活性污泥的热处理及其发酵产氢特性

为消除发酵生物制氢系统接种污泥中的耗氢菌,加速系统的启动进程并提高产氢效能,以易得的城市污水处理厂的好氧活性污泥为对象.通过间歇发酵试验,探讨了经65℃、80℃、95℃、110℃处理后的污泥的产氢特性.葡萄糖间歇发酵试验证明,在初始pH 7.0、葡萄糖浓度10 000 mg/L、污泥接种量2 g MLVSS/L(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids,MLVSS,混合液挥发性悬浮固体浓度)等条件下,由热处理后的活性污泥构建的发酵系统,其产氢量均大于未经处理的活性污泥反应系统.其中,经65℃处理过的活性污泥具有更高的发酵产氢性能,在72 h的发酵过程中,其累积产氢量为92.53 mL,活性污泥的比产氢率为8.36 mmolH2/gMLVSS,葡萄糖的氯气转化率达到1.08 mol/mol.处理温度不同,活性污泥发酵葡萄糖的液相末端产物也存在差异,经65℃和80℃处理过的活性污泥,末端发酵产物以丁酸和乙酸为主;经95℃和110℃处理过的活性污泥,则表现为混合酸发酵.活性污泥的热处理,对其中的同型产乙酸菌无抑制作用.     

低温SBR法污水处理系统运行特性

从污染物去除性能、控制参数变化、生物活性状况和污泥特性等方面,研究了低温间歇式活性污泥处理（SBR）系统的运行特性．试验结果表明：低温SBR系统的化学需氧量（COD）去除过程分两阶段进行,氨氮硝化反应发生在第二个COD去除阶段里;污泥2,3,5-氯化三苯基四氮唑（2,3,5-triphenyl-tetrazolium Chloride,TTC）和碘硝基四氮唑[2-（p-iodophenyl）-3-（p-nitrophenyl）-5-phenyl—tetrazolium Chloride,INT]-电子传递体系（ETS）活性及摄氧速率（OUR）呈现出周期性变化规律,TTC和INT-ETS活性可以有效表征出整个工艺过程的生化反应进程,OUR可以表征出好氧阶段的生化反应进程;pH曲线可为反应全过程提供可靠信息,溶解氧（DO）仅适合于揭示好氧阶段的反应进程,氧化还原电位（ORP）不适合用于低温SBR系统的过程控制;低温SBR系统混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）与混合液悬浮固体（MLSS）的比值随着运行周期的增加而不断升高,运行稳定的低温系统MLVSS与MLSS的比值高于常温系统．     

应用螺蛳进行污泥减量处理

选用螺蛳为模拟实验生物, 利用其摄食污泥的特性, 考察了不同环境条件下的摄食率及污泥减量效果, 从而实现污泥减量化的目的. 结果表明, 螺蛳的污泥减量速率随投放量和初始混合液悬浮固体浓度(mixed liquid suspended solids, MLSS)的升高而呈上升趋势. 通过模拟不同生存环境(高氧、低氧)的实验对比表明, 在溶解氧(dissolved oxygen, DO)充足的条件下螺蛳具有良好的污泥减量效果. 螺蛳对MLSS、混合液挥发性悬浮固体浓度(mixed liquor volatile suspended solids, MLVSS)的去除率可分别达到40.01%, 47.54%, 符合污泥稳定化的要求.     

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。     

北方冬季污水处理厂活性污泥特性实验研究

该文对北方冬季污水处理厂来水水温为7～15℃时,曝气池中活性污泥沉降性能、粒度、比耗氧速率(SOUR)和脱氢酶活性进行研究.结果表明:温度升高,MLVSS/MLSS和SVI增大;温度越低,粒径越小,比表面积越大;比耗氧摄取速率随温度降低而变小;脱氢酶活性随温度升高而增大.     

UASB生物制氢反应系统生物强化作用研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,以糖蜜废水为底物,利用厌氧活性污泥发酵产氢.向反应器中投加高产氢微生物产酸克雷伯氏菌HP1,探讨了生物强化作用对反应器产氢能力的影响.研究表明:在污泥接种量为30.0 gVSS/L、启动负荷为6.0 kgCOD/(m3·d)、水力停留时间(HRT)为9 h、投菌量为3%的条件下对生物制氢系统进行强化,可使反应系统产氢能力提高25%,并形成丁酸型发酵产氢,液相末端发酵产物中丁酸和乙酸的含量占挥发酸总含量的63%以上,气相中氢气含量在40%～52%之间,最大产氢量达4.52 L/d.     

