芽孢杆菌活性污泥的好氧反硝化特性

为验证芽孢杆菌在活性污泥混合菌体系中的好氧反硝化效果,以添加芽孢杆菌纯菌的活性污泥(以下称芽孢杆菌活性污泥)为研究主体,经过培养驯化,发现在好氧条件下有较高的脱氮率.研究该污泥在不同氮源(硝酸钠和亚硝酸钠)、溶解氧质量浓度在0.6~2.5 mg/L条件下的好氧反硝化特性,并进行反应动力学分析.实验表明,芽孢杆菌活性污泥具有好氧反硝化特性,在好氧条件下只能还原亚硝态氮而不能还原硝态氮,好氧反硝化效果随着溶解氧质量浓度的升高而降低.在缺氧段芽孢杆菌活性污泥反硝化速率为12.45 mg/(g·h)(以亚硝态计),在好氧段最大好氧反硝化速率可达缺氧段的50%,并且随着溶解氧质量浓度的升高而降低.

ABR耦合间歇曝气MBR工艺处理生活污水研究

为降低膜生物反应器(MBR)运行能耗和延缓膜污染,以厌氧折流板反应器(ABR)-MBR工艺处理生活污水为例,采用间歇曝气和添加颗粒填料两种方式对工艺脱氮除磷运行条件和膜污染问题进行研究.结果表明,增大间歇曝气时间有利于提高氮磷的去除效果,对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为91%、95%、84%和92%(工况4),而添加颗粒填料对氮磷的去除没有显著影响.双重好氧-缺氧交替环境强化了工艺对磷的去除.添加颗粒填料比间歇曝气更能有效延缓膜污染,同时改变了膜污染的形成过程,膜内部污染物含量显著增多,与泥饼层相比,多糖成为了膜污染的主要因素,不会对膜组件本身构成危害,增强了MBR反应器的实际应用性能.

混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺处理制革废水

针对制革废水高悬浮物含量、高有机物浓度及高色度的特点,采用混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺对其进行中试处理研究,重点考察混凝预处理的反应条件(p H、投药量等)、生物反应器的启动策略,以及水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)和水温等运行参数对制革废水处理效果的影响。结果表明:当混凝过程中p H为9.0~10.0,聚合氯化铝(PACl)投加量为350~450 mg·L^(-1)时,废水悬浮物浓度(SS)、色度、总铬和化学需氧量(COD)去除率的平均值分别为70.4%,73.9%,97.7%和37.9%;基于阶梯负荷启动策略,50 d左右完成联合厌氧折流板反应器的启动,厌氧环节在HRT为20 h、水温30℃左右的条件下能够去除68.2%左右的COD;通过对兼氧-好氧膜生物反应器中DO分布的研究和HRT的优化,该单元的COD和NH4-N的平均去除率分别达到67.7%和81.3%(HRT=6 h,DO=2.0~3.0 mg·L^(-1))。经过组合工艺的处理,系统出水各项主要指标(COD、NH4-N、SS、色度和总铬等)达到DB 44/26—2001一级排放标准,表明本文提出的新工艺在制革废水处理中具有良好的应用前景。

AAOBR处理屠宰废水实验研究

采用厌氧—缺氧—好氧折流生物反应器(AAOBR)处理屠宰废水,在不同流量下均取得了较好的处理效果。其中低流量下COD去除率为96.3%,ABR段SS去除率为90%;较高流量下COD去除率为93.8%,ABR段SS去除率为80.6%。同时探讨了AAOBR处理屠宰废水中COD、SS的去除规律。实验表明,AAOBR适宜处理屠宰废水,且具有较高的抗冲击负荷能力。

折流式水解-复合膜生物法处理印染废水的特性

应用折流式水解-复合膜生物法处理印染废水，COD与色度去除效果显著。组合工艺出水COD在100mg／L以下，总去除率90％以上，出水色度为6倍以下，色度去除率达97％以上，达到纺织印染行业一级排放标准（COD≤100mg／L，色度≤40倍）。其中，ABR段的COD去除率在50％～65％，MBR段的COD去除率在78％～85％，COD的去除主要在MBR段，而色度去除主要在ABR段。此外，还对MBR段的HRT、污泥浓度、曝气量的影响进行了试验研究，结果表明，MBR段适宜的HRT为8～12h，污泥浓度为3～8．6g／L，气水比为23：1～31：1。

