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。     

常温下EGSB反应器的启动运行

系统考察接种市政污泥EGSB反应器的初次启动,以确定EGSB在常温低浓度情况下接种市政污泥时快速形成高活性、稳定颗粒污泥的可行性。接种市政污泥的EGSB反应器在常温条件下能够在42d内快速启动,所产生的颗粒污泥沉淀性良好、产甲烷活性高且菌群丰富,出水COD稳定在60mg／L以下,其他指标均达到相应国家标准。在常温下启动EGSB宜采用低进水浓度、较高的有机负荷、较大的上流速度的方式。     

间歇槽式反应器通用数学模拟程序的设计

本文介绍了用于间歇槽式反应器的一种通用数学模拟程序的设计,包括在四种操作条件(等温操作、绝热操作、热交换率为常数、热交换率为温度的函数)下的数学模型建立与模拟计算程序的功能设计以及算法简介。用此程序对文献中的多个例题进行计算的结果与文献中给出的结果相一致。     

基于西门子PCS7的搅拌反应釜连续反应控制系统

针对搅拌反应釜连续反应过程,采用多功能过程和实验系统（MPCE）中的连续搅拌反应过程（CSTR）进行控制系统设计。进料流量采用比值控制,液位采用串级控制,升温过程采用预测模糊控制,恒温阶段采用模糊免疫PID控制,并设计了压力安全联锁控制系统。基于西门子PCS7产品进行工程实现,运行结果表明：控制系统中各种控制策略操作简...     

UASB反应器处理垃圾渗滤液的启动研究

垃圾渗滤液为难处理的高浓度有机废水,上流式厌氧污泥床(UASB)工艺被证明是处理该类废水的有效手段。为此,以一系列不同渗滤液浓度的模拟废水作为进水,对逐步启动UASB反应器进行了动态小试,得出了UASB工艺处理垃圾渗滤液的较快速启动方法。结果显示:接种普通厌氧污泥,逐步增加反应器负荷,经过95 d的运行,完成启动。此时进水COD质量浓度为5 250 mg/L,COD去除率为85%,容积COD负荷达8.4 kg/(m3.d),容积产气率为5.0 m3/(m3.d),反应器底部形成少量颗粒污泥。     

流化床接种优势菌种处理屠宰废水启动研究

从若干菌群中选育分离出高效降解屠宰废水的优势菌种,将低温保存的优势菌种活化与流化床内的载体混合,在启动过程中逐步提高进口浓度、水力停留时间、空气流量来完成流化床载体接种优势菌种形成生物膜。结果表明:表观气速不超过1.08 cm/s、水力时间不超过4 h有利于活性炭挂膜;启动成功后,有机容积负荷达6.34 kg COD/(m3·d),COD去除率保持在85%以上。     

折流式厌氧反应器的启动性能

研究了不同格室数和添加填料与否对折流式厌氧反应器(ABR)启动性能的影响。反应器启动时,控制化学需氧量(COD)初始负荷为1.4 kg/(m3.d),逐渐提升至3.5kg/(m3.d),经过28~63 d连续运行,启动获得成功。试验结果表明,反应器的三格结构和五格结构表现出非常相似的启动特性,增设填料的复合式反应器启动速度明显快于普通折流式厌氧。此外,沿程化学需氧量及挥发酸浓度降解规律和不同格室的颗粒污泥的扫描电镜表明,反应器内微生物相的分布规律与相应格室的基质浓度、类型等保持一致。     

厌氧流化床处理红霉素废水启动实验研究

对中温(32±2℃)条件下颗粒活性炭(GAC)载体厌氧流化床(AFB)反应器处理红霉素废水启动方法进行了研究。实验表明:采用稳定进水COD基质浓度,控制红霉素废水与人工合成废水比例,以红霉素废水逐步取代人工合成废水的方法,达到了微生物的顺利驯化和反应器较快启动的目的。     

UASB反应器处理低磷啤酒废水的二次启动试验研究

目的 研究UASB反应器在低磷环境下二次启动的过程及其主要影响因素,并确定该条件下二次启动的时间.方法 重新启动已停运5个月的UASB反应器,利用初次启动时反应器内已形成的成熟颗粒污泥作为该二次启动的种泥,以模拟低磷啤酒废水为该反应器的进水.采用动态连续进水的方式将启动过程分为3个阶段进行,分析UASB反应器在不同碳磷...     

苯乙烯聚合反应过程的牌号切换优化策略

柔性生产模式下的多牌号聚合物生产过程,不仅需要稳态生产中的精确质量控制,也需要建立有效的牌号切换过渡过程运行策略。本文针对单反应器多牌号聚合物生产过程,提出一种以经济优化为目标,基于迭代动态规划的分段式牌号切换操作优化策略,将牌号切换过渡过程划分为动态优化阶段和准稳态过渡阶段。以实验室规模的连续搅拌釜式反应器中苯乙烯聚合牌号切换为对象,以原料消耗最少为优化目标,构造了一个包含分子量分布参数、反应温度以及引发剂流量等变量的目标函数,利用迭代动态规划求得切换过程中操作变量和产品性能指标的优化轨迹。仿真研究结果表明,本文提出的优化策略能显著缩短切换时间,减少切换过程中单体和引发剂的消耗量。     

序批式活性污泥法(SBR)

综合论述了序批式活性污泥法(SBR)的工作原理和特点，介绍了SBR的研究现状和在我国的应用前景．     

基于双核独立元分析的化工过程故障诊断算法研究

由于化工生产过程数据具有强非线性和非高斯性特征,提出了核主元分析与核独立元分析相结合的可用于化工过程故障诊断的双核独立元分析算法,该算法利用核主元分析的非线性核函数把数据从原空间映射到高维特征空间进行白化预处理,再用核独立元分析算法进行独立元分析,在特征空间中获得故障监控统计量,计算控制置信限,达到有效的故障诊断.提出的算法应用在连续搅拌反应釜过程中,结果表明,该算法对化工过程故障诊断能有效提高准确度、降低漏报率和误报率.     

