厌氧生物滤池-移动床生物膜反应器组合工艺处理丁腈橡胶废水

采用厌氧生物滤池-特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)/厌氧移动床生物膜反应器/SMBBR组合工艺处理丁腈橡胶废水,考察了停留时间(HRT)、溶解氧(DO)质量浓度及进水化学需氧量(COD)对COD去除率的影响。结果表明,当HRT为6~10 d时,出水COD小于500 mg/L,SMBBR中适宜的DO质量浓度为2~4 mg/L,随着进水COD的升高,NBR废水的COD去除率下降。当进水p H值为6.5~8.0、COD为1 500~2 500 mg/L、HRT为10 d,DO为3 mg/L时,出水COD稳定在400 mg/L以下,COD去除率高达83%。     

温度对无动力混合厌氧反应器污水处理效果的影响

以小试装置和示范工程为平台,历时15个月考察了温度对无动力混合厌氧反应器污水处理效果的影响。结果表明,小试HRT为81 h,进水COD为300 mg/L,年内水温变化范围为2~30℃,COD去除率为30%~71%;示范工程HRT约为2 d,夏季进水温度24℃时,COD去除率约70%;冬季进水水温降至10℃时,去除率降至约50%。示范工程雨季进、出水水质出现波动,COD去除率由63%降至40%,之后迅速恢复,抗冲击负荷能力强。温度对反应器COD处理效果的影响主要通过影响厌氧细菌的活性和系统的传质起作用。由于反应器内为单一厌氧反应过程,因此氨氮和磷的去除率不高,甚至出现负值。     

2种生物膜挂膜方法对比分析及其影响因素研究

采用模拟生活废水对比分析了生物膜反应器的2种挂膜方法 (自然挂膜法和接种挂膜法),并探究了HRT和DO对生物膜反应器去除COD和NH_4~+-N的影响。结果表明:同等工况条件下,采用接种挂膜法和自然挂膜法的COD和NH_4~+-N去除率分别为85.3%、67.8%和84.6%、66.2%,采用自然挂膜法完全可以取得接种挂膜法的效果;HRT和DO对生物膜反应器去除COD和NH_4~+-N有着重要影响,当HRT为6 h,DO为4.0 mg/L时,COD和NH_4~+-N去除率分别为90.2%和85.5%。     

移动床生物膜反应器启动及污水处理效果研究

采用快速排泥法对小试规模的移动床生物膜反应器(MBBR)进行启动运行,并探究水力停留时间(HRT)和碳氮比(C/N)对污水处理效果的影响。结果表明,反应器启动后12 d污水处理效果基本达到要求,COD和NH_4~+-N去除率分别为82.9%±4.4%和69.4%±2.0%;COD与TP去除率随HRT延长先增大后减小,在HRT为10 h时去除效果为佳,分别达到86.4%±0.8%和75.6%±2.2%;随HRT的增加,出水中NH_4~+-N含量先减小后趋于稳定,去除率在HRT为10 h可达73.7%±3.5%。C/N对TP和NH_4~+-N的去除影响较为明显,高C/N下污水的处理效果较优,在进水COD/ρ(TN)=12时COD、TP及NH_4~+-N的去除率分别达到89.7%±1.6%、82.5%±1.5%和92.0%±2.0%。     

UASB处理高硫酸盐废水及人工神经网络模型的构建

采用UASB处理高硫酸盐废水,对不同碳硫比[m(COD)/m(SO_4~(2-))=1、2、3、4.6]条件下反应体系的处理效能进行评估,并利用神经网络模型分析不同因素对COD去除率和SO_4~(2-)去除率的影响。结果表明SO_4~(2-)去除率与m(COD)/m(SO_4~(2-))成正比,而COD去除率则与m(COD)/m(SO_4~(2-))成反比。当m(COD)/m(SO_4~(2-))为4.6时,SO_4~(2-)平均去除率达98.1%,此时,COD平均去除率仅为32.2%。神经网络模型的影响因素权重分析表明进水pH、COD和m(COD)/m(SO_4~(2-))为影响COD去除的主要因素,进水COD、SO_4~(2-)浓度和m(COD)/m(SO_4~(2-))为影响SO_4~(2-)去除的主要因素。     

