序批式生物膜(SBBR)法和SBR法的对比研究

在序批式活性污泥(SBR)反应器中填充弹性立体填料,形成序批式生物膜反应器(SBBR),对SBBR和SBR去除CODCr和NH3-N的效果进行对比研究。结果表明:SBBR对CODCr,NH3-N及浊度的去除效果均高于相同试验条件下SBR,特别是在反应温度较低时,SBBR出水水质优于SBR。     

炼油催化剂废水冲击下短程硝化SBBR工艺性能研究

炼油催化剂废水因NH_3-N含量高、含盐量高并且水质波动大,导致常规水处理工艺出水不稳定。采用短程硝化SBBR工艺,分别研究NH_3-N、高盐和高pH冲击下SBBR和SBR的性能差别。结果表明,曝气时间为8 h,进水NH_3-N质量浓度为150 mg/L时,SBBR耐NH_3-N冲击极限在300 mg/L左右,比SBR抗NH_3-N冲击能力提升50%;当含盐量在5~50 g/L之间变化时,SBBR和SBR的耐盐冲击极限都在25 g/L左右,含盐量继续升高时,短程硝化反应依然存在,但受到抑制;pH值在8.0~11.5之间变化时,SBBR耐pH冲击极限为10.5,此时SBR耐pH冲击极限为10.0。     

二次流场促进高浓度颗粒污泥体系的传质效率

将提供特定流体动力条件(二次流)的SSBR反应器和普通向上流SBR反应器进行对比,试验分析氧传质性能、降解性能和颗粒污泥形态,研究高浓度颗粒污泥体系中,优化的流体动力条件-二次流对氧传质效率的影响以及由此引起的种群分布变化.结果表明,SSBR反应器的氧传质速度更快,稳定运行的SSBR反应器能维持更高的溶解氧,有利于提高颗粒污泥内部的溶解氧渗透能力,对颗粒污泥中心区域的营养供给充分,颗粒污泥内部微生物不易老化,有利于颗粒污泥体系的稳定和强化有机物的降解效率.     

页岩气压裂返排液的序批式生物膜处理研究

以页岩气压裂返排液为研究对象,采用序批式活性污泥反应器(SBR)和序批式生物膜反应器(SBBR)2种方式进行驯化试验。试验结果显示:SBBR具有耐冲击能力强及运行稳定的优点,可用于页岩气压裂返排液的处理。SBBR不仅对COD有良好的去除效果,对SS、石油类以及Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等金属离子也有较好的去除效果。对SBBR微生物菌群解析结果表明,在门水平,丰度最高的是变形菌门(Proteobacteria),在属分类水平,优势类菌群均是目前尚未分离培养的菌属,有待进一步开发利用。     

序批式生物膜法高效脱氮试验研究

文章采用序批式生物膜法对生活污水处理进行试验研究。结果表明：在循环式SBBR反应器中,可以取得较好的脱氮效果。在设定的循环运行周期条件下两个SBBR装置的好氧处理过程对TN的去除量分别占整个运行周期内TN去除总量77.29%和99.4%,实现了高效生物脱氮。     

序批式生物膜法处理低碳城市水高效除磷的试验

针对碳、氮、磷比例失调碳源偏低城市污水,因碳源不足而降低脱氮除磷效率的难题及连续流生物膜法除磷率低的缺点,为提高生物膜的除磷效率,通过构建厌氧/好氧交替运行的序批式生物膜反应器(SBBR),合理调控厌氧和好氧段的运行时间,处理广州地区碳源偏低的城市污水,研究其生物除磷的效果和控制影响因素.结果显示,在无需额外添加碳源的条件下,当进水TP浓度为1.65～7.10mg/L,出水TP浓度可在0.085～0.5mg/L之间,去除率达到90%以上.在此基础上,对SBBR的厌氧和好氧段的工艺特性及控制影响因素进行系统分析,指出厌氧/好氧交替运行的工序是SBBR处理城市污水高效除磷的前提和基础,而确保厌氧磷的最大有效释放是SBBR系统高效除磷的关键.     

