高负荷厌氧生物反应器研究进展及其应用

概述了厌氧消化的基本原理,包括厌氧消化过程理论与厌氧消化的主要影响因素.简单介绍了厌氧生物反应器的发展历史,重点介绍了典型高负荷厌氧生物反应器(上流式厌氧污泥床,厌氧膨胀颗粒污泥床和内循环式反应器)的特点和运行机制,及其应用情况.通过以上概述指出高负荷厌氧生物反应器存在的问题和缺陷.最后.提出高负荷厌氧生物反应器今后的研究重点应该放在如何提高反应器效率上.     

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)。     

厌氧系统中热处理对污泥减量化的影响

为了研究热处理污泥和原污泥的混合比对污泥减量化和污泥厌氧消化的影响,将原污泥和热处理污泥按一定比例进行混合后,投入厌氧反应器中进行消化.研究结果表明,该处理既可以提高污泥减量率,又能改善污泥厌氧消化性能,提高污泥产气量.各实验组在混合初期由于溶液的水解酸化作用,pH值均有所下降,而后逐渐恢复到中性;氨氮浓度稳定上升,不仅抵偿了有机酸浓度增大造成的pH下降,而且提高了污泥体系的缓冲性能,有利于后续的厌氧消化;各实验组的SS浓度变化幅度相当,SCOD浓度降解度最大的是混合比为3：1实验组,达到80%,较原污泥提高了26%.     

处理污泥的"热水解-ASBR"组合工艺研究

近年来污泥"热水解-厌氧消化"处理工艺备受重视,在考察热水解预处理对污泥化学成分及厌氧消化性能影响的基础上,利用厌氧序批式反应器(ASBR)代替传统的连续流搅拌反应器(CSTR),从而建立了"热水解-ASBR"新工艺.研究表明,热水解预处理能改善污泥的厌氧消化性能,最合适的预处理条件是热水解温度170 ℃、热水解时间30 min.热水解污泥厌氧消化时,在水力停留时间(HRT)为20,10,7.5和5 d的条件下ASBR的有机物去除率和甲烷产气率均比CSTR的高,且ASBR合适的HRT为10 d.此时"热水解-ASBR"工艺的TCOD去除率和甲烷产气率比"热水解-CSTR"工艺分别提高27.93%和25.14%.     

超声与碱联合预处理剩余污泥中温两相厌氧消化(英文)

以长春西郊污水处理厂(A/O工艺)剩余活性污泥为研究对象,考察了超声与生石灰联合预处理对后续剩余污泥两相中温厌氧消化的影响。结果表明:联合预处理的剩余污泥经过厌氧消化后,平均VS去除率约为49.4%,污泥含水率从97.6%降低至93.8%。SEM分析表明两相反应器内污泥絮体被充分破坏。厌氧消化过程中在产酸相和产甲烷相内,NH4-N浓度均有提高,但是没有出现磷的显著释放。     

一体化反应器协同处理生活垃圾与污泥启动试验研究

利用城镇生活垃圾与污水厂污泥一体化处理反应器对生活垃圾厌氧堆肥和污水处理厂污泥厌氧浓缩消化进行启动试验研究.研究结果表明:在环境温度为17～28℃时,垃圾处理仓的温度可保持在17～30℃,垃圾仓pH在3～6,污泥消化仓温度基本稳定在15～30℃,其pH保持在5.5～7.4,进泥的Sv/ST为0.40～0.80,排泥时Sv/ST降为0.30～0.45,排泥含水率不稳定,但在30 d后基本由进泥时的98.6％～99.8％稳定为92％左右.一体化反应器实现了生活垃圾与污水厂污泥在同一反应器中集中处理,并利用垃圾堆肥时产生的热量为污泥浓缩消化提供中高温条件,但对此反应器需进一步优化.     

厌氧污泥床处理悬浮法聚氯乙烯(SPVC)离心母液的运行特征

为了探索低浓度PVC离心母液厌氧处理的可行性,在室温条件下进行了长期(360 d)试验研究.离心母液COD约为200 m g.L-1,厌氧反应器有效容积为16 L.研究结果表明,厌氧污泥床采用消化污泥和颗粒污泥混合接种,在40 d内即启动成功;投加易生化物质、启动之初即采用较高水力负荷有利于反应器的快速启动;在稳定运行状态下,反应器对TOC的去除率在50%以上,有机物的去除主要集中在污泥区;污泥的最大产甲烷活性约为115 mL.(g.d)-1,扫描电镜的观察结果表明污泥中的细菌以形状规则的短杆菌为主;温度对厌氧反应器的运行影响较大,离心母液中氮、磷等物质相对不足,在反应器运行过程中,添加这种营养物质是十分必要的.     

