厌氧氨氧化反应器快速启动方法的探讨

厌氧氨氧化工艺因其低处理成本,被认为是很有应用前景的脱氮技术。介绍了接种颗粒污泥快速启动厌氧氨氧化反应器的方法。结果表明,接种各类颗粒污泥有利于厌氧氨氧化颗粒污泥的形成,可以缩短厌氧氨氧化反应器的启动时间,且启动后的反应器运行稳定,效能优良。说明了该快速启动方法有深入研究和开发的价值。     

厌氧氨氧化反应器的启动方法研究进展

厌氧氨氧化反应器的启动时间过长是制约厌氧氨氧化在工程实践中发展和应用的一个关键性因素,因此实现厌氧氨氧化反应器的快速启动对于该项技术的推广意义十分重大。分析比较了选取不同类型的反应器和接种不同类型的污泥对于厌氧氨氧化反应器启动时间及脱氮效果的影响,并对今后的研究方向提出了建议。     

厌氧氨氧化污泥启动EGSB反应器研究

通过厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器接种低温(4℃左右)下存放18个月的厌氧氨氧化污泥,处理模拟废水,研究如何用长时间低温保存后的厌氧氨氧化污泥启动反应器。在温度(34±1)℃、进水pH为7.40～7.64、DO的质量浓度控制在0.10 mg/L以下成功启动反应器。运行110 d后,进水TN负荷最高可达2.3 kg/(m.3d),NH4+-N、NO2--N去除率分别为90.93%、99.76%,出水pH明显高于进水,平均达到7.99;第135天在反应器中发现有红色厌氧颗粒污泥形成;经扫描电子显微镜观察,第165天厌氧颗粒污泥布满球状菌。     

厌氧氨氧化生物脱氮工艺的快速启动策略综述

厌氧氨氧化工艺的启动过程就是厌氧氨氧化菌不断富集和活性逐步提高的过程。本文综述了实现厌氧氨氧化工艺快速启动的基本策略,并总结了厌氧氨氧化工艺启动成功的主要特征。相关文献表明,培养生物膜能够有效地减少菌种流失,接种污泥颗粒化有利于厌氧氨氧化颗粒污泥的形成,进而缩短反应器的启动时间。     

厌氧氨氧化反应器启动及富集培养方法研究进展

回顾了近年来厌氧氨氧化反应器启动方面研究的进展,比较了不同接种污泥源、不同反应器的选取对厌氧氨氧化反应器启动成功的快慢及脱氮效能的影响.分析结果表明,接种不同的污泥源和采用不同类型的反应器对于厌氧氨氧化反应器启动快慢具有重要的意义.总结了厌氧氨氧化反应器启动成功后的特点,提出了快速富集厌氧氨氧化反应的基本策略.     

厌氧氨氧化颗粒污泥的快速形成

以好氧硝化颗粒污泥与厌氧氨氧化生物膜作为接种污泥,在缺氧条件下利用EGSB反应器培养厌氧氨氧化颗粒污泥。根据反应器内污泥性状以及运行效果,随时调整反应器的进水基质浓度以及上升流速等关键控制因素,加快厌氧氨氧化颗粒污泥的快速形成。同时考察系统的脱氮效能、粒径分布、厌氧氨氧化颗粒污泥表面形态以及内部结构与微生物分布情况。反应器运行80 d后,培养出成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥,平均粒径为0.556 mm;89 d时,总氮去除负荷达4.758 kg N·m-3·d-1。FISH表明颗粒污泥中厌氧氨氧化菌为优势菌种,同时SEM与TEM观察表明颗粒污泥是由多个小颗粒聚集形成,而且形状不规则,内部结构排列紧密。     

