厌氧颗粒污泥流化床处理有机废水的运行特性

提出了厌氧颗粒污泥流化床工艺（简称ＡＧＳＦＢ）．在成功培养出颗粒污泥的基础上，以葡萄糖为基质，全面探讨了ＡＧＳＦＢ处理有机废水的运行效果、产气率、污泥表观产率系数及反应器的耐冲击性能等．结果表明，ＡＧＳＦＢ反应器具有很高的处理效率．水力停留时间ＨＲＴ为４９ｈ，进水化学需氧量ＣＯＤｃｒ＝３２４０ｇ／Ｌ，有机负荷为１５９ｋｇ／（ｍ３·ｄ）时，反应器的有机物去除率仍保持在７５６％以上．ＡＧＳＦＢ对温度降低、负荷提高。

厌氧颗粒污泥流化床的动力学参数测定

介绍了厌氧颗粒污泥流化床反应器的主要动力学参数及其测定方法。通过分批试验测定厌氧动力学系数,以基质代谢平衡方程计算得到颗粒污泥双膜模型中的产甲烷层厚度,进行了颗粒污泥粒径、干密度等的测定和扩散系数的确定。以这些参数为基础的动力学模型计算结果与反应器长期连续运行测定结果相一致,证明了所测参数及其模型的可靠性。

以SRB颗粒污泥为载体的硫酸盐型厌氧氨氧化的启动研究

采用复合式厌氧折流板反应器(HABR),研究先驯化硫酸盐还原菌(SRB)颗粒污泥、再以之为载体进行硫酸盐型厌氧氨氧化的启动,通过NH_4^+-N、SO_4^(2-)、COD等指标的变化探讨启动的效能。在7<pH<8.5、温度为(32±1)℃的条件下,采用低负荷启动方式,以CH_3COONa为有机碳源,通过逐步缩短HRT提高进水负荷来驯化培养硫酸盐还原菌颗粒污泥。结果表明,SO_4^(2-)与COD去除效果逐步达到稳定,最高去除率分别为86.2%和68.8%,S0全程积累并趋于稳定,经过60 d的驯化,SRB颗粒污泥平均粒径达到3 mm,硫酸盐还原反应启动成功。之后以驯化成熟的SRB颗粒污泥为载体,保持COD为50 mg/L,通过提高进水中NH+4-N和SO2-4负荷的方式启动硫酸盐型厌氧氨氧化。结果表明,NH_4^+-N和SO_4^(2-)去除效果逐步上升并稳定在50%以上,最高分别达到52.5%与53.7%。硫酸盐型厌氧氨氧化成功启动。

颗粒型厌氧生物膜改善高氢分压下丙酸降解抑制研究

为了改善氢辅助型原位沼气提纯系统中高氢分压对丙酸降解的抑制,考察了不同颗粒型厌氧生物膜(有无载体、导电和非导电载体)培养初期和末期的丙酸降解性能;并通过微生物形态和群落分析,探讨了颗粒型生物膜丙酸降解机制.结果表明,导电碳毡厌氧生物膜和厌氧颗粒污泥能有效改善高氢分压下丙酸降解抑制问题.其最大丙酸降解速率分别达到2.2,1.2mmol/(L·h).碳毡厌氧生物膜可能主要通过产酸细菌(Thermovirga、Levilinea、Syntrophomonas属)和产甲烷古菌(Methanosaeta属)的电子直接传递(DIET)途径实现丙酸的降解;而厌氧颗粒污泥降解丙酸的途径可能主要依靠产酸细菌(Syntrophobacter属)与嗜氢型甲烷菌(Methanolinea、Methanobacterium属)的共生营养代谢过程.

射流循环厌氧流化床两相厌氧处理高浓度硫酸盐有机废水

设计了射流循环新型厌氧生物流化床反应器（JLAFB），以该反应器为酸化相（或称硫酸盐还原相），厌氧颗粒污泥流化床（AGSFB）为产甲烷相组成两相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐有机废水。在培养出耐酸性硫酸盐还原厌氧颗粒污泥基础上，成功实现了硫酸盐还原菌（SRB）和产甲烷菌（MPB）的相分离，消除了SRB对MPB的基质竞争性抑制。在进水SO4^2-负荷达12．0kg·m^-3·d^-1条件下，JLAFB和AGSFB反应器内硫化物浓度分别为78．3mg·L^-1和92．4mg·L^-1，远小于200mg·L^-1的抑制浓度，消除了硫化物在反应器内的积累和对微生物的毒性作用。在稳态运行条件下，当进水COD和SO4^2-负荷分别为26．0和8．5kg·m^-3·d^-1时，工艺总的COD和SO4^2-去除率分别达到86．9％和97．6％。试验确定工艺的最优运行条件为：进水COD／SO4^2-〉3．0；碱度为400-500mg·L^-1；JLAFB反应器吹脱气体流量为0．04L·min^-1，水力回流比为5：1。

