新型厌氧反应器处理造纸黑液酸析废水的效能及功能菌群落分析

采用自行设计的新型厌氧反应器处理造纸黑液酸析废水,并基于FISH技术及其它常规手段,对运行期间反应器内的处理效能、厌氧颗粒污泥比产甲烷活性、功能菌群落之间的变化关系进行了分析探讨。经过71天的运行,最终进水COD为8700mg/L,COD去除率为49.46%,水力停留时间为37.38h,容积负荷为5.59 kg COD/(m3·d),污泥最大比产甲烷速率达到355.36 m LCH4/(d·g),食丁酸盐产氢产乙酸菌相对丰度为(79.87±0.77)%,比运行开始时提高了50.87%,产甲烷菌相对丰度为(81.08±1.36)%,提高了26.39%,耗氢产乙酸菌相对丰度为(19.51±1.09)%,提高了2.14倍。证明新型厌氧反应器对厌氧污泥的颗粒化有显著效果,对黑液等高浓度高毒性废水有良好处理效能。     

IC厌氧反应器处理造纸废水的颗粒污泥性质的研究

采用IC厌氧生物反应器处理造纸废水,研究了颗粒污泥的特性。结果表明:采用高负荷、高进水浓度的启动控制条件,经历22天的启动运行,IC反应器的容积负荷为10kgCOD/m3·d,COD去除率达到70%的水平。容积负荷在15~20kgCOD/m3·d,进水上流速度为3.5~4.8m/h时,COD的去除率仍可稳定在70%左右。随着运行时间的增加,IC反应器中颗粒污泥粒径变大,比重增加;厌氧颗粒污泥VSS/TSS的比值增至90%;比产甲烷活性增至450.8mLCH4/gVSS·d;沉降速度达到45.6~112.5m/h,平均沉降速度提高44.4%。     

Fe(Ⅱ)、Se(Ⅵ)对厌氧处理APMP废水及微生物群落演化的影响

本研究以碱性过氧化氢机械浆(APMP)生产废水为研究对象，采用2套实验室厌氧反应器装置(对照组R1、实验组R2)，研究微量元素铁(Fe(Ⅱ))和硒(Se(Ⅵ))对厌氧反应器运行性能和微生物群落演化的影响。结果表明，当2套厌氧反应器的容积负荷从3.3 kgCODCr/(m3·d)逐渐提高到16.0 kgCODCr/(m3·d)时，R2中CODCr平均去除率达(78±4.5)%,R1中去除率仅为(67±6.4)%；挥发性脂肪酸(VFA)与碱度(ALK)比值显示R2相似文献   

改进型AGSFB处理麦草制浆中段废水

用改进型AGSFB(厌氧颗粒污泥流化床)处理麦草制浆中段废水,在常温(23±3)℃条件下,研究讨论HRT、回流比以及上升流速、容积负荷等因素对中段废水处理的影响。在停留时间为20h、回流比为5:1、上升流速为2.3m·h-1、容积负荷为0.92kgCOD·(m3·d)-1的条件下,CODCr、色度的去除率分别为53%、40%,可以有效地去除麦草浆中段废水的COD和色度。     

酸析黑液厌氧生物处理效果研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器对酸析黑液进行处理,分析了酸析黑液的厌氧可生化性(BD),重点研究了不同COD容积负荷和硫酸盐容积负荷下,反应器对COD和硫酸盐的去除效果,系统p H值、氧化还原电位(ORP)和甲烷产率的变化,反应器内污泥胞外聚合物(EPS)中蛋白质和多糖含量的变化以及污泥表面Zeta电位的变化,并结合扫描电镜观察酸析黑液厌氧处理前后污泥的形态特征。结果表明,该酸析黑液的厌氧可生化性较好,BD为85.07%。反应器随着进水COD容积负荷的增加,COD去除率先上升后下降。随着进水硫酸盐容积负荷的增加,硫酸盐去除率逐渐增大。当CODCr容积负荷为2.00 kg/(m3·d)时,CODCr去除率最大值在49%;当硫酸盐容积负荷提高到12.91 kg/(m3·d)时,硫酸盐去除率上升至42%左右。系统p H值随着COD容积负荷的增加而降低,ORP随着COD容积负荷的增加而降低,最后稳定在-430 m V左右,产甲烷速率随着COD容积负荷的增加先升高后降低,最大值为0.225 L/d。进水COD容积负荷的提高使得EPS中蛋白质和多糖含量升高,污泥表面Zeta电位降低,颗粒污泥表层变得紧密厚实。     

