微氧水处理技术的特性及应用研究进展

对于传统的好氧和厌氧而言,微氧水处理技术是在克服好氧反应能耗较大,厌氧反应器对于设备要求较高而出现的。微氧过程中包含的反应有短程硝化和反硝化、同时硝化与反硝化、氧化降解等反应,因此微氧水处理技术可以应用于有机物降解和深度处理。由于显著降低了曝气量,又不需要较高的设备要求,因此又是一种节能的技术。     

二甲醚生产废水的深度处理及回用

采用微氧/好氧/混嵩乏/富氧生物活性炭/UV消毒组合工艺处理二甲醚生产废水.在进水COD为1 095～1 600 mg/L、pH值为5.0～7.0、氨氮为2.1～6.7 mg/L、总磷为1.7～5.4mg/L、SS为100～300 mg/L、色度为40～110倍、LAS为0.31～1.92 mg/L的条件下,混凝沉淀单元的出水水质满足绿化用水要求,富氧生物活性炭处理出水水质满足洗车及景观用水等要求,实现了二甲醚生产废水的零排放,具有良好的经济效益和环境效益.     

微氧条件下硫酸盐还原菌颗粒污泥处理废水中铀(Ⅵ)的实验研究

通过驯化培养得到了以硫酸盐还原菌(SRB)为优势菌属的活性颗粒污泥,研究了微氧条件(氧浓度为0.6~1.0mg/L)下其对废水中U(Ⅵ)的去除性能,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线能谱(EDS)分析了其对U(Ⅵ)的去除机理,采用连续提取法考察了铀在颗粒污泥上的沉积形态。实验结果表明,微氧条件下SRB颗粒污泥结合并转化U(Ⅵ)的过程主要分为两步:初期(前30min)吸附和后期微生物还原沉淀作用,SRB颗粒污泥对U(Ⅵ)的去除率达98.89%。FTIR、SEM和EDS分析表明,颗粒污泥表层上酰胺基、羧基、羟基、磷酸基等均参与了对U(Ⅵ)的沉积,同时Na+、Mg2+等与UO2+2存在离子交换作用。形态分析表明,在颗粒污泥上,铀主要以残渣态形式沉积,生物有效性差,可迁移能力弱,不易造成二次污染。     

焦化废水驯化的EGSB反应器内颗粒污泥产甲烷活性

为了确定处理焦化废水的EGSB反应器快速启动和高效稳定运行的可行性,在22～27℃的环境温度下,稳定进水COD为2 200 mg/L左右,通过逐渐提高焦化废水的添加比例来驯化EGSB反应器内的颗粒污泥,待进水完全为焦化废水后开始微氧曝气,对驯化过程中以及微量曝气后污泥产甲烷活性的变化进行了研究。结果表明:焦化废水会对EGSB反应器内颗粒污泥产生毒性抑制作用,使其产甲烷活性明显降低,与未添加焦化废水时相比,添加比例为100%时产甲烷活性降幅达75.8%。但颗粒污泥真正的产甲烷活性却几乎没有被抑制,当以乙酸钙为基质时产甲烷活性的降幅仅为6.23%。焦化废水对污泥产甲烷活性的抑制是可逆的,随着微生物菌群逐渐适应焦化废水的水质,颗粒污泥的活性又开始恢复。微氧曝气能够明显提高颗粒污泥的产甲烷活性。微氧时污泥的产甲烷活性比厌氧时提高了32.2%,对COD的去除率也由58%提高到了87.4%。     

IC反应器在微氧条件下的运行特性研究

采用人工合成废水对IC反应器在微氧和厌氧条件下去除COD的效果、沼气产量、出水VFA、颗粒污泥粒径分布及颗粒污泥浓度等进行对比试验研究.结果表明:在进水COD分别为1 000、2 000、2 600、3 300、4 000 mg/L时,与厌氧相比,微氧时(溶解氧控制在0.5～1.0 mg/L)对COD的去除率分别增长了4.0%、4.0%、2.6%、1.5%、0.9%,沼气产量分别增长了160.0%、137.0%、78.0%、90.5%、50.9%;两种条件下的出水VFA均在200 mg/L以下,但与厌氧相比,微氧的出水VFA值更低、波动更小、变化更平稳;微氧时颗粒污泥的MLSS减少了3.6%,而MLVSS/MLSS值增长了0.6%,表明颗粒污泥的活性增强.     

