AAOA-MBR工艺在超高污泥浓度下的运行

为了解超高污泥浓度(MLSS)对膜生物反应器(MBR)工艺运行效果的影响,分析了某采用厌氧/缺氧/好氧/缺氧(AAOA)-MBR工艺的城市污水处理厂在超高MLSS浓度下的运行情况。结果表明:MBR工艺可在较高的污泥浓度下运行,并且高污泥浓度有助于系统对有机物的去除。该污水厂的MBR膜池在20 g/L左右的超高污泥浓度下运行了超过600 d的时间,出水COD、氨氮、TN、TP浓度分别约为14、0.43、6.37和0.25 mg/L;高污泥浓度可增强系统抵御低温、进水负荷冲击的能力,并且联合后置缺氧段强化了系统的内源反硝化。MBR系统在高污泥浓度下运行,需要密切注意膜通量及跨膜压差的变化,适时进行膜清洗,以免发生膜污染。     

ABR/MBR复合反应器处理城市污水的启动研究

将厌氧折流板反应器(ABR)与膜生物反应器(MBR)组合后用于脱氮除磷,进行了处理城市污水的启动研究。试验期间进水温度和pH值分别为(25±1)℃和6.5～8.5,在HRT为10 h、混合液回流比为100%、溶解氧为2 mg/L的条件下,系统稳定运行后期,在ABR反应器和膜池内可分别观察到粒径约3 mm和2 mm的颗粒污泥;ABR各隔室的MLSS维持在28 g/L左右,好氧池和膜池的MLSS维持在6 g/L左右。系统出水水质稳定,对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为91%、92%、72%和70%,出水平均浓度分别为32、2.3、13.3、1.22 mg/L。     

投加甜菜碱对ASBBR处理榨菜废水效能的影响

针对冬季ASBBR反应器处理含高盐(Cl-约为20g/L)、高浓度有机物(COD约为8000mg/L)的榨菜废水时,厌氧微生物同时受高盐和低温的影响致其活性被抑制、处理效能低的问题,采用在进水中添加甜菜碱提高厌氧污泥活性的方式,开展甜菜碱影响ASBBR处理高盐榨菜废水效能的试验研究。结果表明:当ASBBR采用已经厌氧驯化的污泥(挂膜密度为50%),在水温为8～12℃、甜菜碱的投加量为0.5mmol/L时,反应器的处理效能达到最佳,稳定后平均出水COD为4461mg/L。相对没有投加甜菜碱的反应器,污泥活性明显增强,厌氧微生物的脱氢酶含量提高了18.6%,对COD的去除率提高了18.1%。     

间歇曝气复合型MBR处理含盐榨菜废水研究

采用间歇曝气复合型膜生物反应器(MBR)对含盐榨菜废水进行处理研究。试验结果表明:在进水COD为320~580 mg/L、氨氮为106~190 mg/L、可溶性磷酸盐为27~45 mg/L、pH值为7.5~9、SS为106~245 mg/L时,反应器运行稳定后,对COD、氨氮、磷酸盐、SS的平均去除率分别为66%、94.16%、33.94%、99%。试验还发现,含盐环境下微生物所分泌的大量胞外聚合物是造成膜污染的主要原因。     

提高MBR工艺反硝化碳源利用率的研究

为挖掘膜生物反应器(MBR)工艺的脱氮潜力,在MBR实际应用工程中开展了近1年的试验。在进水COD/TN值=4.0时,将污泥龄(SRT)从28~35 d延长至70~80 d,总氮去除率从61%提高至80%,出水总氮浓度从13 mg/L左右下降至6~8 mg/L,化学除磷费用仅增加了约0.02元/m~3,剩余污泥明显减量。MBR工艺释放了SRT作为工艺参数的调节自由度,拓展了生化系统的运行工况范围,在提高反硝化碳源利用率、强化污水脱氮效果方面具有独特优势。     

