立体式厌氧/好氧反应池处理垃圾渗滤液的工程应用

介绍了某垃圾焚烧发电厂渗滤液厌氧出水的处理工程,采用立体式厌氧/好氧反应池处理工艺。对反应池启动和调试过程中污染物的去除效果进行了分析。结果表明,当处理负荷为COD 1.8 kg/(m3·d)和NH3-N 0.36 kg/(m3·d)左右时,出水COD和NH3-N质量浓度分别低于1 900 mg/L和180 mg/L,两者去除率分别高达80%和90%左右。经过120 d满负荷运行,反应池展现出较好的抗冲击负荷能力,出水指标均达到设计要求,经过后续MBR处理可以达到3级排放标准。该工程能够有效节约占地面积。

生物炭强化厌氧膜生物反应器处理废水性能的研究进展

厌氧膜生物反应器(AnMBR)因其在各种废水处理中对有机物的高效降解和能量的回收能力而受到研究者的广泛关注。生物炭具有优异的吸附和导电能力,将其添加在AnMBR中用于厌氧消化处理污废水,可以提高反应器性能并促进能源回收。基于此,系统综述了生物炭的制备和改性方法对生物炭性能影响的研究,以及近年来利用生物炭强化AnMBR处理性能的研究进展,并主要讨论了生物炭在AnMBR中的作用及主要机制,指出了目前生物炭强化AnMBR研究存在的问题和未来的发展方向,为生物炭强化AnMBR处理废水提供理论依据与技术参考。

厌氧膜生物反应器的发展及其耦合厌氧氨氧化脱氮的研究综述

由于厌氧膜生物反应器(AnMBR)在水中有机物资源化利用方面具有独特的优势,逐步成为污水处理领域的研究热点。从反应器与膜组件的配置、有机物的去除以及产甲烷率等方面讨论了影响AnMBR运行效果的主要因素。结合污水深度脱氮的需求,探讨了厌氧氨氧化(ANAMMOX)自养脱氮与AnMBR的耦合技术。介绍了国内外相关耦合工艺的应用形式,总结了关于该耦合工艺最新的研究方法、运行效果等,展望了该技术在污水处理领域的应用前景。

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。

低碳水处理与资源化技术:厌氧膜生物反应器(AnMBR)的特性、应用与新技术简介

厌氧膜生物反应器(AnMBR)集成了厌氧生物处理的高效率和膜技术的精准选择性,开创了污水处理技术的新篇章。在当前全球环境保护意识和资源循环利用需求日益加强的背景下,AnMBR技术不仅响应了追求低碳水处理的趋势,还在资源回收利用方面展示了广阔的发展前景。本文详细探讨了AnMBR的原理、操作优势以及其在当下的应用实践,并阐述了AnMBR技术在推广过程中面临的技术挑战和最新的科研进展。即便AnMBR在商业化应用中仍存有挑战,但得益于科学研究的不断深入和技术创新的推动,这些挑战正被一一克服。基于AnMBR的新技术开发与应用为实现废水资源化利用与推动循环经济方面提供了有力支持。AnMBR技术在提高污水处理效率、减少碳排放,以及促进能源和资源的可持续利用方面取得了突破性进展,预示着水处理技术正在向更加绿色、高效的方向发展,对未来水资源管理与环境保护具有深远意义。

UASB厌氧氨氧化反应器处理酿酒黄水的研究

为了提高厌氧氨氧化菌处理酿酒废水的脱氮性能,采用11 L的UASB反应器,接种酒厂废水处理站厌氧消化污泥,利用悬浮多孔球型生物填料对生物膜的附着作用,在温度为(35±2)℃条件下,以稀释后的酿酒黄水为进水,启动反应器。结果表明,反应器的启动经历了污泥性能适应期、提高期和稳定期3个阶段。反应器在第209天进入稳定期,NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N去除率分别达75%和99%;反应器污泥为褐色,并在反应器下部形成褐色颗粒污泥。利用UASB厌氧氨氧化反应器处理稀释后的酿酒黄水,可以有效提高该废水的脱氮处理效率。

溴离子对厌氧反应的影响及对策

精对苯二甲酸装置共有两套PTA装置,生产能力为300万t,每小时生成约1000t污水,共有7台厌氧反应器,污水中含有机物、金属离子、高浓度钠离子和溴离子。厌氧反应器存在的问题是出口COD含量高,出口污泥含量高,水力负荷达不到设计值等。严重时影响污水装置排水质量及PTA主装置运行。通过优化厌氧反应器的温度、进料浓度、进口营养组成,未见效果。查阅有关资料,排除了铁、硫、镁、钾、镍、钴、锰等影响因素。在相关文献中也未查到溴对厌氧反应的影响。进行溴离子对厌氧反应影响工业试验,采用生化数学模型,应用MATLAB2012B软件寻找厌氧反应器合适的参数,取得良好的试验效果。通过改变污水流程和进料溴含量及反应时间,厌氧反应器出水COD符合要求,污泥含量正常,厌氧反应器效率提高。

