UASBF处理垃圾渗滤液的启动及颗粒污泥培养

研究了上流式厌氧复合床反应器(UASBF)处理垃圾渗滤液的启动及CODCr负荷、pH、碱度、挥发性脂肪酸(VFA)对污泥颗粒化过程的影响。实验表明,最佳启动温度在35±1℃,进水pH 6.8,CODCr质量浓度1000～1200mg.L-1,水力停留时间(HRT)48h,容积负荷0.5kgCODCr.m-3.d-1。根据处理效果不断增加反应器的容积负荷,缩小HRT。经过150天运行,完成了污泥颗粒化。进水CODCr质量浓度3500mg.L-1,容积负荷7.6kgCODCr.m-3.d-1,产气量14.8L.d-1,CODCr去除率69%。颗粒污泥形状不规则,一般为球形或椭球形,粒径为1～2mm。     

两相UASB反应器相分离

以蔗糖为基质 ,采用连续进水的方式 ,研究两相 UASB反应器的相分离 .结果表明 ,控制酸化相 p H值为 5 .5 0～ 6.0 0 ,可得到满意的相分离效果 .运行 80 d后 ,酸化相颗粒污泥直径为 2～ 8mm ,污泥浓度为 73.61kg.m-3,COD去除 的产气率 74 0 .0 m L .g-1,COD容积负荷为 116.0 6kg.(m3.d) -1;产甲烷相颗粒污泥直径为 1～ 3mm,污泥浓度为 5 3.73kg.m-3,COD去除 的产气率 614 .4 m L .g-1,COD的容积负荷为 19.91kg.(m3.d) -1.两相 UASB反应器的 COD总去除率达 93.3%,COD容积负荷为 2 0 .82 kg.(m3.d) -1.     

污泥负荷对好氧颗粒污泥运行稳定性的影响

为实现好氧颗粒污泥的工业化应用,以絮状活性污泥为接种污泥,在气升式间歇反应器(SBAR)中培养好氧颗粒污泥,探讨在颗粒污泥成熟后,不同的污泥负荷对好氧颗粒污泥运行稳定性的影响。结果表明:污泥负荷过高或过低都会对好氧颗粒污泥的稳定性有所影响。在SBAR中,污泥负荷为1 kg/(kg.d)时,好氧颗粒污泥的沉降性能和降解效果均好于污泥负荷为0.6和1.4 kg/(kg.d)时,其SVI平均为28.04 mL/g,COD、氨氮的去除率分别为91.37%和86.04%。当反应器运行77 d时粒径大于0.6 mm的颗粒仍占6.13%。     

气浮浓缩污泥两相厌氧消化

研究了高温酸化 (5 5℃ )、中温甲烷化 (35℃ )两相和中温单相厌氧工艺处理气浮浓缩污泥的性能 .研究结果表明 ,对于较高浓度的气浮浓缩污泥在水力停留时间 (tHR)大于 1 0d ,挥发性固体 (VS)的有机负荷小于 3.77kg·m-3 ·d-1的条件下 ,两相厌氧消化系统去除率可超过 40 % .当tHR降至 7d ,有机负荷升至 5 .38kg·m-3 ·d-1时 ,VS去除率仍可达 35 % .在tHR为 1 0d ,有机负荷为 3.77kg·m-3 ·d-1的条件下 ,两相厌氧消化系统VS去除率要优于单相系统 ,但两相系统的甲烷化罐出现较高浓度的有机酸积累 ,其结果表明对于两相厌氧消化系统 ,不仅要强化产酸罐的水解和发酵的速率和效率 ,而且要避免酸化罐形成的有机酸对甲烷化罐的负影响 ,否则会导致两相系统比单相系统更差的处理性能 ,甚至运行的失败     

