沸石颗粒填料固定床生物膜免曝气污水处理工艺

为降低污水处理能耗,利用沸石颗粒充当生物填料构建固定床生物膜反应器,通过序批式进水—排水的方式使反应器内填料表面生物膜处于交替厌氧—好氧环境,避免了传统污水处理曝气工艺所需的大量能耗,并能有效去除COD和脱氮。该工艺主要原理:在厌氧阶段(进水),污水与生物膜和沸石颗粒接触,聚糖菌(GAOs)将有机碳源转化为胞内聚羟基烷酸(PHAs),沸石吸附污水中的NH_(4)^(+)-N。在好氧阶段(排水),通过聚糖菌、硝化菌和反硝化菌的共同作用,将沸石吸附的NH_(4)^(+)-N转化为氮气,使得生物膜和沸石颗粒得以再生。沸石颗粒固定床生物膜反应器以活性污泥为接种污泥,在序批式厌氧—好氧交替运行模式下,2周内成功启动;长期运行中污水COD、NH_(4)^(+)-N和TN去除率分别为87%、83%和83%,且出水中未检出硝态氮;长期运行后,反应器内生物膜菌群以Thauera、Candidatus competitivebacter、Nitrospira细菌属为主,它们是去除COD和脱氮的关键微生物。

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。

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。

加压固定床生物膜反应器降解污水中有机物的研究

将加压生物氧化技术与单级BAF工艺相结合,开发出了加压固定床生物膜反应器,并考察了压力、有机负荷及进水温度对其去除有机物的影响。结果表明,随着压力的增大,对COD的去除率先增后降,当压力为0.18~0.21 MPa时,对COD的去除率最大为95.4%;在最佳压力条件下,反应器具有较强的耐有机负荷和耐低温能力;加压固定床生物膜反应器的最佳工艺参数:压力为0.18~0.21 MPa,有机负荷为8.8~10.9 kgCOD/(m3.d),进水温度为23~29℃,HRT为0.58 h,气水比为(3∶1)^(6∶1),采用气水联合反冲洗,反冲洗周期为6~8 d,反冲洗时间为18~22 m in;在最佳运行条件下,对COD的平均去除率达94.6%,出水水质完全满足GB 18918—2002的一级A标准,达到了回用水的要求。

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.

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)。

固定床生物膜反应器处理煤矿生活污水的实验研究

为提高煤矿生活污水营养型污染物处理效果,利用固定床生物膜反应器深度处理二级生化出水,分析污染物去除效果,获得水力停留时间、碳氮质量浓度比、固定床载体区高度等关键参数。结果表明,在水力停留时间为1.4 h、载体区高度为1.4 m、COD当量投加80 mg/L乙酸钠的条件下连续运行7 d,反应器出水COD、NH+4N、TN、TP最大质量浓度分别为17.8、0.83、3.67和0.53 mg/L,平均去除率分别为85.1%、65.8%、83.6%和45.3%。实验优化确定的最佳参数为水力停留时间为1.17 h、碳氮质量浓度比为4、载体区高度为1.2 m,脱氮除碳效果可达到我国煤矿生活污水处理厂高标准改造需求。

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。

生物膜工艺实现高效除磷的关键问题及技术路线

目前工程实践中强化生物除磷(EBPR)仍以活性污泥工艺为主,生物膜工艺的EBPR还处于研究阶段。基于对生物膜实现EBPR基本条件的分析,提出了要实现生物膜EBPR至少要解决的三个问题:反应器构型的优化选择,运行模式的变换与运行周期的优化设定,以及要解决富磷污泥的排放与持留之间的矛盾问题。介绍了若干利用生物膜工艺实现EBPR的典型工艺路线及处理效果,以期为今后高效生物膜反应器EBPR的开发与研究提供借鉴。

电化学—固定床深度处理造纸废水

在某废纸造纸企业现场，采用二级电化学-固定床生物膜组合工艺进行了废水深度处理的中试研究。在生化处理出水COD160—200mg／L、色度60～80倍、氨氮10～15mg／L的情况下，采用二段臭氧预氧化处理，再进行固定床生物膜处理。研究了废水pH值、臭氧投加量、生物处理时间等因素对处理效率的影响。结果表明：在二段臭氧总投加量100g／m3水，固定床生物膜反应器水力停留时间3．0h的情况下，出水COD降至44～55mg／L，COD去除率达到72％，色度去除率93％，氨氮降到3mg／L以下，达到新的废水排放标准（GB3544—2008），处理水或作为中水回收利用。整个组合工艺的处理成本在1．3元／m3水左右，电化学-固定床生物膜组合技术是一种经济、高效具有广阔市场应用前景的深度处理技术。

生物膜法强化低温反硝化

针对冬季温度低导致的脱氮效率下降问题,建立上流式固定床生物膜反应器(UFBR),并与传统活性污泥反应器(SASR)低温时的反硝化效果、微生物特性及群落结构进行比较,分析低温下生物膜的形成。经过160 d先逐步降温再提升硝酸盐进水负荷(NLR)的连续运行,UFBR表现出耐受低温能力强、脱氮效果优于SASR的特点;8℃下,UFBR的硝酸盐去除负荷(NRR)达到0.32 kg/(m^(3)·d),比SASR高2倍多。低温下活性污泥产生大量胞外聚合物,发生污泥膨胀。而UFBR生物膜可分泌更多蛋白质,保护微生物免受低温影响,生物膜生长良好,菌种丰富。高通量测序结果表明,低温下UFBR中反硝化功能菌Simplicispira等丰度稳定,而SASR中的Comamonas引起高黏性污泥膨胀。