奥硝唑与甲硝唑治疗厌氧菌性盆腔感染的效果及细菌清除率与不良反应比较

目的 比较奥硝唑与甲硝唑治疗厌氧菌性盆腔感染的效果及细菌清除率与不良反应。方法 选取2020年12月—2021年12月南充市中医医院接诊的厌氧菌性盆腔炎患者110例,按随机数字表法分为研究组和对照组,每组55例。研究组患者采用奥硝唑治疗,对照组患者采用甲硝唑治疗,2组均持续用药7 d。比较2组患者治疗效果、细菌清除率,治疗前后血清C反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)水平及不良反应。结果 研究组患者治疗总有效率为94.55%,高于对照组的80.00%(χ^(2)=5.238,P=0.022);研究组患者真杆菌清除率为92.73%,高于对照组的78.18%(χ^(2)=4.681,P=0.031),2组梭状杆菌、韦荣球菌、消化道链球菌及黑色消化球菌清除率比较差异均无统计学意义(P>0.05);治疗7 d后,2组患者血清CRP、PCT水平较治疗前下降,且研究组低于对照组(P均<0.01);研究组不良反应总发生率为7.27%,低于对照组的21.82%(χ^(2)=4.681,P=0.031)。结论 厌氧菌性盆腔感染患者予以奥硝唑治疗效果甚佳,且可提升细菌清除率,降低血清指标,并减少不良反应的发生。

IMD新型高效厌氧消化反应器中试应用研究

目前,IMD新型高效厌氧消化反应器被广泛应用于高浓度有机浆液的处理。本研究考察了IMD厌氧消化处理中试运行情况,为工程扩大应用提供参考。结果表明,在中温(35℃)条件下,VS有机负荷为7.0 kgVS/m^(3)·d时,COD去除率超过80%,出料碱度平均为16565 mg/L,VFA平均为3285 mg/L,VFA/碱度比值为0.2,吨餐厨垃圾浆液产气率平均为84 m^(3),平均VS产气率为1.23 m^(3)/kgVS,表明系统稳定性较好。与其他厌氧反应器相比,IMD结构简单,设备检修维护方便,处理餐厨浆液可达到较高的有机负荷,有机物去除效率高。

基于反向传播神经网络的电化学强化厌氧膜生物反应器膜污染预测模型

厌氧膜生物反应器(AnMBR)在高效处理污水的同时能够捕获污水中的能量,产生清洁能源甲烷,对实现“碳中和”目标具有重要意义。膜污染问题是制约AnMBR在市政污水中大规模工程应用的首要挑战。基于电化学调控的AnMBR是实现膜污染控制耦合高效产能的一种潜在途径。本文构建了电化学强化AnMBR反应体系,收集反应器连续运行试验数据,基于反向传播神经网络(BPNN)理论,建立单层多节点隐含层的BPNN模型。采用两种不同方式分割数据集,经过多次训练实现模型性能的优化,可将已有水质时间序列数据作为输入,对未来的膜污染时间序列进行预测。结果表明,跨膜压差(TMP)与pH值、氧化还原电位(ORP)未呈现出显性关联,但其本身表现出典型的时间序列数据特性。所构建的BPNN膜污染预测模型误差能够达到1e-10以下,预测精确度接近100%,可为电化学强化AnMBR系统的运行管理提供有力的支持。

强化循环厌氧反应器处理印染废水的厌氧颗粒污泥特性研究

利用强化循环厌氧反应器(SCAR)中试规模处理实际印染废水。强化循环厌氧反应器接种厌氧颗粒污泥后启动运行93 d,研究启动过程中不同水力停留时间(HRT)下反应器内厌氧颗粒污泥的浓度、沉降速度、脱氢酶活性、辅酶F420、胞外多聚物等特性指标。结果表明:随着HRT的缩短,系统内SS和VSS的含量都呈先减少后增加的趋势,当HRT为13.5 h时,SS和VSS均达到最大值,分别为66.3 g/L、47.3 g/L;反应器内厌氧颗粒污泥具有良好的沉降性能,其沉降速度与粒径成正比,0.5~5.0 mm颗粒污泥的沉降速度介于55.2~163.8 m/h之间;颗粒污泥中脱氢酶活性和辅酶F420含量的变化趋势基本一致,随着HRT的缩短,两者含量逐步上升并趋于稳定,在HRT为13.5时达到最大值,分别为8.5 mg/(g·h)、0.2μmol/g;颗粒污泥的胞外多聚物中,蛋白质含量较多,蛋白质与多糖的比值在1.4~3.1之间;启动完成后颗粒污泥表面扫描电镜观察发现,厌氧颗粒污泥中古细菌巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcina barkeri)占优势。

