内循环厌氧反应器的污泥颗粒化过程

污泥颗粒化是高效厌氧反应器的核心技术。为准确掌握反应器的颗粒化规律,定量研究了内循环厌氧反应器中以颗粒污泥碎片为核的污泥颗粒化过程。在文中试验条件下,第48d污泥颗粒化程度(SGR)达到73%,大大缩短了颗粒化时间,且该段时间内SGR的对数与颗粒化时间线性相关性良好。试验结果表明,较高的有机负荷及其产生的较高的水力剪切力有利于污泥的颗粒化过程;若无干扰,颗粒化过程可按照对数颗粒化期、减速颗粒化期和稳定期3个阶段进行。     

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.     

UASB反应器中高效能厌氧产酸污泥颗粒化的研究

在产酸ＵＡＳＢ反应器中，以配制葡萄糖废水为基质能够快速培养得到高活性、高沉降性的厌氧产酸颗粒污泥，形成高效能的产酸颗粒污泥床，反应器体积有机负荷达２１０ｇＣＯＤ／Ｌ·ｄ时，酸化率为９３％；观察研究了产酸污泥颗粒化过程中生物相和气体成分的变化规律，得出了产酸污泥颗粒化的主要控制条件是在反应器启动初期控制反应器内的ＰＨ为４．０左右；最后，探讨并提出了产酸污泥颗粒化机理．     

工业化UASB反应器污泥无载体颗粒化特性研究

以阿维菌素废水为处理对象,在工业化中温上流式厌氧污泥床（UASB）反应器中研究了污泥无载体颗粒化过程中的污泥特性。研究表明,接种絮状污泥,经过189d运行成功实现污泥无载体颗粒化。在污泥颗粒化过程中污泥特性发生了显著变化：挥发性悬浮固体（VSS）与悬浮固体（SS）的质量比由接种时的0．45提高到0．8;最大比产甲烷速率由57．3提高到299mL／（gVSS·d）;胞外聚合物（ECP）与污泥质量比由31．4提高到58．3mg／g,同时发现ECP含量的增加对于促进污泥无载体颗粒化起到了关键作用。成熟颗粒污泥以灰黑色为主,粒径为1．0～2．0mm,密度为1．082g／cm^3,平均沉降速度为65．3m／h。颗粒污泥表面以丝状菌和杆菌为主,内部多为球菌和短杆菌。     

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%.     

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.     

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。     

上流式厌氧污泥床快速启动污泥颗粒化试验

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,处理棉浆粕黑液,并辅以聚合氯化铝(PAC),加速反应器快速启动.经过四个多月的UASB快速启动试验,分析对比投加PAC的试验组和未投加PAC的对照组的反应器运行过程和结果,以及厌氧污泥性质和污泥颗粒化过程.试验证明,利用UASB工艺处理棉浆粕黑液是有效的,COD去除率可达52%,BOD<,5>去除率可达85%;为加快uASA启动,添加PAC是可行的.添加PAC的反应系统完成了UASB的污泥颗粒化(第119 d),而未投加的反应器污泥颗粒仍处于形成期(第131 d);添加PAC有助于提高系统对抗外界环境变化的抵抗力,缩短对工况变化所需的适应时间;对微生物活性无不良影响.     

厌氧序批式反应器培养厌氧氨氧化污泥

为从厌氧序批式反应器中接种好氧硝化污泥,对厌氧氨氧化污泥的培养进行了研究.采用含氮模拟废水,在进水pH值为7.2-7.8、温度为(30±1)℃的条件下运行142d,成功培养出厌氧氨氧化污泥.实验结果表明:在水力停留时间为1.2d、总氮容积负荷(以N计) 为0.4318kg/(m3·d)时,总氮去除率最高达到93.3%,平均为80.5%;氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高达到93.9%和99.8%,平均为81.2%和85.7%;氨氮和亚硝酸盐氮去除的比例(摩尔比)为1:(1.387±0.024),反应器内主要发生厌养氨氧化反应,说明采用厌氧序批式反应器是培养厌氧氨氧化污泥的一条途经.     

