组合式折流板反应器启动程序的研究

介绍一种组合式折流板反应器(CBR),由缺氧区—厌氧区—好氧区组成。好氧区部分出水回流至缺氧区进行脱氮,实现了A2/O与折流板反应器的嵌套,在保留厌氧折流板反应器(ABR)优点的同时,强化了COD去除率和脱氮效果。采用模拟污水,通过先启动厌氧区,再启动好氧区,最后启动缺氧区的方式成功启动了CBR,获得了启动过程中COD去除率、pH、产气量、TN等参数随时间的变化规律。反应器启动后COD去除率可以稳定达到90%以上,总氮去除率可以达到80%以上。电镜扫描结果表明,厌氧区各格室颗粒污泥具有明显的相分离特性。     

微波预处理对厌氧颗粒污泥发酵产氢的影响

以高浓度有机废水为发酵底物,接种颗粒污泥进行厌氧发酵制氢,研究不同的微波预处理时间对颗粒污泥发酵产氢的影响。结果表明:最佳的微波预处理时间为6 min,此时的比产氢速率高达8.03 mmolH2/(gCOD.d);随着预处理时间的增加,对COD的去除率逐步提高,但也不宜过长,否则将会杀灭产酸菌芽孢,导致去除率降低;系统启动完成后,出水pH值稳定在4.5左右,对COD的去除率约为40%,颗粒污泥的VSS/SS值为83.0%,沉降速率为23.5 m/h。     

中低温下IC反应器的启动及污泥颗粒化研究

在中低温下用葡萄糖废水作基质来启动IC反应器,研究了反应器的启动特性,同时考察了颗粒污泥的形成过程。结果表明,在运行温度为9~28℃的条件下,反应器经67 d完成启动,在第22天反应器内出现了颗粒污泥,随着运行时间和容积负荷的增加,颗粒污泥的粒径不断增大。为确保稳定运行,应控制出水pH值为6.1~6.8、HRT为6~8 h、容积负荷为3.58~7.95 kg-COD/(m3.d)、出水VFA200 mg/L,最终的产气量稳定在约35 L/d,在进水COD为2 000 mg/L时,对COD的去除率能一直保持在80%以上。启动完成后,反应器内粒径0.3 mm的颗粒污泥所占比例为41.2%,粒径0.9 mm的中型颗粒污泥也从零增加到11.44%。     

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。     

微氧EGSB反应器处理焦化废水的启动研究

进行了微氧EGSB反应器处理焦化废水的启动试验。结果表明:在进水COD为630～2 300 mg/L、进水流量为1.0 L/h左右的条件下,逐渐提高回流柱的曝气量(反应器DO维持在0.5～1.0 mg/L),EGSB反应器经过174 d(近6个月)启动成功,此时反应器出水COD平均值仅为90 mg/L(最低达到76 mg/L),对COD的去除率达到89%。反应器启动阶段要保证有足够的碳酸氢盐碱度来中和水解和发酵阶段产生的有机酸,缓解有机酸对产甲烷菌的抑制;微量氧的加入使部分颗粒污泥破碎解体,导致粒径减小,但颗粒污泥中的微生物菌种丰富,其活性并没有降低。     

CSTR和ABR甲烷发酵系统运行特征比较

厌氧发酵技术是解决环境污染及能源需求问题的重要途径。针对常见的连续流搅拌槽式反应器(CSTR)和厌氧折流板反应器(ABR)存在的甲烷发酵技术问题,开展了产甲烷系统的调控技术研究。在特定条件下,比较CSTR和ABR两类反应器的甲烷发酵系统效能。结果表明,在进水COD为4 000 mg/L、HRT为24 h条件下,CSTR系统运行73 d后可形成完整甲烷发酵,对COD的去除率维持在70%左右,但系统运行不够稳定。在接种污泥、进水COD、HRT等相同的情况下,ABR系统运行17 d后,对COD的去除率即可达到74%;保持有机负荷为4 kg/(m3·d)不变,通过调控ABR进水COD浓度、HRT等后,对COD的去除率可达到90%以上。与CSTR相比,ABR通过生物相的分离(产酸发酵菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群等沿程分布于各格室并呈现不同的优势度),增强了产氢产乙酸作用,使系统去除效能更高、抗冲击负荷能力更强,运行也更稳定。     

pH值和碱度对厌氧折流板反应器运行的影响

为考察pH值和碱度对厌氧折流板反应器(ABR)高效、稳定运行的影响,采用一个有效容积为28 L的4格室ABR反应器处理豆制品废水。ABR反应器运行72 d的结果表明:在启动阶段的前期外加碱液调节进水pH值,使pH值和碱度分别基本稳定在6.0～7.0和1 000～1 300mg/L,运行效果良好。启动45 d时,停止外加碱液对进水pH值进行调节,系统仍稳定运行,但启动阶段出现丙酸浓度缓慢上升现象。在反应器稳定运行阶段,各格室的pH值分别为(4.5～6.0)、(5.5～6.8)、(6.8～7.2)、(7.1～7.3),碱度基本处在1 000～1 400 mg/L,反应器出水的发酵产物含量<100 mg/L(乙酸占90%以上),对COD的去除率保持在90%以上。     