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥的特性及其反应过程

以普通絮状活性污泥为种泥.采用人工配制的模拟生活污水,在序批式反应器(SBR)中成功地培养出了同步脱氮除磷好氧颗粒污泥.污泥颗粒粒径大多在0.5～1.0mm,SVI为27.0mL/g,MLVSS/MLSS为86.8%,具有良好的沉降性能和较高的生物量.采用好氧颗粒污泥进行脱氮除磷过程研究,结果表明颗粒污泥具有良好的同步脱氮除磷和去除有机物的功能.反应周期结束时氨氮、PO4-3-P去除率接近100%,COD去除率达到90%以上.     

厌氧接触发酵制氢反应器的启动和运行特性

以稀释糖蜜为底料,探讨了厌氧接触反应设备用于连续流发酵制氢的可行性,考查了其启动运行特性.以污水好氧生物处理系统的剩余污泥为种泥,反应器在污泥接种量9.3 g(MLVSS)/L、进水COD 5 000 mg/L、HRT 8 h和系统温度(35±1)℃等条件下启动,30 d后达到稳定运行状态,乙醇和乙酸之和的质量百分数,占液相末端发酵产物总量的69.8%,呈现典型的乙醇型发酵特征.在稳定运行阶段,系统的pH值、碱度、氧化还原电位分别维持在4.8,460 mg/L,-305 mV左右,平均产气速率和产氢速率分别达到33.2和13.4 L/d.厌氧接触发酵制氢反应设备,呈现出良好的产氢性能和运行稳定性.     

厌氧活性污泥发酵制氢系统中的同型产乙酸菌及耗氢作用

 在对连续流搅拌槽式反应器(CSTR)发酵产氢系统中的活性污泥进行分子生物学分析,判断系统中有同型产乙酸菌存在的基础上,通过活性污泥的间歇培养试验,探讨了同型产乙酸作用对活性污泥发酵系统产氢效能的影响.结果表明,CSTR发酵产氢系统的活性污泥中,一种隶属真杆菌属(Eubacterium)的同型产乙酸菌在活性污泥微生物群落中达到了优势程度;以葡萄糖为底物时,同型产乙酸菌的耗氢代谢,可使厌氧活性污泥对葡萄糖的氢气转化率及产氢率分别降低31%和34%,耗氢速率可达0.33mmol/(g·d).     

初始pH对木薯酒精废水高温厌氧产氢的影响

通过间歇实验,考察了初始pH(4.0～10.0)对木薯酒精废水高温(60℃)厌氧产氢的影响.结果表明,初始pH 6.0为高温厌氧产氢的最佳值,累积产氢量为383 mL,单位基质产氢量为70 mL·g-1.挥发性有机酸(VFA)和乙醇的总量随着pH的升高而升高,乙酸的含量越来越大,但丁酸始终占优势.接种污泥在90℃的水浴中加热1 h不能有效地抑制产甲烷菌和同型产乙酸菌的活性,当初始pH 在6.0～10.0时,发现不同程度的氢消耗,并且在初始pH 9.0和10.0时,发酵末期均检测到甲烷.发酵过程中对底物变化的跟踪分析表明,氢气主要在丁酸生成过程中产生,与乙酸关系不大.     

钻井废水的可生化性研究

钻井废水来源于油气田勘探开发作业过程,含有种类繁多的有机类钻井液添加剂和石油类污染物。利用城市污水处理厂活性污泥好氧生化处理钻井废水,通过刚定微生物生化呼吸速率曲线考察废水的可生化性,研究了微生物营养、微生物浓度、活性污泥的驯化对可生化性的影响。结果表明,钻井废水具有可生化性,钻井废水中的污染物质时驯化后的活性污泥是易降解的。     

活性污泥好氧/厌氧合成聚-3-羟基丁酸酯

~~活性污泥好氧/厌氧合成聚-3-羟基丁酸酯@林东恩$华南理工大学应用化学系!广东广州510640 @张逸传$华南理工大学应用化学系!广东广州510640 @郭世骚$华南理工大学应用化学系!广东广州510640 @沈家瑞$华南理工大学材料科学与工程学院!广东广州510640~~~~~~~~     

