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。

水解（酸化）－缺氧－好氧固定床生物膜系统处理焦化废水的试验研究

用内填ＹＤＴ弹性立体填料的水解（酸化）－缺氧－好氧固定床生物膜系统处理焦化废水。结果表明：当进水ＣＯＤ和ＮＨ３－Ｎ浓度分别为１０６５ｍｇ／Ｌ和２５３ｍｇ／Ｌ，系统水力停留时间（ＨＲＴ）为３３．５ｈ，混合液回流比为３．６时，出水ＣＯＤ约为１８０ｍｇ／Ｌ，ＮＨ３－Ｎ为５ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ和ＮＨ３－Ｎ的去除率分别达８３％和９８％。

缺氧━好氧固定床生物膜系统处理焦化废水的试验研究

采用内填弹性立体填料的缺氧━好氧固定床生物膜系统处理焦化废水，试验效果良好。当总水力停留时间≥３５．２ｈ，ＣＯＤ和ＮＨ＿３─Ｎ的去除率分别这８２％和９６％以上，出水浓度均达到国家排放标准。

缺氧-好氧固定床生物膜系统处理焦化废水的试验研究

采用内填弹性立体填料的缺氧-好氧固定床生物膜系统对焦化废水进行了处理试验.试验结果:当总水力停留时间≥35.2h时,COD和NH_3-N的去除率分别达82%和96%以上,出水浓度均达到国家排放标准.

两相厌氧膜-生物系统处理造纸废水

采用传统两相厌氧工艺 ( BS)与膜分离技术相结合的系统 ( MBS)处理造纸黑液配制废水 .结果表明 :系统 COD去除率可以达到 73.1 % ,高于 BS系统 ( 4 8.6% ) ,且在厌氧污泥活性及运行稳定性方面优于 BS系统 ;在 COD负荷为 6kg· ( m3· d) - 1时MBS酸化率为 2 0 .1 % ,酸化水平为 7.5% ,略优于 BS系统 (分别为 7.0 %和 5.0 % ) .探讨了其原因及 MBS系统引入膜的作用 ,并对系统的评价体系进行了初步讨论 .

采用厌氧好氧一体式固定床生物膜反应器处理化工雨排污水

采用厌氧好氧(A/O)一体式固定床生物膜反应器,对某化工厂雨排系统的污水进行了处理实验。研究了水力停留时间(HRT)、气水体积比等操作条件对处理效果的影响,并考察了该实验装置的稳定运行性能。结果表明:在HRT为1h、气水体积比为1∶2的最佳操作条件下,废水CODCr,BOD5,氨氮去除率分别达70%,80%,60%以上,出水CODCr,BOD5,氨氮值分别小于20,5,2.5 mg/L。

厌氧-好氧移动床生物膜工艺处理冰淇淋废水的试验研究

研究了厌氧污泥复合床 好氧移动床生物膜反应器串联工艺 ,处理冰淇淋生产废水的工艺性能和影响因素。试验结果表明 ,在进水CODCr 浓度平均为 3 0 0 0mg L ,厌氧反应器容积负荷 7～ 2 0kg m3·d ,好氧反应器容积负荷 1～5kg m3·d ,系统总水力停留时间 13 1～ 2 8h的条件下 ,该串联工艺的CODCr总去除率大于 90 %

墨瑞鳕循环水养殖系统中不同生物膜反应器水处理效率及微生物群落对比分析

固定床生物膜反应器(fixed-bed biofilm bioreactor,FBBR)和移动床生物膜反应器(movingbed biofilm reactor,MBBR)在养殖水体氨氮(NH_(4)^(+)-N)和亚硝酸氮(NO_(2)^(–)-N)污染控制中已有较为广泛的研究,然而相关研究大多是在实验室完成的,目前尚缺乏实际生产的循环水养殖系统(recirculating aquaculture system,RAS)中FBBR和MBBR水体净化效能的对比研究。因此,本研究将FBBR(弹性毛刷滤料)和MBBR(PVC多孔环滤料)并联接入实际生产的墨瑞鳕(Macculochella peeli)RAS中,实现二者的同步连续运行(35 d),考察了其出水水质变化和微生物群落结构。出水水质变化表明,FBBR和MBBR中氨氧化能力的形成快于亚硝氮氧化能力,硝化能力渐趋成熟,可以有效控制养殖水体中的NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(–)-N浓度,但会导致养殖水体中硝酸氮(NO_(3)^(–)-N)积累和p H下降;单因素方差分析表明,FBBR出水中NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(–)-N、NO_(3)^(–)-N浓度和p H与MBBR出水无显著差异,两反应器的硝化效率相似。FBBR和MBBR在微生物群落上的相同点在于:优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)(相对丰度分别为69.42%和86.92%),优势菌纲为γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)(40.71%和63.36%)和α-变形菌纲(α-Proteobacteria)(26.58%和21.74%),优势菌属为不动杆菌属(Acinetobacter)(27.50%和53.29%);硝化菌由亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和硝化螺菌属(Nitrospira)构成;硝化螺菌属的相对丰度远高于亚硝化单胞菌属,两反应器中可能存在完全氨氧化菌。两反应器在微生物群落上的不同点在于FBBR微生物群落的丰富度和多样性以及硝化菌的相对丰度均高于MBBR。本研究可以为RAS养殖水体净化提供技术支撑,助推循环水养殖模式的推广应用。