厌氧颗粒污泥悬浮床反应器的研究与应用

提出厌氧复合循环颗粒污泥悬浮床反应器的新型反应器理论。通过引入分级三相分离器，使悬浮床反应器上部处理区液体和沼气的上升速度大大降低，创造了污泥颗粒沉降的良好环境。底部利用高负荷产生的沼气形成内循环，同时设置外回流系统，内、外循环实现了进水与颗粒污泥间的充分接触及保持了良好的反应条件，创造了大幅度提高CODCr容积负荷的条件。对反应器的启动、运行和在不同负荷条件下的去除效果和悬浮流态进行了研究。研究表明，厌氧颗粒污泥悬浮床反应器处理淀粉废水，可在负荷30-40kgCODCr／（m^3·d）条件下稳定运行，最高负荷达57．2kgCODCr／（m^3·d），平均CODCr去除率可达90％。

粉煤灰对硫酸盐型厌氧氨氧化驯化过程的影响

为了研究粉煤灰对硫酸盐型厌氧氨氧化(S-ANAMMOX)驯化过程的影响,采用两组平行的已启动亚硝酸盐型厌氧氨氧化(N-ANAMMOX)反应的上流式厌氧污泥床反应器(UASB),一组投加粉煤灰载体(U2),另一组不投加任何载体(U1),对比观察了N-ANAMMOX反应在转变为S-ANAMMOX反应的过程中脱氮除硫的变化,以及驯化完成后颗粒污泥的特性。结果表明:在运行的前期(1~123 d),对照组U1的脱氮除硫效果优于实验组U2,而在运行的后期(124~144 d),实验组U2的脱氮除硫效果优于对照组U1。第144天,进水NH_4^+-N和SO_4^(2-)的质量浓度分别为140 mg?L^(-1)和533 mg?L^(-1),U2对NH4+-N和SO42-的去除速率分别是86.68 mg?L^(-1)?d^(-1)和94.34 mg?L^(-1)?d^(-1),而U1对NH_4^+-N和SO_4^(2-)的去除速率分别为67.65mg?L^(-1)?d^(-1)和22.64 mg?L^(-1)?d^(-1)。此时,U1中颗粒污泥粒径较大,结构松散,其表面被大量的分泌物和硫颗粒包裹;而U2中颗粒污泥粒径较小,结构紧密,其表面的分泌物和单质硫明显减少。由此表明,在一定基质浓度条件下投加粉煤灰,经较长时间的适应后,体现出粉煤灰对S-ANAMMOX驯化的促进作用。

HABR反应器硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性研究

试验探讨了复合式厌氧折流板反应器（HABR）里硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性及不同COD对系统的影响。通过提升进水基质浓度成功启动硫酸盐型厌氧氨氧化。结果表明,硫酸盐型厌氧氨氧化是分步进行的,一号、三号和四号隔室所进行的主要反应各不相同。NH4＋-N、SO42-、COD去除效果稳定,最高值分别为52.2%、53.7%、60.9%。较低的COD（60~150 mg/L）能促进硫酸盐型厌氧氨氧化的进行,COD过高会抑制厌氧氨氧化菌活性。

硝酸盐型厌氧亚铁氧化反应优化试验研究

硝酸盐型厌氧亚铁氧化(NAFO)作为一种新发现的生物反硝化过程,可以在缺乏有机碳源的污水中有效地去除硝酸盐,具有良好的工程应用前景。为了降低反应的启动成本并提高处理效率,选择了厌氧池专用污泥和厌氧颗粒污泥对NAFO工艺的运行效果进行对比评估。构建了两个相同反应条件的CSTR反应器且连续运行了56 d。随后在对比运行实验的基础上研究了硝酸盐处理效果的影响因素,采用优势性能的厌氧颗粒污泥进行单因素实验,分别考察初始无机碳源与硝酸盐比值(IC/N)、初始亚铁与硝酸盐比值(Fe/N)和初始pH对硝酸盐去除性能的影响。结果表明:两个反应器在运行14 d后的硝酸盐处理效率稳定达到80%以上,其中投加厌氧颗粒污泥的反应器表现出较高的性能,硝酸盐平均及最高去除效率分别达到了79.4%和92.9%,硝酸盐平均去除速率为0.045 kg-N/(m^(3)·d);当选择厌氧颗粒污泥作为种子污泥进行反应时,在初始进水的IC/N为12.68、Fe/N为3.82以及pH为6.46的条件下,NAFO工艺处理硝酸盐的效果最佳。

