催化铁-厌氧微生物耦合技术还原硫酸根的研究

高浓度硫酸根废水直接排入水体会增大水体的盐度,危害水生生物,破坏土壤结构。利用催化铁与厌氧生物耦合技术进行还原硫酸根试验,并与单纯厌氧微生物处理效果对比。结果表明,催化铁的存在能促进SRB还原SO42-,耦合系统比单纯的微生物系统有更大的还原速率和更高的去除率,且更适合较高浓度的SO42-处理。当温度为30℃、pH=7.6时,COD对耦合系统中硫酸盐还原的影响程度不同,当m(COD)/m(SO42-)≤2时,COD越高,还原速率越快,当m(COD)/m(SO42-)>2时,COD对系统还原过程影响很小。     

两级UASB反应器处理制药废水的试验研究

在中温(37±2℃)条件下,采用有效容积为3 L的UASB厌氧反应器处理含高浓硫酸盐的制药废水,采用两级厌氧处理,一级主要脱除SO42-,二级主要去除COD,经过3个月的驯化,水力停留时间为24 h,一级厌氧在COD/SO42-=2.5～3条件下,COD容积负荷可达到9.5 kgCOD/(m3·d),SO42-容积负荷可达到3.6 kgCOD/(m3·d),COD去除率约20%,SO42-去除去除率能达到65%,出水COD/SO42-比值约为7～8;二级厌氧COD容积负荷可达到7.5 kgCOD/(m3·d),COD去除率能达到75%;系统COD总去除率可达到80%,SO42-总去除率可达到65%以上;本试验研究为利用UASB厌氧反应器处理制药废水提供参考依据。     

利用硫酸盐还原菌去除矿山废水中污染物试验研究

以葡萄糖及豆奶粉为碳氮源,采用不控制温度及pH的方式,在厌氧条件下探究不同m(COD)/m(SO42-)、HRT和进水Fe2+负荷对硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水效果的影响。结果表明,在进水pH为3.0左右,水温为26～27℃,进水Fe2+的质量度低于450mg/L,m(COD)/m(SO42-)大于1.5的条件下,SO42-去除效果稳定,平均去除率在80%以上;而m(COD)/m(SO42-)大于2.0时,COD有较好的降解效果,Fe2+平均去除率在90%以上,重金属的平均去除率在99%以上。     

HABR反应器硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性研究

试验探讨了复合式厌氧折流板反应器(HABR)里硫酸盐型厌氧氨氧化启动特性及不同COD对系统的影响。通过提升进水基质浓度成功启动硫酸盐型厌氧氨氧化。结果表明,硫酸盐型厌氧氨氧化是分步进行的,一号、三号和四号隔室所进行的主要反应各不相同。NH4+-N、SO42-、COD去除效果稳定,最高值分别为52.2%、53.7%、60.9%。较低的COD(60~150 mg/L)能促进硫酸盐型厌氧氨氧化的进行,COD过高会抑制厌氧氨氧化菌活性。     

硫酸盐还原菌对UASB中VFA的转化的促进研究

厌氧反应器运行过程中,由于产甲烷菌不能及时转化由产酸菌生成的挥发性脂肪酸,容易造成酸的积累产生的酸败问题。实验通过人工模拟挥发性脂肪酸(VFA)积累,添加适量硫酸盐的方法,研究硫酸盐还原菌(SRB)对于挥发性脂肪酸转化的促进作用。结果表明,当UASB容积负荷从8 kg/(m3·d)提升至15 kg/(m3·d)时,反应器会出现酸败现象。当COD/ρ(SO42-)为30时,UASB受酸败的影响最小。COD去除率稳定在70%以上,pH为6.0,VFA浓度为22.65 mmol/L。向某酸性豆制品废水中以COD/ρ(SO42-)=30投加硫酸盐,能快速降低VFA浓度,使反应器快速恢复。     

产酸脱硫系统中COD/SO_4~(2-)对脱硫效果的影响

以两相厌氧生物处理工艺的产酸相作为硫酸盐还原单元,以食用红糖为碳源,通过连续流实验,重点研究了产酸相中m(COD)/m(SO42-)(C/S)对SO42-去除率的影响。在(34±1)℃、进水碱度300～500 mg/L、pH 6.0～6.2、氧化还原电位-250～-350 mV条件下,当进水C/S<2.0时,SO42-去除率<81%;当进水C/S为2.0～2.5时,SO42-去除率为81%～90%;当进水C/S>2.5时,SO42-去除率>90%。随着C/S的降低,SO42-的去除效果会有所降低。     

