生物强化MBR系统处理溴氨酸启动期特性研究

采用鞘氨醇单胞菌强化膜生物反应器(MBR),对模拟溴氨酸废水进行处理.考查了生物强化MBR启动期溴氨酸的降解、污泥特性及细菌生理状态的变化,并用DNA指纹技术--核糖体基因间区序列分析(RISA)揭示MBR启动期污泥的菌群变化.结果显示,采用生物强化可以使MBR迅速启动并稳定运行.在启动期,污泥浓度下降,沉降性和絮凝性变好;脱氢酶活性下降并稳定在一个较低的水平上;胞外聚合物中蛋白和多糖含量略有上升;启动期末期膜出水溴氨酸脱色率可达90%以上,COD去除率可达60%以上.RISA指纹分析表明污泥系统多样性减少,形成了降解溴氨酸的功能群落.     

EGSB反应器污泥床工作特性及污泥性质的研究

研究了膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器在处理高浓度肠衣废水过程中,液体表面上升流速对污泥床工作状态的影响。在COD的质量浓度为5 135.4~5 630.0 mg/L,适宜的上升流速为1.60~2.62 m/h。在此条件下,反应器内的污泥床呈膨胀状态,无不良工作状况,容积负荷在221.60~310.24 kgCOD/(m3.d)之间,COD去除率最高达82.6%,处理效果良好。反应器内的厌氧污泥性质发生了较大变化。颗粒污泥表面和内部的细菌种类和数量越来越丰富;污泥粒径也明显变大,粒径分布主要集中在0.9~2.0 mm范围内;胞外聚合物的量有所增加。     

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.     

低水温下悬浮和附着活性污泥胞外多聚物特性

污水生物处理中,对胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)进行成分分析是理解污泥稳定性、絮凝性以及相关生物代谢机制的重要基础。通过对比研究传统的序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)中悬浮活性污泥和序批式移动床生物膜反应器(sequencing batch moving bed biofilm reactor,SBMBBR)中生物膜特性以及2种反应器在低温运行中3种形态污泥EPS成分,探讨了EPS成分对低温(6℃和10℃)条件下,2种反应器的适应性及污染物去除效果的影响。结果表明:在低温条件下,胞外蛋白质(protein,PN)为各种形态污泥EPS中的主要成分,紧密附着型EPS(tightly-bound EPS,TB-EPS)占EPS总量的比例最高;有机负荷和水温度等工艺条件的变化对EPS中PN和胞外多糖(polysaccharides,PS)的单位体积质量比PN/PS影响较大;悬浮活性污泥EPS中PN/PS比生物膜的低;10℃时反应器低负荷运行时污泥的EPS含量大于高负荷运行时的,而6℃时各种形态污泥中EPS含量随负荷的升高呈现出上升的趋势。     

好氧颗粒污泥的快速驯化及其动力学研究

报到了1种好氧颗粒污泥的快速驯化方法,通过向序批式反应器中投加Phanerochaete sp.HSD的厚垣孢子,在合成废水处理过程中,7d内便可成功驯化出好氧颗粒污泥.好氧颗粒污泥基质降解动力学参数Ks为757(mg·L-1),Vmax为1.1 h-1;生长动力学参数Y为0.177 kgMLVSS/COD,Kd为0....     

厌氧反应器处理涤纶聚酯废水的动力学模型与应用

采用厌氧反应器(UASB)处理涤纶聚酯废水,在UASB反应器流态分布模型的基础上,假设UASB反应器分为下部完全混合的厌氧污泥床系统,中部完全混合的污泥悬浮层系统和上部推流式三相分离区系统,在运行中的COD降解规律符合Monod方程,推导出UASB反应器的动力学方程式.试验结果证明,UASB反应器内存在明显的颗粒污泥区和污泥悬浮区,稳定运行COD的容积负荷可达6～9.5 kg/m3,COD去除率75%～80%左右,并具有启动速度快,颗粒污泥容易形成,耐冲击性负荷强等特点.图1,参9.     