序批式生物膜法处理低碳城市污水高效除磷的试验

针对碳、氮、磷比例失调碳源偏低城市污水，因碳源不足而降低脱氮除磷效率的难题及连续流生物膜法除磷率低的缺点，为提高生物膜的除磷效率，通过构建厌氧／好氧交替运行的序批式生物膜反应器（SBBR），合理调控厌氧和好氧段的运行时间，处理广州地区碳源偏低的城市污水，研究其生物除磷的效果和控制影响因素。结果显示，在无需额外添加碳源的条件下，当进水TP浓度为1．65-7．10mg／L，出水TP浓度可在0．085-0．5mg／L之间，去除率达到90％以上。在此基础上，对SBBR的厌氧和好氧段的工艺特性及控制影响因素进行系统分析，指出厌氧／好氧交替运行的工序是SBBR处理城市污水高效除磷的前提和基础，而确保厌氧磷的最大有效释放是SBBR系统高效除磷的关键。     

表面活性物质强化活性污泥系统作用的研究

复合酶、十二烷基苯磺酸钠和蔗糖酯SE13等表面活性物质分别投加到悬浮生长好氧污泥系统中,采用容积氧传质系数、污泥氧利用速率以及污泥脱氢酶活性作为表征参数,通过对比研究各表面活性物质对混合液氧传质过程的作用以及对活性污泥微生物活性的作用。试验发现,在活性污泥混合液中投加十二烷基苯磺酸钠可以提高了容积氧传质系数（KLa）,改善氧传质．但投加十二烷基苯磺酸钠．会降低微生物的脱氢酶活性,而投加蔗糖酯和复合酶则可以提高微生物的脱氢酶活性。     

生物优势菌种对SBBR除磷性能的影响

通过投加聚磷菌与未投加聚磷菌的对比试验,研究投加优势菌种后淹没序批式生物膜法(SBBR)除磷性能。试验结果表明:SBBR反应器中投加生物优势菌种后,厌氧段总磷释放和好氧段总磷吸收的效果明显增加,提高了除磷效率,缩短了停留时间。在填料装填密度为30%,水力停留时间为7h(其中厌氧3h,好氧4h),pH值在6.5～8.5时,进水COD在0.2～1.5kgCOD/m3.d时,投加菌种的反应器中COD和TP去除率均明显高于未投加菌种的反应器,去除效率提高5%以上,反应器对COD和TP的变化具有更强的适应性。     

红豆杉细胞反应器悬浮培养氧传质系数的研究

氧传质系数是表征反应器操作性能的重要参数,是反应器优化设计和放大的关键,植物细胞培养液中的氧传质系数与纯水或模拟溶液有很大差异,必须在实际培养过程中在线进行氧传质系数的研究。为了快速、准确地测量实际培养液的氧传质系数,基于动态法恢复通气后的溶氧质量浓度-时间数据,提出了确定氧传质系数和饱和溶氧质量浓度的新方法,进而测定了10 L通气搅拌反应器中红豆杉细胞悬浮培养过程的氧传质系数,研究了氧传质系数、细胞的摄氧率和细胞的比耗氧速率的变化规律。结果表明:通气量对氧传质系数的影响大于搅拌转速对氧传质系数的影响;随着细胞生物量增加,氧传质系数减少、摄氧率增加,比耗氧速率先增加后缓慢下降;建立了氧传质系数kLa与单位体积的功率输入N3D2和空气表观线速度vS的关联式和氧传质系数kLa与细胞生物量X的关联式。     

Characteristics of nitrogen and phosphorus removal in SBR and SBBR with different ammonium loading rates

Laboratory scale experiments were conducted to study the deterioration of enhanced biological phosphorus removal (EBPR) due to influent ammonium concentration, and to compare the performance of two types of sequencing batch reactor (SBR) systems, a conventional SBR and sequencing batch biofilm reactor (SBBR). Both in SBR and SBBR, the total nitrogen removal efficiency decreased from 100% to 53% and from 87.5% to 54.4%, respectively, with the increase of influent ammonium concentration from 20 mg/l to 80 mg/l. When the influent ammonium concentration was as low as 20 mg/l (C: N: P=200: 20: 15), denitrifying glycogen-accumulating organisms (DGAOs) were successfully grown and activated by using glucose as a sole carbon source in a lab-scale anaerobic-oxic-anoxic (A₂O) SBR. In the SBR, due to the effect of incomplete denitrification and pH drop, the nitrogen and phosphorus removal efficiency decreased from 77% to 33.3% when the influent ammonium concentration increased from 20 mg/l to 80 mg/l. However, in the SBBR, simultaneous nitrification/denitrification (SND) occurred, and the nitrification rate in the aerobic phase did not change remarkably in spite of the increase in influent ammonium concentration. Phosphorus removal was not affected by the increase of influent ammonium concentration.     