山梨酸废水在ABR中的基质降解行为

稳态条件下,采用厌氧折流板反应器（anaerobic baffled reactor,ABR）处理山梨酸废水并进行基质降解动力学研究。实验表明,在污泥负荷为0.54-1.63 kg COD/（kg VSS.d）的范围内,COD去除率随着负荷的增加从85%降到55%。各隔室出水COD沿程递减,前3个隔室承担了去除COD的重要作用,但随着污泥负荷的增加,后部承担的COD去除率比例增大。基于各串联隔室完全混合的假定,推导ABR中山梨酸废水的基质降解动力学方程,并通过实验确定相关动力学参数及相应的动力学方程。实测值与预测值基本吻合。

ABR/氧化沟/膜生物反应器处理垃圾渗滤液

针对桂林市冲口垃圾卫生填埋场垃圾渗滤液出水未能达标排放的实际情况,根据连续多月监测垃圾渗滤液水质状况,选择折流式厌氧反应器(ABR)/氧化沟/膜生物反应器组合工艺进行处理.该工艺建成后实际运行效果良好,多年运行表明系统耐负荷能力极强,厂区周围的地表水质得到了极大改善.文中介绍了该渗滤液处理系统的组成、重要构筑物及其设计参数等情况,总结了运行效果和工艺特点.

改进折流式生物反应器净化洗浴废水

利用改进折流式生物反应器,研究了好氧渐变厌氧交替工艺对洗浴废水中氮、磷和有机污染物的去除效果。结果表明:洗浴废水中COD和BOD值分别从98.0～190.6mg/L和68.3～81.7mg/L下降到6～10mg/L和1～2mg/L,含氮化合物和含磷化合物的浓度则分别从13.5～25.2mg/L和9.9～13.5mg/L下降到1mg/L和0.5mg/L。在运行过程中,不需要添加甲醇,利用洗浴废水自身的有机物就能达到很好的脱氮、除磷和降解COD与BOD的效果,而且该工艺的动力消耗仅为传统活性污泥法的三分之一。

基于SASMBR的城镇污水PN/ANAMMOX研究

基于目前短程硝化–厌氧氨氧化(partial nitritation and anammox, PN/A)工艺处理城镇污水中反应器运行不稳定和氮去除负荷低的问题,本文设计一种新型复合生物反应器:序批式–折流板–分置膜生物反应器(sequencingbatch-baffled-separatemembranebioreactor,SASMBR)。将该反应器应用于PN/A工艺处理城镇污水,探究反应器的性能,并对SASMBR运行PN/A工艺的运行成本进行分析。结果表明,采用SASMBR反应器运行PN/A工艺处理城镇污水,能够实现高效稳定的脱氮效果,TN去除率达到80%~85%,氮素去除负荷(nitrogenremovalrate,NRR)达到0.20~0.22kgN/(m-3·d-1),出水TN浓度维持在8 mg/L以下。16SrRNA基因测序分析发现,短程硝化SASMBR反应器内设置的折流板能够富集氨氧化细菌(ammoniaoxidationbacteria,AOB),确保短程硝化SASMBR反应器的良好性能;厌氧氨氧化SASMBR内固定在折流板两侧的无纺布可以有效地持留厌氧氨氧化菌(ammoniumoxidizingbacteria,AnAOB),同时,厌氧氨氧化SASMBR内丰度升高的AOB可以为AnAOB提供生长的厌氧环境和NO2--N基质,使厌氧氨氧化SASMBR反应器能够快速启动和高效稳定运行。SASMBR的运行成本为0.037元/m3,比传统城镇污水处理厂的运行成本大幅度降低。

复合式厌氧折流板反应器处理垃圾渗滤液

采用复合式厌氧折流板反应器对垃圾渗滤液的处理工艺进行研究,主要考察了温度、水力停留时间(HRT)、进水氨氮质量浓度对反应器处理效率的单因素影响.结果表明,当温度由30℃降到10℃时,化学需氧量(COD)去除率下降了49.11%;随着HRT的缩短,系统容积负荷逐渐提高,COD去除率呈下降趋势;当进水氨氮质量浓度逐渐升高,反应器对COD的去除能力大幅度下降.利用响应曲面法得出最优参数:当温度为34.97℃,HRT为46.54h时,COD去除率最高,达到88.57%.