DASB反应器对脱墨废水降解特性的影响

为研究降流式厌氧污泥床(DASB)对脱墨废水降解特性的影响,采用DASB反应器对某造纸厂的脱墨废水进行厌氧处理。考察了脱墨废水的化学需氧量(COD)质量浓度、COD去除率、pH值和混合液悬浮固体(MLSS)值的变化,以及厌氧污泥的特性。结果表明,DASB反应器在处理脱墨废水的启动阶段,对COD的去除率稳定在62%左右,启动效果较好;在负荷运行阶段,COD的平均去除率较高;在进水中投放NaHCO3可调整反应器的酸化现象,并且在运行过程中各个格室的MLSS有缓慢增加的趋势,最终处于稳定状态。通过此试验,明晰了DASB反应器在环境温度条件下的启动过程,从而更好地进行反应器的运行控制,实现运行过程优化,并且为DASB反应器处理有机废水提供了重要依据。     

微氧条件下厌氧颗粒污泥和消化污泥特性研究

用12 5mL血清瓶作为批量处理反应器,对厌氧颗粒污泥和消化污泥在厌氧和微氧条件下的COD去除率、污泥产率、产甲烷活性、抗冲击负荷能力等进行对比实验研究。实验结果表明:厌氧颗粒污泥和消化污泥均在微氧条件下表现出高COD去除率、低污泥产率、高产甲烷活性和强抗冲击负荷能力,且厌氧颗粒污泥在COD去除率、污泥产率、产甲烷活性和抗冲击负荷等方面更具有优势;对于0 5 gCOD/LR·d的有机负荷,反应器内最佳加氧量为10mL(10 %添加的COD)。     

HRT及EPS对ABR中污泥性能的影响

采用厌氧折流板反应器(ABR)处理精对苯二甲酸(PTA)废水,分别测定4个不同水力停留时间(HRT)下反应器的处理性能及污泥特性结果表明:随着HRT由40.0 h减小到25.0 h,反应器第1格室化学需氧量(COD)去除率、混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)及其与混合液中总的悬浮固体浓度(MLSS)之比、最大比产甲烷活性都显著下降,但缩短HRT对较后的格室污泥性能的影响沿水流方向逐渐减小。而且,污泥中疏松层胞外聚合物(LB-EPS)及其多糖的量与最大比产甲烷活性呈显著正相关关系(r>0.687),表明EPS产生有利于ABR在负荷冲击下维持较好的污泥活性。因此,采用ABR能够高效而稳定地处理PTA废水。     

SBR中不同基质对好氧颗粒污泥的性状影响研究

研究了不同的碳源基质(乙酸钠、葡萄糖、蛋白胨、淀粉)对序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor SBR)反应器中形成的好氧颗粒污泥的外观形态和特性的影响.不同单一基质条件下的SBR反应器中均可形成好氧颗粒污泥.好氧颗粒污泥的培养在其它条件维持一定时,其外观特征和性状决定于碳源基质,基质中碳氮比(C/N)值对好氧颗粒污泥的外观形态、稳定性能和活性有较大的影响.蛋白胨为基质条件下培养出的好氧颗粒污泥具有最佳的稳定性能,化学需氧量(Chemical Oxygen Demand COD)去除效率稳定在90%左右;耗氧速率为5.88 mg/(g·min),为普通污泥絮体的6倍左右;反应器污泥浓度为3.5～5.2 g/L,污泥沉降指数在55～75 mL/g之间,较好的稳定性能和紧密的颗粒污泥保证了颗粒污泥在污泥龄(Sludge Retention Time SRT)变化条件下的良好运行.其它基质中培养出的好氧颗粒污泥形态和性能差异较大,COD去除效率在90%以上.好氧颗粒污泥去除COD的过程和出水悬浮颗粒物(Suspended Solids SS)的产生过程几乎不受基质的影响.     