UASBFB反应器处理纸浆黑液的研究

采用UASBFB反应器处理纸浆黑液能有效去除COD。本研究以实际生产的纸浆黑液为研究对象,研究了停留时间（HRT）、原水初始浓度、有机容积负荷以及污泥负荷对处理效果的影响。结果表明：在最佳工艺条件下同,COD去除率可达60%～70%;反应器的容积负荷可达到12 kgCOD/m~3·d）。     

MBR中厌氧氨氧化运行特性及微生态结构

研究了膜生物反应器(MBR)中厌氧氨氧化(Anammox)的运行特性与微生态结构变化.采用含氮模拟废水进行试验,最终获得粒径集中在0.2~1 mm的红褐色厌氧氨氧化颗粒污泥.运行结果显示,厌氧氨氧化菌能够承受的容积负荷达0.245 kgTN/(m3·d);总氮、NH4+-N和NO-2-N去除率分别达到80 %、81 %、91 %.水力负荷冲击试验表明,当HRT从14 h下降到7.9 h时,NH4+-N、NO-2-N去除率相对稳定,分别保持在75 %和85 %左右,厌氧氨氧化仍然能够稳定进行.通过末端限制性酶切片断长度多态性(T-RFLP)试验发现,反应器运行完成后微生物呈多态性分布,优势菌突出,其中起Anammox作用的菌属主要为planctomyce、pirellula、gemmata、pseudomonas,这为厌氧氨氧化运行过程中微生物群落结构变化提供理论依据.     

厌氧颗粒污泥的结构及驯化培养

厌氧颗粒污泥是水解酸化菌、产氢产酸菌和产甲烷菌,在UASB或IC厌氧反应器内,在水力剪切力、胞外多聚物和金属离子等的综合作用下,各细菌相互絮聚而形成的生物菌群。这些细菌相互依存形成一条食物链,将污水中的污染物分解、消耗并转化成甲烷,使污水中的污染物质减少。在厌氧污泥的颗粒化培养驯化过程中,要控制厌氧反应器内料液的上升速度,以便产生适宜的水力剪切力,促使污泥的颗粒化;同时,还要控制好温度、碱度和COD等条件。     

EGSB与UASB反应器快速启动及调试对比

研究了膨胀颗粒污泥床(EGSB)的快速启动及其特性,并与上流式厌氧污泥床(UASB)进行了比较。研究结果表明:UASB反应器的启动完成需要45 d,COD最大容积负荷为5 kg/(m3.d),CODCr去除率为80%,EGSB反应器的启动可在25 d内完成,COD容积负荷可达8 kg/(m3.d),CODCr去除率大于90%。在EGSB的启动过程中,颗粒污泥性质变化明显,其平均直径由0.88 mm增加到1.25mm,比产甲烷活性是接种前的4倍。     

有机负荷对CSTR-UASB两相厌氧系统的影响

采用连续流CSTR-UASB两相厌氧反应装置,CSTR以人工配制的红糖水作为发酵底物,其液相末端产物作为UASB的反应底物,污水处理厂剩余污泥作为反应器的启动污泥,反应器实现稳定运行（CSTR为乙醇型发酵）后,在其它参数不变的情况下,通过改变有机负荷,研究其对CSTR-UASB两相厌氧系统的影响.有机负荷从12 kg/（m^3·d）提升至32 kg/（m^3·d）的过程分为六个阶段,结果表明厌氧活性污泥产氢能力持续升高,在有机负荷为32 kg/（m^3·d）时,最大产氢量为12.8L/d,较初始有机负荷12 kg/（m^3·d）时提高了71.9％;产甲烷量随有机负荷的升高先增大后减小,在有机负荷为24 kg/（m^3·d）时,最大产甲烷量为18.5L/d;当有机负荷提高至28 kg/（m^3·d）时,总COD去除率达最大值72％.因此,CSTR-UASB两相厌氧系统对红糖废水具有较好的降解效果,同时能源回收效率较高.     