微氧条件下培养AOB-Anammox颗粒污泥

采用絮状硝化污泥和厌氧氨氧化颗粒污泥为接种污泥,利用膨胀颗粒污泥床反应器,在微氧曝气条件下,培养自养脱氮(氨氧化AOB-厌氧氨氧化Anammox)颗粒污泥.在无机高氨氮进水条件下,维持反应器运行58 d,成功培养出AOB-Anammox颗粒污泥.在模拟生活污水条件下,颗粒污泥脱氮效果稳定,氨氮和总氮去除率最高可达92.3%、71.2%,平均总氮去除负荷达1.237 kg·N/(m~3·d).SEM及FISH结果表明:AOB-Anammox颗粒污泥微生物组成以2种菌群为主,AOB细菌密集排布于颗粒污泥表面,Anammox细菌均匀分布在颗粒污泥内部.     

纳米磁粉对处理制浆中段废水驯化微氧活性污泥的影响

本实验采用共沉淀法制备了Fe_3O_4纳米磁粉,研究Fe_3O_4纳米磁粉对处理制浆中段废水驯化微氧活性污泥的影响。结果表明,投加Fe_3O_4纳米磁粉对废水的处理效果及污泥的理化特性均优于未投加纳米磁粉的空白组;当纳米磁粉投加量为1.0 g/L时,经55天的驯化,废水CODCr去除率达到80%左右,而未投加纳米磁粉的废水CODCr去除率不到70%;驯化后污泥具有良好的理化特性,污泥浓度(MLSS)为3.86 g/L,污泥体积指数(SVI)稳定在70 m L/g左右,PN∶PS值为0.87,明显优于未投加纳米磁粉的空白组。     

沼气微氧发酵过程硫转化及微生物群落

以水稻秸秆与猪粪为原料,探究微氧发酵过程中S元素的转化与微生物群落特征以及通氧量的影响。结果表明,厌氧发酵过程中原料的S元素约有65.7%转化为H2S进入沼气,19.0%进入发酵后的沼液,15.3%残留在沼渣中。微氧条件下,沼液中S2-的浓度(100 mg/L)远低于厌氧条件的250 mg/L,约71.8%的S元素转化为H2S然后被氧化成为S单质和少量SO42-。H2S去除效率随通氧量的增大而增大,当通氧量为11.85 L/m3沼气时,约96%的H2S被氧化脱除。根据高通量测序结果,与厌氧发酵相比,在微氧条件下,沼液中微生物多样性仅有轻微变化,比较稳定;硫氧化菌明显增多,而产甲烷菌无明显变化。较高浓度硫氧化菌的存在,有利于沼气中H2S的及时转化,可减轻H2S对产甲烷菌活性的抑制,从而促进厌氧发酵的进行。     

微氧厌氧处理糖蜜酒精废水的限制因素

研究了膨胀颗粒污泥床(EGSB)在微氧厌氧条件下处理糖蜜酒精废液的效果,确定最佳的氧化还原电位(ORP)、回流比及水力停留时间(HRT)。结果表明ORP为-440 mv、回流比为3∶1、HRT为15 h时,微氧条件下EGSB生物处理系统的处理效果为最佳。在此条件下,COD、SO24-的去除率分别为73.4%、61.3%,出水浓度分别为1 600、185 mg/L。     

降解五氯酚的微氧磁性活性污泥理化特性的研究

以厌氧污泥为种泥,在微磁场、低溶解氧条件下,梯度式加入五氯酚（PCP）驯化污泥,并以不加磁粉的反应器作为对照,考察驯化过程微氧磁性活性污泥的污泥浓度（MLSS）、污泥体积指数（SVI值）及絮凝性能。在整个驯化过程中,有磁粉反应器中微氧活性污泥紧实,絮体较大,MLSS高于无磁粉反应器的,在PCP浓度低于20 mg/L时,SVI值始终保持在45~55 mL/g,沉降性能良好;而无磁粉反应器中污泥松散,SVI值较高。对污泥胞外多聚物（ECPs）总量、蛋白质与多糖比值的测定结果表明,磁粉的加入大大提高了污泥的絮凝性能。