厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的国内研究与应用现状

厌氧膨胀颗粒污泥床(expanded granular sludge bed,EGSB)反应器作为第三代厌氧反应器的典型代表,相比于上流式厌氧污泥床(UASB)反应器具有更高的容积负荷和抗冲击性能,且其还有占地小以及可产生沼气能源等优点,因而被广泛应用于多种高浓度有机废水处理。本文介绍了EGSB反应器的结构原理与运行流程;统计分析了近些年国内EGSB反应器的相关文献及其由小试到工程化的发展历程;概述了EGSB反应器在甲烷化、厌氧氨氧化(ANAMMOX)、生物制氢、同步脱氮除硫方面的研究进展;综述了产甲烷EGSB反应器与生物膜法、序批式活性污泥法和传统活性污泥法等工艺联用的工程应用现状,指出这些工艺均表现出良好的单体去除效果和较理想的整体去除效果,且EGSB反应器在与新兴技术的耦合上也表现出较好的前景。

厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)在高浓度工业废水处理中的应用

介绍了一种新型的用于高浓度有机废水处理的EGSB反应器 ,该反应器的工艺特点包括反应器内部的生物相的分层 ,颗粒污泥的变速膨胀 ,以及高效的三相分离装置等。该反应器最高CODCr容积负荷可达到 2 5kg m3·d以上 ,最高进水CODCr浓度可达 30 0 0 0mg L以上。并介绍了几个应用该工艺的具有代表性的工程实例。

高温厌氧颗粒污泥膨胀床中颗粒污泥的性质分析

考察了高温(55℃)条件下厌氧颗粒污泥膨胀床处理木薯酒精废水的运行特性和颗粒污泥的性质.结果表明,当进水有机负荷(OLR)在15.0 kg.m-3.d-1时,化学需氧量(COD)平均去除率为86.7%,平均产气量为15.1L.d-1.OLR最高可达24.0kg.m-3.d-1,COD平均去除率为88.5%,平均产气量为39.9L.d-1.颗粒污泥的颗粒化率随着运行时间的延长逐渐增加,运行至260d,直径大于2.00mm的颗粒污泥约占32%.颗粒污泥的有机组分主要是碳、氢和氮,无机组分主要是硅、磷、钙和铁.颗粒污泥表面的微生物以丝状菌为主,污泥内核组成可能主要为磷酸钙或碳酸钙等无机质.

厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的应用

介绍了厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器的特点和工作原理,综述了EGSB反应器在低温低浓度废水、高浓度有机废水和含有毒物质的工业废水处理方面的研究,以及在厌氧脱氮和生物制氢新研究领域的研究情况,最后提出了EGSB反应器的研发方向。

厌氧膨胀颗粒污泥床处理冷轧含油废水的微生物相研究

以厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器处理冷轧含油废水过程中所形成的厌氧颗粒污泥的形态和微生物相为研究对象,对颗粒污泥的驯化及微生物相变化进行研究并初步鉴定污泥微生物。结果表明,接种污泥被驯化并稳定运行后,微生物较快适应反应器环境并稳定成长,颗粒污泥粒径出现渐增且有明显分层,且粒径从底部到上部逐渐减小。扫描电镜及微生物相鉴定结果主要显示以甲烷蝇菌属、鬃毛甲烷菌属、甲烷八叠球菌属3种菌属为主。

厌氧膨胀颗粒污泥床处理高浓度链霉素含硫有机废水试验研究

介绍了采用厌氧膨胀颗粒污泥床 (EGSB)反应器 -生物接触氧化法日处理 2 0 0t高浓度链霉素含硫有机废水的生产性试验研究。试验结果表明 ,厌氧EGSB反应器在控制中温发酵 (35± 1℃ )条件下 ,以低浓度CODCr2 0 0 0— 70 0 0mg/L ,CODCr/SO2 -4=7— 10进水 ,可有效降低反应器中毒性物质的抑制作用 ;进水CODCr在 70 0 0— 130 0 0mg/L ,水力停留时间(HRT)为 3— 5h ,pH值为 6 8— 7 2条件下 ,EGSB的最大容积负荷 15 8kgCODCr/m3 ·d ,对CODCr去除率可达 75 % ,对SO2 -4去除率也可有效地控制在 6 0 %— 70 %。进一步通过好氧生化处理 ,CODCr总去除率可达 91 3%。

膨胀颗粒污泥床厌氧反应器原废水循环启动的实验研究

在室温条件下,以水葫芦汁液为废水来源,对自行设计的膨胀颗粒污泥床(EGSB)厌氧反应器进行原废水循环启动实验。结果表明:在启动运行65d后,进水有机负荷可以达到7kg/(m^3·d)左右,COD去除率达到90%以上,容积产气率达到1.35m^3/(m^3·d),甲烷体积分数达到61%,颗粒污泥粒径达到2~4mm。因此,EGSB厌氧反应器的原废水循环启动方式是可行的,对水葫芦汁液的降解是高效的,为EGSB厌氧反应器的工程应用提供一种新的启动方式,也为水葫芦汁液的能源化利用提供了一套高效、节能的厌氧发酵装置。

