内循环厌氧反应器的污泥颗粒化过程

污泥颗粒化是高效厌氧反应器的核心技术。为准确掌握反应器的颗粒化规律,定量研究了内循环厌氧反应器中以颗粒污泥碎片为核的污泥颗粒化过程。在文中试验条件下,第48d污泥颗粒化程度(SGR)达到73%,大大缩短了颗粒化时间,且该段时间内SGR的对数与颗粒化时间线性相关性良好。试验结果表明,较高的有机负荷及其产生的较高的水力剪切力有利于污泥的颗粒化过程;若无干扰,颗粒化过程可按照对数颗粒化期、减速颗粒化期和稳定期3个阶段进行。     

内循环厌氧反应器的污泥颗粒化过程

污泥颗粒化是高效厌氧反应器的核心技术。为准确掌握反应器的颗粒化规律,定量研究了内循环厌氧反应器中以颗粒污泥碎片为核的污泥颗粒化过程。在文中试验条件下,第48天污泥颗粒化程度(SGR)达到73%,大大缩短了颗粒化时间,且该段时间内SGR的对数与颗粒化时间线性相关性良好。试验结果表明:较高的有机负荷及其产生的较高的水力剪切力有利于污泥的颗粒化过程;若无干扰,颗粒化过程可按照对数颗粒化期、减速颗粒化期和稳定期3个阶段进行。     

水力分级作用对UASB反应器中污泥颗粒化的影响

在０～５２．５ｃｍ／ｈ的速度范围内，考察了流经污泥床的不同线速对ＵＡＳＢ反应器中污泥颗粒化的影响．＿提高床层流经速度能明显缩短污泥颗粒形成期限，表明一定速度下的水力冲刷是污泥颗粒化的关键性条件，丝状甲烷菌、胞外多聚物和菌丝束在液流剪切力下产生的包绕作用是颗粒形成的重要条件     

微好氧条件下好氧颗粒污泥的培养

在微好氧条件下(曝气槽中溶解氧量在0．2～0．7mg／L之间)对好氧颗粒污泥的培养进行了研究．以厌氧颗粒污泥为接种污泥，考察了培养过程中厌氧污泥外观、尺寸、反应器中絮状污泥的MLSS(混合固体悬浮物)、SV(污泥体积)、SVI(污泥体积指数)和VSS(挥发性固体悬浮物)，以及颗粒化污泥体积的变化．发现培养5d后，厌氧颗粒污泥完全解体，培养10d后出现新的颗粒污泥，培养40d后污泥完全颗粒化．培养成熟的颗粒污泥呈浅褐色，粒径主要集中于500～3000μm之间，SVI达18．147mL／g，比重达1．020g／cm^3，含水率(质量分数)达95．7％，有机组分的质量分数达74．1％，沉降速率达52m／h，各项指标均优于普通活性污泥和常规曝气条件下培养的好氧颗粒污泥．     

接种污泥对好氧污泥颗粒化影响的实验研究

为了加快污泥颗粒化进程,在气升式内循环序批反应器中,取普通絮状活性污泥和在絮状污泥中添加一定比例的好氧颗粒污泥分别为接种污泥,进行好氧颗粒污泥的培养,探讨其对污泥颗粒化速度及生物降解性能的影响。结果表明,接种污泥中适量添加颗粒污泥能使颗粒成熟时间由35 d缩短为28 d,缩短了反应器启动时间,培养的成熟颗粒污泥具有较好的沉降性能和降解性能,SVI稳定在36 mL/g左右,沉降速度达36.23 m/h,COD、氨氮和总磷的去除率分别达到97.86%、90.23%、89.60%。     

工业化UASB反应器污泥无载体颗粒化特性研究

以阿维菌素废水为处理对象,在工业化中温上流式厌氧污泥床（UASB）反应器中研究了污泥无载体颗粒化过程中的污泥特性。研究表明,接种絮状污泥,经过189d运行成功实现污泥无载体颗粒化。在污泥颗粒化过程中污泥特性发生了显著变化：挥发性悬浮固体（VSS）与悬浮固体（SS）的质量比由接种时的0．45提高到0．8;最大比产甲烷速率由57．3提高到299mL／（gVSS·d）;胞外聚合物（ECP）与污泥质量比由31．4提高到58．3mg／g,同时发现ECP含量的增加对于促进污泥无载体颗粒化起到了关键作用。成熟颗粒污泥以灰黑色为主,粒径为1．0～2．0mm,密度为1．082g／cm^3,平均沉降速度为65．3m／h。颗粒污泥表面以丝状菌和杆菌为主,内部多为球菌和短杆菌。     

