UASB厌氧处理酒精废液的工程应用研究

本文论述通过筛选分离出高适应能力和降解能力的高效优势菌群后,投加到UASB厌氧反应器中进行中温厌氧发酵处理木薯酒精废液。运行结果表明:通过投加筛选驯化高效的厌氧菌群,大大提高其在反应器中处理性能,当系统在调试两个月后,系统达到稳定运行。稳定运行时,COD容积负荷平均为5.4Kg/(m~3·d),COD去除率稳定在95%左右,出水COD在500mg/L以下,日产沼气量在16000m~3左右,沼气甲烷含量在60%以上。     

两相厌氧耦合生物脱硫组合工艺处理糖蜜乙醇废水的性能

采用两相厌氧耦合生物脱硫组合工艺处理糖蜜乙醇废水,在启动和运行过程对各处理单元的效能进行了测定分析。结果表明,当进水COD和SO_4~(2-)负荷提升至18~21 kg/(m~3·d)和0.8~1.1 kg/(m~3·d)时,组合工艺的COD和SO42-去除率可分别达到95%~96%和86%~90%,出水中COD、SO_4~(2-)和硫化物含量分别为6 000~6 500、800~850、750~800 mg/L。从各处理单元的运行效能来看,一级厌氧和二级厌氧对COD去除的贡献率分别为86%和11%,同时两者对硫酸盐去除的贡献率分别为90%和7%;而生物脱硫贡献率较小,均在3%左右。由此可见,一级厌氧的处理效能要显著高于二级厌氧。此外生物脱硫单元在高负荷运行条件下的硫化物去除率较低(30%左右),增加曝气量虽然一定程度上可以增加溶氧以及缓解单质硫在陶粒表面的吸附,但同时也可能会影响生物膜的形成和硫细菌的固定,从而造成微生物大量流失。因此如何保证氧气、底物与硫细菌之间的高效传质将是今后需要进一步解决的关键问题之一。     

CLR厌氧反应器在庆大霉素发酵废水处理中的运行效能

对CLR沼气提升式厌氧反应器处理硫酸庆大霉素发酵废水的工程运行效能进行了研究。结果表明,CLR反应器对硫酸庆大霉素废水具有较好的处理能力,容积COD负荷可达到5 kg/(m~3·d),出水COD稳定在2 700~3 200 mg/L,COD和SS去除率可分别维持在70%和62%左右。在CLR稳定运行过程中,系统p H为7.8~8.3,且VFA质量浓度低于900 mg/L,显示出较好的稳定性。虽然系统的氨氮质量浓度可以达到600~900 mg/L,但是其并未对CLR的处理效能产生显著影响。CLR出水Ca~(2+)质量浓度可稳定在200~300 mg/L,Ca~(2+)的平均截留率为74%。但是较高的进水Ca~(2+)质量浓度会导致污泥钙化,VSS/TSS逐渐下降,且这种趋势在反应器底部表现得更为显著。     

糖蜜酒精废水的两级UASB处理技术研究

研究了两级上流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Bed,UASB)反应器处理糖蜜酒精废水的效果。进水COD负荷为28 kg/(m~3·d)时,污泥中微生物活性受到一定抑制,反应器运行效果变差,但仍能稳定运行。糖蜜酒精废水经稀释后进入一级UASB反应器,一级厌氧出水直接作为二级UASB反应器的进水。试验结果表明,经过两级厌氧消化,废水的COD和硫酸根总去除率分别稳定在65%和88%左右,二级厌氧出水COD浓度为9 000 mg/L左右,硫酸根浓度为300 mg/L。一级厌氧处理对COD和硫酸根的去除贡献较大,去除率分别为45%和70%左右,产气效果也较好,日产气量达到35 L左右,甲烷含量70%左右。出水硫化物浓度随进水硫酸根浓度增加而升高,最终一级厌氧出水达到568.8 mg/L,二级厌氧出水达到720mg/L。MPB电子流所占比重随进水COD负荷提升而增大,最大为85.8%。     

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。     

立体式厌氧/好氧反应池处理垃圾渗滤液的工程应用

介绍了某垃圾焚烧发电厂渗滤液厌氧出水的处理工程,采用立体式厌氧/好氧反应池处理工艺。对反应池启动和调试过程中污染物的去除效果进行了分析。结果表明,当处理负荷为COD 1.8 kg/(m3·d)和NH3-N 0.36 kg/(m3·d)左右时,出水COD和NH3-N质量浓度分别低于1 900 mg/L和180 mg/L,两者去除率分别高达80%和90%左右。经过120 d满负荷运行,反应池展现出较好的抗冲击负荷能力,出水指标均达到设计要求,经过后续MBR处理可以达到3级排放标准。该工程能够有效节约占地面积。     

造纸法烟草薄片废水碳源回收研究

对造纸法烟草薄片生产废水进行厌氧发酵实验,采用HyVAB反应器对其中的有机碳源进行回收。结果表明,造纸法烟草薄片废水具有较高的产沼能力,单位有机负荷沼气产率为449 L·kg~(-1) COD,气体中CH4含量达到52%以上。HyVAB反应器能很好地回收废水中的有机碳源,对有机物的去除效率高且较稳定。在水力停留时间为13.5 h,有机负荷8.71 kg COD·(m~3·d)~(-1),反应温度25～30℃时,反应器单位有机负荷沼气产率为0.36 m~3·kg~(-1) COD,单位容积沼气产率为3.15 m~3·(m~3·d)~(-1),出水COD平均去除率为71.2%。     

