UASB处理高硫酸盐废水及人工神经网络模型的构建

采用UASB处理高硫酸盐废水,对不同碳硫比〔m(COD)/m(SO_(4)^(2-))=1、2、3、4.6〕条件下反应体系的处理效能进行评估,并利用神经网络模型分析不同因素对COD去除率和SO_(4)^(2-)去除率的影响。结果表明SO_(4)^(2-)去除率与m(COD)/m(SO_(4)^(2-))成正比,而COD去除率则与m(COD)/m(SO_(4)^(2-))成反比。当m(COD)/m(SO_(4)^(2-))为4.6时,SO_(4)^(2-)平均去除率达98.1%,此时,COD平均去除率仅为32.2%。神经网络模型的影响因素权重分析表明进水pH、COD和m(COD)/m(SO_(4)^(2-))为影响COD去除的主要因素,进水COD、SO_(4)^(2-)浓度和m(COD)/m(SO_(4)^(2-))为影响SO_(4)^(2-)去除的主要因素。

膜生物反应器(MBR)处理不同浓度高硫酸盐有机废水污泥性质和膜污染研究

针对食品加工过程中产生的高SO_(4)^(2-)的高浓度有机物废水,采用膜生物反应器(MBR)工艺对其进行处理研究,分别考察了1.6%和2.6%SO_(4)^(2-)浓度下反应器运行性能、污泥性质和膜污染变化情况.经过110d的运行时间对比发现,1.6%SO_(4)^(2-)浓度下MBR获得的最大有机负荷为1.0kg(md)COD,其化学需氧量(COD)、氨氮和总氮的去除率分别为97.2%、92.5%和89.5%.2.6%SO_(4)^(2-)浓度下微生物受到的抑制更强,其获得的最大有机负荷仅为0.5kg(m^(3)·d)^(-1)COD,其COD、氨氮和总氮的去除率分别为96.3%、82.6%和80.7%.此外,SO_(4)^(2-)浓度为1.6%的反应器在更高的膜运行通量下,膜污染速率反而比2.6%系统更慢.进一步分析其污泥性质发现SO_(4)^(2-)浓度为1.6%系统内的混合液悬浮固体浓度(MLSS)和挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)稳定在7.1g·L^(-)和5.9gL左右,MLVSS/MLSS值较初始污泥有所提高,从80.2%升高到83%.SOO_(4)^(2-)浓度为2.6%体系内MLSS和MLVSS稳定在6g·L^(-)和4.5g·L^(-)左右,MLVSS/MLSS较初始污泥有所降低,最终稳定在75%左右.较低的MLSS和MLVSS/MLSS加速了膜表面滤饼层的形成,导致2.6%SO_(4)^(2-)系统膜污染更快.经过长期的高盐环境驯化后,1.6%SO_(4)^(2-)和2.6%SO_(4)^(2-)系统成熟污泥的溶解性微生物产物(SMP)和结合性的胞外聚合物(BEPS)均有所上升,SMP从13.5mg:g VSS上升到20.4mgglVSS和65.3mgglVSS,BEPS从36.9mgglVSS上升到181.8mggVSS和227.3mg·g^(-1)VSS.2.6%SO_(4)^(2-)系统的SMP和BEPS的值均大于1.6%SO_(4)^(2-)系统,从而使得2.6%SO_(4)^(2-)系统的TMP上升加快,膜污染加剧.1.6%系统MBR中污泥粒径从接种时的82.3μm增加至125.84μm,而2.6%SO_(4)^(2-)系统中污泥粒径降至78.23μm.相较于1.6%SO_(4)^(2-)系统,2.6%SO_(4)^(2-)系统的污泥粒径更小,更容易堆积于膜表面,使得滤饼层更加紧致,加速了膜污染的形成.两套装置的膜阻力都主要来源于外部阻力,但2.6%SO_(4)^(2-)系统的内部阻力占比较1.6%SO_(4)^(2-)系统更高.综上,不同盐度对MBR体系的运行效能、污泥性质及膜污染情况具有显著的影响.因此本研究可为MBR应用于高盐高浓度有机物废水的处理提供理论基础和实践指导.