ABR处理低浓度废水的启动研究

采用两个小试规模的厌氧折流板反应器(AHR,Anaerobic Baffled Reactor)处理低浓度人工合成废水,分别接种厌氧消化池泥和好氧活性污泥,考察了反应器启动的情况,结果表明：好氧活性污泥能启动处理低浓度废水的ABR,但必须经过一段较长时间的培养驯化过程,启动较慢;接种厌氧消化池泥的反应器34d完成启动,化学需氧：N(COD,Chemical Oxygen Demand)去除率稳定在60％以上;与厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB,Expanded Granular SludgeBed)试验的对比表明,ABR是一种适合处理低浓度废水的高效厌氧反应器．     

不同种泥和运行方式对启动厌氧氨氧化反应器的影响

采用6个相同的序批式反应器(SBR),以好氧硝化-厌氧氨氧化和直接厌氧氨氧化2种运行方式,分别以河岸带污泥、好氧污泥和厌氧污泥为接种污泥启动厌氧氨氧化反应器。研究结果表明,采用好氧硝化-厌氧氨氧化方式时,接种河岸带污泥和好氧污泥的反应器分别在第110天和165天实现了厌氧氨氧化反应;接种河岸带污泥的反应器启动更快,对氨氮和亚硝酸盐氮的去除率分别可达94%和99%,接种好氧污泥的反应器对氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高仅为53%和67%;接种厌氧污泥的反应器并未发生明显的厌氧氨氧化反应。直接以厌氧氨氧化方式运行的反应器,3类种泥都培养了190 d,没有出现厌氧氨氧化现象。     

黄原胶废水UASB反应器快速启动

以生产性黄原胶废水UASB(1200m3)反应器中温厌氧消化反应的启动过程为对象, 研究考察:接种污泥、进水方式、进水pH值、容积负荷等因素对反应器启动过程的影响.结果表明,采用淀粉废水厌氧污泥为接种污泥,在污泥层高度1.5m,进水pH7.5～8.0,进水温度38℃时,控制容积负荷,使挥发性有机酸(VFA)小于850mg·L-1的条件下,可使反应器在28d内成功启动.     

超声与碱联合预处理剩余污泥中温两相厌氧消化

以长春西郊污水处理厂（A／O工艺）剩余活性污泥为研究对象，考察了超声与生石灰联合预处理对后续剩余污泥两相中温厌氧消化的影响。结果表明：联合预处理的剩余污泥经过厌氧消化后，平均VS去除率约为49．4％，污泥含水率从97．6％降低至93．8％。SEM分析表明两相反应器内污泥絮体被充分破坏。厌氧消化过程中在产酸相和产甲烷相内，NH4-N浓度均有提高，但是没有出现磷的显著释放。     

国内厌氧反应器颗粒污泥研究进展

根据我国目前厌氧反应器处理污水研究情况,论述了近几年来我国厌氧反应器颗粒污泥研究发展的现状和厌氧颗粒污泥研究进展。     

2012-36 科技新闻媒体关注指数排行榜

 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器被广泛应用于有机废水厌氧生物处理,在系统内培育出沉降性能良好、产甲烷活性高的颗粒污泥是其高效稳定运行的关键.用于启动UASB的接种污泥,一般采用厌氧活性污泥,而好氧活性污泥因其资源广泛易得在实际工程中也被广泛采用.然而,迄今为止,国内外研究者对厌氧颗粒污泥形成机制的研究均是以厌氧消化污泥作为接种污泥,而关于以好氧活性污泥为种泥的厌氧颗粒污泥形成机制少有报道.     

UASB反应器处理低温低浓度生活污水试验研究(英文)

考察了厌氧处理低温((15±1)℃)低浓度(COD400～600mg·L-1)模拟生活污水试验规模UASB反应器的工作状况及污泥特性。以厌氧消化污泥作为接种物,以葡萄糖为有机碳源的模拟生活污水作为试验用水,采用有机玻璃制成的UASB反应器,有效容积为2.0L,试验历时174个运行日。反应器最高容积负荷达到3.0kg·m-3d-1,COD去除率为30%～50%。在试验运行过程中,反应器内的污泥实现了颗粒化,且沉降性能稳定良好。扫描电镜照片显示,污泥中丝状菌和杆状菌是颗粒污泥中微生物组成的优势种群。     

生态环境城市污泥厌氧消化预处理技术的研究

城市污泥的厌氧消化既可以解决污泥对环境的污染问题,又可以实现污泥的资源化,是污泥处置的理想途径、由于污泥固体的生物可降解性低,影响了污泥的厌氧消化。本文综述了强化污泥厌氧消化的几种预处理技术,包括热解、碱处理、臭氧氧化、超声处理和辐射法,为提高厌氧消化效率开辟了新的途径。     

