EGSB反应器中颗粒污泥形态及微生物相解析

采用葡萄糖自配水研究了厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器运行过程中颗粒污泥的形态,微生物相及优势菌群的分布状况.结果表明,随着运行时间和有机负荷的提高,反应器中颗粒污泥的粒径逐渐增大,污泥床底部颗粒污泥的粒径大干上部的污泥粒径,呈明显的分层现象.在扫描电镜下观察颗粒污泥的微生物相,运行初期甲烷丝菌属为优势菌群;随着有机负荷的提高,甲烷丝菌逐渐减少,甲烷杆菌占优势;待反应器稳定运行后,菌群类型更加丰富多样,在甲烷杆菌和甲烷丝菌上附着有部分球菌,反刍产甲烷球菌等多种产甲烷菌混栖.不同高度颗粒污泥的形态和微生物相分布也表现出特有的规律性.     

厌氧颗粒污泥技术

厌氧颗粒污泥技术是一种高效的厌氧废水处理技术。污泥具有良好沉降性能和高污泥浓度的特点,使反应器的容积负荷较高,能有效地处理高浓度的有机废水和难生物降解的有机物等。文章根据国内外对其的最新研究成果对厌氧颗粒污泥的形成机理、特性以及形成的主要影响因素进行了阐述。     

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。     

高温厌氧颗粒污泥膨胀床中颗粒污泥的性质分析

考察了高温(55℃)条件下厌氧颗粒污泥膨胀床处理木薯酒精废水的运行特性和颗粒污泥的性质.结果表明,当进水有机负荷(OLR)在15.0 kg.m-3.d-1时,化学需氧量(COD)平均去除率为86.7%,平均产气量为15.1L.d-1.OLR最高可达24.0kg.m-3.d-1,COD平均去除率为88.5%,平均产气量为39.9L.d-1.颗粒污泥的颗粒化率随着运行时间的延长逐渐增加,运行至260d,直径大于2.00mm的颗粒污泥约占32%.颗粒污泥的有机组分主要是碳、氢和氮,无机组分主要是硅、磷、钙和铁.颗粒污泥表面的微生物以丝状菌为主,污泥内核组成可能主要为磷酸钙或碳酸钙等无机质.     

五氯苯酚对厌氧颗粒污泥微生物的毒性作用

通过间歇培养方式研究了五氯苯酚对上流式厌氧污泥床和厌氧膨胀颗粒床反应器厌氧颗粒污泥微生物的毒性作用.结果表明五氯苯酚对厌氧颗粒污泥中微生物有较强的毒性;低浓度PCP对厌氧颗粒污泥中微生物辅酶F420含量、磷酸酯酶活性以及胞外多聚物的分泌都有抑制作用,高浓度PCP则直接杀死菌体;PCP对厌氧颗粒污泥中不同微生物活性有不同的抑制作用,对利用乙酸的甲烷菌和利用丙酸和丁酸的产氢产乙酸菌都有强烈的抑制作用;EGSB反应器厌氧颗粒污泥对PCP的抑制有更强的耐受能力.     

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。     

厌氧颗粒污泥处理含铬废水性能研究

在初始Cr6+质量浓度5～60 mg·L~(-1)的范围内,厌氧颗粒污泥通过生物还原和生物吸附双作用对Cr6+具有一定的去除效果,且当Cr6+质量浓度为25 mg·L~(-1)时,Cr6+去除率达到最大值,为95%.添加Cr6+实验组的甲烷产量均低于对照组的甲烷产量,这表明Cr6+对厌氧微生物代谢活性存在抑制作用,且随着Cr6+质量浓度的提高,抑制作用越强.通过线性拟合分析,Cr6+对厌氧微生物的半抑制浓度(IC50)为31. 5 mg·L~(-1).     

连续投加微生物絮凝剂促进厌氧污泥的颗粒化

将升流式厌氧污泥床(UASB)反应器在(35±1)℃下运行102天处理低浓度废水,研究微生物絮凝剂对厌氧污泥颗粒化的影响.结果表明:投加微生物絮凝剂或阳离子PAM(聚丙烯酰胺)对厌氧污泥颗粒化具有促进作用;连续投加微生物絮凝剂的反应器1(R1)运行43天后,容积负荷达3.8 g/(L.d)(以单位容积反应器每天的化学需氧量负荷计),而投加阳离子PAM的反应器2(R2)和对照反应器3(R3)达到同样的容积负荷分别需要44和98天;R1中的颗粒污泥在沉降性能和产甲烷活性方面优于R2中的颗粒污泥;实验结束时,R1,R2和R3的COD去除率分别为94.5%,91.7%和84.0%.     

氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响

利用取自ABR反应器中的厌氧颗粒污泥,通过间歇试验,研究了不同浓度氨氮对厌氧污泥产甲烷活性的影响以及活性恢复情况。实验结果表明:氨氮对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响具有多重性,当氨氮浓度分别为0.2 g/L和0.4 g/L时,表现为促进产甲烷作用,二者的产甲烷能力分别比参考体系提高5%和10%;当氨氮浓度为0.8 g/L时,开始表现为抑制产甲烷作用,抑制程度为7%;并且随着氨氮浓度提高到2 g/L、3 g/L、4 g/L,厌氧颗粒污泥的产甲烷活性分别下降20%、28%、45%。此外,研究表明,氨氮影响产甲烷活性的浓度范围与具体的操作条件,如温度、pH值、碱度及污泥浓度等因素有关。     