温度对改进型EGSB处理城镇污水的影响

利用配水使用改进型厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器研究了温度对处理城镇污水效果的影响.结果表明:改进型EGSB反应器在低温时(7~13℃)能正常启动,启动后反应器中pH值保持在6.2~7.6之间,略高于高温(大于25℃)阶段的6.0~7.4之间;在高温下反应器的启动比在低温时有更好的化学需氧量(COD)去除效果,启动时间也更短;低温启动后反应器出水的碱度为400 mg.L-1、挥发性脂肪酸(VFA)值为120 mg.L-1高温时出水的碱度为600mg.L-1、挥发性脂肪酸(VFA)值为180 mg.L-1.稳定运行阶段,随着温度的升高,改进型EGSB系统COD的去除率从逐步升高.低温时,COD的去除率均值为63.7%,高温时,COD的去除率均值为87.0%.温度和反应器内的氧化还原电位(ORP)呈明显负相关,反应器温度变化范围为7~29℃时,ORP变化范围为-410mV^-520mV.

厌氧序批式反应器(ASBR)的六大优点

分析了厌氧序批式反应器(ASBR)的六大优点,与连续流厌氧反应器相比,ASBR构造简单、投资省,生物絮凝和固液分离效果好,水头损失小、动力费用低,生化反应推动力大,可形成以甲烷八叠球菌为优势菌的颗粒污泥,处理高浓度有机废水时对碱度的需求量少,运行费用低。

有机废弃物厌氧消化生产生物天然气技术的现状和展望

自沼气发现以来,有机物厌氧消化生产生物天然气由于其污染治理和能源回收的功能开拓了一个经久不衰的领域。有机废弃物厌氧消化过程的实现和发展依赖于工艺技术和基础理论的进步。本文从技术形式和理论出发,介绍有机废弃物厌氧消化生产生物天然气技术的现状并进行展望。首先介绍了当前主流厌氧消化技术,总结其设计和构型,阐述内在改进和变革思维:泥水分离的实现区分了第一代和第二代厌氧消化技术,而颗粒污泥的出现则发展了第三代厌氧消化技术。其次总结了现代厌氧消化技术理论和其对厌氧消化技术的推动作用,介绍一些加强厌氧消化策略:厌氧消化理论细化和种间电子传递的发现直接改变厌氧消化设计理念和运行形式。随后描述一些对厌氧消化具有强烈推动作用的新技术和新理念:机器学习有助于了解厌氧消化这一复杂黑箱,而合成生物学更将从概念上重新定义厌氧消化。最后对未来厌氧消化技术进行了展望:厌氧消化的发展将趋向于高效化、智能化、定制化,未来更将成为一个绿色平台,实现能源和物质的社会循环。

基于UASB反应器的厨余厌氧发酵产氢研究

针对目前厨余连续流发酵产氢处理负荷不高、产氢率较低的难题，采用UASB反应器进行厨余发酵产氢研究。在温度为30℃，进水COD浓度为2000—10000mg/L，水力停留时间为2-6h条件下，产氢速率最大达到17．04/（L·d）。反应器内有颗粒污泥的形成，平均生物量达到6．17g/L，为氢气的产生提供了有利保障。当出水pH为4．2-4．4，碱度为260-340mg／L的条件下，乙醇和乙酸占挥发酸总量的89．2％，形成稳定的乙醇型发酵类型，反应器最高处理负荷COD达到60k/（m^3·d）。试验结果表明，UASB反应器具有更高的产氢效能和更加稳定的产氢效果，能够为厨余发酵产氢提供有利的保障。

好氧-厌氧微生物反复耦合处理污水新工艺

该发明公开了一种好氧-厌氧微生物反复耦合处理污水的新工艺。采用生物流化床和生物固定床串联工艺，先将流化床和固定床用溢流隔板连接组合起来；后在流化床和固定床中添加两种不同的多孔生物载体，通过在不同层次上的好氧-厌氧反复耦合，从而实现在处理污水中有机物和氮化合物的同时，原位分解剩余污泥。该发明对去除污水中有机物和氮都非常有效，并在固定床中实现了固体颗粒物和处理水的强化分离，使固体颗粒物在固定床中被多孔载体不断地捕获，通过厌氧微生物和好氧微生物的协同作用将其消化和降解，直到最后完全分解。该工艺是一种高效、低能耗、低运行成本的污水处理新工艺。／CN1554599。