膨胀颗粒污泥床厌氧反应器处理化学制药废水研究

考察了膨胀颗粒污泥床厌氧反应器(EGSB)在不同运行条件下对化学制药废水的处理效果。结果表明:在容积负荷为2.3~15.5 kgCOD/(m^3·d)的范围内,EGSB的COD去除率和甲烷产率呈现先升高后下降的趋势,并在容积负荷为11.6 kgCOD/(m^3·d)时达到最高,分别为90.5%和4.12 L/(L·d)。在容积负荷为11.6 kgCOD/(m^3·d)条件下,降低进水碳硫比能够导致系统COD去除率和甲烷产率的下降,最佳碳硫比为8.0。

溶解氧对厌氧颗粒污泥活性的影响

采用血清瓶培养法,以厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器中接种的厌氧颗粒污泥为对象,研究了溶解氧(DO)对其产甲烷活性的影响.结果表明,水中溶解氧的升高会致使厌氧颗粒污泥的活性降低.常温22℃下,当溶解氧浓度从0.00 mg/L上升到7.00 mg/L时,其最大比产甲烷速率(SMA)值先后两次分别由75.9 mL.(g.d)-1,91.1 mL.(g.d)-1下降到47.6 mL.(g.d)-1,71.4mL.(g.d)-1.但温度的升高可以显著提高其活性并削弱这种变化趋势.与第1次产气实验结果相比,恒温28℃与35℃时,SMA值分别平均提高了54.0%和114.4%.进水中溶解氧的存在并不会对处理系统的运行造成不利影响,厌氧颗粒污泥对溶解氧有较强的耐受性和适应能力.因此,在工程实践中可以不考虑溶解氧因素的影响.

悬浮颗粒污泥技术在高效厌氧反应器设计中的应用

近年来,废水的厌氧生物处理工艺以其独特的技术优势受到人们的广泛关注,并发展了以厌氧膨胀颗粒污泥床、内循环厌氧反应器等为代表的第三代新型高效厌氧反应器。本文从反应器的宏观动力学的角度,从强化厌氧反应器内传质条件与流动状态的合理设计两个方面,探讨总结了悬浮颗粒污泥技术在这类反应器的设计思路,最后展望了该研究领域的发展前景。

EGSB反应器中颗粒污泥床工作状况及污泥性质研究

研究了处理低浓度有机废水的EGSB反应器中颗粒污泥床状况及颗粒污泥的性质 ,结果表明 ,液体表面上升流速 (Vup)是影响EGSB反应器效能的重要参数 ,当进水COD为 6 0 0～ 80 0mg L时 ,较佳的液体表面上升流速 (Vup)为 1 5～ 4 5m h ,在此条件下 ,EGSB反应器COD负荷为2 4 5～ 2 5 7kg (m3·d) ,COD去除率大于 85 % ;同时还发现 ,经过一定时间的运行后 ,反应器中颗粒污泥粒径分布、沉降速度、胞外聚合物 (ECP)等性质都发生了明显变化 ,颗粒污泥的平均粒径由 0 85mm增加到 1 78mm ,平均沉降速度由 41 2m h提高到 83 2m h ,而胞外聚合物 (ECP)的含量则由接种污泥的 32 5mg g增加到 5 7 8mg g。

厌氧氨氧化污泥启动EGSB反应器研究

通过厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器接种低温(4℃左右)下存放18个月的厌氧氨氧化污泥,处理模拟废水,研究如何用长时间低温保存后的厌氧氨氧化污泥启动反应器。在温度(34±1)℃、进水pH为7.40～7.64、DO的质量浓度控制在0.10 mg/L以下成功启动反应器。运行110 d后,进水TN负荷最高可达2.3 kg/(m.3d),NH4+-N、NO2--N去除率分别为90.93%、99.76%,出水pH明显高于进水,平均达到7.99;第135天在反应器中发现有红色厌氧颗粒污泥形成;经扫描电子显微镜观察,第165天厌氧颗粒污泥布满球状菌。

厌氧-好氧法处理聚氯乙烯离心母液废水

采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器与内循环式好氧生物膜反应器串联工艺对悬浮聚合法聚氯乙烯离心母液废水进行连续处理实验。在温度为35℃、厌氧反应器水力停留时间为8h、好氧反应器水力停留时间为6h条件下,TOC总去除率达95%以上,厌氧段为50%左右。结果表明:厌氧段还可提高其出水的可生化性;温度对厌氧及整个系统的处理效果影响较大;运行过程中须向离心母液废水中添加氮、磷等营养物质。

两相厌氧生物技术处理环氧树脂生产废水

研究采用两相厌氧生物技术处理环氧树脂生产废水。试验结果表明:经过AMBR和EGSB反应器处理后,COD去除率达到91%,SS去除率达到67%;进水在产酸器AMBR反应后,pH值由6.8降至5.86,VFA由1265 mg/L升至3862 mg/L,酸化效果较好;经产甲烷器EGSB反应后,pH值和VFA分别为7.61和206 mg/L,产甲烷效果良好;经过后续工艺SBR处理后,出水符合国家污水综合排放标准。