温度对ASBBR处理榨菜废水及微生物种群的影响

以超高盐(以Na Cl计为70 g/L)榨菜废水为研究对象,通过中试考察温度对ASBBR反应器处理效能及微生物种群的影响。结果表明,季节温度变化对系统去除COD的效能影响显著。当负荷为3 kg COD/(m~3·d)时,反应器在夏季(26~39℃)、秋季(13~25℃)、冬季(3~12℃)的COD平均去除率分别为89.43%、78.51%、66.35%。PCR-DGGE分析结果表明,超高盐榨菜废水处理系统的微生物种群与接种污泥相比发生了显著变化;温度对系统微生物种群结构及优势微生物种群影响显著,微生物种群丰富度呈现出夏季秋季冬季的规律,夏季与秋季、冬季的微生物种群相似性分别为49.6%、45.2%;根据16S r DNA V3区测序结果,系统优势微生物种群主要为厌氧嗜盐菌,温度对有机物降解优势微生物功能菌属影响显著,夏季系统中主要有Marinobacterium、Lutaonella、Cellulophaga、Arcobacter、Methanobacterium,冬季系统主要有Marinobacterium、Arcobacter、Methanobacterium。     

常温下厌氧膜生物反应器处理生活污水研究

采用厌氧膜生物反应器(An MBR)在常温(24~29℃)下处理实际生活污水,考察了该系统在不同HRT下的处理效能及厌氧污泥的特性。结果表明,An MBR在常温下对生活污水有良好的处理效果,对COD的去除率为70.3%~86.3%;当HRT从48 h缩短至24 h和12 h时,对COD的平均去除率略有下降。对污泥特性的分析显示,在较短HRT下,虽然污泥颗粒粒径减小,产甲烷活性降低,但由于污泥量的增加,系统对生活污水的处理效果并未受到显著影响。     

复合厌氧反应器处理城市污水

复合厌氧反应器利用厌氧污泥及生物膜共同实现对有机物的去除,通过上部滤料层防止厌氧污泥流失,采用定期释放下部气囊中产生的沼气冲洗滤料层生物膜以防止滤层堵塞。利用城市污水进行中试的结果表明:在进水温度为20~30℃、水力停留时间为2 h和常规进水COD浓度的情况下,对COD的平均去除率为42%,SS去除率为75%,单位容积去除负荷为1.48 kg-COD/(m3.d)。     

厌氧/氧化沟/MBR工艺处理城市污水研究

采用厌氧/氧化沟/MBR工艺处理实际城市污水,中试结果表明,当氧化沟的污泥浓度为3~12 g/L时,组合工艺对COD和氨氮的去除效果良好,提高污泥浓度可增强其脱氮除磷效果,氧化沟污泥浓度在10~12 g/L时组合工艺对总氮和总磷的去除率均超过了90%。氧化沟和膜池中均发生了同步硝化反硝化脱氮现象,氧化沟中具有良好的缺氧/好氧交替环境,有利于强化对总氮和总磷的去除。厌氧/氧化沟/MBR工艺的脱氮除磷能力强、稳定性好,是一种值得深入研究和推广应用的污水处理工艺。     

UASB反应器处理城镇有机垃圾浸出液的研究

采用UASB反应器处理城镇有机垃圾经两相厌氧消化产生的浸出液。在水温为28~35℃时,采用处理城镇有机垃圾的单级厌氧消化反应器的消化污泥进行接种,38d内便完成了UASB反应器的启动。在运行期间,当进水COD为10100~11100mg/L、负荷为8.5~9.5kgCOD/(m3·d)时,对COD的去除率为88%~95%,出水COD浓度为575~1609mg/L;UASB系统运行稳定,具有较强的酸、碱缓冲能力,未出现氨氮与脂肪酸的积累和抑制现象;产气量为0.19~0.44L/gCOD,CH4含量可达75%以上,具有较高的利用价值。     