用好氧-厌氧反复耦合固定床生物反应器处理肌苷生产废水

利用由多孔微生物载体构建的好氧-厌氧反复耦合固定床生物反应器进行了高浓度肌苷生产废水处理中试研究。连续84d的运行结果表明,当进水COD为1500～2700mg/L、水力停留时间为22.1h时,出水COD可维持在150mg/L左右,COD去除率达90%～95%。装置运行稳定后,未经沉淀的出水中的固体悬浮物质量浓度小于50mg/L,表明该反应器可避免剩余污泥的产生。中试结果验证了该反应器处理高浓度肌苷废水的可行性和优势,同时为装置放大提供了理论依据。

固定化微生物厌氧膨胀床在污水处理中的应用

本文介绍了固定化活性污泥小球的性质及其在厌氧膨胀床中处理高浓度有机污水的试验.结果表明,用琼脂包埋方法固定厌氧活性污泥细菌群,性质稳定.选交联剂戊二醛0.5%时,情况良好.pH6.0～8.0时,COD去除率均在75%以上.厌氧膨胀床进水COD为7300mg/L,回流比为24时,COD去除率达83.6%.此外,本文还探讨了在室温(20℃～25℃)条件下,水力停留时间、COD负荷和回流比对COD去除率的影响.

两相厌氧膜生物系统处理淀粉废水及其膜组件运行特性研究

采用传统两相厌氧工艺与膜分离技术相结合的两相厌氧膜生物系统(MBS)处理淀粉配制废水。结果表明:在进水负荷为4kgCOD/(m3·d)～24kgCOD/(m3·d)的情况下,系统COD去除率达到972%,并有一定的总氮去除率。在运行过程中,膜组件起到了强化处理效果并有利于系统稳定运行的作用。

A_1-A_2-O生物膜系统处理焦化废水试验中好氧段影响因素的研究

试验采用 A1 - A2 - O生物膜系统处理焦化废水 ,对好氧段的影响因素进行了研究。结果表明 ,当好氧段HRT为 2 8.1h,出水 p H值为 7.7～ 8.0 ,剩余碱度为 15 0～ 2 0 0 mg/ L,池中部加碱 ,进水 COD负荷 <0 .2 2 kg/ m3·d,氨氮负荷 <0 .0 5 kg/ m3· d时 ,系统对 COD和氨氮的去除率分别可达 87%和 98% ,出水 COD浓度平均低于 15 0 mg/ L,氨氮浓度低于 15 mg/

固定床生物膜反应器数值模拟及中试实验研究

以中试规模固定床生物膜反应器(FBBR)为研究对象,采用三维计算流体动力学(CFD)模型,模拟了反应器内在不同水力停留时间(HRT)和曝气量组合下的流动模式。模拟结果表明,随着HRT和曝气量的增加,流动模式从单涡旋向多涡旋转变。与HRT相比,曝气量的增加对含气率、液速、流型等的贡献更为显著,进而通过均匀性指数分析得到HRT为9 h、曝气量为0.75 m^(3)/h时,为污染物去除最佳条件。进行实际污水处理实验,通过响应面与遗传算法优化,综合调整后HRT为9.5 h,曝气量为0.72 m^(3)/h时,整体处理效果最佳,COD、氨氮、总氮去除率分别为75.78%、90.97%、46.12%,不同工况下处理效果与CFD模拟预测变化趋势一致。利用CFD数值模拟能有效地指导固定床生物膜反应器优化运行。

利用固定床生物膜反应器快速启动厌氧氨氧化工艺

以固定填料填充床生物膜反应器为厌氧氨氧化反应器,采用低负荷培养法培养富集厌氧氨氧化菌,并研究其脱氮效能。结果表明,低负荷培养法可以在较短时间内(40 d左右)快速启动厌氧氨氧化反应器;稳定期反应器出水氨氮和亚硝氮去除率均接近100%。系统在受到高浓度有机物和NO_2^--N抑制后恢复时间较短,恢复后,出水水质稳定、系统耐冲击负荷强。上流式固定床反应器具有高负荷和高效率的优点,反应器的基质氮去除速率可达2.79 kg N/(m^3·d)。

