厌氧颗粒污泥反应器修复模拟受PCP污染地表水的性能研究

研究了用于修复模拟受ＰＣＰ污染地表水的厌氧颗粒污泥反应器降解ＰＣＰ活性的维持条件和修复性能．结果表明，降解ＰＣＰ活性可通过连续提供电子供体和选择压力来维持，操作条件为ＣＯＤ进水／ＰＣＰ进水＞３０，此时反应器具有稳定的ＰＣＰ去除和产甲烷性能；颗粒污泥反应器修复受ＰＣＰ污染地表水的性能与过程稳定性受电子供体类型、数量的影响．当ＣＯＤ／ＰＣＰ＞１５０—２００，ＨＲＴ为０５ｄ时，含ＰＣＰ１２９１ｍｇ／Ｌ的模拟受污地表水经厌氧反应器修复后，其ＰＣＰ浓度可低于１ＰＰｂ，生物毒性明显降低．

好氧颗粒污泥反应器的研究现状及应用前景

简述了好氧颗粒污泥反应器在国内外的研究现状,介绍了好氧颗粒污泥反应器的处理效果、适用水质及运行参数,如有机负荷、水力剪切力、溶解氧、反应器结构等,并对好氧颗粒污泥反应器的研究方向和应用前景进行了展望。

厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的国内研究与应用现状

厌氧膨胀颗粒污泥床(expanded granular sludge bed,EGSB)反应器作为第三代厌氧反应器的典型代表,相比于上流式厌氧污泥床(UASB)反应器具有更高的容积负荷和抗冲击性能,且其还有占地小以及可产生沼气能源等优点,因而被广泛应用于多种高浓度有机废水处理。本文介绍了EGSB反应器的结构原理与运行流程;统计分析了近些年国内EGSB反应器的相关文献及其由小试到工程化的发展历程;概述了EGSB反应器在甲烷化、厌氧氨氧化(ANAMMOX)、生物制氢、同步脱氮除硫方面的研究进展;综述了产甲烷EGSB反应器与生物膜法、序批式活性污泥法和传统活性污泥法等工艺联用的工程应用现状,指出这些工艺均表现出良好的单体去除效果和较理想的整体去除效果,且EGSB反应器在与新兴技术的耦合上也表现出较好的前景。

好氧颗粒污泥膜生物反应器污泥性状研究

采用厌氧-好氧运行方式的颗粒污泥膜生物反应器(GMBR),连续运行近120 d表现出良好的有机物去除及同步硝化反硝化能力.对GMBR中污泥粒径分布变化研究表明,GMBR中污泥浓度的增加主要是由于粒径0.18-0.45 mm的小颗粒污泥及小于0.18 mm的絮状污泥的增加造成的,粒径大于0.45 mm的颗粒污泥能够基本稳定维持其颗粒形态,反应器运行末期,GMBR中颗粒污泥(粒径大于0.18 mm的污泥)含量稳定在污泥总量的60%-65%以上.污泥表面电荷量随着污泥组成形态的变化电负性逐渐增加,80 d后稳定在-0.42--0.80 meq.g-1之间.污泥表面电荷的负电性增加主要是由小于0.45 mm的污泥造成的,其中小于0.18 mm的絮状污泥对其影响最大.并且,污泥粒径越大污泥表面负电荷量越少,两者具有较好的线性关系.另外,GMBR中SVI稳定在60-90 mL/g之间,并且随着污泥表面电荷负电性的增加污泥SVI值增加,两者之间具有一定的相关性.

颗粒污泥膜生物反应器同步硝化反硝化

在本实验条件下，厌氧-好氧序批式颗粒污泥膜生物反应器（GMBR）处理人工配水，结果表明，GMBR具有良好的有机物去除及脱氮效果，当进水TOC及氨氮分别为160．9～308．4mg／L、29．8～83．6mg／L时，GMBR的TOC、氨氮及总氮去除率分别为65．7％～98．6％、85．4％～98．9％及66．1％～95．1％．对于GMBR典型周期TOC、胞内聚口羟基丁酸（PHB）、氨氮、硝酸盐氮及亚硝酸盐氮变化进行分析，结果表明，有机物主要在厌氧阶段去除并以胞内多聚物PHB形式储存，氨氮在好氧阶段经由同步硝化反硝化（SND）去除，并且反硝化碳源主要来自胞内储存物质PHB．以外源溶解性基质及胞内储存物质为碳源的批式实验表明，以外源基质为碳源的缺氧反硝化速率为胞内储存物质的4．2倍；以外源基质及胞内PHB为碳源的好氧SND效率分别为49．9％、82．5％．胞内储存物质PHB的慢速降解特性使得硝化与反硝化过程能够同步进行．