生物絮凝剂对好氧污泥颗粒化性能及其种群结构的影响

为了加速好氧污泥的颗粒化进程,在好氧颗粒污泥培养的过程中投加生物絮凝剂,研究其对颗粒污泥理化性能的影响。利用分子生物学手段分析颗粒污泥的种群结构,探讨生物絮凝剂促进污泥颗粒化的作用机理。结果表明,生物絮凝剂的投加使污泥颗粒化的时间由56 d缩短为28 d,形成的颗粒具有良好的疏水性能和沉降性能。DGGE分析显示颗粒污泥的群落多样性十分丰富,总共测序的28个OTUs中,存在较多的是Actinobacteria和Proteobacteria的α和γ亚群,大约占OTUs总数的64.3%。而且投加的能分泌胞外多糖黏液的菌种Devosia hwasunensis strain HST2-16T、Tetrasphaera elongate在颗粒形成和维持其稳定性方面起到了重要的作用。     

温度对4-氯酚在厌氧颗粒污泥上吸附性能的影响

为考察温度对生物吸附性能的影响,采用传统的静态试验方法,以4-氯酚为吸附质,厌氧颗粒污泥为吸附剂,研究了温度对4-氯酚在厌氧颗粒污泥上吸附性能的影响。实验结果表明:不同温度下4-氯酚在厌氧颗粒污泥上的吸附可以很好地用Langmuir吸附等温方程(L方程)和Freundlich吸附等温方程(F方程)进行描述。L方程和F方程的相关系数R2分别在0.92～0.99和0.82～0.97之间,25℃时达到最高,分别为0.97(L方程)和0.99(F方程)。结果还表明,温度是影响4-氯酚在厌氧颗粒污泥上吸附的重要因素,随着温度的增高,平衡吸附量降低,4-氯酚在厌氧颗粒污泥上的吸附过程为放热过程。     

温度对4-氯酚在厌氧颗粒污泥上吸附性能的影响

为考察温度对生物吸附性能的影响,采用传统的静态试验方法,以4-氯酚为吸附质,厌氧颗粒污泥为吸附剂,研究了温度对4-氯酚在厌氧颗粒污泥上吸附性能的影响。实验结果表明,不同温度下4-氯酚在厌氧颗粒污泥上的吸附可以很好地用Langmuir吸附等温方程(L方程)和Freundlich吸附等温方程(F方程)进行描述。L方程和F方程的相关系数R2分别在0.92～0.99和0.82～0.97之间,25℃时达到最高,分别为0.97(L方程)和0.99(F方程)。结果还表明,温度是影响4-氯酚在厌氧颗粒污泥上吸附的重要因素,随着温度的增高,平衡吸附量降低,4-氯酚在厌氧颗粒污泥上的吸附过程为放热过程。     

污泥增强番茄茎叶单相发酵产沼气研究

针对番茄茎叶自然发酵速率较慢的问题,采用与剩余污泥混合发酵(番茄茎叶与污泥挥发性固体质量比为1:2)调控底物营养结构,同时接种0.1g/mL颗粒污泥弥补体系产甲烷菌微生物不足的方法,不仅使番茄茎叶的去除率达到95%以上,而且显著提高有机物发酵的沼气产率至263mL/g(提高7.5倍),沼气中甲烷体积分数也相应提高至64.5%?该发酵方法不仅达到了以废治废的目的,而且实现了资源利用最大化?     

污水厌氧生化处理与微生物燃料电池的结合探讨

文章阐述了厌氧生物处理法和微生物燃料电池的工作原理以及优缺点,从产能和净化的双重角度将两者进行创新性结合,并在此基础上,针对有细菌电池的产电速率和速度低的问题进行了初步研究,考虑了阴极板,即不同的电子接收金属对整个系统的产电效率的影响。     

城市污水条件下厌氧氨氧化反应器接种污泥筛选

采用2组平行的厌氧序批式反应器（ASBR）,分别以厌氧颗粒污泥、黑臭河道底泥与好氧活性污泥的混合污泥（R1）和厌氧消化污泥、黑臭河道底泥与好氧活性污泥的混合污泥（R2）为污泥源,以实际城市污水为进水,在相同的运行环境下同时运行180~210 d,实验结束取出各自培养的内部污泥进行扫描电镜观察其表面形态.结果表明：2组反应器均成功启动了厌氧氨氧化反应,其中R1反应器在第135天开始表现出厌氧氨氧化活性,在稳定运行阶段所达到的NH₄⁺-N去除率可达到97.35%,NO^-₂-N去除率达到99%以上,并培养出了颗粒污泥,启动时间较长;R2反应器在第102天开始表现出厌氧氨氧化活性并开始稳定运行,稳定阶段NH₄⁺-N平均去除率可达到93.17%,NO^-₂-N去除率也达到99%以上,没有形成颗粒污泥,启动时间更短.电镜结果表明2组ASBR中都可能存在厌氧氨氧化菌.     

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%。     

好氧颗粒污泥的培养及其性能

为探讨好氧污泥颗粒化过程及其性能,在气升式间歇反应器中培养好氧颗粒污泥,并对模拟生活污水的处理效果进行连续监测.实验表明,成熟好氧颗粒污泥性能良好,沉降速度最高为33.85m/h,SVI降到了32.24L/g,颗粒强度达到82.63%,颗粒污泥的耗氧速率(OURw)为1.20mg/(g·min)-1.这些理化指标均优于普通的活性污泥,所形成的好氧污泥颗粒长期稳定存在.好氧颗粒污泥对污染物的去除能力较强,COD去除率高达96.10%,氨氮和总磷的去除率也高达80%,且出水水质稳定.