两种填料对ABR-MBR工艺膜污染的影响

为延缓膜污染、降低运行费用以及提高脱氮除磷效能,以厌氧折流板反应器(ABR)-MBR工艺为研究对象,采用添加颗粒填料或海绵颗粒两种方式对工艺的脱氮除磷运行效能和膜污染情况进行考察。结果表明,添加海绵颗粒更有利于ABRMBR一体化工艺提高脱氮除磷效果,对CODCr、NH+4-N、TN和TP的平均去除率分别为91%、95%、88%和94%。另外,三重好氧-缺氧交替环境强化了同步硝化反硝化过程及对磷的去除,更为重要的是海绵颗粒更能有效延缓膜污染,同时不会对膜组件构成危害。

ABR-MAP-MBR组合工艺处理高浓度养殖废水研究

针对养殖废水高悬浮物、高有机物及高氨氮的特点,采用厌氧折流板反应器/磷酸铵镁沉淀/兼氧-好氧膜生物反应器(ABR-MAP-MBR)组合新工艺对其进行中试处理研究,考察生物反应器的启动运行条件;考察水力停留时间(HRT)、水温和溶解氧(DO)等运行参数对养殖场废水各阶段处理效果的影响;考察MAP沉淀法对ABR厌氧出水的NH_4^+去除效果。结果表明:采用阶梯负荷启动策略,60 d完成ABR反应器的启动,厌氧环节在HRT为24 h、水温25~35℃时COD去除率达73.5%;磷酸铵镁沉淀过程中选择氯化镁、磷酸三钠作为沉淀剂,控制Mg^(2+)∶NH_4^+∶PO_4^(3-)摩尔比为1.2∶1∶0.95,pH为8.5~9.0条件下处理ABR厌氧出水,COD、NH_4^+和PO_4^(3-)-P去除率分别为28.2%、85.4%和89.7%;通过对A/O-MBR反应器HRT和DO的条件优化,该单元的COD、SS、NH_4^+和TN等指标的去除率分别为82.0%、95.2%、72.4%和67.7%(HRT=16 h,O区DO≥3.0 mg·L^(-1))。经过组合工艺的综合处理,系统出水各项主要指标(SS、COD、TN和TP等)达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)一级排放标准,表明该新工艺在规模化养殖场废水处理中具有良好的应用前景。

生物膜反应器组合水生植物对黑臭河水脱氮效果研究

采用内循环折流式生物反应器(ICBBR)和水生植物处理城市黑臭河水,考察反应器和生态系统的脱氮效果。结果表明,反应器的最佳运行条件是以梧桐叶作为黑臭河水外加碳源,河水中有机污染物(COD)与总氮(TN)之比保持在8~12,水温控制在20~25℃;三种植物中狐尾藻对氨氮(NH_(3)-N)、TN去除效果最佳,其次是苦草和黑藻,综合生态系统多样性和景观欣赏性,生态池采用狐尾藻、苦草和黑藻以3︰2︰1栽种。

生物膜反应器与生态系统组合治理黑臭水体的研究

采用内循环折流式生物反应器(ICBBR)和水生植物生态系统组合处理城市黑臭河水。结果表明,增加紫外光照,反应器对NH3-N、TN的平均去除率从19.48%和11.87%提高到20.55%和12.54%;投加硝化细菌,反应器对NH3-N的最高去除率从28.31%提高到33.32%,而对TN的去除率略有下降;三种植物对NH3-N、TN去除效果较明显,狐尾藻最佳,其次是苦草和黑藻;采用玫瑰风向图-黑臭评价体系评价净化效果,水质从轻度黑臭的2类水改善为无黑臭的1类水。

气升挡板式厌氧生物反应器适合醋酸菌的厌氧环境

新设计的气升挡板式厌氧生物反应器,具有精确的循环通路,可以培养测验厌氧微生物.该生物反应器促使细胞暴露在厌氧环境中,通过CO_2循环实现厌氧环境.在新的气升挡板式厌氧生物反应器中培养醋酸菌时,醋酸菌的生物产量是对照生物反应器的1.3倍.培养200h时,总酸的产量是对照生物反应器的1.2倍.该反应器用于厌氧醋酸菌培养时优于普通生物反应器.

SMAD-BBR组合工艺在高浓度洗涤废水处理中的应用

针对当前化工行业洗涤废水COD高、毒性强、表面活性剂多导致难处理难降解的问题,以青岛市某化工厂生产车间的设备清洗废水为对象,在实验室小试的基础上,设计并建立了处理规模为2.0 m3·d-1的SMADBBR组合工艺系统用于处理该洗涤废水。经过4个月的现场调试运行,研究了SMAD-BBR组合工艺对洗涤废水的处理效果。结果表明:SMAD-BBR组合工艺能够有效地降解该化工厂的清洗废水,其中COD去除率为99.1%、NH3-N去除率为95.6%、TP去除率为82.5%;在稳定运行期间水质波动较大时,出水仍能稳定达标,表明组合工艺具有较强的抗冲击负荷能力;通过增加BBR曝气区中的MLSS,从而提高了生物量,使洗涤废水在曝气处理时泡沫严重的情况得到了有效的解决;经计算,SMAD-BBR组合工艺处理洗涤废水,每年可为该化工厂节约140×104元。通过分析可知,SMAD-BBR组合工艺在处理洗涤废水方面有良好的应用前景。