铁离子对内循环厌氧反应器运行效能的影响

内循环厌氧反应器是第三代高效厌氧反应器.Fe2 离子对反应器的颗粒污泥活性具有较明显的影响,投加Fe2 离子质量浓度在2～10 mg/L时对颗粒污泥活性都产生明显的促进作用,其最佳投放质量浓度为5 mg/L;连续流IC反应器运行结果表明,Fe2 离子可以有效地提高IC反应器的运行效能,采用5 mg/L的投加质量浓度,可使反应器的产气量由29.6 L/d增加到38 L/d,COD去除率从近80%提高到90%左右,提高幅度分别为25%和10%.     

套筒式内循环电解反应器的研究

在小型实验装置上研究了电解ＮａＣｌＯ３溶液的套筒式内循环电解反应器的操作性能。结果表明其电解反应速度和电流效率均高于传统的槽式反应器。对实验结果进行分析发现，在由微气泡构成的两相流动系统中，其传递特性与普通的鼓泡系统不同；它不仅受气含率的影响，而且与液体的流速有关。由此引入液相雷诺数ＲｅＬ来表征流速的影响。关联实验数据，得到平均电解速度Ｎ＝０．０１３８ＲｅＧ＾０．５０－ＲｅＬ＾０．４２，平均电解效     

基于内循环折流式反应器的同步硝化反硝化

采用一种内循环折流式生物反应器进行脱氮实验.分别用硝酸盐、亚硝酸盐和氨作为氮源配制模拟废水进行研究.结果表明:该反应器具有良好的除氮功能.当以硝酸盐或亚硝酸盐为氮源时,总氮与硝酸盐、亚硝酸盐的去除速率几乎相同,其降解规律可以用分数级动力学进行很好地拟合,其反应级数为0.88.当以氨作为氮源时,可以实现同步硝化和反硝化.此时氨氮的去除仍可以0.88级动力学进行描述.而总氮的去除规律符合3级反应动力学.在相同的碳氮比(C/N)情况下,硝酸盐和亚硝酸盐的去除速率远大于氨氮的去除速率,且总氮的去除速率随C/N的增加而增加.     

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。     

应用于糖果生产废水处理的两段厌氧工艺研究

设计了两段厌氧处理系统来处理糖果废水,该系统由升流式厌氧污泥床（UASB）和降流式厌氧生物滤池（DFAF）组成. UASB和DFAF反应器分别在35℃和室温(22～25℃)下运行,系统水力停留时间是2.4d. 在有机负荷12.5kgCOD/m³·d时系统COD去除率为98％,并且在高有机负荷情况下UASB仍能获得较好的处理效果. 通过回流可以调节UASB反应器进水COD质量浓度保持在30g/L以下. 系统DFAF反应器出水COD质量浓度维持在400mg/L以下,并能有效缓冲UASB反应器出水的波动.     

厌氧移动床生物膜反应器侧伸式搅拌装置的试验研究

本文选取三种CBY型桨,对厌氧移动床生物膜反应器中采用的侧伸式搅拌装置进行了深入研究。探讨其最优桨型、安装角度、临界转速及其功率准数,为厌氧移动床生物膜反应器的搅拌装置的设计提供了参考。     

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.     

上流式厌氧污泥床反应器用于黑水预处理

采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)对黑水进行厌氧预处理,探讨了温度和水力停留时间(HRT)等条件对黑水中有机物的去除转化规律和产甲烷性能的影响.结果表明,厌氧预处理对黑水中有机物去除效果良好,总化学需氧量去除率均在80%左右,悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量去除率均分别在90%和40%以上.在HRT为10~30h,总化学需氧量容积负荷率为1.0~2.4kg·m-3·d-1条件下,水温主要影响溶解性化学需氧量的去除效果;除温度外,截留悬浮物水解酸化的另一限制因素是进水溶解性化学需氧量质量浓度.研究认为,采用UASB反应器厌氧预处理黑水的HRT不应低于30h、水温为30℃左右,该条件下总化学需氧量、悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量的去除率分别达到79.1%、91.6%和42.1%,厌氧预处理的出水生化需氧量与化学需氧量的质量浓度比提高到0.60.