中试鸟粪石流化床反应器回收污泥强化厌氧释磷上清液中的磷及产品分析

为了探究鸟粪石结晶成粒技术在实际工程中的应用效果及回收的鸟粪石产品作为缓释肥的可能性,利用大规模中试鸟粪石流化床反应器(25 m^(3)·d^(-1))处理天津市某污泥厂污泥强化厌氧释磷上清液,探究不同培养时间下鸟粪石结晶成粒情况并系统分析收获的鸟粪石颗粒品质。结果表明,在反应周期内,磷回收率达到95%,鸟粪石颗粒平均粒径随反应时间逐渐增大,由最初的0.340 mm增至0.563 mm,纯度均在90%左右,颗粒形貌呈不规则短柱状。采用visual Minteq3软件模拟、X射线衍射光谱(EDX)分析和拉曼光谱等手段进行分析发现,鸟粪石颗粒含有无定形磷酸钙(ACP,Ca3(PO4)2·x H2O)、碳酸钙(CaCO3)及少量有机物等杂质沉淀。回收的鸟粪石颗粒中Pb、As、Cr等重金属含量均低于现行国家化肥控制标准(GB/T 23349-2009)限值,Hg和Cd均未检出。因此,该中试工艺中的鸟粪石有较好的回收利用价值。经济分析结果表明,鸟粪石结晶成粒技术回收每吨污泥厌氧消化上清液中磷的成本为0.46元。

流化床厌氧反应器流化及反应特性研究

对流化床厌氧反应器的流化及反应特性进行研究,结果显示:床层实际初始流化流速umf为0.138～0.154cm/min,与理论计算值0.143 cm/min一致;在一定范围内,流速增大有利于反应量的提高,当流速为0.414 cm/min时,单位时间内的反应量达到最大,其值为4.66 mg/(L.min);适当提高流速有利于提高各组分的产气量,但流速对气体相对含量的影响不显著,甲烷含量约是二氧化碳含量的7倍;由于气体产生,热模时床层膨胀率明显高于冷模,在实验范围内,膨胀率随流量的增大而增大。

改进型AGSFB处理麦草制浆中段废水

用改进型AGSFB(厌氧颗粒污泥流化床)处理麦草制浆中段废水,在常温(23±3)℃条件下,研究讨论HRT、回流比以及上升流速、容积负荷等因素对中段废水处理的影响。在停留时间为20h、回流比为5:1、上升流速为2.3m·h-1、容积负荷为0.92kgCOD·(m3·d)-1的条件下,CODCr、色度的去除率分别为53%、40%,可以有效地去除麦草浆中段废水的COD和色度。

复合工艺处理以抗生素类制药为主的混合工业废水

针对抗生素类工业废水难处理的特点,某工业集中区污水处理厂采用"厌氧水解+MSBR+臭氧氧化+絮凝沉淀+曝气生物滤池"复合工艺处理以抗生素类制药生产废水为主的混合工业废水。结果表明:当进水COD、NH3-N、TP平均分别为485、41.2、7.66 mg/L时,出水COD、NH3-N、TP平均分别为81、9.3、0.331 mg/L,出水各项指标达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级排放标准。该复合工艺的成功应用为极难生物降解的混合工业废水的处理提供了新途径。

AFMBR处理低浓度废水的运行特性

采用厌氧流化床膜生物反应器(AFMBR)处理模拟生活污水,研究其启动运行的特性.结果表明,在室温、进水COD 270mg/L的条件下,AFMBR系统经过驯化富集后,其出水SCOD能稳定维持在30mg/L以下,冬季温度降低时,系统产甲烷菌的活性会受到抑制,出水SCOD在30~40mg/L,但仍可满足一级A排放标准.系统的总甲烷转化量在0.182L/g COD去除左右,温度越高气体甲烷的转化量越大,进水COD约有45%转化为甲烷.AFMBR系统连续运行218d的污泥产量为0.071g VSS/g COD,其值要远远低于典型好氧系统的污泥产量.系统的能耗及产能,若只考虑气态甲烷产能,本研究中当HRT降至10h时产能才能满足能耗需求;若考虑所有的甲烷产能,当HRT降至20h时产能即能满足能耗需求,当HRT降至10h时产能是能耗需求的2倍.因此,AFMBR作为一个低耗高效的废水处理系统,具有良好应用潜力.

废润滑油再生废水处理工程调试及运行研究

采用物化预处理+两级厌氧/好氧+改进型高密度曝气生物流化床(MABFT)组合工艺处理废润滑油再生废水,处理规模为150 m^(3)/d。运行结果表明,处理后出水COD、氨氮和总氮分别为44、1和25 mg/L,平均去除率分别为98.7%、99.9%和94.7%,出水水质均达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的三级标准和江苏省盱眙县第二城市污水处理厂纳管标准。该处理工艺具有处理效果好、运行稳定、耐冲击负荷能力强且维护方便等特点,直接运行费用为21.68元/m^(3)。