处理木薯淀粉废水的厌氧反应器初次启动方法研究

对处理木薯淀粉废水的EGSB厌氧反应器初次启动时的接种污泥选择、污泥驯化方法、厌氧反应器控制条件进行研究。当选用木薯酒精厂厌氧发酵污泥作为接种污泥,控制pH在6.8～7.6,VFA<1 000 mg/L,温度在26～28℃时,采用阶段进水驯化方式,经过近100 d的实际运行,成功培养出适应木薯淀粉废水的颗粒污泥,系统COD去除率达86%以上,厌氧反应器启动成功,运行状况良好,处理效果稳定。

新型高效废水厌氧生物处理反应器研究进展

近年来 ,废水的厌氧生物处理工艺以其独特的技术优势受到人们的广泛关注 ,并发展了以厌氧膨胀颗粒污泥床、内循环式厌氧反应器、厌氧上流污泥床 过滤器和厌氧序批式间歇反应器等为代表的第三代新型高效厌氧反应器 .本文综述了这些厌氧反应器的形成、结构、工作原理以及典型应用 ,比较了这些系统的运行特点及存在的问题 ,最后展望了该研究领域的发展及这些系统的应用前景 .

EGSB耦合厌氧氨氧化、甲烷化与反硝化处理城市污水的启动特性研究

提出一套新的组合工艺,重点考察EGSB反应器实现厌氧氨氧化、甲烷化与反硝化耦合处理城市污水的可行性及其启动特性。结果表明:接种厌氧颗粒污泥和好氧活性污泥的EGSB反应器能够用约45 d的时间完成耦合厌氧氨氧化、甲烷化和反硝化处理城市污水的启动,硝酸盐和COD的去除作用显现较快,运行初期反硝化与甲烷化反应起主导作用;氨氮和亚硝酸盐的去除从无到有,启动完成后厌氧氨氧化与甲烷化成为主导。氨氮和亚硝酸盐的同时稳定去除可作为启动完成的标志,在水力停留时间为5 h,反应区上升流速0.83 m/h的条件下,氨氮及COD取得的最高去除率与去除速率分别为45.2%、58.8%和0.107kg/(m3.d)、0.865 kg/(m3.d)。EGSB反应器的释磷转吸磷现象、pH值和污泥颜色的变化可作为启动完成的参考标志,而DO则无法起到指示启动完成的作用。

三价铁对有机物存在下厌氧氨氧化脱氮的影响

考察了三价铁(2.24~7.84mg/L)存在下厌氧氨氧化系统对有机物的耐受性能,并通过16SrRNA高通量测序技术和定量PCR探究其机理.结果表明,进水COD浓度为50和100mg/L时,4个反应器的氨氮和总氮去除率均较高(>90%),三价铁的强化作用不明显;进水COD浓度继续升高(150和200mg/L),厌氧氨氧化受到抑制,三价铁的强化作用逐渐增加;COD浓度为200mg/L时,添加三价铁(7.84mg/L)可将氨氮和总氮去除率由61.3%和79.8%(对照组)提升至71.2%和84.7%.16SrRNA高通量测序技术表明,有机物存在下,污泥微生物群落结构出现变化,主要表现为厌氧氨氧化菌丰度的降低及反硝化菌群的大量增殖,进水添加三价铁可提高浮霉菌(Planctomycetes)的丰度.定量PCR结果表明,三价铁能够提高厌氧氨氧化菌16S rRNA及功能基因hzsB的丰度.

EGSB反应器初期启动颗粒污泥显微特征

EGSB反应器在常温下处理低浓度的污水以及高浓度难降解的工业废水方面有着其它厌氧反应器所不可比拟的优势。厌氧颗粒污泥是EGSB反应器高效稳定运行的关键,通过显微观察研究了EGSB反应器初期启动过程中颗粒污泥的特征。污泥颗粒化进展顺利标志着EGSB反应器初期启动成功。

COD/SO_(4)^(2-)对厌氧处理含硫酸盐低浓度有机废水的影响

采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器处理含硫酸盐低浓度有机废水,考察了进水COD/SO_(4)^(2-)对处理效果的影响。研究显示,进水COD/SO_(4)^(2-)的变化会对反应器的COD去除率和SO_(4)^(2-)还原率产生增加以及降低两个阶段的影响。当COD/SO_(4)^(2-)为15时,COD去除率在65%左右,SO_(4)^(2-)去除率在80%以上;当COD/SO_(4)^(2-)为7时,反应器的处理效果最好,出水COD在450 mg/L以下,COD和SO_(4)^(2-)去除率分别在75%和85%以上;当COD/SO_(4)^(2-)为4时,COD和SO_(4)^(2-)去除率分别降至65%和75%以下。可见,在低浓度有机废水厌氧处理系统中,适量硫酸盐的存在能够促进产甲烷菌与硫酸盐还原菌协同代谢有机物,提高反应器对COD的去除效果。