新型颗粒生物膜生物转盘处理有机废水的研究

采用一种新型的颗粒生物膜生物转盘处理有机废水，将盘片改为转筒状，并向其中加入特制的多孔聚合物高分子载体，考察了该系统对COD和NH3-N的去除效果及多孔聚合物载体的生物膜特性。结果表明，系统对COD和氨氮的去除效果较好，当进水COD和氨氮分别为（252—538）、（22．2～51．7）mg／L（平均值分别为386．6、33．0mg／L）时，系统对COD和氨氮的去除率分别为63．6％～96．4％（平均为85．2％）、77．8％-98．7％（平均为86．5％）；多孔聚合物高分子载体挂膜良好，平均膜厚为186．4μm。

基于微颗粒生物膜技术的污水处理厂不停产快速提标改造工程案例

河南某10×10^(4)m^(3)·d^(−1)城镇生活污水处理厂出水由原一级A标提标至地表水准Ⅳ类水标准。项目采用微颗粒生物膜技术快速优化原状生化系统微生物活性,构建了微颗粒附着污泥与悬浮污泥共生的可控双泥龄生化反应器,持续强化生物脱氮除磷能力,实现在不新增征地的情况下进行原位不停产提标改造。改造后生化池停留时间不变,COD负荷提升至原来的1.5倍,混合液质量浓度达到8000 mg·L^(−1),MLVSS占比约0.51,出水指标稳定达到准IV类水排放标准,COD小于30 mg·L^(−1),总氮小于10 mg·L^(−1),总磷小于0.3 mg·L^(−1)。该技术在提高污水处理能力的同时,无扩建需求,投资费用低,建设周期短,可为相关工艺污水处理厂的技术改造提供参考。

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.

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．

生物膜颗粒流态化与有机质降解行为

生物膜颗粒的流态化行为与有机质降解行为对提升生物流化床反应器的高效性和稳定性具有重要作用。探讨了好氧三相流化床反应器的颗粒流型、颗粒混合、颗粒团聚、生物膜颗粒化、生物膜颗粒对有机质的吸附氧化以及生物膜颗粒的传质-反应等行为特征,提出了通过合理选用载体、合理设置反应器内构件以及采用细胞固定化技术等强化生物膜颗粒行为的措施。

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.

好氧颗粒膜生物污水处理技术研究进展

随着更为严格的污染物排放标准的出台,开发紧凑、高效和耗能较少的污水处理技术成为水处理领域迫切的需求。综述了近年来国内外好氧颗粒膜生物(AGMBR)法在水处理方面的技术现状,简要介绍了各类AGMBR反应系统的组成和污染物去除性能;系统总结了AGMBR法的膜污染特征,提出AGMBR法相较传统MBR法在缓减膜污染方面具有较大的优势,但也存在不可逆污染问题;分别从底物基质与进料方式、群体感应、胞外聚合物和金属离子4个方面分析了影响好氧颗粒稳定性的原因;并对AGMBR法的应用前景进行了展望。

颗粒型生物膜反应器在污水处理中的应用

介绍了颗粒型生物膜反应器在污水处理中的应用情况,对比了不同反应器结构和技术特点。与传统的活性污泥法和静态生物膜反应器相比,颗粒型生物膜反应器具有沉降速度快、污泥浓度高、比表面积大等特点,可以达到很高的负荷,节省占地面积。另外,颗粒型生物膜反应器的污泥产率也非常低、不存在污泥膨胀的问题,日常维护也非常简单。并指出随着对该领域进一步的深入研究和新型反应器的开发,颗粒型生物膜反应器将得到更为广泛的应用。

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。

好氧颗粒污泥技术处理实际小区污水

用好氧颗粒污泥(AGS)和好氧颗粒污泥膜生物反应器(AGSMBR)两种体系处理实际小区污水,对其处理效果进行了对比研究.当进水CODCr浓度为300～500 mg/L,TN浓度为40～50 mg/L时,AGS系统和AGSMBR系统出水的CODCr,TN浓度的平均值分别为40.0 mg/L、11.4 mg/L和20.0 mg/L、8.9 mg/L,相应的去除率分别为90.0%,77.7%和95.0%,82.7%.结果表明:两者对小区污水CODCr和TN的去除均取得很好的效果,而AGSMBR出水水质略好.好氧颗粒污泥能减缓膜污染,但对膜组件的作用并不明显.对于小区污水处理而言,AGS系统比AGSMBR系统更具优势.

微氧EGSBBR产甲烷系统快速启动与微生物群落特性

为实现高有机废水产甲烷快速启动,本文采用微氧膨胀颗粒污泥床生物膜反应器(EGSBBR)处理2000mg/L化学需氧量(COD)有机废水,通过逐步缩短水力停留时间和增大反应区上升流速的方式,经过34天运行系统产甲烷成功启动,COD去除率从67.5%升高至94.2%,有机负荷达1.0kgCOD/(m^3·d),此时系统最大甲烷产量为582mL/d。产气量与出水pH和出水VFA浓度变化具有相关性,且污泥胞外聚合物(EPS)中的多糖、蛋白质浓度显著增加。高通量测序结果证实Methanothrix为系统产甲烷主要优势菌属,表明微氧条件甲烷产生主要通过乙酸脱羧途径形成。该研究为高浓度有机废水处理实现快速产甲烷提供了一种可借鉴的新工艺。

AnGMBR处理低浓度废水的运行特性

采用厌氧颗粒污泥床膜生物反应器(AnGMBR)对模拟生活污水进行处理,并对其运行特性进行研究.结果表明,在室温、进水COD 260mg/L的条件下,AnGMBR的出水COD能稳定维持在30mg/L以下,即使HRT降至5h,系统的出水COD仍满足一级A排放标准.AnGMBR的总甲烷转化量在0.234～0.271L/g COD_(去除)之间,其进水COD约有61%～70%转化为甲烷.AnGMBR在运行过程中颗粒污泥的粒径、机械强度没有较大的差异,颗粒污泥具有较好的稳定性.经过一段时间的连续运行,An GMBR的TMP稳定维持在35kPa左右,膜丝在经过清洗后,其性能能够得到有效的恢复.AnGMBR中用于颗粒污泥流化所需的能耗较低,膜滤出水为主要的需能部位,系统各阶段的产能均能满足能耗需求.AnGMBR高效稳定的运行表明,AnGMBR作为一个低耗高效的废水处理系统,具有良好应用潜力.