A~2O-BAF与A~2O工艺处理较高C/N比生活污水时的污泥沉降性对比分析

考察2种工艺处理较高ρ(COD)/ρ(TN)(简写为C/N)生活污水时的污泥沉降性,系统在污水C/N比为7.1左右的情况下,稳定运行30d。实验结果表明:A2O-BAF工艺的沉降性远远好于普通A2O工艺,前者无污泥膨胀之虞,而后者比较严重,主要原因为:A2O-BAF工艺缺氧段长,好氧段短,能有效抑制丝状菌性膨胀;A2O-BAF工艺污泥含磷量是普通A2O工艺的2倍多,前者为6%左右,而后者为3%左右,前者污泥密度高;A2O-BAF工艺面临的污泥上浮问题远不如普通A2O工艺严重,絮体更实,凝聚性更强。     

黏性膨胀下活性污泥的脱氮除磷特点研究

为了深入研究黏性膨胀与丝状菌膨胀的异同, 采用 SBR 反应器, 系统地考察了黏性丝状菌膨胀和丝状菌膨胀状态下污泥的脱氮除磷特点。试验结果表明, 在 pH 7. 2 ～8. 0, 温度 22 ～24℃的条件下, 提高好氧阶段的溶解氧(DO) 可以保证氨氮硝化过程不受黏性膨胀的影响。对于黏性膨胀来说, 黏附在污泥表面的胞外聚合物(EPS)会使絮体内部形成缺氧微环境, 有助于同步硝化反硝化(SND)的发生。其好氧阶段的 SND 率要比丝状菌膨胀高出47. 80% , 导致黏性膨胀污泥的硝化过程易出现亚硝酸盐的积累。黏性丝状菌膨胀比丝状菌膨胀会更加恶化污泥的沉降性能, 且污泥的除磷性能也有退化趋势, 其比释磷速率和比吸磷速率较丝状菌膨胀污泥分别降低了17. 65%和25. 00% 。     

MBR处理丁基黄药废水启动期好氧活性污泥特性

探讨利用膜生物反应器(MBR)处理丁基黄药(简称黄药)废水时的启动期及好氧活性污泥驯化过程的运行特征,分析其好氧活性污泥的形成过程、形态特征、性质及对污染物的去除机制.以啤酒污水处理曝气池污泥为接种污泥,以乙酸钠和黄药为碳源,培养及驯化絮体污泥.结果表明,MBR系统经过35 d启动及驯化即可达到正常运行状态,絮体污泥的SVI为100 mL/g,MLVSS/MLSS为0.75,生物量大且沉降性良好,COD及黄药去除率分别可以达到80%和90%.絮体污泥的形成及膜的高效截留增强了MBR运行的稳定性,为黄药废水的高效降解提供了保证.     

膜生物反应器中的非丝状菌污泥膨胀

研究了膜生物反应器中非丝状菌膨胀的原因以及此类膨胀对污泥混合液过滤性能的影响和通过污泥黏度、胞外聚合物和污泥颗粒粒径三方面对膜生物反应器中的污泥混合液进行了分析；运用死端过滤实验方法，研究了非丝状菌膨胀时污泥混合液过滤性能的影响，实验结果表明，污泥沉降性能与污泥黏度有较好的相关性，活性污泥中的胞外聚合物是引起非丝状菌膨胀的关键因素；膜生物反应器中污泥非丝状菌膨胀主要因反应器中累积的高浓度胞外聚合物所致；非丝状菌污泥膨胀极大影响了污泥混合液的过滤性能，污泥膨胀后过滤阻力急剧增大．     