进水COD浓度对厌氧同步脱氮除硫特性的影响

研究了不同进水有机物浓度条件下,接种物不同的厌氧体系的同步脱硫反硝化特性。结果表明:当进水COD浓度从零增加到250mg/L时,两个接种物不同的反应器对硫化物、硝态氮和COD的去除率变化不同。接种厌氧污泥的1#反应器对硫化物的去除率从85%逐渐增加到99%,80%～90%的进水COD被去除,但产气量逐渐降低,出现了亚硝态氮的积累,反硝化脱氮困难;接种脱氮硫杆菌到厌氧污泥中的2#反应器对硫化物的去除率一直稳定在99%,相应的产气量也逐渐增大,脱氮效率高,55%～73%的进水COD被去除。此外,在这个浓度范围内,还观察到两个反应器出水硫酸盐的浓度由不加乙酸钠的23mg/L分别降到18mg/L和19mg/L,理论上硫转化率提高了4%～19%。当进水COD400mg/L时,仅60%～76%的硫化物被去除,相应的产气量也迅速降低,硫化物的氧化和反硝化过程均明显受到抑制。总而言之,在进水COD为250mg/L时,2#反应器对硫化物和硝态氮的去除率均达到了100%左右,对硫化物的比降解速率和产气量也提高了1.1～1.2倍,相应的出水硫酸盐浓度最低,80%左右的硫化物转化为单质硫,73%的COD被去除,可以实现同时脱氮、除硫和除碳,为同步脱氮除硫工艺的实际应用提供了新的思路。     

MBR中DO对同步硝化反硝化的影响

膜生物反应器（MBR）中,在DO为1mg/L左右,MLSS为8000-9000mg/L,温度为24℃,进水pH值为7.2,COD、NH3-N分别为523-700mg/L和17.24-24mg/L的相对稳定条件下,对COD、NH3-N、TN的去除率分别为96%、95%、92%。详细分析了在控制DO的条件下,MBR发生同步硝化、反硝化的原因,并提出了在单级好氧反应器中控制DO可发生短程硝化一反硝化生物脱氮的机制。     

厌氧生物法处理聚丙烯酸酯浆料废水

通过批次和连续流试验分析了厌氧生物法对聚丙烯酸酯浆料废水的处理效果。批次试验结果表明,当水样稀释40倍(COD浓度为3 980 mg/L)时,对COD的去除率最高,为37.89%,甲烷产率最大,为118.98 m L/g COD。利用螺旋对称流厌氧反应器运行的连续流试验结果表明,在进水COD为4 000 mg/L左右、水力停留时间为3 d、中温(38℃)条件下,COD去除率维持在50%左右,出水p H值在8左右,B/C值由0.086升高至0.312。然而,出水氨氮浓度却由进水时的332.11 mg/L升高至2 189.26 mg/L,后续处理过程应考虑对高浓度氨氮废水的处理。     

厌氧/吹脱/SBBR工艺处理城市污泥压滤废水

介绍了厌氧/吹脱/SBBR组合工艺在处理高氨氮城市污泥压滤废水中的应用。实践结果表明,该工艺处理效果稳定,在进水COD浓度为1 500~3 000 mg/L、NH3-N浓度为450~600 mg/L时,对COD的去除率最高可达95%,对NH3-N的去除率可高达99%,出水COD浓度为100~150 mg/L,氨氮浓度为1.5~5.0 mg/L,出水水质满足附近污水处理厂接收标准。     

淹没式MBR处理啤酒废水的试验研究

MBR对有机物有着较高的去除效率,而且抗冲击负荷能力强,当进水COD浓度在864～1780mg/L之间变化时出水COD<70mg/L,COD平均去除率在95%左右。在运行过程中逐渐减少氮、磷等营养物质的投加量,但COD去除率并未发生明显的变化,只是污泥的沉降性能变差。当进水pH值由7.2突然降至3.5时,MBR对COD的去除率也随之下降(出水COD浓度升至150mg/L左右),但经过大约2周的适应期后又基本恢复到原有水平。镜检发现,在酸性条件下菌胶团结构紧密,污泥絮体较大,同时膜污染也较轻。     

土霉素对厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮性能的影响

通过批次试验和连续流试验研究了土霉素对厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮性能的影响。厌氧氨氧化颗粒污泥反应器(UASB)进水NH_4~+-N浓度为40~50 mg/L,NO_2~--N浓度为55~65mg/L,温度控制为30℃,HRT控制为1.6 h。经过60 d运行,反应器的厌氧氨氧化脱氮性能良好,出水NH_4~+-N和NO_2~--N浓度分别为3.1和6.3 mg/L,对NH_4~+-N、NO_2~--N和TIN的去除率分别为91.2%、93.4%和75.2%。在土霉素对厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的长期抑制试验中,颗粒污泥对土霉素具有一定的耐受能力,当进水中的土霉素浓度为10 mg/L时,反应器对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率分别为70.7%和70.8%;当进水中的土霉素为20 mg/L时,反应器对NH_4~+-N和NO_2~--N的去除率分别降低至16.8%和18.1%。与长期抑制试验相比,批次试验中土霉素对颗粒污泥厌氧氨氧化活性的抑制作用较小,土霉素浓度为50、100、150、200和400 mg/L时,对TIN的去除速率分别为0.498、0.480、0.439、0.326和0.120 kg N/(kg VSS·d)。     