上流式厌氧反应器对污水处理的研究

为了高效治理污水,提取污水中含有的能量,采用上流式厌氧反应器,在4℃条件下对污水处理进行研究,并对污水的氧化还原和气体生成以及能量平衡进行分析。结果表明:①氧化还原电位(ORP)在42天后降低至厌氧环境的水平,上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧膜生物反应器(AnMBR)的氧化还原电位降低率分别约为-1.32和-1.48/d;②UASB和AnMBR系统均能够有效去除COD,相对传统的中温接种物,使用冷适应接种物有显著的适应优势;③AnMBR和UASB的甲烷生产速率均随着时间呈上升趋势,系统运行中使用纤维膜时,采用UASB可提高甲烷生产率。

高效厌氧反应器与三相分离器改进研究

为改善厌氧反应器跑泥及处理效率低的情况,分析其问题产生的原因,通过实践经验,采取使用小间距的三项分离器,提高污水在厌氧罐内的上升流速,并采用封闭罐体的措施,解决了目前存在的问题,改善了厌氧反应器的跑泥问题,提高了厌氧反应器的处理效率。

厌氧折流板反应器处理高浓度含硫酸盐有机废水研究

近年来,随着工业化的快速发展,优化高浓度含硫酸盐有机废水处理成为一道紧迫且重要的时代课题。厌氧折流板反应器是一种创新型的高效能厌氧反应装置,适用于处理高浓度有机废水。本研究首先就厌氧折流板反应器进行了相关概述,继而探究了厌氧折流板反应器处理高浓度含硫酸盐有机废水的实验路径,接着就实验结果展开了分析和讨论,明确厌氧折流板反应器在处理这类废水方面的应用价值,最后就厌氧折流板反应器的应用前景进行了展望。

La_(2)O_(3)和CeO_(2)对高效厌氧生物反应器运行性能的影响

轻稀土氧化物La_(2)O_(3)和CeO_(2)具有特殊催化性能,可用作生物促进剂。通过提升厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器的容积负荷,研究La_(2)O_(3)和CeO_(2)对EGSB反应器的处理效能、稳定性及对厌氧颗粒污泥理化特性的影响。结果表明,容积负荷为12.73 kg/(m3?d)时,添加La_(2)O_(3)和CeO_(2)后的反应器相较于对照反应器,平均化学需氧量(COD)去除率分别提高7%和11%,对照反应器(RⅠ)、添加La_(2)O_(3)反应器(RⅡ)、添加CeO_(2)反应器(RⅢ)的COD平均去除率分别为86%、93%和97%。添加La_(2)O_(3)和CeO_(2)降低了进水COD质量浓度对EGSB反应器出水pH值变化的灵敏度,增强了运行稳定性。经过126 d运行,RI的pH灵敏度比上升33%,而RⅡ和RⅢ分别下降了69%和67%,添加La_(2)O_(3)和CeO_(2)可降低反应器pH灵敏度比,维持反应器稳定性。添加La_(2)O_(3)和CeO_(2)后,EGSB反应器内厌氧颗粒污泥的沉降速率升高,接种污泥、RⅠ、RⅡ和RⅢ的平均沉降速率分别为31.32 m/h、54.96 m/h、72.69 m/h和95.12 m/h,RⅢ和RⅡ较RⅠ的沉降速率分别提高了73%和32%。通过电镜观察厌氧颗粒污泥表面微观结构发现,La_(2)O_(3)和CeO_(2)促进了胞外多聚物(EPS)分泌,可强化微生物细胞之间的黏附,进而增加了颗粒污泥的密度和粒径,增强厌氧颗粒污泥的沉降性能。

废水处理硝酸盐异化还原与厌氧氨氧化/反硝化耦合工艺构建

采用厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)处理含COD、氨氮和硝氮的模拟废水,旨在高浓度有机废水处理系统中快速构建厌氧氨氧化(Anammox)运行工艺。通过接种少量Anammox污泥和逐步提高氨氮浓度的操作方式,在连续运行58d后,系统成功启动Anammox反应,此时的总氮和COD去除率稳定在97%和98%以上。物料衡算显示,Anammox反应途径对氮的去除贡献逐渐增加,硝酸盐异化还原(DNRA)耦合Anammox和反硝化共同促进了系统的同步脱氮除碳。对微生物群落分析发现,Candidatus Kuenenia相对丰度由0.27%快速升高至35.87%,DNRA菌(Ignavibacterium、Thermogutta)及反硝化菌(Azospira、Gp3)在体系内共存。通过基因注释法,检测出了Anammox、DNRA、硝酸盐还原及亚硝酸盐还原关键基因。运行过程中,颗粒污泥颜色变红且粒径增大;胞外聚合物(EPS)分析表明多糖(PS)和蛋白质(PN)含量增加而PN/PS下降;三维荧光光谱发现腐殖酸类物质增多。研究结果为高浓度有机含氮废水高效处理提供了一种新的工艺途径。