膨胀颗粒污泥床厌氧反应器的快速启动研究

以膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器生产实践为基础进行的处理模拟生活污水的试验发现:在启动过程中,接种污泥含有厌氧颗粒污泥菌种和适量的絮状厌氧污泥可以加快反应器启动;采用添加微量金属营养元素和进水COD负荷基本不变及稳定后增加负荷的三段式进水操作方式,有助于颗粒污泥的形成和加快反应器的启动;在培养过程中出现的反应器壁膜对颗粒污泥的生成可起到促进和辅助作用,并能提高反应器的抗冲击负荷能力。研究结果对EGSB反应器的生产实践具有重要的指导作用,可作为反应器实际运行的参考依据。

厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的应用现状与研究热点

介绍了膨胀颗粒污泥床的结构工艺特性。综述了膨胀颗粒污泥床较其它厌氧反应器有优势的应用领域,如在低温条件下运行、处理低浓度废水特别是生活污水,以及对含高悬浮物和含毒性或抑制性物质废水的处理的研究结果与应用状况,同时介绍了为了达到水质排放要求,膨胀颗粒污泥床与其它新型工艺组合的研究现状与成果。

PVA颗粒污泥膨胀床反应器处理高含量乙二醇废水实验研究

在颗粒污泥膨胀床反应器（EPSB）内添加聚乙烯醇（PVA）凝胶颗粒作为载体，进行厌氧处理乙二醇废水实验研究，合计进行168d。保持反应器COD容积负荷在12～15kg／（m^3·d），分别对循环流量、微量元素以及碳酸氢钠的投加量等运行参数进行了确认。结果表明，控制循环体积流量为15L／h，微量元素含量减少至0以及NaHCO3的质量浓度减小至400mg／L，反应器COD去除率仍可以保持在95％以上。同时，随着实验的进行，PVA凝胶颗粒的颜色从实验开始的白色变为黄色、最后变为黑色；电子扫描显微镜的扫描图像显示PVA凝胶颗粒表面附着有大量微生物，证明EPSB反应器具有较高的生物含量，从而解释了其高负荷运行的原因。

膨胀颗粒污泥床厌氧反应器原废水循环启动的实验研究

在室温条件下,以水葫芦汁液为废水来源,对自行设计的膨胀颗粒污泥床(EGSB)厌氧反应器进行原废水循环启动实验。结果表明:在启动运行65d后,进水有机负荷可以达到7kg/(m^3·d)左右,COD去除率达到90%以上,容积产气率达到1.35m^3/(m^3·d),甲烷体积分数达到61%,颗粒污泥粒径达到2~4mm。因此,EGSB厌氧反应器的原废水循环启动方式是可行的,对水葫芦汁液的降解是高效的,为EGSB厌氧反应器的工程应用提供一种新的启动方式,也为水葫芦汁液的能源化利用提供了一套高效、节能的厌氧发酵装置。

内循环颗粒污泥床硝化反应器临界曝气强度的研究

内循环颗粒污泥床硝化反应器是一种新型高效硝化反应器 ,在反应器运行过程中 ,液体循环临界曝气强度和颗粒污泥流化临界曝气强度是两个重要操作参数。建立了升流区表观液速Ulr与曝气强度Ugr之间的关系 ,并测定了有关的模型参数 ,得到了具体的数学表达式 :Ulr=(2 6 1 3- 0 0 2 4 )U0 871gr 0 2 76U0 871gr - 0 2 8。根据该模型 ,计算得到的液体循环临界曝气强度为 1 0 1 7cm min ,颗粒污泥流化临界曝气强度为 2 6 6 2cm min。实测结果证明 ,求得的两个临界曝气强度具有较高的准确性 。