EGSB工艺处理青霉素生产废水试验研究

采用EGSB反应器对青霉素生产废水的厌氧生物处理进行了较系统的研究,研究表明,中温条件下(35℃±1℃),通过接种颗粒污泥,以葡萄糖自配水进水,经过11 d的运行,可以实现反应器的快速启动;当废水投加量小于75%,维持进水COD 6 000 mg·L-1,有机负荷12 kgCOD·m-3·d-1,水力上升流速2 m·h-1,COD和SO42-去除率均达80%以上;当进水中硫酸盐浓度高于2 000 mg·L-1,COD/SO42-值低于3时,COD和SO42-去除率急剧下降,硫酸盐对青霉素废水的厌氧降解产生显著抑制作用;反应器内污泥的微生物相由启动初期的以产甲烷菌为主逐步转变成由短杆,竹节状丝状菌和圆形、椭球状球菌交织生长,其上附着生长有少量的脱硫弧菌,构成一种多孔的网状结构,形成更为致密的菌胶团.     

高效厌氧反应器处理山梨醇废水启动研究

采用高效厌氧反应器在中温条件下处理山梨醇废水,研究了厌氧反应器的启动情况及进出水水质的变化。结果表明,采用厌氧生物工艺处理山梨醇废水可以取得较好的效果,系统温度控制在(35±1)℃,进水COD容积负荷维持在15 kg/(m3·d)时,出水COD为300~350 mg/L,NH3-N的质量浓度小于10 mg/L,产气状况良好,平均每去除1 kg的COD产生0.33 m3沼气,甲烷的体积分数为70%~80%,运行稳定后出水VFA的质量浓度稳定在50~100 mg/L,系统碱度维持在2 g/L左右,系统具有良好的pH缓冲能力。对硫酸盐含量的分析表明硫酸盐会影响系统的处理效果,随着SO42-含量的升高,COD去除率从80%下降到74%。     

UASB反应器处理制药废水的实验研究

中温（37±2℃）条件下采用有效容积为3L的UASB厌氧反应器处理含高浓硫酸盐的制药废水,驯化3个月后,在进水COD浓度为9500 mg/L,SO42-浓度为2500～3500 mg/L的情况下,容积负荷可达到9.5kgCOD/（m3.d）,水力停留时间24h,SO42-去除率达到70%,COD去除率为30%,对应的最适COD/SO42-比值为2.5～3。本实验研究为利用UASB厌氧反应器处理制药废水提供了参考依据。     

厌氧复合床处理有机硫染料中间体-对位酯生产废水

通过145天连续流试验,考察厌氧复合床处理对位酯生产废水的可行性。逐步提高进水COD,考察有机负荷(OLR)从0.167 g COD/(L·d)提高到6.68 g COD/(L·d)过程中的处理效果。结果表明在最优的OLR 5.0 g COD/(L·d)的条件下(COD 15000 mg/L),COD去除率达到60%,产甲烷率达到1.23 d-1。增加硫酸盐达到10000 mg/L(COD/SO2-4=1.5),发现硫酸盐还原菌没有受到抑制,产甲烷菌却受到抑制。恢复COD/SO42-至3.58,厌氧系统在1周后完全恢复。有机硫化合物的特性使出水中虽然有硫化物的产生,出水硫酸盐却一直高于进水硫酸盐。     

复配混凝剂强化处理生活污水试验研究

择优选取对TP及COD去除效果均较优的3种混凝剂AlCl_3、FeCl_3、Fe_2(SO_4)_3,以依次投加的方式进行复配,考察了复配混凝剂对生活污水中TP和COD的去除效果及影响因素。研究结果表明,当复配混凝剂按m(AlCl_3)∶m(FeCl_3)∶m〔Fe_2(SO_4)〕=5∶6∶7投加时,对污染物的去除效果最好;pH是影响污染物去除效果的关键因素;在最佳配比条件下,当复配混凝剂投加量为160 mg/L时,出水TP可达0.402 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,COD去除率比单一混凝剂高12.9%~20.1%。     

