序批式动态膜生物反应器处理低碳氮比废水的试验研究

以序批式动态膜反应器为研究对象,对其处理低碳氮比废水的效果进行了试验研究。试验温度为19~21℃,MLSS为3~5 g/L;好氧阶段溶解氧质量浓度为2~4 mg/L,厌氧阶段溶解氧质量浓度为0.2~0.5 mg/L;水力停留时间共12 h,其中好氧阶段8 h,厌氧阶段4h。结果表明：当进水COD、TN和NH＋4-N质量浓度分别为250~300mg/L、103~156 mg/L和92~140 mg/L时,反应器对上述污染物表现出较高且稳定的去除效率,COD、TN和NH＋4-N平均去除率分别达到76.15%、82.16%和90.13%。同时,反应器系统中污泥的比硝化速率与常规处理装置中的活性污泥相比较高,以NH＋4-N的降解量计为0.101 d-1,以NO-3-N的积累量计为0.091 d-1。

序批式反应器运行过程中动态生物膜阻力分析

以水力学知识为基础,通过试验研究序批式反应器运行过程中动态生物膜滤饼层阻力、凝胶层阻力以及膜基材固有阻力的变化规律,结果表明:序批式反应方式导致动态生物膜各部分阻力及相应贡献率有明显的变化;动态膜处于浸没状态时,阻力主要来自滤饼层,贡献率为52.4%,出水过程中随着膜组件逐渐露出水面,动态膜总阻力依次变小,滤饼层阻力减小,贡献率最终降为5.46%,而凝胶层阻力却增大,贡献率增至44.9%,完全出水时,膜基材固有阻力成为生物膜主要部分,贡献率为69.1%;MLSS在4 700～9 400 mg/L范围内,动态膜阻力基本保持稳定;高气水比和低污泥浓度可以显著降低动态生物膜运行阻力。

SIDMBR处理乳化油污水最佳工艺条件的室内试验研究

通过室内试验对序批式斜板动态膜生物反应器(SIDMBR)处理乳化油污水的水力停留时间(HRT)、进水油浓度、溶解氧(DO)质量浓度、和厌氧/好氧组合等主要影响因素进行了研究。结果表明,SIDMBR处理乳化油污水的最佳工艺条件为:HRT 24 h(厌氧4 h,好氧20 h),进水油质量浓度150 mg/L,DO质量浓度3 mg/L。在上述条件下反应器对乳化油污水中的COD、NH4+-N和油的去除率分别达到94.4%、93.7%和99.2%,出水水质完全达到GB 8978-1996一级标准要求,从而证明SIDMBR对乳化油污水具有良好的处理效果,为其实际工程应用提供了一定的理论依据。

基于SASMBR的城镇污水PN/ANAMMOX研究

基于目前短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺处理城镇污水中反应器运行不稳定和氮去除负荷低的问题,本文设计一种新型复合生物反应器:序批式–折流板–分置膜生物反应器(sequencingbatch-baffled-separatemembranebioreactor,SASMBR)。将该反应器应用于PN/A工艺处理城镇污水,探究反应器的性能,并对SASMBR运行PN/A工艺的运行成本进行分析。结果表明,采用SASMBR反应器运行PN/A工艺处理城镇污水,能够实现高效稳定的脱氮效果,TN去除率达到80%~85%,氮素去除负荷(nitrogenremovalrate,NRR)达到0.20~0.22kgN/(m-3·d-1),出水TN浓度维持在8 mg/L以下。16SrRNA基因测序分析发现,短程硝化SASMBR反应器内设置的折流板能够富集氨氧化细菌(ammoniaoxidationbacteria,AOB),确保短程硝化SASMBR反应器的良好性能;厌氧氨氧化SASMBR内固定在折流板两侧的无纺布可以有效地持留厌氧氨氧化菌(ammoniumoxidizingbacteria,AnAOB),同时,厌氧氨氧化SASMBR内丰度升高的AOB可以为AnAOB提供生长的厌氧环境和NO2--N基质,使厌氧氨氧化SASMBR反应器能够快速启动和高效稳定运行。SASMBR的运行成本为0.037元/m3,比传统城镇污水处理厂的运行成本大幅度降低。