氢气和一氧化碳在混二甲苯中的传质系数

在１Ｌ表面进气式高压机械搅拌釜中,采用气体间歇吸收技术,在不同的温度,气体压力下研究了Ｈ２和ＣＯ在混二 的体积传质系数,结果表明,Ｈ２和Ｃ类混二甲苯中的体积传质系数均随温度的升高而升高,随压力增加而增加,而且在桢的温度和压力下,ＣＯ在混二甲苯中的体积传质系数大于Ｈ２的体积传质系数,但数量级是相同的,同时随着搅拌速率的升高,体积传质系数也在增加。     

Study on flammability of montmorillonite/styrene‐butadiene rubber (SBR) nanocomposites

The flammability of montmorillonite (MMT)/SBR nanocomposites, prepared by the technique of cocoagulating rubber latex and clay aqueous suspension, was investigated. Flammability studies, performed on the cone calorimeter, showed that the maximum heat release rate (HRR) of SBR decreased from 1987 to 1442 kw/m² with the introduction of nanoclay (20 phr). This nanocomposite had the lowest mass loss rate and the largest amount of char upon combustion compared with conventional SBR composites with the same clay loading and pure SBR. The permeability properties of MMT/SBR composites were also measured. It was deduced that the lowered permeability was responsible for the reduced mass loss rate and hence the lower HRR. Unfortunately, the oxygen index (OI) of the nanocomposites was not as high as expected. Combination of Mg(OH)₂ and clay was effective for the improvement of both mechanical properties and OI. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 97: 844–849, 2005     

微生物固定化序批式反应器处理腈纶废水影响因素研究

以某大型化纤厂实际腈纶废水为研究对象,构建了填装有纳米凹凸棒复合亲水性聚氨脂泡沫载体的微生物固定化序批式反应器(SBBR),考察了HRT、DO、碱度、外加碳源对反应器处理效果的影响,并确定了最佳工艺参数:1腈纶废水生化处理在HRT为48 h,DO质量浓度为2~4 mg/L时,CODCr、NH_3-N的处理效果较好,更长的72 h对腈纶废水处理效果影响不大;2在HRT为48 h,DO质量浓度为2~4 mg/L时,最佳碳酸氢钠投加量为0.4 g/L,此时稳定阶段出水的CODCr平均质量浓度为318.5 mg/L,NH_3-N平均质量浓度为10.2 mg/L;3黏胶废水作为外加碳源与腈纶废水以实际产生量4∶1进行耦合处理,结果表明,耦合处理对CODCr去除作用不大,而NH_3-N的去除效果显著增加,实际容积去除负荷是理论容积去除负荷的1.58倍,出水NH_3-N的平均质量浓度为0.5 mg/L。     

半弧面斜叶桨的流体力学性能与氧传质特性

氧传质系数是气液搅拌反应器设计的关键参数,研究新型搅拌桨的氧传质性能对气液两相搅拌反应器的强化有着重要的意义。本文实验研究了气体分布器、搅拌转速、气量对氧传质系数、搅拌功耗及气含率的影响,结果表明,氧传质系数随搅拌转速和气量的增加而增加;并建立了氧传质系数与搅拌功耗和表观气速的经验公式,为进一步放大应用提供了基础。采用欧拉-欧拉多相流模型及群体平衡模型对半弧面新型斜叶桨进行了计算流体力学（CFD）数值模拟研究,模拟研究了不同结构、搅拌转速、气量下的流体力学性能和氧传质系数,模拟计算结果与实验值的相对偏差在20%以内;这为研究这一半弧面新型斜叶桨提供了一种可靠的数值模拟方法;优化了半弧面新型斜叶桨的结构,提高了搅拌釜的氧传质效率。     

好氧氨氧化生物膜内氧传质特性及影响因素

采用理论计算和实验测试相结合的方法,对流化床反应器中好氧氨氧化生物膜内溶解氧传质特性及影响因素进行了分析。建立了综合考虑反应-扩散-对流作用的一维模型,计算结果表明:溶解氧所能到达的生物膜厚度受渗流速度等因素的影响;增大渗流速度、扩散系数和进水底物浓度均可以提高膜内溶解氧浓度的最大值。建立了序批式流化床生物膜反应器,获得了高于80%的氨氮转化率,实现了好氧氨氧化生物膜的成功挂膜,获得生物膜厚度为0.1～0.3 mm,采用微电极测试了膜内溶解氧浓度。实验测试和模型计算结果表明,溶氧浓度沿生物膜厚度方向均呈现出抛物线形的不均匀下降趋势,且当扩散系数为2.2×10–4 m2/s和渗流速度为6.0 mm/s时,测试结果和计算数值具有较好的吻合度。     

新型微米曝气设备的研制及其性能

引言 曝气是污水生物处理系统的一个重要工艺环节,其主要作用是向反应池内充氧,保证微生物好氧代谢所需的溶解氧,并保持反应器内的混合和物质传递,为微生物培养提供必要的条件.曝气也是污水生物处理系统中运转费用最高的工艺环节,曝气充氧电耗一般占总动力消耗的60%～70%.