厌氧氨氧化启动过程及特性研究进展

厌氧氨氧化菌（Anammox）生长缓慢,生长率低,倍增时间长,导致其富集慢、反应器启动耗时长,成为厌氧氨氧化工程化应用的限制性因素。因此,明确厌氧氨氧化反应器的启动过程与特性将为实现其快速启动提供理论参考。本文系统阐述了厌氧氨氧化反应器启动过程的影响因素,包括：反应器类型对厌氧氨氧化启动过程的影响,归纳了常见厌氧氨氧化反应器上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、序批式反应器（SBR）、流化床反应器、膜生物反应器（MBR）等的优缺点及适用性;总结了不同填料、接种污泥、启动负荷和温度的控制造成启动特性的差异,认为添加多孔性填料（无纺布、海绵、生物质炭等）、接种颗粒污泥、控制进水NO2?-N的浓度（＜100mg/L）、梯度式低温驯化等手段可促进厌氧氨氧化快速启动。同时,本文阐述了厌氧氨氧化启动过程中底物消耗阶段、化学计量比、微生物富集比例以及优势微生物种群差异规律的最新研究进展,阐明了厌氧氨氧化快速启动的生化反应过程。最后,本文认为在Anammox菌的微观生长模型、功能基因改性及适宜性生长环境因子等方面仍有待进一步研究。     

厌氧氨氧化颗粒污泥的快速形成

以好氧硝化颗粒污泥与厌氧氨氧化生物膜作为接种污泥,在缺氧条件下利用EGSB反应器培养厌氧氨氧化颗粒污泥。根据反应器内污泥性状以及运行效果,随时调整反应器的进水基质浓度以及上升流速等关键控制因素,加快厌氧氨氧化颗粒污泥的快速形成。同时考察系统的脱氮效能、粒径分布、厌氧氨氧化颗粒污泥表面形态以及内部结构与微生物分布情况。反应器运行80 d后,培养出成熟的厌氧氨氧化颗粒污泥,平均粒径为0.556 mm;89 d时,总氮去除负荷达4.758 kg N·m^-3·d^-1。FISH表明颗粒污泥中厌氧氨氧化菌为优势菌种,同时SEM与TEM观察表明颗粒污泥是由多个小颗粒聚集形成,而且形状不规则,内部结构排列紧密。     

含铁矿物质粉末促进厌氧氨氧化颗粒污泥形成及颗粒特征分析

为了促进厌氧氨氧化颗粒污泥的形成，提高污泥沉降性能，向启动初期的UASB厌氧氨氧化反应器中投加粉末状天然含铁矿物，从反应器性能、污泥变化情况和颗粒污泥特征等方面研究分析了该条件下厌氧氨氧化污泥的颗粒化过程。在投加含铁矿物质粉末后，颗粒污泥占比从反应器体积的0.9%提高到了15%，颗粒污泥平均密度从1.027 g/cm³增加到了1.080 g/cm³，污泥SVI从98.65 mL/g[VSS]降至33.51 mL/g[VSS]，反应器中颗粒污泥的形成速率明显提高，颗粒污泥比重增加，污泥沉降性能显著提升。含铁矿物质粉末的投加有效地促进了厌氧氨氧化污泥的颗粒化过程，提高了颗粒污泥的沉降性能。     

厌氧序批式反应器处理啤酒废水的快速启动研究

以中等浓度啤酒废水为水源,在低温下(14～20℃)研究了厌氧序批式反应器的快速启动过程。试验结果表明:当采用污水厂消化污泥接种,投加粉末活性炭并以间歇搅拌方式运行到第76天时,反应器容积负荷为6.5kg/(m3.d),出水挥发性脂肪酸浓度和CODCr去除效率分别为2.5mmol/L以下和96.1%,污泥停留时间达到了19.4d,同时完成污泥的颗粒化。和未添加活性炭相比污泥颗粒化时间缩短10d,表明厌氧序批式反应器低温下处理啤酒废水的快速启动是可行的。     

不同接种污泥启动内循环厌氧反应器处理硬质板废水的试验研究

对接种不同污泥的内循环(IC)反应器处理硬质板废水的启动情况进行了比较、讨论。启动结果表明:接种絮状污泥的1#IC反应器和接种颗粒污泥的2#IC反应器分别经140、46d完成启动,容积负荷分别达到5.20、7.10kg[COD]/(m3·d),COD去除率分别达到90%、88%,出水VFA的质量浓度分别为150～250、130～180mg/L;反应器均运行良好。采用颗粒污泥接种的IC反应器启动时间短,VFA变化幅度小,抗冲击负荷能力强,不容易发生酸败现象,但所需费用要远大于絮状污泥接种的费用。     