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%。     

EGSB厌氧反应器在造纸废水处理中的应用

EGSB(膨胀颗粒污泥床)厌氧反应器广泛应用于食品发酵、啤酒饮料、淀粉味精、造纸化机浆和半化学浆等高浓度可生化性较好的污水处理系统,而用于商品浆造纸废水处理的国内还未见报道。本文以山东某商品浆造纸企业生产废水为研究对象,探索了EGSB厌氧反应器处理商品浆造纸废水的运行情况。结果表明:EGSB厌氧反应器在商品浆造纸废水处理领域得到成功的应用,处理效果好且稳定,COD去除率在70%～80%以上;同时,EGSB厌氧反应器具有较强的抗冲击负荷能力;EGSB厌氧反应器在低温条件下运行良好,在水温低于25℃时,COD去除率依然保持在60%左右;厌氧系统运行后,系统运行成本大大降低,为1.8元/t,且厌氧发酵产生的沼气用于发电,有效实现节能降耗。     

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.     

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.     

规模化糖蜜酒精废液厌氧产沼气启动运行研究与实践

主要研究广西区内为数不多的利用糖蜜酒精废液厌氧产沼气工程启动运行过程。本项目采用有效体积为10万m3的覆盖式厌氧发酵池进行发酵产沼气,接种污泥来自公司的菌种生产基地,在温度为35±1℃,p H为7.0~8.0和HRT为25d条件下连续运行70天,先后经历水力负荷提高期、有机负荷提高期及稳定运行期,成功启动运行厌氧发酵塘。启动运行完成后,COD去除率达到80%,产气率达到0.7m3/kg COD,甲烷含量大于50%。产生的沼气脱硫后输送进锅炉燃烧,沼液制作成生物有机肥灌溉甘蔗地,实现了糖蜜酒精废液的资源化利用。     

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。     

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。     

厌氧内循环反应器处理草浆综合废水

采用厌氧内循环反应器对碱法麦草浆综合废水进行了研究,研究发现,在保持进液CODCr约6000mg/L、HRT为8h、COD容积负荷为18g/(L.d)条件下,采用合成葡萄糖废水及逐步增加综合废水比例的方式对污泥进行驯化,当综合废水比例逐渐提高时CODCr去除率先降后升,最后稳定在63%左右;BOD5去除率为78.0%左右。     

AnMBR处理高脂肪废水的运行特性和污泥性质研究

高脂肪废水是一类性质较为复杂的废水,在传统厌氧处理中面临污泥漂浮和流失问题。采用厌氧膜生物反应器(AnMBR)对高脂肪废水进行处理,考察了其在厌氧消化过程中的运行特性和污泥性质变化。结果表明,采用AnMBR处理高脂肪废水可获得良好的污染物去除效果和强健的稳定性,COD去除效率可达99%,挥发性脂肪酸(VFA)质量浓度低于200 mg/L,然而在后期运行过程中发现消化效率下降。此外,原水中较高浓度的脂肪导致其水解产物-长链脂肪酸(LCFAs)在体系内发生累积,可能对消化效率及污泥性质产生不利影响。进一步监测其污泥性质发现污泥粒径从26.5μm下降至6.5μm,而溶解性胞外聚合物(SMP)质量分数则由47.7mg/g累积至98 mg/g,污泥的相对疏水性从28.2%上升至68.1%,表明污泥性质发生恶化,从而导致了膜过滤性能下降,膜通量从32 L·(m2·h)-1衰减至10 L·(m2·h)-1。皮尔逊相关性测试表明,膜过滤性能与污泥粒径存在显著正相关关系,而与SMP和污泥相对疏水性呈较强的负相关关系。     

酒精沼气双发酵偶联中厌氧沼气的发酵行为

在酒精沼气双发酵偶联新技术中,研究了一级高温(60℃)厌氧消化液(化学需氧量COD20 000 mg/L左右)直接作为酒精发酵配料用水的工艺。结果表明:随着循环批次的增加,厌氧沼气发酵过程中可溶性COD(sCOD)、可溶性总氮(TN)逐步累积;可溶性总磷(TP)和磷酸盐(PO43--P)未见累积;乙酸、丙酸逐步累积但丁酸未见累积。电导率在循环4批之后基本稳定。高温厌氧消化液中累积的乙酸盐、丙酸盐导致了酒精发酵时间的延长。一级高温厌氧消化液再串接第二级中温(35℃)厌氧降解(COD 2 000 mg/L左右),使得双发酵偶联工艺顺利进行。     

厌氧处理宣纸檀皮蒸煮黑液

采用酸化预处理和厌氧折流工艺对宣纸生产中产生的高浓度檀皮蒸煮黑液进行处理研究.结果表明:预处理主要是进行水解和酸化,改善废水水质;厌氧折流反应器(ABR)是处理的主要单元,当进水COD浓度为7 250～8 500mg/L,ABR的水力停留时间为24h,容积负荷为9.2kg COD/(m3@d)时,ABR反应器对COD的去除率超过80%;两相厌氧处理可作为好氧处理的预处理段.     

IC厌氧反应器处理制革废水的启动运行研究

利用IC厌氧技术,以活性污泥产甲烷潜力为指标,评价中试反应器的启动与运行,研究了整个过程中水质参数及运行条件对负荷提升过程中反应器处理性能的影响.结果表明:在进水CODCr 2000 mg/L条件下,IC厌氧反应器具有良好的处理能力,CODCr削减率达50％～60％,沼气产量维持在1.1 m3/d.运行过程中控制pH在...     

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。