循环式活性污泥法（CASS）处理农药废水实验研究

运用CASS反应器进行农药废水处理的实验研究,分析了污泥回流比、进水历时、CASS池各区比例、有机负荷对CASS反应器工作性能的影响。结果表明：农药废水处理好氧段运用CASS处理,进水-曝气17h、沉淀3h、排水1h、闲置3h,排水比30％,回流比50％,生物选择区、兼氧区、主反应区的比例为1：1：10,在污泥负荷0．33kgCOD／（kgMLSS·d）到O．86kgCOD／（kgMLSS·d）范围,COD去除率〉82％,氨氮去除率〉80％。     

IC反应器-曝气生物滤池处理蔗渣堆场喷淋废水

IC反应器-曝气生物滤池是高效的厌氧-好氧反应器,利用其处理废水的结果表明:蔗渣堆场喷淋废水首先经过IC反应器处理,水力停留时间(HRT)4～5h,CODCr容积负荷15～25 kg/(m3·d),产气率达到去除每千克CODCr产沼气0.42m3,CODCr去除率86%,BOD5去除率90%;经曝气生物滤池处理,当CODCr容积负荷为6 kg/(m3·d)、水力停留时间(HRT)2.5 h时,CODCr、BOD5的出水浓度分别为159mg/L、38 mg/L.     

两相厌氧消化工艺处理稻草右灰法半化学制浆废液的研究

本文对两相厌氧工艺处理稻草石灰法蒸煮废液进行了研究。产酸相为有效容积5.51的普通上流式反应器,甲烷相为有效容积19.51的UASB。系统温度35℃。当进水COD浓度为11.7gCOD/1～14.0gCOD/1时,负荷可达8.3gCOD/1·d～10.0gCOD/1·d,此时的COD去除率达76％～80％。又当进水COD浓度为20.7gCOD/1时,负荷可达14.0gCOD/1·d,此时的去除率仍达69％。水力滞留时间约1.48～1.66天,所产沼气中含CH_4约70％。去除每克甲烷约产沼气0.41。无论产酸相还是甲烷相都可培养出颗粒污泥,系统对负荷的冲击有较强的耐受能力。     

三阶段厌氧反应器3S-AR处理杨木P-RC APMP废水试验研究

随着工业装备水平的提高和工艺技术的进步,制浆造纸行业的单位产品耗水量在逐年减小,排放废水的浓度越来越高。厌氧处理技术近些年得到了广泛的应用,厌氧生物技术也成为研究的热点之一。(3S-AR)是在吸收近年出现的分阶段多相厌氧反应器技术(SMPA)优势的基础上研制的一种三阶段厌氧反应器,对其处理杨木化机浆废水的性能进行了研究,结果表明:在容积负荷15-25g COD/l·d的范围内,废水经反应器处理后,COD去除率稳定保持在75%以上,当容积负荷在25-28g COD/l·d时,COD去除率仍能保持在70%以上;水力停留时间是3S-AR反应器的COD去除率的重要影响因子之一。3S-AR反应器比UASB具有更多的处理负荷和耐冲击能力,试验也表明,三阶段设计实现了生物相的分离。     

中低温下IC反应器对OCC废水处理及颗粒污泥特性研究

在运行温度为9～28℃的条件下用葡萄糖废水做基质启动IC反应器,实现厌氧颗粒污泥的快速培养,然后通过＂人工配水＋OCC造纸废水＂的进水方式,逐步提高造纸废水的配比,驯化颗粒污泥,并研究了IC反应器内颗粒污泥处理降解OCC废水的特性。结果表明：在驯化阶段,控制HRT=8h不变,反应器的污泥量发生变化,SS由8.57g/L减少到7.84g/L,VSS由7.02g/L增加到7.18g/L,VSS/SS由81.9%变为91.6%。在稳定运行阶段,通过改变HRT来调节容积负荷,运行结束时,HRT减少到4.8h,COD的去除率最终能稳定到75%以上,对OCC废水有较好的处理效果。颗粒污泥长势良好,0.3～1.5mm中间粒径的颗粒污泥达到56.73%,极大粒径1.5～2.45mm的颗粒污泥占到7.07%。     