一体式膜生物反应器的脱氮除磷效能研究

采用一体式膜生物反应器处理城市生活污水,考察了不同溶解氧浓度下的脱氮除磷效果.结果表明,在低溶解氧条件下,膜生物反应器在有效去除有机物的同时还取得了较好的脱氮除磷效果.当控制反应器内溶解氧为0.5 ms/L左右时,进水COD为342～2 500 mg/L.出水COD平均为31.71 mg/L,对COD的去除率可达95%以上;进水TP为4.08～31.45 mg/L,出水TP70%.当溶解氧>2 mg/L时,进水COD为161.3～453.4 mg/L,出水COD为8.32～21.9 mg/L,去除率最高可达99.08%;进水TN为22.52～57.9 mg/L,出水TN为16.3l～24.49 mg/L,对TN的去除率大多为30%～40%;进水TP平均为4.48 mg/L,出水TP大部分在1.0 ms/L以上,去除率为48.07%～93.22%.     

两相厌氧/膜生物反应器工艺的快速启动

为了实现两相厌氧/膜生物反应器(TPAD/MBR)工艺处理制药废水的快速启动,采用混合污泥接种,对产酸相、产甲烷相和MBR进行分步启动。结果表明:产酸相的启动时间为42d,对COD的平均去除率为41.7%;产甲烷相的启动时间为20 d,对COD的平均去除率为86.7%;MBR的启动时间为12 d,对COD的平均去除率为95.2%,出水COD80 mg/L。废水经产酸相处理后挥发酸平均含量为2 569 mg/L,其中乙酸和乙醇的平均含量分别为873 mg/L和1 127 mg/L,这证明经过产酸相后废水的可生化性大大提高,为产甲烷相的进一步处理提供了有利条件。产酸相的最佳pH值为4.8~5.2,产甲烷相的最佳pH值为6.5~7.0。接种混合污泥及分步启动缩短了产酸相、产甲烷相和MBR的启动时间,实现了TPAD/MBR工艺的快速启动。     

MIC反应器处理抗生素发酵废液的研究

采用逐步提高抗生素浓度和有机负荷(OLR)的方法,考察改进型内循环厌氧反应器(MIC反应器)对含万古霉素(VA)发酵废液的处理效果,并对微生物群落进行分析。结果表明,污泥经过驯化后,MIC反应器对VA发酵废液有较好的处理能力,当进水VA浓度为70 mg/L左右、水力停留时间(HRT)为4 d时,对MIC反应器运行没有抑制效应,此时COD去除率约为90%,VA去除率达到90%以上;当HRT为2 d、进水OLR为25 kgCOD/(m^3·d)时,MIC反应器对VA发酵废液的COD去除负荷最大,为19.5 kg/(m^3·d)。通过微生物多样性检测结果发现,细菌群落在门水平上的优势菌为Bacteroidetes和Firmicutes。     

AnMBR与CWSBR组合工艺处理水产加工废水

采用厌氧膜生物反应器(AnMBR)与恒水位SBR(CWSBR)组合工艺处理水产加工废水,装置连续运行140 d,An MBR系统对水产加工废水中COD的总去除率平均为91%,其中生物作用对COD的平均去除率为84%,膜对COD的平均去除率为42%,出水COD维持在140～180mg/L。CWSBR系统对AnMBR系统的出水具有良好的有机物去除能力和脱氮能力,经CWSBR处理后的出水COD稳定在30 mg/L左右,在低C/N值条件下,出水TN仍能维持在10～20 mg/L。当An MBR系统膜恒定通量为10 L/(m~2·h)时,20～30 d进行一次膜清洗即可。