ABR-MAP-MBR组合工艺处理高浓度养殖废水研究

针对养殖废水高悬浮物、高有机物及高氨氮的特点,采用厌氧折流板反应器/磷酸铵镁沉淀/兼氧-好氧膜生物反应器(ABR-MAP-MBR)组合新工艺对其进行中试处理研究,考察生物反应器的启动运行条件;考察水力停留时间(HRT)、水温和溶解氧(DO)等运行参数对养殖场废水各阶段处理效果的影响;考察MAP沉淀法对ABR厌氧出水的NH_4~+去除效果。结果表明:采用阶梯负荷启动策略,60 d完成ABR反应器的启动,厌氧环节在HRT为24 h、水温25~35℃时COD去除率达73.5%;磷酸铵镁沉淀过程中选择氯化镁、磷酸三钠作为沉淀剂,控制Mg~(2+)∶NH_4~+∶PO_4~(3-)摩尔比为1.2∶1∶0.95,pH为8.5~9.0条件下处理ABR厌氧出水,COD、NH_4~+和PO_4~(3-)-P去除率分别为28.2%、85.4%和89.7%;通过对A/O-MBR反应器HRT和DO的条件优化,该单元的COD、SS、NH_4~+和TN等指标的去除率分别为82.0%、95.2%、72.4%和67.7%(HRT=16 h,O区DO≥3.0 mg·L~(-1))。经过组合工艺的综合处理,系统出水各项主要指标(SS、COD、TN和TP等)达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596—2001)一级排放标准,表明该新工艺在规模化养殖场废水处理中具有良好的应用前景。     

特异性移动床生物膜反应器不同填料投加方法的应用研究

分别采用2种不同的填料,设定不同的HRT和填充率,考察特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)工艺对NH3-N和COD的去除效果,实验HRT分别为25、13、9 h;DO的质量浓度控制在5 mg/L以上,温度10℃左右。系统稳定运行的结果表明,进水NH3-N的质量浓度在40~60 mg/L时,填充SDC-X填料(填充率60%)的1#反应器和填充SDC-J填料(填充率30%)的2#反应器出水NH3-N的质量浓度都在8 mg/L以下,对NH3-N的去除率最高可达98%;进水COD的为70~220 mg/L时,1#和2#的出水COD都保持在50 mg/L以下,去除率最高可以达到95%。SMBBR在相同的运行条件下,比现有的污水处理技术有更强的去除污染物能力。     

基于硫酸盐还原的酸性矿山废水全流程处理研究

采用p H调节-上流式厌氧污泥床-曝气除S~(2-)-活性污泥法-强化混凝沉淀工艺对某铜矿酸性废水进行了全流程处理,并利用产生的H_2S实现了Cu的回收。进水pH实验表明,pH=4.50为宜,此时厌氧反应效率高,有效产物H_2S含量最高。中试通过控制进水ρ(DOC)/ρ(SO_4~(2-))、HRT、好氧单元气水比等参数来优化反应器运行效果。当进水pH为4.50、ρ(DOC)/ρ(SO_4~(2-))为1.5、HRT为24 h时,厌氧系统具有最高利用效率,DOC以及硫酸盐去除率均在80%以上,H_2S的质量浓度达到140 mg/L以上,Cu、Zn、Fe、Mn的去除率分别达到99.19%、96.46%、95.67%、71.48%。好氧池气水体积比以及HRT分别为5:1和4 h时,出水COD可降至41.3 mg/L,达到污水GB 8978-1996一级标准。     

IC厌氧反应器处理含盐制药废水的研究

采用IC厌氧反应器处理实际制药废水,对IC厌氧反应器的启动过程、盐度对反应器处理效果的影响进行分析。结果表明,采用中温(35℃)发酵、连续进水方式,IC厌氧反应器启动历时68 d。启动完成后COD去除率稳定保持在65%左右,SO_4~(2-)去除率稳定在73%左右,进水NH_3-N较出水NH_3-N低,出水VFA在4 mmol/L以下,pH6.6,污染物去除效果稳定,反应器运行良好。随后进行盐度驯化,盐度使COD和SO_4~(2-)的去除率有所降低,但影响较小,系统的处理效果最终趋于平稳。IC厌氧反应器处理系统对一定浓度范围内的盐度有一定忍耐性。     

可回流式生物膜组合反应器脱氮的影响因素

利用生物膜组合反应器处理实际生活污水,探讨了水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)和回流比(R)对系统脱氮性能的影响. 结果表明,在无回流时,HRT和DO仅对氨氮(NH4+-N)去除影响较大,而对总氮(TN)去除影响不大,硝化液回流后,系统TN去除率明显提高. 在水温为19~28℃、进水COD浓度为208~496 mg/L及NH4+-N浓度为29.5~89.5 mg/L的条件下,当HRT为3 h,O和B段DO分别为3~4和6~7 mg/L、系统回流比为150%时,该生物膜组合反应器对NH4+-N和TN的去除效果达到最佳,其平均去除率分别为98.97%和76.27%,此时系统出水NH4+-N和TN分别为0.43和11.2 mg/L,达到GB18918-2002规定的一级A标准.     

