氧/特异性移动床生物膜反应器对废水COD的去除效果,并探讨了进水COD、水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)3个因素对反应器处理性能的影响。结果表明:在水温18~30℃,进水pH为6.0~8.0,COD为2 500~4 000 mg/L,系统水力停留时间(HRT)为5 d的操作条件下,出水COD可稳定在100 mg/L以下,平均去除率为97.1%,最高可达98.39%。该废水处理工艺运行稳定,各项出水水质指标均满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)三级排放标准的要求。

纤维素乙醇废水处理研究

采用微电解+厌氧折流板反应器(ABR)+上流式厌氧污泥床(UASB)+膜生物反应器(MBR)组合工艺对纤维乙醇滤液进行处理。结果表明,当滤液COD在12000mg·L-1左右,该组合工艺中厌氧停留时间(HRT)为48h时,厌氧COD去除率达到72%,MBR停留时间(HRT)20h时,COD的去除率在80.8%～87.5%之间,出水COD浓度稳定在301～537mg·L-1,且MBR抗冲击负荷能力较强。

AnGMBR处理低浓度废水的运行特性

采用厌氧颗粒污泥床膜生物反应器(AnGMBR)对模拟生活污水进行处理,并对其运行特性进行研究.结果表明,在室温、进水COD 260mg/L的条件下,AnGMBR的出水COD能稳定维持在30mg/L以下,即使HRT降至5h,系统的出水COD仍满足一级A排放标准.AnGMBR的总甲烷转化量在0.234～0.271L/g COD_(去除)之间,其进水COD约有61%～70%转化为甲烷.AnGMBR在运行过程中颗粒污泥的粒径、机械强度没有较大的差异,颗粒污泥具有较好的稳定性.经过一段时间的连续运行,An GMBR的TMP稳定维持在35kPa左右,膜丝在经过清洗后,其性能能够得到有效的恢复.AnGMBR中用于颗粒污泥流化所需的能耗较低,膜滤出水为主要的需能部位,系统各阶段的产能均能满足能耗需求.AnGMBR高效稳定的运行表明,AnGMBR作为一个低耗高效的废水处理系统,具有良好应用潜力.

UASBB-两段接触氧化处理规模化猪场废水的中试研究

研究了中试上流式厌氧污泥床生物膜反应器(UASBB)-两段生物接触氧化(BCO)处理规模化猪场废水工艺。结果表明,经过227 d运行,UASBB中成功地实现了同步厌氧氨氧化甲烷化反硝化;两段BCO经45 d成功地挂膜,并控制一段BCO池DO 1.4~1.8 mg/L,实现短程硝化积累NO-2-N;耦合UASBB和两段BCO,回流一段BCO的NO-2-N,确定最佳外回流比为300%;COD负荷达2.81 kg/(m3·d),中试系统对规模化猪场二级沼液、一级沼液、原水COD的去除率分别为94.7%、93%和96.9%,TN负荷达0.487 kg/(m3·d),去除率分别为84.1%、82.8%和84.7%,NH+4-N负荷达0.293 kg/(m3·d),去除率分别为92%、92.9%和88.5%;出水水质符合《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001)。

吸附-S/A/SMBBR工艺处理含酚高纯溶剂生产废水

以树脂作为吸附剂,采用吸附-S/A/SMBBR组合工艺处理含酚高纯溶剂生产废水。试验结果表明,当上柱液流速为1 BV/h、批吸附量为20 BV时,吸附预处理效果良好,运行稳定,出水酚浓度适合后续生化处理范围,以1 BV/h的5%氢氧化钠溶液进行脱附,用量3 BV后脱附效果良好;在生化处理阶段,当进水酚浓度为15~45 mg/L、水力停留时间为7 d时,对酚的平均去除率在99%以上,且对冲击负荷具有较强的适应能力。可见,吸附-S/A/SMBBR组合工艺对含酚高纯溶剂生产废水的处理效果极佳,出水酚浓度可降低至0.5 mg/L以下,满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571—2015)的要求。