废无纺布-生物膜反应器处理城市生活污水研究

为研制成本低廉、性能优良的生物膜填料,以废无纺布(NWF0)、空气热氧化改性废无纺布(NWF1)和微波改性废无纺布(NWF2)作为生物膜填料,组建生物膜反应器,开展处理污水的实验研究。结果表明,含NWF2生物膜反应器(NWF2-R)具有更好的污水处理效果。较佳的DO的质量浓度、填料填充率和HRT分别为3 mg/L、6.0 g/L和8 h;稳定运行时,NWF2-R对实际城市生活污水中COD、NH4+-N和TP的去除率分别为92.1%、76.4%和53.7%左右。NWF1和NWF2表面增加了羰基和羟基等官能团,改善了无纺布填料的表面亲水性,更有利于挂膜;3种填料表面生物膜的脱氢酶活性大小为NWF2>NWF1>NWF0。研究可为废弃无纺布的综合利用提供了新途径。

旋流气浮/固定床生物膜/电催化氧化处理油田污水

为探究物理/生物/电化学法对油田污水的处理效能,分别考察了旋流气浮净化器、固定床生物膜反应器和电催化氧化反应器对油田污水的处理效能,明确了投药量、电流密度、电解时间等对处理效果的影响,并利用SPSS软件对运行参数进行了优化。结果表明,旋流气浮作为预处理工艺,其最佳聚合氯化铝(PAC)投加量、聚丙烯酰胺(PAM)投加量、反应时间分别确定为400mg/L、8 mg/L和17 min,出水油含量、SS和COD分别降到4.5、18.5、392.6 mg/L左右,为后续生物处理提供了保证;电催化氧化作为深度处理单元,其最佳电流密度、极板间距和电催化氧化时间分别为45 m A/cm^2、2 cm和90 min。组合工艺对油田污水有良好的处理效果,最终出水检测不到油含量,COD和SS浓度分别降到100、50 mg/L以下。

废水的生物处理试验分析

文章对工业废水的生物处理试验进行了分析

锦州白沙污水厂生物池升级改造工艺设计

锦州白沙污水厂原采用A/O工艺作为二级生物处理工艺,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的二级标准,现进行升级改造,利用原有混凝土构筑物,采用RBR(Root Biofilm Reactor,根系生物膜反应器)工艺,出水满足一级A标准。介绍了二级生物处理工艺选择、工程设计参数、设备配置情况,总结分析了RBR工艺的技术特点和要求。

流动床反应器用于高浓度氨废水处理

废水处理中生物膜过程比传统的悬浮式生长过程有许多优点，由于生物膜可通过自然附着作用积累起大量的生物量。其优点包括高去除率，短的液体停留时间和好的性能稳定性。然而，固定床生物膜的孔很容易被堵塞，因为生物膜的生长产生了过大的压力损失，故需要反冲洗。为解决这些问题，细菌支撑介质的流动化是一有用的技术。这种流动床的膨胀使介质的孔增大，防止了孔截住固体物质。

让饥饿的微生物“吞食”水中污物

7月27日国内现有的生物技术能够处理污水里的氮，但要对付磷，必须借助化学制剂。由苏州市吴中区一家企业自主研发的分散式中小型单元式污水处理系统，日前获得试点成功。该技术以世界最先进的固定床生物膜为载体“养殖”微生物，让饥饿的微生物“吞食”污水中的氮、磷等成分，

我国高强有机纤维实现微生物降解生活污水在苏州试点成功产业化

国内现有的生物技术能够处理污水里的氮，但要对付磷，必须借助化学制剂。 由苏州市吴中区一家企业自主研发的分散式中小型单元式污水处理系统，日前获得试点成功。该技术以世界最先进的固定床生物膜为载体“养殖”微生物，让饥饿的微生物“吞食”污水中的氮、磷等成分．达到净化水质的目的。据悉，这种不添加任何化学制剂的污水处理系统为国内罕见。

生物膜CANON反应器性能的优化：从FBBR到MBBR

控制温度为30℃±1℃,在移动床式生物膜反应器(MBBR)采用以改性聚乙烯为填料的全程自养脱氮(CANON)工艺,以无机高NH_4^+-N(约400 mg·L^(-1))人工模拟废水为连续进水,研究MBBR对生物膜CANON工艺脱氮性能的优化.试验控制pH在7.8左右,HRT为6 h,填料填充率为35%,经过一个月调试与培养,NH_4^+-N及TN平均去除率达到74.28%和87.93%,最高分别可达84.68%和98.82%,此时ΔNO-3/ΔTN为0.12,接近理论值0.127,由此判断CANON污泥在MBBR工艺中逐渐适应并得以稳定运行.同时,对比采用相同进水基质及控制条件的固定床式生物膜反应器(FBBR),计算发现MBBR与FBBR工艺NH_4^+-N去除率、TN去除率及去除负荷3组均方差分别为:8.31%和14.06%,7.09%和11.79%,0.17kg·(m3·d)-1和0.27 kg·(m3·d)^(-1),前者均低于后者;并且,在MBBR与FBBR的DO平均浓度分别为1.96 mg·L^(-1)和3.09mg·L^(-1)的情况下,MBBR与FBBR中每升氮去除负荷分别为0.53 kg·(m^3·d)^(-1)和0.37 kg·(m^3·d)^(-1).因此,(1)相比FBBR,MBBR具有更加稳定的脱氮性能;(2)相比FBBR,MBBR中每升填料中的微生物具有更高的O2利用效率及总氮去除负荷.