移动床生物膜反应器的启动及影响因素的研究

采用配制模拟废水进水,研究移动床生物膜反应器(MBBR)的启动挂膜,结果表明,在悬浮填料填充率为40%,pH为6.3～7.6,温度为20～30℃,m(C)/m(N)/m(P)=100:5:1的条件下,ρ(DO)=3 mg/L,HRT=6 h时挂膜速度快,COD、NH3-N去除效率可达到90%。当ρ(DO)=1.5 mg/L时前5天COD去除率略高于ρ(DO)=3 mg/L时,此后COD、NH3-N去除率均稳定在80%左右,ρ(DO)=5mg/L时紊动剧烈,不利于挂膜;HRT=6h和HRT=8h时COD、NH3-N去除率比较接近,且远高于HRT=4 h和HRT=12 h时。在试验范围内,COD、NH3-N处理效率均随着DO、HRT值增大而增大,而后随着增大反而降低,可知DO、HRT过高或过低均不利于启动运行。在HRT=6 h,ρ(DO)=3 mg/L的条件下稳定运行时,COD、NH3-N、TN、TP的去除率均值分别为:89.5%、94%、54.76%、56.1%。     

UF耦合两相厌氧工艺处理茶多酚废水

为提高高浓度有机废水厌氧处理的效能,采用膜孔径为50 nm的超滤膜组件在两相厌氧反应器前端对废水进行预处理,然后对废水进行两相厌氧水解.实验结果表明,当过膜压力为0.2 MPa时,COD去除率为37.3%,SS去除率可达87.8%.与未经过超滤膜预处理的水样进行对比,经过超滤膜处理后的水样在厌氧处理时COD去除率可提高5%～7%,沼气产率增加约为0.1 m3/kg(COD).同时投加比、P含量和HRT2/ HRT1比值对COD去除率和沼气产率也存在一定的影响,当投加比15.0%、PO43-投加量为71.5 mg/L、HRT2/ HRT1比值为3～4时,两相厌氧处理茶多酚废水达到最佳效果,COD最高去除率可达83.5%,沼气产率达0.46 m3/kg(COD).     

生物膜法厌氧-好氧处理腈纶废水的中试研究

采用生物膜法厌氧-好氧处理腈纶废水,试验研究了不同工况条件下,工艺对腈纶废水的处理效果。试验结果表明,当厌氧水力停留时间(HRT)控制在30 h时,COD与BOD5的去除率分别为23.22%、37.57%,BOD5/COD降低17.96%。当好氧的HRT控制在24 h、气水体积比为40:1时,COD去除率58.92%。当工艺总HRT控制在54 h时,COD去除率达60%以上,BOD5去除率达95%以上,特征污染物二甲基乙酰胺(DMAC)和丙烯腈(AN)的去除率接近100%,系统运行稳定可靠。针对此腈纶废水建议厌氧HRT控制在30 h,好氧HRT控制在24 h,气水体积比控制在40:1。     

UASB反应器处理城市生活污水的试验研究

利用成功启动的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器形成的颗粒污泥提高对低浓度有机污水的处理效果。结果表明,在COD为300 mg/L的低浓度下,在温度为35℃时,历经90 d成功启动UASB反应器,在UASB内形成黑色颗粒污泥;当HRT为4 h时,其对COD的去除率超过80%。最终UASB反应器中有73.64%的污泥粒径0.25 mm。UASB运行稳定后,当HRT为3 h,温度为16～21.1℃时,污泥能膨胀至整个反应区,此时COD去除率为86.35%～94.60%,平均COD去除率为91.05%,出水COD≤43 mg/L。     

粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化深度处理煤气化废水研究

采用粉末活性炭为催化剂,构建粉末活性炭耦合陶瓷膜臭氧催化氧化反应器,并探讨其对煤气化废水的深度处理效能。结果表明,当粉末活性炭投加2 g/L、臭氧投加量为30 mg/L时,煤气化废水生化出水COD为125~143mg/L,去除率可达75%,ΔCOD/Δρ(O_3)可达1.3。在HRT为30 min、膜通量为50 L/(m~2·h)时,粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化反应器出水COD可保持为50 mg/L左右。反应器中的臭氧可有效将临界通量从35~40 L/(m~2·h)提高至50~60/(m~2·h),跨膜压差降低35%~40%,使反应器膜装置稳定运行。粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化技术,可为煤气化废水深度处理提供有效的技术方案。     