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)。     

好氧颗粒污泥系统启动和颗粒特性研究

通过逐步缩短沉降时间和提高氮负荷的方法,考察水力选择压和生物选择压共同作用下的好氧颗粒污泥系统启动过程及污泥特性.试验结果表明,系统启动期间,颗粒平均粒径36 d增至0.5 mm,第90 d达到0.9 mm,粒径平均增速为9.3 μm·d-1;前53 d内污泥负荷为0.4～0.6 g·g-1·d-1,表观污泥产率为0.40～0.52 g·g-1,当生物量增长后,污泥负荷降至0.2～0.4 g·g-1·d-1,表观污泥产率减小至0.17～0.25 g·g-1;40 d后SVI稳定在(15±5)mL/g范围内,沉降性能良好;反应器除污染效果好,10 d后COD去除率稳定在80%左右,NH+4-N去除率达到98%以上,且随着氮负荷提高,单位质量污泥的NH+4-N反应速率提高,AOB、NOB和异养菌的活性都在增大.     

SBR反应器中好氧颗粒污泥培养及其除污性能

以普通絮状活性污泥为种泥,采用人工配水,在SBR反应器成功培养出好氧颗粒污泥.反应器运行7 d后已有部分污泥颗粒化,20 d后颗粒污泥大部分已经形成并处于稳定状态.研究表明,稳定后的好氧颗粒污泥平均直径5~6 mm,沉降速度29~72 m/h.COD的平均去除率为92.5%,NH3-N的平均去除率可达75.5%, TP的平均去除率为95%,表明该好氧颗粒污泥具有很好的除污能力.     

常温生活污水EGSB反应器颗粒污泥的特性

为研究生活污水EGSB反应器内的颗粒污泥特性,考察了运行条件的影响.结果表明,15℃以上时缩短水利停留时间(HRT)可提高COD去除率.HRT从1.6 h缩短至0.6 h,平均COD去除率从77%增加至82%.水力和基质的过负荷都会加速颗粒污泥解体.上升流速为2.8～3.1 m/h、容积负荷率(VLR)低于(12.9±7.6)kg/(m3·d)时,污泥粒径分布相对稳定;上升流速为3.8 m/h、冲击负荷为38 kg/(m3·d)时,则造成明显的污泥解体.高负荷运行有利于增加颗粒内部生物密度,但过度剪切造成的污泥破碎和粒径过小也会加剧洗出,尤其在低温条件下.缩短HRT可提高颗粒污泥活性.20℃以上,HRT从1.6 h缩短至0.75 h后,污泥比产甲烷活性(SMA)由0.85 g/(g·d)(VSS)增加至1.11g/(g·d)(VSS).长期低温驯化后,甲烷菌得以富集,10℃、HRT为2 h时,SMA增加至1.21 g/(g·d)(VSS).扫描电镜观察发现,颗粒污泥不同部位呈现明显的菌群分区现象.     

高温厌氧膨胀床反应器处理木薯酒精废水试验

实验考察了厌氧膨胀床反应器(EGSB)处理木薯酒精废水的启动、运行和基质产沼气转化特性.结果表明,高温EGSB反应器接种中温颗粒污泥,需20d即可完成启动,反应器故障停运54d后进行二次启动的时间仅需10d.EGSB适宜的有机负荷是10~14kg·m-3·d-1(以COD计),稳定运行期间对化学需氧量(COD)的去除率在80%~90%之间,在标准状态下的产沼气转化率(BCR)为0.315m3·kg-1.试验期间反应器内的污泥颗粒化程度良好,直径2mm以上的大颗粒污泥增长迅速.260d时污泥挥发性悬浮固体(VSS)与总固体(TSS)质量浓度之比ρVSS/ρTSS由接种时的0.51变为0.84.启动和运行期,出水pH值随着COD去除率的变化而波动,可以通过系统出水pH大小来初步判断EGSB的运行状况.     