生长因子对SRB处理硫酸盐废水的影响研究

采用实验室模拟手段,研究了静态条件下硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria,SRB)对硫酸盐废水的处理效果,考察了菌液接种量、初始pH、碳源种类、m(COD)/m(SO_4~(2-))等生态因子对处理效果的影响。结果表明,增加菌液量、提升pH、提高m(COD)/m(SO_4~(2-))均可提升SO_4~(2-)去除率;以乳酸钠、葡萄糖、甘油、甲酸作为碳源时,SRB利用这4种碳源对SO_4~(2-)的还原率由大到小依次为甲酸乳酸钠甘油葡萄糖。该研究对SRB处理硫酸盐废水的工程应用具有一定的指导意义。     

多级厌氧+AO处理高硫酸根有机废水启动研究

江西某生化公司以生物发酵法生产赤霉素,在生产过程中产生大量高SO42-有机废水,该公司采用IC+两级UASB+AO的组合工艺处理该有机废水。运行实践表明,在系统稳定运行条件下,当工艺进水萃余液COD、NH3-N、SO42-分别为25 100~27 350、165~199.7、12 020~22 225 mg/L时,处理出水COD、NH3-N、SO42-分别为78.2~87、2.2~3.5、75.5~85.2 mg/L,出水水质优于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。     

UASB处理纤维素乙醇废水的启动运行研究

以厌氧UASB反应器处理纤维乙醇废水为研究对象,探讨分析了UASB的启动和稳定运行过程。结果表明,采用城市污水处理厂的厌氧消化污泥作为接种污泥,在COD有效容积负荷为0.33~1.11 kgCOD/(m3·d)的条件下,UASB反应器成功启动,COD的去除率达到70%以上。启动初期,出水pH会明显高于进水,污泥呈先减少后增加的趋势,当增加进水SO42-浓度到7 250 mg/L,COD/SO42-比值2.7∶1时,会导致纤维素乙醇废水UASB处理系统的崩溃。UASB反应器运行稳定后,污泥浓度增至30~40 g/L,MLVSS/MLSS比值也达到90%左右,在HRT为14~41 h,回流比3∶1~13∶1,有效容积负荷3.45~14.67 kg COD/(m3·d)的条件下,对纤维乙醇生产废水均能保持90%以上的COD去除率,出水COD小于1 000 mg/L。     

纳米固体超强酸ZrO_2/SO_4~(2-)的制备及其苯催化硝化

采用纳米化学技术制备了新型的纳米固体超强酸催化剂ZrO2/SO24-,并用XRD、TEM进行了表征。结果表明:所研制的ZrO2/SO42-催化剂为晶态纳米粒子,平均粒径为41nm,分散性较好;考察了在不同工艺条件下苯硝化反应的收率影响因素,找出优化反应条件为:催化剂活化温度620℃,反应温度75℃,n(硝酸)∶n(苯)=2∶1,m(苯)∶m(催化剂)=30∶1,反应时间6h,收率达85.0%。     

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。     

射流循环厌氧流化床两相厌氧处理高浓度硫酸盐有机废水

设计了射流循环新型厌氧生物流化床反应器(JLAFB),以该反应器为酸化相(或称硫酸盐还原相),厌氧颗粒污泥流化床(AGSFB)为产甲烷相组成两相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐有机废水。在培养出耐酸性硫酸盐还原厌氧颗粒污泥基础上,成功实现了硫酸盐还原菌（SRB）和产甲烷菌（MPB）的相分离,消除了SRB对MPB的基质竞争性抑制。在进水SO2-4负荷达12.0 kg·m-3·d-1条件下,JLAFB和AGSFB反应器内硫化物浓度分别为78.3 mg·L-1和92.4 mg·L-1,远小于200 mg·L-1的抑制浓度,消除了硫化物在反应器内的积累和对微生物的毒性作用。在稳态运行条件下,当进水COD和SO2-4负荷分别为26.0和8.5 kg·m-3·d-1时,工艺总的COD和SO2-4去除率分别达到86.9％和97.6％。试验确定工艺的最优运行条件为：进水COD/SO2-4>3.0;碱度为400～500 mg·L-1;JLAFB反应器吹脱气体流量为0.04 L·min-1,水力回流比为5∶1。