混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺处理制革废水

针对制革废水高悬浮物含量、高有机物浓度及高色度的特点,采用混凝/厌氧/兼氧-好氧膜生物反应器组合新工艺对其进行中试处理研究,重点考察混凝预处理的反应条件(p H、投药量等)、生物反应器的启动策略,以及水力停留时间(HRT)、溶解氧(DO)和水温等运行参数对制革废水处理效果的影响。结果表明:当混凝过程中p H为9.0~10.0,聚合氯化铝(PACl)投加量为350~450 mg·L~(-1)时,废水悬浮物浓度(SS)、色度、总铬和化学需氧量(COD)去除率的平均值分别为70.4%,73.9%,97.7%和37.9%;基于阶梯负荷启动策略,50 d左右完成联合厌氧折流板反应器的启动,厌氧环节在HRT为20 h、水温30℃左右的条件下能够去除68.2%左右的COD;通过对兼氧-好氧膜生物反应器中DO分布的研究和HRT的优化,该单元的COD和NH4-N的平均去除率分别达到67.7%和81.3%(HRT=6 h,DO=2.0~3.0 mg·L~(-1))。经过组合工艺的处理,系统出水各项主要指标(COD、NH4-N、SS、色度和总铬等)达到DB 44/26—2001一级排放标准,表明本文提出的新工艺在制革废水处理中具有良好的应用前景。     

臭氧氧化耦合陶瓷膜过滤处理煤制气废水研究

构建了臭氧氧化耦合陶瓷膜过滤小试反应器,通过连续流实验进行深度处理煤制气废水研究。结果表明,臭氧投加量≥100 mg/L,COD和UV_(254)的去除率分别≥54.4%和71.1%,出水BOD_5/COD 0.3,TMP增长缓慢,膜污染得到有效控制;反应器HRT的优选时间为40～60 min,延长HRT对COD去除率的提高不显著。曝空气后,COD去除率无明显变化,TMP稍降低但不显著。与pH分别为5和10相比,pH=8时系统COD的去除率分别提高27.1和20.1个百分点;UV_(254)去除率分别提高提高20.4和6.7个百分点。NaHCO3(羟基自由基清除剂)对照实验证明,系统对COD的去除,除膜过滤(23.5%)和臭氧分子氧化作用外,羟基自由基反应(17.8%～31.9%)也是主要贡献因素。     

水力停留时间对氧化沟处理农村污水的影响

采用改进型氧化沟装置处理模拟农村生活污水,考察HRT对该系统脱氮除磷效果的影响。结果表明,随着HRT从14 h逐步缩短至8 h,COD和NH_4~+-N的去除率逐渐提高达到最大并维持稳定,TP的去除率显著提高但达到最大后有所下降。在进水COD为300 mg/L,NH_4~+-N、TP的质量浓度分别为40、3 mg/L时,采用HRT为10 h为优化运行条件时,系统对COD、NH_4~+-N和TP的去除率分别达到91%、96%和66%。出水COD和NH_4~+-N含量达到了GB18918-2002的一级A标准,表明装置针对农村污水处理具备可行性。     

ABR处理甘薯淀粉加工废水的启动试验研究

试验采用ABR反应器处理甘薯淀粉加工废水,对其启动情况及进出水水质进行研究。结果表明:采用ABR反应器对甘薯淀粉加工废水进行处理是切实可行的,经过65d,COD容积负荷提高到4.56kg·(m~3·d)~(-1),HRT缩短为24h,COD去除率稳定在85%以上,反应器启动成功。反应器启动期间,出水VFA浓度保持在120mg·L~(-1)以下,出水p H介于7.25~7.87之间,对NH_4~+-N和TP的平均去除率分别为8.53%和1.77%,反应器启动末期,沿水流方向污泥颗粒化程度逐渐降低,第1隔室粒径大于1.5mm所占的比例为23.60%,至第4隔室时降至7.91%,颗粒污泥的平均沉降速度也由35.67m·h~(-1)降至27.53m·h~(-1)。     

HABR工艺在印染废水处理中的应用

采用复合式厌氧折流板反应器(HABR)工艺处理印染废水,考察不同水力停留时间(HRT)下HABR对COD、氨氮、色度等的去除效果。结果表明:在HRT为7、10 h和15 h时,出水COD_(Cr)的去除率均值分别为14.94%、25.6%、31.09%,隔室1的COD_(Cr)去除率最高;HRT为10 h时,出水的可生化性提升最显著,B/C由进水的0.26提高至0.35;随着HRT的增加,出水挥发性脂肪酸(VFA)的浓度不断降低,pH不断升高。此外,反应器进水的氨氮浓度均低于出水的氨氮浓度。GC/MS结果表明,HABR反应器处理后的废水中,有机物种类和含量均显著降低,部分大分子有机物被降解。有机物沿程降解动力学模型拟合较好,各隔室的有机物比降解速率不断降低。