MnO_(2)促进厌氧氨氧化工艺启动的试验研究

为了考察投加MnO_(2)对ANAMMOX工艺启动效果和脱氮性能的促进作用,通过改变水力负荷以及采用逐级驯化手段,向反应器中投加MnO_(2)(0~50 mg/L),逐步提高厌氧氨氧化污泥对MnO_(2)耐受性,运行90 d成功启动ANAMMOX反应器。反应器对NH_(4)^(+)-N、NO_(2)--N去除率分别稳定在78%、98%,NLR可提升至0.855 kg/(m^(3)·d),NRR稳定在0.718 kg/(m^(3)·d)左右,NO_(2)^(-)-N与NH_(4)^(+)-N物质的量比以及NO_(3)^(-)-N与NH_(4)^(+)-N物质的量比分别稳定在1.32和0.20,SAA数值最大为269.86 mg[N]/(g[VSS]·d),利用高通量测序技术进行微生物群落结构分析,AnAOB属占比8.92%,成为优势菌属。相较于传统ANAMMOX工艺,投加MnO_(2)可促进AnAOB的富集、强化AnAOB的活性,为ANAMMOX工艺广泛应用于实际工程提供参考。

HMD厌氧消化技术在餐厨废水处理中的应用

以某餐厨废水处理工程为例,阐述“高混合反应器(HMD)厌氧消化+离心脱水+气浮”工艺设计参数和处理效果,并对2022年10~12月工艺运行情况进行分析。运行结果表明:“HMD厌氧消化+离心脱水+气浮”处理工艺动植物油脂去除率94.1%,厌氧段COD和VS的平均去除率分别为81.1%和79.4%,出水pH、COD、SS和油脂满足设计要求;厌氧段容积负荷高达7.6 kgVS/(m~3·d)。工艺运行成本30.4元/m~3水(不含人工费)。该工艺适用于用地紧张且对厌氧处理效率要求较高的地区。

厌氧膜生物反应器处理市政污水的产甲烷性能及微生物代谢特征

厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)作为一种新型厌氧处理技术,可高效去除污水中的有机物并以CH4的形式回收再利用,降低污水处理能耗与碳排量,助力实现“双碳”目标.为评估AnMBR处理市政污水时的能源回收潜力,进一步揭示处理系统工艺特性,考察了不同水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)下AnMBR处理市政污水的污染物去除及产甲烷性能、微生物代谢产物及微生物群落组成特征.结果表明:(1)在室温条件下,HRT从24 h缩短至3.2 h过程中反应器均可实现高效的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除与产甲烷性能,COD去除效率稳定在95%以上,进水77%以上的COD转化为CH_(4),出水COD浓度低至(21.2±7.8)mg/L.(2)反应器中溶解性微生物代谢产物(soluble microbial products,SMP)浓度为70~200 mg/L(以COD计),蛋白质/多糖(含量比,下同)为4.3~5.5,远高于胞外聚合物中的蛋白质/多糖(2.0~4.0),膜污染潜力高.(3)微生物群落分析发现,产甲烷古菌与细菌的丰度比与固体停留时间(solid retention time,SRT)呈显著负相关(P<0.05),且不同粒径颗粒中微生物群落组成差异显著,产甲烷古菌在粒径≥10μm的颗粒中丰度较高,维持混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)在8.0~11.5 g/L之间、SRT在60~80 d之间可避免功能菌群失衡.研究显示,AnMBR处理市政污水可实现良好的污染物去除效果与产甲烷性能,但过长的SRT会导致污泥浓度过高、SMP浓度增大以及产甲烷古菌丰度降低,影响反应器高效稳定运行.

餐厨垃圾厌氧处理技术研究进展

餐厨垃圾是城市生活垃圾中有机固体废弃物的主要来源,厌氧消化技术是目前餐厨垃圾资源化的主流处理工艺,文章分析了我国餐厨垃圾的处理技术现状,其中厌氧消化技术作为目前的主流处理工艺,从厌氧反应器类型、厌氧消化工艺等方面着重分析了目前国内外餐厨垃圾厌氧处理技术的发展现状,为提高我国餐厨垃圾资源化水平提供参考。