石化污泥优势菌群的高通量分析及16S rRNA基因鉴定

针对石化污泥中的细菌进行了454高通量分析,共得到11 488条序列.发现在相似度97%的水平上,样品的OTU丰度最高;经测序分析,石化污泥中共有细菌235个属,其中短小盒菌属最多,占到整个细菌菌群的28.39%,芽孢杆菌属占14.43%,属种丰度1.5%～10.0%的有9个属(占28.99%).这11个属被确定为优势菌群.通过对污泥优势菌群的分离培养,依据16S r RNA基因鉴定该11属有22个种,并用16S r RNA基因序列比对建立了优势菌株系统发育树.该优势菌群能分解石化污水污泥中的工业污染物,并以此污染物为营养和能源,进行相对旺盛的生命活动,成为对石化污染水体进行生物修复的宝贵菌种资源.     

基于回归神经网络的非线性动态数据校核及其应用

研究了简化型内回归神经网络基于自适应梯度下降法的训练算法，并提出了一种基于简化型内回归神经网络的非线性动态数据校核新方法，结果表明所提出的方法能够有效地对非线性动态过程进行数据校核，并具有良好性能，与传统的动态数据校核方法相比，所提出方法具有不需要掌握过程本身的精确模型，避免了过程模型误差可能带来的估计误差，不需事先知道测量噪声和过程噪声的统计特性等特点。     

Dominant bacteria correlated with elimination of sludge in an innovative reactor

This study was conducted to identify bacteria responsible for the elimination of sludge in an innovative gravel contact oxidation reactor (GCOR) and a conventional activated sludge reactor (ASR),Fluorescent in situ hybridization revealed that α-,β-,γ-and ε-Proteobacteria and Bacteroidetes were present in both reactors.In the GCOR,γ-Proteobacteria accounted for 13% of the biofilm biomass on the carrier,while α-,ε-and β-Proteobacteria accounted for 12%.However,the predominant bacteria in the pores of the carrier in the GCOR were Bacteroidetes (18%),ε-Proteobacteria (13%),β-and α-Proteobacteria (10%) and γ-Proteobacteria (9%).Conversely,β-Proteobacteria (18%),Bacteroidetes (13%),α-and γ-Proteobacteria (12%) and ε-Proteobacteria (5%) dominated the sediment community of the ASR.     

短程硝化反应器的快速启动与运行特性

为了探讨快速启动和运行特性,以硝化污泥接种序批式反应器,在纯自养条件下利用短程硝化处理高NH4 -N废水。实验结果表明,控制溶解氧(d isso led oxygen,DO)浓度为0.5 m g/L、游离氨浓度11.8~49.1 m g/L时,反应器的启动在第13 d完成。在曝气量为800 mL/m in时,利用pH与DO的变化趋势来判断氨氧化进程,控制每周期曝气时间为6.0 h,反应器稳定运行了101个周期。NH4 -N平均去除率为82.6%,NH4 -N去除负荷最大为0.97 kg/(m3.d),NO2--N平均累积率达97.2%,NO3--N浓度小于10 m g/L。在反应器中利用纯自养微生物可以长期稳定地实现短程硝化反应。     

苏云金芽孢杆菌HD—1发酵工艺研究

在直径100 mm,体积4.7 L的环隙气升式内环流反应器内,考察了不同通气量及培养基含固量对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)HD-1发酵水平的影响.实验表明,在该反应器中,Bt-HD-1发酵的最佳通气量为1.75 L/min,最佳培养基含固量为3.5%.此外,通过研究通气量和培养基含固量对终止DO及终止pH的影响发现,在环隙气升式内环流反应器中,Bt-HD-1发酵的正常指标为,终止pH＞7.0,终止DO＞60%.     

涡轮桨搅拌槽内流动及尾涡特性研究

采用颗粒成像测速仪（PIV）,实验测定了相同功率下两种不同叶片长度的六直叶涡轮桨（RT桨）的流动场,分析了叶片长度对液相速率、湍流动能和尾涡特性的影响规律,并研究了桨叶离底距离对尾涡特性的影响。结果表明,径向速率分布差别不大,而长桨叶的轴向速率大于短桨叶,最大相差达40%。对于湍流动能,二者在近桨叶区数值相近,但在远桨叶区长叶桨较短叶桨的湍动要强,最大差值30%;对于尾涡特性,上下尾涡发展轨迹、涡量大小是不对称的,下尾涡较上尾涡发展稍快,且涡量较大,涡量大20%左右。     

天然水体中优势菌种非活性细胞吸附Pb2+和Cd2+的热力学及动力学研究

研究了长春市伊通河天然水体中优势菌种非活性细胞对Pb²⁺和Cd²⁺吸附规律, 发现非活性细胞对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附符合Langm uir和Freundlich热力学方程. 非活性细胞吸附Pb²⁺和Cd²⁺的动力学过程分为快速阶段和慢速阶段, 其中慢速阶段符合二级吸附速率动力学方程.