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．     

厌氧发酵反应器的启动运行及活性污泥的优势菌群分析

为探讨连续流搅拌槽式厌氧发酵反应器(CSTR)的启动运行效能和活性污泥的优势菌群组成,考察了CSTR处理高浓度糖蜜废水启动运行期的进出水化学需氧量(COD)和p H值变化规律,并采用Illumina Mi Seq平台高通量测序技术对比分析了启动运行不同阶段的优势菌群组成.研究结果表明:厌氧发酵反应器经过启动阶段的运行,较好地完成了厌氧活性污泥的驯化.在启动运行后期,反应器出水pH值稳定在4. 7～4. 9之间,液相发酵产物总量为1298 mg·L~(-1),其中乙酸和丁酸质量占发酵产物总质量的73. 1%,形成丁酸型发酵的主要发酵产物;活性污泥沉降30 min后,沉降污泥的体积分数为37%,驯化后活性污泥具有良好的沉降性能.活性污泥优势菌群分析表明:反应器启动运行后期,活性污泥形成以产乙醇杆菌属(Ethanoligenes)、巨型球菌属(Megasphaera)和Ⅳ型梭菌(Clostridium IV)为主的优势菌群.     

ABR处理大豆蛋白废水产氢效能的研究

厌氧折流板反应器(ABR)是一类源于分阶段多相厌氧反应器(Staged Multi -Phase Anaerobic Reactor,SMPA)理论的第三代新型厌氧反应器.为考察厌氧折流板反应器(ABR)处理大豆蛋白生产废水的效能及其运行特征,对4格室ABR反应系统的运行控制对策进行了研究,采用有效容积为42L的四格室...     

剩余污泥厌氧发酵过程中氮、磷的释放及其回收研究

剩余污泥在厌氧条件下会产生氨氮和磷酸盐,向环境释放引起水体富营养化.本文以南阳市污水处理净化中心污泥浓缩池中的剩余污泥为对象,研究剩余污泥厌氧发酵过程中氮、磷的释放规律,并向厌氧发酵上清液投加镁盐和碱溶液,探讨了磷酸铵镁(MAP)沉淀法回收发酵液中氮、磷的效率.     

褐铁矿强化污泥厌氧发酵及经济分析

污泥厌氧发酵具有污染小,并且能获得能源物质的优势。然而污泥厌氧发酵效率低。探究了褐铁矿强化污泥厌氧发酵产甲烷的影响。结果表明褐铁矿存在能够提高污泥厌氧发酵产甲烷率;当褐铁矿含量由0增加至4%时,甲烷产量由101. 8 m L/g增加至128. 9 m L/g。褐铁矿能够促进污泥厌氧发酵水解过程;并且褐铁矿含量越高,溶解性COD的最大值越高。此外,褐铁矿促进污泥厌氧发酵过程短链脂肪酸(SCFA)的积累;当褐铁矿的含量为3%时,SCFA的最大积累量为4 025 mg/L,显著高于空白对照组。褐铁矿存在促进乙酸的积累;当褐铁矿含量由1%增加至4%时,乙酸含量由35%增加至42%。p H为7有利于褐铁矿强化污泥厌氧发酵;而碱性环境抑制甲烷产生。经济分析表明褐铁矿的最佳剂量为3%,总节约费用为329. 2元/t。     

固体碱强化水葫芦发酵产沼气的研究

采用固体碱预处理水葫芦，驯化污泥，并将其添加于水葫芦发酵体系中进行厌氧发酵。考察固体碱对水葫芦微观结构、活性污泥驯化、厌氧发酵产气速率以及甲烷含量的影响。结果表明：发酵初始加入固体碱且添加量为发酵底物的60%时，发酵平均产气速率最高，为16.88mL/(g·d)，此时，甲烷含量也达到最大，为80.06%；与不添加固体碱的发酵体系相比，分别提高了72.77%和64.73%。固体碱不但能驯化污泥，而且能破坏水葫芦的致密纤维结构，同时能调节发酵体系的pH值，防止有机酸对产酸菌的反馈抑制，创造更适宜于产甲烷菌生长的有利环境，提高水葫芦甲烷化的速率和效率。     

抗生素废水生物处理的试验研究

采用相同体积 (6 2L)的升流厌氧污泥床和厌氧复合床处理抗生素废水 ,当容积负荷为 6 .0kgCOD/m3 ·d时 ,升流厌氧污泥床和厌氧复合床对SS、COD、BOD5的去除率分别为 6 7.4%、85 .1%、91.2 %和 75 .6 %、91.7%、96 .1%,结果表明厌氧复合床是先进高效的厌氧生物反应器 ;厌氧出水采用相同体积 (6 4L)的生物接触氧化反应器和周期循环活性污泥系统进行处理 ,当容积负荷为 1.6kgCOD/m3 ·d时 ,生物接触氧化反应器和周期循环活性污泥系统对SS、COD、BOD5的去除率分别为 87.9%、85 .1%、92 .8%和 91.6 %、88.7%、95 .4%,结果表明周期循环活性污泥系统是先进高效的好氧生物反应器。