基于淀粉共基质厌氧生物处理PVA废水

聚乙烯醇(PVA)是常用的上浆原料,可生化性极低。采用淀粉为共基制,对螺旋对称流厌氧反应器处理PVA废水效能以及共基质与PVA最佳浓度比进行了研究:淀粉浓度:PVA浓度为1.875:1时,COD和PVA去除率最高,可达55.2%和46.8%;HRT分别为92 h、74～47 h和41～35 h时,COD平均去除率分别为79.7%、59.9%和58.2%,相应PVA平均去除率由30.9%缓慢降至26.2%,再迅速降至19.1%;厌氧生物法处理PVA废水时,缩短HRT至47 h以上,PVA去除率下降缓慢;SSSAB运行期间未出现酸化现象,能长期稳定运行。     

基于控制核回归的多帧图像超分辨率重建

针对多帧图像超分辨率重建问题,本文提出了一种基于控制核回归的重建方法.该方法先对低分辨率图像序列进行亚像素配准,再利用控制核回归进行非均匀插值得到高分辨率图像的初始估计,然后通过迭代控制核回归进行进一步的鲁棒估计,最后经过全变差正则化图像复原得到高分辨率重建图像.本文针对模拟图像序列及真实视频图像序列进行了对比实验,结果表明本文方法不但可以较好地保持图像中的细节信息,而且有较好的去噪能力,能够有效地提高图像重建质量.     

厌氧内循环反应器的结构、应用与优化

厌氧内循环（IC）反应器是第三代厌氧反应器的典型代表之一,具有容积效能高、节省能源、占地面积小、高径比大等特点,近年来逐渐在我国高浓度有机废水处理领域崭露头角。本文阐述了IC反应器的结构原理和水力特性,其结构相当于两个升流式污泥床（UASB）反应器串联,并具有内循环结构,水力特性包括升流速度和系统压降两个重要参数;概述了IC反应器的启动,其启动周期一般为3~6个月,增加污泥浓度可实现快速启动;介绍了IC反应器的底物抑制特性,其表现出一定氨氮耐受性;综述了该反应器的工程应用,论述了其在畜禽类高氨氮废水的处理潜力,并提出了IC反应器结构与工艺的优化方向。     

超高效厌氧生物反应器床层能量耗散率

为指导超高效厌氧生物反应器的功率匹配和操作优化,加速反应器工程化开发,通过向反应器床层分别投加1 500、2 500和3 500 mL厌氧颗粒污泥,采用质量分数为0.5%的稀硫酸溶液模拟进料,采用化学反应生成CO₂(饱和NaHCO₃+稀硫酸)模拟生物产气,研究了反应器床层处于固定态、流化态和输送态时的能量耗散特征,建立了床层处于固定态和流化态时的能量耗散模型.试验结果表明：所建模型的模拟值与实测值吻合较好,可用预测同类高效厌氧反应器床层能量耗散率;床层处于固定态、颗粒结团状态、液固两相流化态以及气液固三相流化态的最大能量耗散率分别为0.143、4.449、2.173和11.132 W/m³.其中,最大值11.132 W/m³是超高效厌氧反应器功率匹配的重要依据.     

厌氧膨胀颗粒污泥床反应器的国内研究与应用现状

厌氧膨胀颗粒污泥床(expanded granular sludge bed,EGSB)反应器作为第三代厌氧反应器的典型代表,相比于上流式厌氧污泥床(UASB)反应器具有更高的容积负荷和抗冲击性能,且其还有占地小以及可产生沼气能源等优点,因而被广泛应用于多种高浓度有机废水处理。本文介绍了EGSB反应器的结构原理与运行流程;统计分析了近些年国内EGSB反应器的相关文献及其由小试到工程化的发展历程;概述了EGSB反应器在甲烷化、厌氧氨氧化(ANAMMOX)、生物制氢、同步脱氮除硫方面的研究进展;综述了产甲烷EGSB反应器与生物膜法、序批式活性污泥法和传统活性污泥法等工艺联用的工程应用现状,指出这些工艺均表现出良好的单体去除效果和较理想的整体去除效果,且EGSB反应器在与新兴技术的耦合上也表现出较好的前景。     