内循环颗粒污泥床硝化反应器流动模型研究

采用脉冲刺激响应技术 ,对稳态内循环颗粒污泥床硝化反应器进行了示踪试验。根据试验结果 ,分别运用轴向扩散模型和多釜全混流反应器串联模型 ,对反应器沉淀区和循环区的流态进行了分析和判断。结果表明 ,反应器沉淀区的分散数D uL为 0 0 0 14 8,该区域的流态接近于平推流反应器 (PFR) ;反应器循环区的串联级数为1 0 2 1,该区域的流态接近于全混流反应器 (CSTR)。稳态时 ,反应器的理论水力停留时间为 36 0min ,实际水力停留时间为 341 2min ,反应器中死区所占的体积百分比为 5 2 2 % ,其中生物体死区为 0 75 % ,水力死区为 4 4 7% ,表明反应器结构性能良好。根据试验和分析结果 ,建立了内循环颗粒污泥床硝化反应器的流动模型 ,即全混流和平推流的串联组合模型。由流动模型所得的理论停留时间分布曲线与由试验所得的实际停留时间分布曲线吻合良好 ,两者的平均相对误差为 8 5 6 % ,表明所建模型具有较高的准确性。

膨胀颗粒污泥床反应器在低温低浓度下的动力学研究

在考虑膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器的反应动力学、水力动力学和热动力学特点的基础上,建立了EGSB反应器在低浓度下的基质降解动力学模型,求出EGSB反应器在进水COD450m g/L、35,15℃(与35℃同样的液体上升流速)和15℃(提高液体上升流速至最佳)3种运行条件时的速率常数分别为3.91×102,1.07×102,2.54×102d-1。用A rrhenius方程分析了温度对速率常数的影响,计算出EGSB反应器在提高液体上升流速前后的活化能分别为4.897×104J/m o l和1.197×104J/m o。l低温使速率常数明显降低,但液体上升流速的提高却能显著提高速率常数,降低活化能。

厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的工艺运行性能

从抗冲击负荷、变换水质和间断运行等三个方面来考察厌氧膨胀颗粒污泥床 ( EGSB)反应器装置的稳定性。结果表明 ,启动成功后的 EGSB反应器装置耐冲击 ,对不同水质的适应能力强 。

内环流颗粒污泥床硝化反应器的氮损失(英文)

对内环流颗粒污泥床硝化反应器的氮损失现象进行了研究,结果表明氨逃逸是氮损失的主要致因.基于双膜理论和热力学原理,构建了氨逃逸的动力学模型,并分析了氨逃逸的影响因子.该模型预测值与反应器实际运行过程中实测的氮损失量基本吻合.进一步对影响氨逃逸的因素进行了参数灵敏度分析,结果表明,pH值对氨逃逸速率的影响程度最大.

降解2，4-二氯酚的厌氧颗粒污泥-悬浮载体生物膜反应器中古细菌的种群结构

采用古细菌特异性引物ARC21F/ARC958R对污泥样品的总DNA进行聚合酶链式反应(PCR)、克隆、序列分析等,研究了降解2,4-二氯酚(2,4-dichloropheno,l2,4-DCP)的厌氧颗粒污泥-悬浮载体生物膜反应器(Anaerobic granu-lar sludge-suspended carrier biofilm reactor,ASBR)中古细菌的种群分布.结果表明,接种污泥和ASBR各层污泥中存在共有的古细菌:Methanothrix soehngenii和Uncultured archaeon等,M.soehngenii、uncultured archaeonTA05和unculturedarchaeon TA04在接种污泥和ASBR各层污泥中的分布为:接种污泥的丰度<上层的丰度<中层的丰度<下层的丰度.uncultured archaeon44A-1、uncultured archaeon39-2、uncultured archaeon46-1和uncultured archaeon69-1的分布为:接种污泥的丰度>上层的丰度>中层的丰度>下层的丰度.经2,4-DCP驯化后,ASBR上层悬浮填料区出现特有的古细菌unidentified crenarchaeote等,下层厌氧颗粒污泥区特有的古细菌为uncultured archaeon ZAR106等.接种污泥特有的6种古细菌Methanosaeta concilii等经2,4-DCP驯化后消亡,污泥中古细菌多样性减少,以下层颗粒污泥中古细菌种群丰度的变化最为明显.