制药废水中污泥颗粒化影响因素的研究

本文讨论了硫酸盐、氨氮、碱度及水力负荷等因素对污泥颗粒化的影响情况。在处理制药废水容积为１５Ｌ的中温实验室ＵＡＤＢ反应器中形成了颗粒污泥。试验表明：通过逐步驯化接种污泥，适当增加进水碱度，运行初期采用脉冲进料提高瞬时水力负荷等措施，可使反应器承受较高浓度的硫酸盐、氨氨和氯化物，并有利于形成颗粒污泥。污泥颗粒化后，反应器处理制药废水的容积负荷可达１０～１５ｋｓＣＯＤ／ｍ￣３·ｄ，ＣＯＤ去除率为８０％～９０％，水力停留时间为６～８小时，进水ＣＯＤ／Ｓ０为３～５。     

微生物及胞外多聚物在颗粒污泥形成中的作用

集中论述了升流式厌氧污泥床反应器中的微生物学特性，胞外多聚物的组成以及它们在生物膜和颗粒污泥形成中的作用。ＥＣＰ对颗粒的结构和稳定起重要作用，其含量占颗粒中悬浮性固体含量的０．６％－２０％〈主要成分为蛋白质和多糖。甲烷毛状菌属和甲烷八叠球菌属是最初颗粒化和颗粒污泥形成的重要分解乙酸产甲烷的细菌。     

好氧颗粒污泥的快速培养与污泥特性分析

为研究不同沉淀时间对污泥颗粒化过程的影响,采用序批式反应器,通过逐步缩短沉淀时间快速培养出好氧颗粒污泥.研究结果表明:在此过程中,污泥浓度逐渐降低,沉降性逐渐改善,污泥中无机质含量逐渐增加;不同沉淀时间所培养的污泥粒径不同,且污泥平均粒径与沉淀时间具有很好的负相关性;只有沉淀时间小于5min,才能形成颗粒污泥.污泥胞外聚合物(EPS)含量分析结果表明多糖在污泥颗粒化过程中起主要作用;在沉淀时间从7 min缩短至5 min的污泥颗粒化过程中,胞外聚合物中多糖的含量(以VSS计)由(140.98±19.54) mg/g增加到(310.79±50.86) mg/g;缩短沉淀时间是序批式反应器中快速培养好氧颗粒污泥的有效策略,且污泥快速好氧颗粒化要求的沉淀时间不能长于5 min.     

废水处理中污泥颗粒化及生物附着化作用研究

从厌氧反应器启动、驯化、微生物种间协同作用、氢控制方式等几个方面分析了生物膜和污泥颗粒化在提高厌氧污泥活性方面的重要作用;介绍了影响生物膜和颗粒化污泥活性的几个因素.指出有效颗粒污泥和生物膜的形成对促进厌氧生物技术发展、推动厌氧生物技术在废水尤其是难降解废水生物处理方面的应用有重要意义.     

酒精废水厌氧生物处理工程

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器对糖蜜酒精废水进行厌氧生物处理。UASB反应器接种污泥采用厌氧污泥,反应器启动后,当污泥粒径增大成1mm的颗粒污泥后,能在较短的时间内快速提升负荷,缩短启动所需的时间。达到设计负荷后,UASB出水COD降低至8000mg/L,pH值在7.1左右,处理效率达82%。     

连续投加微生物絮凝剂促进厌氧污泥的颗粒化

将升流式厌氧污泥床(UASB)反应器在(35±1)℃下运行102天处理低浓度废水,研究微生物絮凝剂对厌氧污泥颗粒化的影响.结果表明:投加微生物絮凝剂或阳离子PAM(聚丙烯酰胺)对厌氧污泥颗粒化具有促进作用;连续投加微生物絮凝剂的反应器1(R1)运行43天后,容积负荷达3.8 g/(L.d)(以单位容积反应器每天的化学需氧量负荷计),而投加阳离子PAM的反应器2(R2)和对照反应器3(R3)达到同样的容积负荷分别需要44和98天;R1中的颗粒污泥在沉降性能和产甲烷活性方面优于R2中的颗粒污泥;实验结束时,R1,R2和R3的COD去除率分别为94.5%,91.7%和84.0%.     

ATP content and biomass activity in sequential anaerobic／aerobic reactors

Specific ATP content of volatile solids was measured to characterize the sludge activity in a sequential anaerobic/aerobic wastewater treatment system, with an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor and a three-phase aerobic fluidized bed (AFB) reactor. The wastewater COD level was 2000-3000 mg/L in simulation of real textile wastewater. The ATP content and the specific ATP contents of volatile solids at different heights of the UASB reactor and those of the suspended and immobilized biomass in the AFB reactor were measured. In the UASB reactor, the maximum value of specific ATP (0.85 mg ATP/g VS) was obtained at a hydraulic retention time (HRT) 7.14 h in the blanket solution. In the AFB reactor, the specific ATP content of suspended biomass was higher than that of immobilized biomass and increased with hydraulic retention time reaching a maximum value of 1.6 mg ATP/g VS at hydraulic retention time 4.35 h. The ATP content of anaerobes in the UASB effluent declined rapidly under aerobic conditions following a 2nd-order kinetic model.     