螺旋对称流厌氧反应器常温下的运行特性

螺旋对称流厌氧反应器（SSSAB）的最高有机负荷能在中温条件下（35℃）可达361.5kgCOD/（m³·d）,然而在常温条件下（10～30℃）其运行性能及污泥特征尚不明确,需进一步探究。以分段组合式厌氧反应器（TCAB）和升流式厌氧污泥床反应器（UASB）为参比,在常温下,以相同的操作条件研究了SSSAB的运行性能和污泥特征。实验结果表明：SSSAB的COD平均去除率（88%）高于TCAB和UASB（80%和78%）,SSSAB的一级反应动力学常数为5.4d^-1,高于TCAB的3.6d^-1和UASB的2.2d^-1。SSSAB内颗粒污泥宏观上相比于TCAB及UASB轮廓清晰、黑亮密实,且SSSAB颗粒污泥表面微观上较为粗糙,存在许多孔道。SSSAB颗粒污泥的胞外聚合物（EPS）总量高于TCAB及UASB,为底物的质量传递创造了条件,SSSAB颗粒污泥EPS的蛋白质（PN）/多糖（PS）较低,更有利于维持高污泥强度和优良的沉降性能。相比于UASB,SSSAB厌氧颗粒污泥凝聚性的分布更优,且其凝聚性波动更小。     

生物膜颗粒流态化与有机质降解行为

生物膜颗粒的流态化行为与有机质降解行为对提升生物流化床反应器的高效性和稳定性具有重要作用。探讨了好氧三相流化床反应器的颗粒流型、颗粒混合、颗粒团聚、生物膜颗粒化、生物膜颗粒对有机质的吸附氧化以及生物膜颗粒的传质-反应等行为特征,提出了通过合理选用载体、合理设置反应器内构件以及采用细胞固定化技术等强化生物膜颗粒行为的措施。     

一种基于连通域分析的卡片指纹图像分割算法

十指指纹卡片捺印是公安部门采集指纹的常用方式.随着自动指纹识别系统(AFIS)的广泛使用,如何快速有效地对卡片指纹进行数字化是一个重要的问题.针对此问题,本文提出了一种基于连通域分析的卡片指纹图像分割方法.对于扫描得到的卡片图像,先进行预处理以获取候选指纹区域,然后通过连通域分析得到有效指纹区域,最后进行指位匹配.在大量指纹卡片上的测试结果表明,该方法能够快速有效地分割出十指指纹图像,非常具有实际应用价值.     

有效碱度对螺旋式自循环厌氧反应器性能的影响

采用模拟废水研究了有效碱度对螺旋式自循环(SPAC))厌氧反应器运行性能的影响.结果表明,SPAC厌氧反应器的最大容积负荷为53.0 g/(L·d),化学耗氧量(CDD)去除率为84.2%,容积负荷承载力为44.6 g/(L·d),容积沼气产率为21.50 L/(L·d).在最佳工况下,碱度供给速率为9.6 g/(L·d).碱度消耗速率为4.8 g/(L·d),有效碱度为1 000 mg/L.进水碱度与进水COD之比为0.19,出水碱度与挥发性有机酸(VFA)之比(ALKout/VFA)为1.75,消耗碱度与去除COD之比为0.10.     

超高效厌氧生物反应器床层膨胀行为的研究

采用厌氧颗粒污泥和实验室模拟产气,系统研究了超高效厌氧生物反应器的床层膨胀行为.以床层膨胀率、最大污泥量和最大泥水接触时间作为膨胀行为表征参数,分别建立了固定态、流化态和输送态行为模型,模型计算值与试验值吻合较好.固定态时,ul≤0.45 mm·s~(-1),床层膨胀率为0,最大污泥量为4 867 mL (床层有效体积为7 850 mL),最大泥水接触时间逐渐逼近 860 s (HRT最大值为2 222 s);流化态时,0.45 mm·s~(-1)＜ul≤6.88 mm·s~(-1),床层膨胀率、最大污泥量和最大泥水接触时间分别为5.28 %～255.69 %、1 368～4 559 mL和104～732 s (HRT范围为145～2 222 s);输送态时,ul＞6.88 mm·s~(-1),颗粒污泥洗出床层.反应器高效稳定运行时,床层处于流化态,其床层膨胀率、最大污泥量和最大泥水接触时间分别逼近160 %、1 860 mL和104 s.