海藻酸钙凝胶固定化活性污泥反应器处理丙酮废气稳态模型的研究

建立了海藻酸钙凝胶固定化活性污泥反应器处理丙酮废气的数学模型,引入颗粒调整系数的概念以解决模型假设与真实情况的差异。在流量为1100mL/min、反应器进口丙酮质量浓度为3051mg/m3时,测定4个采样口和出气口的丙酮浓度,对反应器模型参数进行了校正,得到微生物最大比生长速率为4.17×10-5mg/(mg.s),丙酮半饱和常数为76900mg/m3,氧气半饱和常数为273mg/m3,颗粒调整系数为195,丙酮分配系数为0.0024。随后引入蒂勒模数、有效系数等表征传质阻力和反应动力学的物理量,对反应器和固定化活性污泥颗粒的传质阻力和动力学进行了计算和讨论。

丙酮在固定化活性污泥凝胶颗粒内有效扩散系数的测定

为研究不同凝胶颗粒的扩散性能和两种测定方法之间的差异，采用浸入法和浸出法，测定了丙酮在4种固定化海藻酸钙凝胶颗粒内的有效扩散系数，测定结果为1．4×10^-8～1．9×10^-8m^2／min。实验结果表明：对于丙酮，两种测定方法略有差别，浸出法测定的有效扩散系数的大小与颗粒投入蒸馏水时球体表面的丙酮多少有关系。浸入法中包埋粉末活性炭的凝胶颗粒比不包埋粉末活性炭的有效扩散系数大，而浸出法得到的结果与其相反。浸入法和浸出法均得出包埋活性污泥的凝胶颗粒比不包埋活性污泥的有效扩散系数要小的结论。

固定化活性污泥对景观水中重金属的吸附试验研究

以聚乙烯醇和海藻酸钠为主要包埋介质．对活性污泥进行固定化处理。本文讨论了固定化活性污泥球时城市景观水体中浓度较高的Cu、Pb、Fe、Zn四种重金属的吸附，以及在不同环境条件下对其的处理能力。结果表明，pH值为8时吸附量最大，静置吸附时间4h可达40％-50％以上，达到地表水环境质量标准。

固定化藻菌对去除珍珠蚌养殖废水氮磷的效果分析

研究了固定化EM藻菌(CEMI)、固定化活性污泥藻菌(CAMI)、固定化EM-活性污泥协联藻菌(CEAMI)对珍珠蚌养殖废水中氮磷的去除效果以及光照强度、温度对三者脱氮去磷的影响。以无包埋藻菌胶球(NM)作为对照组进行96h持续去N、P实验,结果表明在设计条件下CEAMI、CAMI和CEMI的去N峰值(最高值)分别为91.16、88.07、80.45,去P峰值(最高值)分别为84.67、76.28、77.81,CAMI去N峰值出现在持续处理56h处,CAMI去P峰值和CEAMI、CEMI的去N、P峰值均出现在64h处;CEMI前40h处于低N、P去除率的适应期,此期间CEMI与CEAMI、CAMI的去N效果具有显著性差异。研究还表明,光照强度与温度是该三者去N、P的重要环境因子,CEAMI的去N峰值所需光强为4000lx,其去P和CAMI、CEMI的去N、P峰值均为5000lx;三者的最适去N温度为25℃,最适去P温度为30℃。

包埋固定化微生物的特性研究

文章通过实验研究了PVA与海藻酸钠混合载体包埋固定化微生物系统降解有机物的过程,并对其特性进行了分析。结果发现运行初期凝胶体有凝胶溶出现象,第一天凝胶有机物溶出高达2 173 mg,随后溶出量减少,7～8天溶出停止;同时发现包埋后的微生物活性有损伤和恢复的过程,损伤时相对活性为0.27经过恢复可达到0.85;另外,凝胶的粒径和比重等物理特性也随时间变化,最后趋于稳定。一年多运行实验发现包埋凝胶体的抗持久性也较好。这些特性的探讨将为工程应用提供理论指导。

固定化膜生物反应器处理含抗生素污水

采用细菌固定化技术包埋活性污泥浓缩液,并利用A/O膜生物反应器处理含抗生素生活污水,考察了膜生物反应器在抗生素存在条件下降解有机物及氮素的性能,并对土霉素为代表的抗生素的去除效果进行分析。结果表明,人工模拟抗生素污水的COD、TOC、NH4+-N、TN及土霉素浓度分别为325～413、101.35～206.10、15.51～24.54、15.00～25.30和0.17～0.47 mg/L,水力停留时间为6、12和24 h的条件下,系统的出水平均COD、TOC、NH4+-N和TN分别维持在50、20、1和3 mg/L以下,对土霉素的平均去除率分别达到64%、72%和75%;研究还发现固定化膜生物反应器对进水中氨氮的波动具有良好的抗冲击负荷能力且可以延缓膜污染,正确调整水处理工艺的运行工序可以在提高水处理效率的同时有效降低水环境中的抗生素药物含量。

两种MBR工艺处理含抗生素污水效果及反应器内微生物群落结构

采用活性污泥缺氧-好氧膜生物反应器(A/O-MBR)和固定化缺氧-好氧膜生物反应器(I-A/O-MBR)工艺处理。含抗生素污水,考察了不同污泥龄(SRT)和水力停留时间(HRT)对两种工艺处理含抗生素污水性能的影响以及反应器内微生物种群结构的变化情况。试验结果表明:在较长的SRT条件下,A/O-MBR的运行受HRT的影响较小,在较长SRT时,对COD、NH+4-N和六种典型抗生素的去除率可分别达到96.4%、96.9%和84.4%以上;当SRT减小到3 d时,对COD、NH+4-N和六种典型抗生素的去除率有明显下降。I-A/O-MBR受HRT变化的影响较大,在HRT较低时,污染物的去除效果不佳。SRT和HRT分别对两种工艺中的微生物种群结构具有明显影响,随着SRT和HRT的降低,系统内优势种群种类减少,类似Enterobacter sp.具有抗生素抗药性的微生物在含抗生素污水的处理过程中发挥了重要作用。SRT降低促使A/O-MBR系统内总细菌数量明显下降,抗生素抗性基因的占比增加,而HRT的降低则使总细菌数量略微升高;I-A/O-MBR反应系统内总细菌和抗生素抗性基因的数量受HRT变化影响较小,固定化颗粒内由于固定化材料的保护作用使总细菌和抗生素抗性基因数量保持稳定。但在较低的HRT条件下,微生物与污水中污染物接触时间短是导致I-A/O-MBR处理效果下降的主要原因。