超声波促进石化污水厂剩余活性污泥厌氧消化

采用超声波技术分解石化污水厂剩余活性污泥(以下简称“污泥“),考察了超声波对污泥后续厌氧消化的影响.研究表明,超声波可有效分解污泥,提高污泥中溶解性化学需氧量(SCODCr),加速污泥的水解速度,提高污泥厌氧消化效率.在2 000 W/m2超声声强下处理60 min的污泥,厌氧消化25 d累积产生的气体比未处理污泥产生的气体提高了60%以上.厌氧消化10 d,有机物去除率达到40%,比未处理污泥提前约10 d完成厌氧消化.     

絮凝剩余污泥中温和高温共厌氧消化研究

研究了剩余污泥中添加阳离子聚丙烯酰胺(PAM)与酒精糟液共厌氧中温和高温消化对产气量和消化污泥的影响.结果表明: 当添加与污泥总固体的质量比为5～10 g·kg-1干泥时,与中温厌氧消化相比,高温厌氧消化具有明显的产气优势;在添加相同PAM质量下,与高温厌氧消化相比,中温厌氧消化后污泥的污泥体积指数更小.此外,添加PAM的共厌氧消化污泥沉淀性能与污泥颗粒尺寸和黏度有明显相关性.PAM对共厌氧消化反应影响既有增加厌氧活性微生物密度又有增加传质阻力的双重作用,挥发酸不是抑制反应因素.     

厌氧消化污泥对退化苗圃土壤的改良效果研究

通过连续3年施用厌氧消化污泥(ADSS)的土柱试验,测定了土壤基本理化指标和微生物学指标,并分析了土壤中重金属积累特征,以全面评价厌氧消化污泥施用对合肥某退化苗圃土壤的改良效果.结果表明:施用厌氧消化污泥3年后,苗圃土壤质地和理化环境有明显改善,其中土壤中可溶性总盐含量(TDS)下降了67.6%,电导率(EC)降低了45.3%,对因多年种植苗木造成次生盐渍化的苗圃土壤具有较好的改良作用.施用厌氧消化污泥明显(概率P0.05)增加了土壤中有机质和养分的供给,较无添加厌氧消化污泥相比,3年连续施用厌氧消化污泥后,土壤中有机质增加了77.9%;有效态氮和磷分别增加了110%和95.4%.同时,施用厌氧消化污泥对苗圃土壤微生物生物量和代谢活性也具有显著(P0.05)的提升作用,其中微生物生物量碳(MBC)较无添加厌氧消化污泥增加了207%;尿酶和碱性磷酸酶活性分别增加了118%和102%.由此表明,施用厌氧消化污泥可以全面提升退化苗圃土壤质量.另外,通过对土壤中主要重金属含量分析表明,连续3年厌氧消化污泥施用后,苗圃土壤中重金属借有所增加,但其含量远低于土壤环境质量二级标准(GB 15618—1995),但是长期施用厌氧消化污泥后的土壤重金属累积特征和生态风险还有待进一步深入研究.     

颗粒污泥及其形成过程

本文综述了颗粒污泥的性能及形成条件,对在豆制品废水厌氧消化处理的UASB反应器里颗粒污泥形成的过程进行了观察和照相,将颗粒污泥的形成过程分为5个时期,即絮凝污泥丝状菌增长期,颗粒污泥亚单位生成期,亚单位聚集期,初生颗粒生长期及颗粒污泥生长和成熟期。论述了每个时期的污泥形态及工艺运转负荷和注意事项。     

城镇生活垃圾与污水厂污泥一体化处理反应器开发

针对国内城镇生活垃圾与污水厂污泥处理存在的问题,在污泥浓缩消化理念的基础上,开发了城镇生活垃圾与污水厂污泥一体化处理反应器.反应器由垃圾仓和污泥仓2个部分组成,垃圾仓采用好氧堆肥、污泥仓采用厌氧消化的方式进行,实现了垃圾和污泥在同一个反应器中处理的目标.在垃圾好氧堆肥所产生的热量维持污泥仓32～36℃条件下,反应器运行的效果为:处理污泥20 L/d,垃圾15 kg/d,进泥含水率为97.2％～99.8％,VS/TS为0.45～0.69时,排泥含水率为92.7％～96.1％,VS/TS为0.28～0.42;垃圾仓进料含水率为73.5％,VS/TS为0.65～0.88时,垃圾出料含水率为48.6％,VS/TS为0.32～0.44.试验结果表明:城镇生活垃圾与污水厂污泥一体化处理反应器作为污泥和垃圾处理设备,对污泥和垃圾的减量及稳定效果良好.