温度对ABR-MBR复合工艺处理生活污水的影响及其微生物群落分析

将厌氧折流板反应器(ABR)与膜生物反应器(MBR)优化组合(CAMBR)用于处理实际生活污水,研究温度对该反应器处理效能的影响,并采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对其内部微生物群落结构进行分析.试验水力停留时间为7.5 h、混合液回流比R1为200%,R2为50%、pH为6.5~8.5、溶解氧3 mg·L-1左右.控制3个温度梯度:中温(25℃±5℃),低温(10℃±5℃),高温(35℃±5℃).结果表明系统稳定运行后,温度对系统去除COD的影响很小,COD的去除效果很好.中温和高温环境,系统出水水质较好,TN平均去除率为70%,出水平均浓度为9 mg·L-1,TP平均去除率为73%,出水平均浓度低于0.8 mg·L-1.低温环境,TN平均去除率仅为57%,出水平均浓度为15 mg·L-1;TP平均去除率降至67%,出水平均浓度为1 mg·L-1.DGGE图谱表明,整个试验过程,系统内微生物类群保持多样性分布,同时优势菌群突出;在同一时期内,各反应池菌群相似性较高,但各隔室微环境的改变使得ABR和MBR内微生物菌群结构仍存在明显差异,强化了ABR和MBR的各自功能,有效保证了系统脱氮除磷效果.

快速启动厌氧氨氧化工艺

为研究如何获得厌氧氨氧化的快速启动工艺,采用两种不同水力流态反应器:完全混合式膜生物反应器(MBR)和推流式厌氧折流板反应器(ABR),分别接种絮状硝化污泥,考察其厌氧氨氧化快速启动性能.结果表明:两种反应器均能成功启动厌氧氨氧化,MBR启动周期(90 d)比ABR(111 d)缩短20%;稳定运行期内,MBR总氮(NH_4^+-N+NO_2^--N)平均去除负荷[0.098 kg·(m3·d)-1]也明显高于ABR[0.089 kg·(m3·d)-1];此外,两个反应器中污泥形态差异明显,MBR中污泥呈絮状,而ABR第1隔室中以厌氧氨氧化颗粒污泥为主;NH_4^+-N、NO_2^--N和NO_3^--N之间的定量关系分析表明:相较于ABR,MBR能实现完全的生物截留,使得系统内含有更多种类的脱氮功能菌,有利于氮素的去除.MBR在厌氧氨氧化的快速启动方面表现出更明显的优势.

温度对复合厌氧折流板膜生物反应器处理生活污水效能的影响

将新型CAMBR反应器（厌氧折流板反应器（ABR）与膜生物反应器（MBR）优化组合）用于处理生活污水，研究温度对该反应器处理效能的影响。实验水力停留时间7．5h，混合液回流比设置为200％，pH值为6．5～8．5，溶解氧3mg／L左右。控制3个温度梯度：高温（32～37％），中温（20～25℃），低温（5～10％），每个温度运行35d。结果表明，在高温条件下，系统出水COD、NH4．N、TN和TP平均浓度分别为25、0．5、12．5和0．7mg／L。在中温条件下，系统出水COD、NH4＋-N、TN和TP浓度分别30、1．2、12．5和0．4mg／L。在低温条件下，COD和TP分别经过15d和20d调整适应，出水可恢复至35mg／L和1mg／L。由于低温（10％以下）对硝化细菌产生强烈抑制，出水NH4＋-N去除率最终稳定在35％，TN去除率为40％。低温条件下，该反应器应用于污水处理中需注意适当保温，以保证出水水质。

ABR-MBR一体化工艺节能降耗措施优化研究

能耗高和膜污染是限制膜生物反应器(MBR)广泛应用的重要因素.为降低工艺运行能耗和延缓膜污染,以厌氧折流板反应器(ABR)-MBR工艺处理生活污水为例,对工艺结构和脱氮除磷运行条件进行优化.结果表明,通过优化ABR-MBR工艺结构,可降低43%的运行能耗,同时可保持较高的COD、NH+4-N、TN和TP去除效果,平均去除率分别为91%、85%、76%和86%.另外,添加颗粒填料可有效延缓膜污染,不过也改变了膜污染的形成过程,膜内部污染物含量显著增多,碳水化合物含量增加,而蛋白质含量减少,碳水化合物/蛋白质比明显增大.最终,增强了MBR反应器的实际应用性能.