膨胀颗粒污泥床厌氧反应器处理化学制药废水研究

考察了膨胀颗粒污泥床厌氧反应器(EGSB)在不同运行条件下对化学制药废水的处理效果。结果表明:在容积负荷为2.3~15.5 kgCOD/(m^3·d)的范围内,EGSB的COD去除率和甲烷产率呈现先升高后下降的趋势,并在容积负荷为11.6 kgCOD/(m^3·d)时达到最高,分别为90.5%和4.12 L/(L·d)。在容积负荷为11.6 kgCOD/(m^3·d)条件下,降低进水碳硫比能够导致系统COD去除率和甲烷产率的下降,最佳碳硫比为8.0。

膨胀颗粒污泥床反应器处理啤酒废水

对接种市政消化污泥的膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器的启动及启动成功后在35℃和15℃时的运行特性进行了研究。结果表明:EGSB 反应器采用低进水 COD、高有机负荷方式,46 d 快速启动成功;在35℃、HRT 为3.4 h、液体上升流速为2.80 m/h 的条件下,COD 去除率均能保持在90.0%以上;温度在进水 COD 为450 mg/L 左右时对 COD 去除率影响不明显,但在1 700 mg/L 左右时影响明显;EGSB 反应器能在15℃的低温条件下稳定高效运行;在短时间内经历15℃→50℃→15℃的温度冲击和4.32 kg/(m^3·d)到15.50 kg/(m^3·d)的负荷冲击后能在8 d 和14 d 内快速恢复;经历35℃→17℃→35℃的温度冲击后,COD 去除率的恢复没有出现滞后期。

微氧环境两级膨胀颗粒污泥床反应器处理焦化废水

研究了微氧条件下两级膨胀颗粒污泥床反应器对焦化废水的处理。实验结果表明:一、二级反应器的氧化还原电位在0^+15mV和+60^+80mV时系统对COD和NH3-N的去除率均为90%,系统出水COD和NH3-N质量浓度分别为100~150m g/L和20m g/L;在运行过程中未添加碱和碳源的条件下,两级反应器出水硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的平均质量浓度分别为5m g/L和144m g/L,说明出水亚硝酸盐积累明显。颗粒污泥微氧条件下的累计产甲烷量比厌氧条件下增加了一倍多。

内循环颗粒污泥床硝化反应器流体力学特征研究

对内循环颗粒污泥床硝化反应器中的气含率和液体运动速率进行了试验研究 ,建立了分别基于流体力学平衡原理及反应器能量输入与消耗平衡方程的气含率和液体运动速率的机理性数学模型 .根据试验数据 ,在相对误差分别为 4 78%和6 5 3%的情况下对上述模型进行了参数估计 .在实际运行中 ,通过所建模型对反应器中的气含率和液体运动速率进行有效调控 ,可实现反应器的高效稳定运行.

厌氧膨胀颗粒污泥床生物膜反应器同步产甲烷-硫酸盐还原的快速启动

采用新型厌氧膨胀颗粒污泥床生物膜反应器(EGSBBR)处理含硫酸盐有机废水。在不添加硫酸盐的条件下,运行30 d后系统产甲烷成功启动;随后逐步提高硫酸盐质量浓度至100 mg/L,运行71 d后系统COD去除率和SO;去除率分别达98.1%和74.7%,甲烷产生量为470.7 mL/d,成功实现了同步产甲烷-硫酸盐还原耦合过程。反应器中污泥和生物膜的胞外聚合物(EPS)特性与甲烷生成量、SO;去除率具有直接关联。高通量测序发现体系内甲烷丝菌(Methanothrix sp.)等产甲烷菌和脱硫弧菌(Desulfovibrio sp.)、硫磺单胞菌(Sulfurospirillum sp.)等硫酸盐还原菌优势共存。