颗粒污泥A/O系统同步脱氮除磷的研究

好氧颗粒污泥同步脱氮除磷工艺作为一种新型生物处理技术,受到广泛关注。在SBR反应器中,以培养成熟的同步脱氮除磷颗粒污泥为对象,采用A/O交替运行方式,研究在后续70 d的运行中颗粒污泥特性及反应器的除污效果。试验结果表明,颗粒污泥为淡黄色,呈球形或椭球形,边缘清晰,结构致密,平均粒径为0.8 mm,单颗粒污泥沉速在31~43 m/h之间,SVI为20mL/g;污泥中的TP含量在15%左右,污泥的最大释磷速率和最大吸磷速率分别为42.45和20.59mg/(gVSS·h);反应器对COD、氮及磷的去除率均在90%以上,出水SS平均为20 mg/L。     

ABR处理疫病动物废水的启动驯化研究

采用厌氧折流板反应器(ABR)处理疫病动物废水,对其启动驯化过程进行了研究。结果表明,在逐级提高进水浓度的条件下,历经58 d成功启动反应器,当进水COD平均为8 120mg/L时,出水COD平均为491 mg/L,对COD的去除率可达94%,总产气量达到21.15 L/d,平均产气率为0.55 m3/kgCOD,疫病动物废水在ABR中可以得到高效降解。在启动过程中,随着进水浓度的提升,挥发性脂肪酸(VFA)在第1格室中不断积累,但同时废水在厌氧生物降解过程中可以产生大量碱度,保证了反应器内的中性环境条件,反应器未发生酸败现象。启动成功后,反应器各格室内的活性污泥主要以颗粒形态存在,且颗粒粒径沿水流方向逐渐减小,呈现明显的分级现象。     

酸析混凝/水解酸化/IC反应器处理荧光增白剂废水

荧光增白剂生产废水中含有大量的难生物降解物质,且其排放量日益增加,因此,如何使该类废水得到有效处理已成为一个亟待解决的问题.采用酸析混凝/水解酸化/内循环厌氧反应器(IC反应器)工艺对荧光增白剂废水进行了中试研究,结果表明:原水经酸析混凝预处理后对COD的去除率可达25％左右;混凝出水经过水解酸化罐均质后进入内循环厌氧反应器,启动完成并进入稳定运行期后,对COD的去除率稳定在40％,pH值保持在7.8～8.0,VFA浓度在5 mol/L以下.该组合工艺的出水水质稳定,为后续的好氧及深度处理创造了条件.     

好氧颗粒污泥对盐酸氯苯胍的响应试验研究

以絮体污泥作为接种污泥,在序批式反应器中分析好氧颗粒污泥对盐酸氯苯胍(RH)的去除效果,阐述污泥体积指数以及COD、氨氮、RH去除率的变化,并利用三维荧光光谱研究污泥胞外聚合物(EPS)中具有荧光特性的组分变化,解析好氧颗粒污泥微生物群落的结构特征。结果表明,颗粒污泥具有良好的沉降性能,COD去除率高达90%以上,NH_4~+-N去除率约为98%。当RH浓度为10 mg/L时,颗粒污泥对COD、NH_4~+-N的去除率分别下降至60%和70%左右,EPS组分发生明显变化,运行稳定前期,颗粒污泥对RH的去除率可达90%以上,而后期仅为70%。     

处理酒精废水的UBF反应器酸化问题及重新启动

以某酒精厂的酒精废水处理工程为对象,分析导致UBF反应器酸化的原因,探讨UBF反应器酸化后的恢复措施。工程运行表明,反应器内酸化后表现为pH值下降、COD去除率降低、VFA值升高、产气率减少并有大量污泥上浮,采用好氧出水回流洗出反应器内大量的挥发酸,可使酸化后的UBF反应器较快恢复正常运行。     

ABR处理低浓度有机废水的启动方式研究

对ABR处理低浓度有机废水的启动方式进行了试验研究.结果表明:固定HRT、逐步提高进水COD浓度的启动方式,可使ABR反应器于90 d内完成启动,其对COD的去除率达到80%,系统运行较稳定,但污泥颗粒比较松散;而固定进水COD浓度、缩短HRT的启动方式,49 d就可使ABR对COD的去除率达到80%,且污泥颗粒化程度较高.     