厌氧半固定床生物膜反应器温度冲击实验研究

利用新型厌氧半固定床生物膜反应器处理人工配制的高浓度有机废水,为期86 d,考察温度冲击对反应器处理效能的影响。反应器在HRT为31.8 h,有机容积负荷为4.0 kg/(m^3·d),温度为(35±1)℃的实验条件下运行,到第15天时,COD去除率稳定在88%左右,产气量达到14 L/d,然后,对其进行降温冲击(25±1)℃、恢复(35±1)℃、升温冲击(45±1)℃、恢复(35±1)℃4个阶段的实验。实验证明,反应器在(35±1)℃下运行时最高COD去除率在94%左右,沼气产量高达20 L/d,具有明显的产沼气优势。同时,降温冲击后恢复仅用时6 d,升温冲击后恢复仅用时11 d,COD去除率均可恢复到90%以上,证明反应器具有较好的抗冲击性能。16S rDNA测序结果表明,温度会影响微生物群落的多样性和物种丰富度。(45±1)℃下微生物的多样性大于(35±1)℃,但一些功能菌种如产甲烷菌、梭菌、鞘氨醇单胞菌丰度明显降低。

厌氧半固定床生物膜反应器启动与运行试验

以开发一种启动时间短、处理效果好、抗冲击负荷和不利环境能力强、能耗低的厌氧处理反应器为目的,采用自行设计的以在水中呈水草型摇摆状态的生物带作为半固定载体的生物膜反应器,处理人工模拟高浓度废水,进行启动与运行试验,考察和评估其运行效果。结果表明,在上升流速为0.104~0.124 m/h的运行条件下,COD去除率在试验第30天时达到最高的96%,稳定运行状态下去除率为88%左右;反应器在温度和负荷双重冲击条件下,7d后COD去除率下降至67%,出现酸化倾向,负荷维持不变,仅温度恢复正常,11d时COD去除率回升并稳定在88%左右,恢复至原稳定状态,表现出很好的抗冲击负荷和不利环境能力;负荷启动与运行阶段,反应器平均沼气产率为0.43m3/kg,产气状况良好;生物带载体上形成的生物膜活性较高,VSS/SS达到0.7,且生物相较为丰富,说明反应器的半固定床结构设计优良,可进一步开发应用。

移动床生物膜反应器处理低浓度污水的性能

研究了MBBR(移动床生物膜反应器)处理低浓度生活污水时启动和运行的性能和特点,通过显微镜和扫描电镜观察了反应器中的微生物构成和形态,并且考察了悬浮污泥与填料生物膜之间的关系.试验中用填料充填比为25%的MBBR处理COD质量浓度在100mg/L左右的生活污水,水力停留时间1.9h,COD去除率可以达到85%,出水BOD5质量浓度一般都小于5mg/L.

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.

多孔微生物载体固定床生物反应器的污水处理特性

为开发从源头上解决剩余污泥问题的污水处理技术,选用球形多孔载体,制作不设沉淀池的定点曝气式固定床生物反应器,在保证高浓度固定化微生物的同时,使体系形成一种好氧-厌氧反复交替变化的多样化环境。实验采用以C6H12O6为碳源、(NH4)2SO4为氮源的人工废水,进水COD和TOC浓度分别为300～700mg/L和100～300mg/L,稳定运行的结果显示,未经沉淀的处理水中的SS浓度很低,长期维持在30mg/L以下,可以直接排放。反应器对有机物的去除效率较好,处理水的COD<100mg/L,TOC<20mg/L,其相应的去除效率分别为80%和90%以上。经过1年多的实验,装置运行正常,没有出现污泥堵塞现象,没有排过污泥,

生物膜-活性污泥共生系统处理屠宰废水的研究

以屠宰废水为原水 ,对生物膜 -活性污泥共生系统的传质机理及工程应用进行了分析 .该工艺以形成泥膜共生系统为基础 ,通过受限工艺约束多相流的水力半径 ,从而强化物系的宏观和亚微观传质 ,促进物相接触 ,使污水好氧处理中多相物系处于高分散系状态以实现高传质 ,提高处理效率 .在利用泥膜共生系统的好氧强化传质技术处理屠宰废水的应用中 ,当气水比为 12∶1、水力停留时间 4h、进水CODCr质量浓度 80 0～ 2 2 0 0mg/L、CODCr负荷达 8～ 9kgCOD/(m3 ·d)时 ,CODCr去除率平均达 95 % ,BOD5去除率 >97% ,SS去除率在 95 %以上 .实践证明 ,该工艺处理效率高 ,效果稳定 ,运行安全可靠 。