好氧活性污泥在升流式厌氧污泥床反应器中的厌氧颗粒化过程及机制

 采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器,以城市污水处理厂二沉池活性污泥为种泥,研究好氧絮状污泥的厌氧颗粒化过程及其机制.UASB在污泥负荷(SLR)0.25kg(COD)/(kg(VSS)·d)和水力负荷(HLR)0.1m³/(m²·h)的条件下启动后,通过分阶段缩短水力停留时间(HRT)的方式逐步将SLR和HLR提高到0.52kg(COD)/(kg(VSS)·d)和0.3m³/m²·h,经过150d的连续运行,成功培育出了厌氧颗粒污泥,系统对COD的去除率达到了95%以上.厌氧颗粒污泥的形成过程先后经历了污泥驯化期、微生物聚集体形成期、初生颗粒污泥形成期、次生颗粒污泥形成期、成熟颗粒污泥形成期5个时期.好氧絮状污泥的厌氧颗粒化机制整体上符合二次核学说,其中初生颗粒污泥的形成符合黏液学说,而次生颗粒污泥的形成机制与目前已报道的厌氧颗粒污泥形成机制不同,其内核是由初生颗粒污泥破碎后的碎片组成,产甲烷丝状菌和其他细菌通过插入碎片中或者附着于碎片表面的方式形成聚集体,并逐渐发展成为次生颗粒污泥.     

上流式厌氧污泥床处理造纸工业废水的研究

用上流式厌氧污泥床(UASB)处理二次纤维造纸废水,废水COD浓度达到1100mg/L,UASB水力停留时间4.43h,容积负荷COD约6.0kg/(m3·d)。观察了UASB系统启动和运行情况,通过对水温、出水挥发性有机酸(VFA)浓度、出水碱度等指标的监测,及时调整UASB反应器的运行负荷,补充N、P及微量元素,使系统保持了较高的处理效率,UASB稳定运行时可去除90%以上的COD,50%以上的总硬度,以及80%以上的硫酸根离子。经分析温度与UASB产气速率关系密切,并确定了甲烷化速率与温度的关系式。     

升流式厌氧污泥床和连续流搅拌槽式反应器的废水处理效能及产甲烷菌群组成的对比分析

 分别运行升流式厌氧污泥床(UASB)反应器和连续流搅拌槽式反应器(CSTR)并使其达到稳定运行状态,在有机负荷率(OLR)均为6.0kg·m-3·d^-1的条件下,对比分析了二者在稳定期的运行特性和产甲烷菌群的组成。结果表明,UASB的化学需氧量(COD)去除率为95%,显著高于CSTR的COD 去除率(84%)。然而,CSTR系统中的活性污泥的比产甲烷速率(315L·kg^-1·d^-1)和比COD去除率(0.85 kg·kg^-1·d^-1)则显著高于UASB的260 L·kg^-1·d^-1和0.67 kg·kg^-1·d^-1。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)指纹分析技术对系统稳定期的活性污泥进行分析的结果表明,UASB系统的优势产甲烷菌为Methanosaeta concilii和Methanospirillum hungatei,而CSTR系统中的优势产甲烷菌为Methanosarcina mazeii和Methanobacterium formicicum。污泥微生物群落组成及其代谢特征的不同是造成厌氧处理系统效能差异的内在原因。UASB和CSTR在COD去除效能和污泥比活性方面各有所长,在实际应用中,须根据废水水质和预期处理程度合理选用。     

ASBR中污泥酸性发酵的研究

采用ASBR装置,在常温条件下对影响污泥酸性发酵的主要因素如排泥间隔时间、pH、HRT等进行了研究。确定了ASBR处理污水厂污泥的最佳酸性发酵工况,即:温度22℃,进料VS 20g/L,HRT 3.0d,间隔2d排泥,不调节pH。此时,污泥的产酸率为0.128,VS去除率为34%,发酵液的碱度为570～839mg/L,NH3-N的质量浓度为280.1～318.6mg/L,PO43-的质量浓度为29.45～44.32mg/L。     

应用于糖果生产废水处理的两段厌氧工艺研究

设计了两段厌氧处理系统来处理糖果废水，该系统由升流式厌氧污泥床（UASB）和降流式厌氧生物滤池（DFAF）组成. UASB和DFAF反应器分别在35℃和室温(22～25℃)下运行，系统水力停留时间是2.4d. 在有机负荷12.5kgCOD/m³·d时系统COD去除率为98％，并且在高有机负荷情况下UASB仍能获得较好的处理效果. 通过回流可以调节UASB反应器进水COD质量浓度保持在30g/L以下. 系统DFAF反应器出水COD质量浓度维持在400mg/L以下，并能有效缓冲UASB反应器出水的波动.