改进型内循环厌氧反应器处理造纸废水的调试

利用改进型IC厌氧反应器在常温下处理造纸废水,经过2个月的调试,反应器启动成功形成内循环,再经过15天的提高负荷,反应器达到设计负荷12kgCOD·(m3·d)-1。进水COD稳定在10000mg·L-1左右,出水的COD在1400mg·L-1左右,出水VFA在5mmol·L-1以下,上流速度约为4m·h-1,HRT约为36h,生成的气体用来发电,目前理论上每天可发电约为6000kW·h。     

厌氧氨氧化颗粒反应器的快速启动研究

厌氧氨氧化菌较长的倍增时间导致了厌氧氨氧化颗粒反应器启动慢,作者采用上流式厌氧污泥床(UASB)对厌氧氨氧化颗粒反应器的快速启动进行了试验研究。以人工配水作原水(TN=200 mg/L、pH=7.5~7.8)、以常温放置的厌氧氨氧化颗粒污泥为种泥,在33~35℃条件下,通过水力停留时间的缩短,经过68 d的运行,成功启动厌氧氨氧化反应器,氨氮、亚硝酸盐氮消耗量与硝酸盐氮生成量之比为1∶1.08∶0.26。反应器运行稳定高效,在水力停留时间为4 h、有机负荷为1.2 kg/(m3.d)的条件下,NH4+-N和NO2--N的去除率分别为90%、99%。培养过程中,颗粒污泥颜色逐渐由黑色变为红棕色,所形成颗粒污泥具有极好的沉降性能,沉降速度达20~78 m/h。     

生物产氢过程中厌氧污泥耐酸响应的生物化学机制

生物质厌氧发酵产氢过程中积累的大量酸性物质,会对厌氧微生物产生抑制作用,进而制约氢气的持续产生。作者采用不同浓度丁酸对污泥进行胁迫,结果表明:当丁酸胁迫质量浓度为6g/L时,污泥厌氧发酵过程中丁酸、乙酸以及氢气产量最高,分别达到1 071mmol/mol,462mmol/mol和3 690mL/mol,比对照组分别提高了110%,54%和65%;此外,产氢过程中谷氨酸脱羧酶(glutamic acid decarboxylase,GAD)、脱氢酶以及DNA总量活性最高达到11.6μmol/(g·TS·h),6 982.12μg TF/(g.TS.h),14.72ng/mL,相对于对照组分别提高了48%,50%,10.7%;同时,经过酸胁迫后,厌氧污泥胞外聚合物(extracellular polymeric sub-stances,EPS)含量有明显提高,与空白对照组相比松散型多糖和蛋白质以及紧密型多糖和蛋白质分别提高了147%,34.8%,35%,21.6%。因此,适宜浓度的丁酸胁迫可激发厌氧污泥的相关耐酸响应机制(Acid tolerance response,ATR),进而提高污泥的耐酸性能,并最终提高厌氧产氢效率。     

IC反应器处理制浆废水的新探索

将硫酸盐法(KP)苇浆稀黑液与碱性过氧化氢机械浆(APMP)制浆废水按一定比例混合,用IC反应器进行厌氧处理。结果表明:APMP废水和KP法苇浆稀黑液按一定比例混合后进行厌氧处理是可行的,在36℃±1℃的条件下,容积负荷为12～15kgCOD/m~3·d时,COD_(Cr)的去除率为65%左右,BOD_5的去除率在85%左右,产气率为0.40～0.42m~3/kgCOD_(Cr)。     

高通量测序对不同工艺厌氧处理下污泥微生物的群落分析

为研究工业废水处理领域IC厌氧反应器和水解酸化池工艺处理下污泥微生物群落结构,本研究通过Illumina Mi Seq平台对不同工艺厌氧污泥16S r DNA高变区V3～V4区进行测序分析。水解酸化池污泥中优势菌群为变形菌门(Proteobacteria),而IC反应器颗粒污泥里主要的优势菌门主要为拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes),变形菌门(Proteobacteria)所占比例大幅降低,推测在厌氧处理废水过程中致病菌大幅减少,IC反应器对该水质有显著的微生物净化作用。此外,IC反应器污泥中出现一定比例的古生菌门(Archaea),产甲烷菌较为活跃,且在运行过程中形成了特定的菌群结构,所占比例较稳定,利于反应进行,可在IC反应器处理毛皮废水厌氧产甲烷体系的微生物快速构建及优化方面提供理论指导。