硫酸盐对厌氧消化的影响及强化工艺研究进展

含硫化合物作为工业生产中的常见原料,在医药化工、食品加工等行业中被广泛利用,这也导致了相关行业生产废水中高硫酸盐的水质特点。废水中的硫酸盐成分,会对厌氧生物处理效能产生一定的抑制,同时也会造成设备和管道的腐蚀损耗。研究通过总结厌氧系统中硫酸盐生物还原机理、利用碳源种类以及硫酸盐还原菌与产甲烷菌的竞争影响机制,揭示硫酸盐对厌氧消化性能的影响。并针对高含硫酸盐废水厌氧处理的关键点,进一步介绍目前主流的处理工艺和硫酸盐厌氧抑制的缓解手段,结合相关工艺运行特点,分析不同处理工艺优缺点,为高含硫酸盐废水厌氧处理工艺选择提供参考。

硫酸盐还原菌处理高浓硫酸盐废水

采用硫酸盐还原菌(SRB)在厌氧序批式反应器(ASBR)中处理高浓度硫酸盐废水。对钛白粉生产废水的试验显示,SO2-4的去除率可达到83.5%,达到了国家排放标准(250mg/L)。COD/SO2-4的去除率有较大影响,比值为2～3时去除效果最佳。在试验装置的设计中4值对SO2-采用了气循环与水循环并用的方法,以防止H2S气体对SRB的毒害并起到搅拌作用。

高硫酸盐抗生素废水生物处理

采用0.6m3/d的酸相up-flow anaerobic sludge blanket(UASB)-气提脱硫-甲烷相UASB-se-quencing batch reactor(SBR)工艺处理高硫酸盐抗生素废水,硫酸盐还原与有机物甲烷化分别在两个反应器中进行,有效避免了硫酸盐还原菌对产甲烷菌的竞争抑制,利用空气吹脱将硫酸盐还原产物硫化物降低到一定浓度,消除了硫化物对后续单元产甲烷菌的毒害作用.80 d试验结果表明,当系统稳定运行时,进水CODCr为10 680～14 140 mg/L,SO42-为1 280～1 610 mg/L时,系统出水CODCr为760～1 020 mg/L,CODCr平均去除率为92.8%,SO42-为160～210 mg/L,平均去除率为87.7%,硫化物浓度在1.8～2.9 mg/L,平均去除率在97.1%.该系统可大大削减进水中的有机物、SO42-及反应过程中的硫化物,该系统作为高硫酸盐抗生素废水处理预处理工艺是可行的.

影响含硫酸盐废水生物处理稳定性的研究及应用

介绍了影响高浓度硫酸盐废水生物处理稳定性的因素及研究情况。探讨了硫酸盐废水处理中的两种可能抑制机理———H2S对微生物毒性抑制作用和过度硫积累。对目前实验研究中H2S的控制途径、方法原理进行了分析,并介绍分析了高浓度硫酸盐废水稳定处理中待解决的问题。

常温下加装脱硫装置的MCAnMBR处理高硫酸盐有机废水试验

研究了加装脱硫装置的沼气循环厌氧膜生物反应器对含高硫酸盐有机废水的处理效能.在26~34℃的室温下,历时63d成功地启动了加装脱硫装置的MCAnMBR反应器.调试初期,通过调节气路平衡和采用甲醇驯化的方法有效解决了MCAnMBR反应器在处理高硫酸盐有机废水时存在的跑泥和pH上升问题.结果表明,当控制HRT为120 h,有机负荷(以COD计)为3.61~4.36 kg·(m^3·d)^(-1),pH为7.18~7.61时,在23.3~25.4℃的室温下,对含SO_4^(2-)浓度为650~5 800 mg·L^(-1)的有机废水处理效果极佳,出水COD浓度最低可至23 mg·L^(-1),COD总去除率稳定在96.23%~99.77%,SO_4^(2-)还原率可达83.83%~95.51%.说明加装脱硫装置可有效解决硫化物的次级抑制作用问题,且通过梯度试验发现本反应器处理高硫酸盐有机废水的上限为:COD浓度18 000~21 000mg·L^(-1)、SO_4^(2-)浓度9082~9600 mg·L^(-1),COD/SO_4^(2-)为2.

废水厌氧处理研究前沿和趋势探讨

废水厌氧处理作为一种有竞争力的、经济的、日益成熟的生物处理工艺,是一种集环境保护、能源回收和生态良性循环于一体的技术,具有良好的社会、经济、环境效益,其研究和应用日益受到重视,工程化推广应用极其广泛。本文讨论了废水厌氧反应器的发展历程、厌氧氨氧化生物脱氮技术、两相生物反应器、高硫酸盐有机废水厌氧处理技术,并对目前废水厌氧处理的热点问题及发展趋势进行了展望。