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。     

SBR系统中好氧颗粒污泥的培养以及应用

采用SBR反应器培育形成了直径在1．2～1．4mm之间的好氧颗粒污泥,此时废水的COD降解率在90％以上;出水中硝酸盐氮值保持在5mg左右,硝化与反硝化达到了平衡．随后利用该颗粒污泥对化学制药废水进行处理,结果显示：氨氮和COD的降解率都很低;颗粒污泥发生了解体,出水变得浑浊．     

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．     

好氧颗粒污泥短程硝化处理养殖废水及N2O释放特性

好氧颗粒污泥可通过特殊的厌/好氧空间结构实现短程硝化,而短程硝化和好氧颗粒结构都可能导致温室气体N₂O释放.试验研究了处理养殖废水过程中好氧颗粒污泥短程硝化性能,及利用微电极探针定量分析N₂O过程释放特性.稳定运行期间,COD与氨氮平均去除率分别为76.8%和94.4%,短程硝化效率可达88.9%.根据微电极探针和气相色谱分析结果,好氧颗粒污泥系统厌氧和好氧阶段N₂O生成量分别占46.4%和53.6%,但短程硝化系统的N₂O释放主要来源于曝气吹脱作用;系统内N₂O中氮的释放量占进水氮的比例为2.1%,好氧颗粒污泥并未显著强化N₂O释放.     

好氧颗粒污泥膜生物反应器处理畜禽废水

采用好氧颗粒污泥膜生物反应器处理畜禽废水,分别对COD、NH4 -N、NO2--N、NO3--N的去除效果和对膜通量的影响进行了研究。结果表明:在水力停留时间(HRT)为8h,进水COD浓度为600mg/L,NH4 -N浓度为40mg/L的条件下,出水COD、NH4 -N的浓度分别为46.6和4.8mg/L。NO2--N和NO3--N的去除率也可达90%以上。并且好氧颗粒污泥的加入减缓了膜的污染。     

同步脱氮除磷好氧颗粒污泥的特性及其反应过秸

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,反应周期结束时氮氮、PO4^3-P去除率接近100％,COD去除率达到90％以上。     

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。     

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.     

铝离子对低温好氧颗粒污泥颗粒化的强化作用

研究了低温条件下Al 3+对好氧颗粒污泥颗粒化的强化作用.在Al 3+质量浓度为30.0mg.L-1条件下,经强化颗粒化作用的好氧颗粒污泥仅需40d即可以培养成熟,其表面光滑,结构紧密,具有较好的沉淀性能和较高的生物量.培养成熟的低温好氧颗粒污泥对污水具有较高的处理效能,COD,NH4+-N和PO34--P去除率分别达到85.6%,88.8%和91.9%,较好地实现了碳氮磷的低温高效同步去除.低温好氧颗粒污泥形成过程中,胞外聚合物中蛋白质类的质量分数明显升高,达到9.25mg.g-1,蛋白质类与多糖类的质量比(PN/PS)为1.10,说明较高含量的蛋白质类是好氧颗粒污泥形成的重要因素.同时,加入30mg.L-1 Al 3+后,污泥zeta电位从-18.40mV逐渐升高到-6.51mV,表明污泥之间静电斥力减小有利于污泥聚集,形成颗粒.     

对苯二酚对厌氧颗粒污泥的抑制作用

目的为工业废水的厌氧处理提供依据。方法用厌氧颗粒污泥处理含不同浓度的对苯二酚废水,测量累计产甲烷量、污泥中辅酶F420和胞外多聚物的含量。结果低浓度对苯二酚(1.62g/L以下)对污泥活性、辅酶F420、胞外多聚物有一定的激活作用。较高浓度对苯二酚(0.32～1.62g/L)对污泥活性、辅酶F420、胞外多聚物有抑制作用;通过活性恢复试验,污泥活性部分恢复。高浓度对苯二酚(1.97 g/L以上)对污泥活性、辅酶F420、胞外多聚物有强烈的抑制作用,通过活性恢复试验,污泥活性难以恢复。结论对苯二酚对产甲烷菌的生物活性具有显著的抑制作用,为含对苯二酚的工业废水的厌氧处理提供理论依据。