不同种泥对IC反应器处理大豆蛋白废水启动的影响

采用3套相同的生产性IC反应器,1号反应器以处理屠宰废水的颗粒污泥接种,2号、3号反应器以处理大豆蛋白废水的厌氧污泥和城市污水处理厂的消化污泥混合以后接种,研究了不同种泥对IC反应器处理大豆蛋白废水启动的影响。结果表明,采用颗粒污泥接种的IC反应器能很快适应不同类型的废水,在短时期内能承受较高的容积负荷,达到较高的COD去除率,并在较短时间内形成连续的内循环。而用絮状泥接种的IC反应器在启动过程中系统运行不稳定,易发生污泥流失。     

生产性内循环（IC）厌氧反应器的启动过程试验

试验对3组生产性IC反应器的启动过程进行了研究。这3组生产性IC反应器在进水COD平均浓度约15700mg／L时,出水COD去除率均达到95％以上,都能够完成启动过程。采用颗粒污泥接种的IC反应器启动时间为136d;采用絮状污泥接种的IC反应器启动时间为187d。当絮状污泥分批次欠量投入IC反应器时,部分种泥因失去活性而使得IC未能达到设计负荷。     

The shear force amendments on the slugging behavior of upflow Anammox granular sludge bed reactor

The granulation of Anammox sludge plays an important role in improving the efficiency of high-rate Anammox bioreactors. The present study involved the use of anaerobic granular sludge to start up the Anammox process to accomplish granulation in Anammox reactor. The accumulation of nitrogen gas and subsequent slugging behavior were observed in the upflow Anammox granular sludge bed (AGSB) reactor, resulting in deteriorated effluent quality. Based on shear force analysis of the gas column under the quasi-steady state, the liquid-induced shear force was increased by progressively shortening of hydraulic residence time (HRT) and implementing effluent recycling. It appeared to be the right strategy to eradicate the slugging behavior which disappeared completely when HRT was shortened to 1.10 h with liquid upflow velocity of 1.30 cm min⁻¹. The application of high shear stress enhanced the nitrogen removal performance to 15.40 kg-N m⁻³ d⁻¹. Thus the amendments in the liquid-induced shear force by shortening HRT may be an appropriate strategy to overcome slugging behavior of the Anammox reactor.     

ASBR颗粒污泥培养及去除有机物的研究

采用厌氧序批式活性污泥法（ASBR）处理高浓度有机废水,通过接种不同体积的城市污水厂好氧污泥和下水道厌氧污泥成功实现反应器的启动.反应器对COD的平均去除率达到了94.79％,并且系统中脱氮效果较好,TN的平均去除率可达到64.52％,反应器在第39天即形成了颗粒污泥.在此基础上考察了不同污泥浓度对COD去除的影响,试验结果表明反应器中COD的去除率随着污泥浓度的增大而升高,颗粒污泥对COD有很高的去除率并且适应一定范围内的COD污泥负荷的变化.     

UASB反应器处理高浓度蛋白质废水启动特性的研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,以高浓度蛋白质废水为处理对象,研究了中温条件下UASB反应器的启动、颗粒污泥特性和废水处理效果。结果表明：采用接种颗粒污泥与消化污泥的混合泥进行培养,并逐步提高进水浓度,运行88 d后,可实现UASB反应器的启动。当进水COD值达到7000 mg/L左右,容积负荷2.00 kg ...     

聚季铵盐对厌氧生化反应器中微生物自身固定化的促进作用

厌氧生化反应器初次启动时培养足量的颗粒污泥需要花费数月甚至1年时间,投加高分子聚合物能够有效地促进厌氧微生物自身固定化的进程,聚合物性能、投加量以及投加方式对厌氧微生物的性能产生影响.通过生物化学甲烷势（BMP）测定原理研究了聚季铵盐的厌氧生物可降解程度;采用厌氧毒性测定(ATA)方法对比了不同浓度下的聚季铵盐对厌氧污泥比产甲烷活性(SMA)和沉降性能的影响.结果表明,适量的聚季铵盐对厌氧微生物自身固定化有促进作用,建议采用间隔9～10d的多次投加方式,厌氧生化反应器中聚季铵盐浓度介于10～20mg•L^-1为宜.