两相厌氧工艺处理高盐纤维素醚废水的研究

采用接种特定污泥的两相厌氧反应器处理高盐纤维素醚废水,重点考察了启动过程及其处理效果。试验结果表明,当产酸相的HRT为18 h时,其所能承受的最大容积负荷为8.18kg/(m3.d),此时其对COD的去除率为20%左右;当产甲烷相的HRT为24 h时,其所能承受的最大容积负荷为5.5 kg/(m3.d),此时其对COD的去除率为35%左右;产甲烷相对COD的去除率与产酸相出水的酸化度呈显著正相关。在产酸相进水COD为6 000 mg/L、产甲烷相进水pH值为7的条件下,当产酸相进水pH值为6、HRT为18 h及产甲烷相的HRT为48 h时,系统的处理效果较佳,出水COD为1 800 mg/L,对COD的总去除率可达70%左右。     

间歇膨胀水解工艺处理综合城镇污水的研究

采用间歇膨胀水解工艺处理综合城镇污水,在水力停留时间(HRT)为8.5～16.5 h条件下,考察了反应器内污泥浓度、对COD和SS的去除率及B/C值的变化情况.结果表明:在进水COD为900～l300 mg/L、SS为500～800 mg/L的条件下,反应器内污泥浓度>10 g/L,且在1～4 m高度范围内污泥浓度与反应器高度呈线性关系;当HRT<13.5 h时对COD的去除率<20%,当HRT>13.5 h时对COD的去除率>25%;B/C值的变化与COD去除率的相反,当HRT为8～9h时B/C值的增加幅度最大,当HRT>13.5 h时B/C值的增幅迅速变小;对SS的去除率>65%.水解出水经接触氧化/混凝沉淀工艺处理后,COD、pH值、NH<,3>-N、TP分别为95.3 mg/L、8.27、6.27 mg/L、0.39 ms/L,完全满足企业提标后的排放要求.     

改良UASB处理玉米酒精废水的启动研究

采用改良UASB处理玉米酒精废水,研究了启动期间对COD的去除效果,并分析了容积负荷、pH值、碱度、出水VFA和颗粒污泥形态的变化,以期为玉米酒精废水的处理提供运行参数。接种污泥采用厌氧絮状污泥,在中温条件下运行54 d后完成启动,当改良UASB的容积负荷为4.77 kgCOD/(m3.d)时,对COD的去除率>70%。随着容积负荷的提升,对有机物的去除率均呈先下降后上升的趋势,出水VFA浓度呈先上升后降低的趋势,对碱度和pH值则影响不大;启动完成后颗粒污泥粒径为2～3 mm,密实且有弹性。     

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。     

有机负荷对ABR运行性能的影响

就有机负荷对ABR系统的pH、出水COD、VFA、污泥浓度的影响进行了研究,结果表明:1#格室为冲击负荷的缓冲区,必须控制其pH>6.0,产生以乙酸为主的VFA,1#、2#格室在COD的降解过程中起主要作用;VFA沿各格室逐级降低;产气量随负荷提高逐渐增大;1#、2#格室的污泥浓度明显偏低,3#、4#格室污泥浓度逐渐升高。若以总共降解的COD(包括还原最终产物中的COD)为基础表示产率系数Y值时,在试验条件下各格室污泥的Y值分别为0.02、0.024、0.03、0.032g细胞COD/gCOD;若以微生物实际利用的COD为基础表示总产率系数Y值则为0.16g细胞COD/gCOD。     

微量元素对ABR发酵产氢产甲烷的影响

为构建厌氧折流板反应器(ABR)发酵联合产氢产甲烷系统,考察了微量元素对ABR系统前端格室发酵产氢、后端格室发酵产甲烷的影响。在进水COD为6 000 mg/L、碱度为1 900 mg/L的条件下,当未投加微量元素时,系统对COD的去除率为51%,产氢能力为0.46 m3/(m3.d),产甲烷能力为0.68 m3/(m3.d),四格室的厌氧污泥脱氢酶活性均较低;而在相同运行条件下,当投加微量元素后,系统对COD的去除率提高到62%以上,产氢能力为0.37 m3/(m3.d),产甲烷能力达到1.66 m3/(m3.d)。研究表明,投加微量元素可有效刺激ABR发酵联合产氢产甲烷系统中厌氧污泥的活性,由于ABR中产甲烷菌等耗氢菌群活性的增强导致发酵产氢作用受到抑制,但产甲烷活性的进一步增强,使系统的处理效能得到明显提高。     

二次启动法培养无凝结核的硫酸盐还原颗粒污泥

采用自制EGSB反应器,通过二次启动法培养无凝结核的硫酸盐还原颗粒污泥。第一阶段为非硫酸盐还原培养阶段,在进水有机负荷为10.20kgCOD/(m3.d)、碱度为3000mg/L、回流比为3.6∶1时,可初步培养出厌氧颗粒污泥,其以黑色为主,直径为1～2mm,此时对COD的去除率可达90%以上,出水pH值稳定在6.5～7.5之间,ORP值为-250mV左右;第二阶段为硫酸盐还原阶段,在保持其他条件不变的情况下添加1000mg/L的硫酸盐,成功培养出硫酸盐还原颗粒污泥,EGSB反应器对COD和硫酸盐的去除率均稳定在70%左右,出水中的硫化物含量为25mg/L、pH值为6.8～7.5、ORP值为-300～-350mV。硫酸盐还原颗粒污泥呈深黑色、椭球状,无凝结核,生长有大量微生物,以杆菌及弧菌为主,粒径主要分布在2～3mm的范围内。