活性污泥丝状膨胀的防止和克服方法

活性污泥丝状膨胀是采用活性污泥法的污水处理厂运行中经常出现的严重问题．通过大量的试验和调查证实,导致活性污泥丝状膨胀的主要因素是进入曝气池的污水水质（如含大量溶解性易降解合联有机物及硫化物等）促使丝状细菌过度生长所致,而污泥负荷率、曝气池的运行方式、溶解氧浓度和污水的碳氮比等是提供丝状菌生长的环境条件,防止和克服污泥丝状膨胀的有效方法是改变进入曝气池的污水水质．通过调整工艺采用简单、有效的方法改变水质,如：①取消初沉淀池或采用短停留时间的初沉池;②采用两级活性污泥法（例如A－B法等）;③在曝气池的前端设置部分填料,将曝气池的一部分改为生物接触氧化池;④采用序批式间歇活性污泥（SBR）法,以上措施可防止和克服活性污泥丝状膨胀．     

不同活性污泥中污泥质量浓度对沉降性的影响

为了考察污泥质量浓度对活性污泥沉降性的影响,采用100 mL量筒进行批沉降试验,分别研究了不膨胀污泥、丝状菌膨胀污泥和非丝状菌膨胀污泥在不同质量浓度下的沉降性能.结果表明,当质量浓度过低时,所有污泥都具有沉速快,泥水分界面模糊,沉后上清液浑浊的特性.当质量浓度升高时,沉速都会减慢,且泥水分界面分别因拥挤沉淀(不膨胀污泥)和交联分离(膨胀污泥)作用而变得清晰.当用污泥沉降比(SV)来表征沉降性时,不膨胀污泥对质量浓度变化敏感,而膨胀污泥则一直保持在90%以上.当用污泥容积指数(SVI)来表征沉降性时,对不膨胀污泥取沉降60 min的SVI可消除质量浓度的影响.对膨胀污泥需要设定一个特定质量浓度下的标准值,其他质量浓度下的SVI按照反比例关系换算到该质量浓度下再进行比较.     

IC反应器处理土豆淀粉废水的启动实验研究

本实验主要研究常温条件下IC反应器处理土豆淀粉废水的启动过程.结果表明I,C反应器对高浓度土豆淀粉废水具有很高的处理能力,运行40 d左右时,进水COD=(5 000～7 000)mg/L,其去除率即可达到70%以上;启动阶段HRT=6 h时,絮状污泥可被有效洗出,污泥颗粒化效果明显;运行50 d时,有黑色、灰白色颗粒污泥形成,粒径约为(0.5～3)mm,其中细菌主要为G-杆菌,也有部分球菌和丝状菌存在.     

活性污泥凝絮体的形成过程研究

采用序列间歇式反应器(SBR),对啤酒废水活性污泥凝絮体的形成过程及其微生态演替进行研究.结果显示:反应器活性污泥凝絮体的形成过程经历了4个阶段,即细菌增殖阶段、絮状体形成阶段、絮状体聚合阶段、凝絮体形成阶段.光学显微镜和扫描电子显微镜观察发现,污泥表面附着有各种球菌、杆菌、丝状菌以及原、后生动物,凝絮体中微生物以微群落形式分布.     

食品废水A/O工艺的低温启动阶段膨胀污泥的微生物群落解析

污泥膨胀是污水处理工艺启动和运行中棘手的问题,食品废水采用A/O工艺进行低温下启动运行时,出现了污泥膨胀的现象,研究对A/O工艺段水质进行了分析,构建了16S r DNA克隆文库.通过对膨胀污泥微生物群落解析,探讨了污泥膨胀和工艺调控的关系.研究表明,厌氧膨胀污泥中Proteobacteria占总的细菌数的63.51%,Chloroflexi为16.22%,其中Thauera sp.占到总的细菌数的20.27%;好氧膨胀污泥中Proteobacteria占总的细菌数的36.08%,Chloroflexi为24.74%,Bacteroidetes为7.22%,出现了与污泥膨胀有关的细菌Uncultured Nocardia,Uncultured Leptolyngbya sp.,Thauera sp..导致污泥膨胀的主要原因是工艺的进水温度低,厌氧段厌氧程度不够,可生化性差,部分重金属超标,好氧段的曝气量不足.建议通过调控工艺的进水温度,提高厌氧段的厌氧程度,提高好氧段的曝气量,可以有效地控制污泥膨胀.