两相厌氧工艺处理合成制药废水的启动试验研究

设计了两相厌氧系统,以生活污水厂好氧污泥为种泥,对合成制药废水进行启动试验研究。控制水温在(35±1)℃,产酸反应器进水pH在5.5~6.5、产甲烷相进水pH在7.0±0.3,通过交替提高进水COD与增大进水流量提高系统容积负荷(VLR)。经过51 d的启动运行,系统的VLR达到4.7 kg/(m3·d),HRT为36 h,COD去除率达到89.5%。产酸和产甲烷反应器均培养出足量的适于处理该废水的厌氧污泥,表明两相厌氧反应启动成功。     

两相厌氧工艺处理合成制药废水的分相研究

采用CSTR+UASB两相厌氧系统处理合成制药废水,在动力学控制成功启动的条件下,以钼酸钠(Na2MoO4)为抑制剂进行分相试验研究。试验连续三天向产酸反应器投加浓度为2.0mmol/L的钼酸钠,在此期间以及随后三天的产酸相出水都直接排放而不进入产甲烷反应器,停止投加三天后,两相厌氧系统恢复正常运行。结果表明:经过分相后,产酸相COD去除率降低,但出水VFA和酸化率增加,两相厌氧反应器整体去除效率由80.54%提高到84.20%。     

钼酸盐在两相厌氧反应器分相中的应用研究

在两相UASB反应器动力学启动成功的条件下,对选用钼酸盐作为产甲烷菌抑制剂进行分相的可行性和效率进行了实验研究。实验的前3d在酸化反应器进水中投加2.0mmol/L的钼酸钠溶液,出水直接排放。3d后停止投加钼酸钠溶液,出水依然直接排放。6d后酸化反应器出水开始进入甲烷化反应器。实验表明,投加钼酸盐后产酸相的酸化率从50%提高到60%,产甲烷相出水水质也进一步提高,从而实现了两相厌氧反应器的相分离。同时投加钼酸盐对产甲烷相负面影响很小,获得了很好的分相和污染物去除效果。钼酸盐作为两相厌氧反应器的分相抑制剂可行。     

改进型两相SABR厌氧反应器快速启动试验研究

介绍了一种两相分段进水厌氧折流板反应器(SABR)，用于处理高浓度模拟废水，通过两相与分段进水，在温度为(35±1)℃、50天时实现了反应器的快速启动，并考察了不同分段进水比例对各格室实际COD去除量和第二段产甲烷相累积去除率的影响。试验证明：两相与分段进水结合加速反应器的启动是可靠的，运行至第50 d，总去除率达到80%，反应器启动成功，分段进水比为7:5:3:2时各格室的实际去除量最接近，能有效增大产甲烷相后端格室的利用率，在CSTR的VLK分别为24.0 kg/(m³·d)和28.8 kg/(m³·d)时累积去除率为93.3%和92.8%。     

折流式厌氧反应器启动的关键因素探讨

厌氧折流板反应器(ABR)是一种具有分阶段多相厌氧反应器工艺思想(SMPA)的新型高效厌氧反应器,ABR反应器前面隔室中以产酸菌为优势菌群,后面隔室中以产甲烷为优势菌群,使消化反应的产酸相和产甲烷相沿程得到分离,参与厌氧消化过程的微生物能够生长于各自最佳的生长环境中,使厌氧消化过程的效率大大提高。厌氧折流板反应器的启动跟多因素有关,研究证明低有机负荷,长停留时间是反应器启动的关键,直接接种厌氧颗粒污泥有助于反应器的快速启动。在合适的条件下,反应器内可形成良好的按沿程分布优势菌属的颗粒污泥。     

污泥与餐厨垃圾联合两相中温厌氧消化效果探析

研究了不同HRT条件下餐厨垃圾与污水污泥联合两相中温厌氧消化系统的运行效果。结果表明当产酸相HRT为5 d时,产酸反应器挥发酸产量最高,且丙酸含量较小,产酸效果最佳。当产甲烷相HRT为20 d时,产甲烷反应器运行效果较佳,沼气产率达到0.69 L/g VS去除、甲烷含量为71.3%、VS去除率为64.7%。该文采用动力学控制方法即可基本实现产酸相和产甲烷相的分离,产酸相和产甲烷相p H分别为4.6~5.5、7.3~7.4;虽然产酸相仍存在轻微的产甲烷作用,但并不影响有机物的水解和酸化,也不影响两相系统的运行效果。     

IC厌氧反应器在外循环状态下启动的试验研究

为提高IC厌氧反应器在启动初期的上升流速,改善其传质作用,在回流比3∶1的条件下,启动运行IC反应器。结果显示,反应器能够在较短的时间内达到较高的COD去除率。在COD为8 000 mg/L时,反应器产气效率和产甲烷效率达到最大,分别为0.43、0.21 m3/(kg.d);出水pH在6.0～7.5,出水ORP在-300 mV左右,出水碱度大于进水碱度,成功培育出了颗粒污泥。     

复合式厌氧折流板反应器启动中的相分离特性

采用复合式厌氧折流板反应器(HABR)处理模拟啤酒废水,考察了其快速启动过程中的处理效能及相分离特性。结果表明:HABR可在33 d内完成启动,对COD的去除率92%;pH值在反应器前后端分别呈酸性和中性,促进了产酸菌和产甲烷菌的分离;厌氧系统内挥发性脂肪酸(VFAs)质量浓度的变化可以用于判断产酸作用和产甲烷作用之间是否处于动态平衡状态;HABR的产气量和末端出水VFAs质量浓度呈负相关关系,证明产甲烷菌的代谢活性逐渐增强。在快速启动过程中,HABR表现出了明显的生物相的选择和分离现象。     

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。     

超高盐厌氧生物处理系统快速启动及其除污特性

针对高盐榨菜腌制废水(盐度7%,NaCl计,下同)厌氧生物处理系统启动时间较长的问题,在ASBBR反应器中接种好氧活性污泥直接厌氧启动,采用二阶段盐度提升法进行构建超高盐厌氧生物处理系统,考察了驯化过程中反应器的除污特性.试验结果表明,以3%盐度的废水启动反应器,通过二阶段盐度逐步提升法,在进水COD有机负荷0.5kg·m-3·d-1,水温30℃,反应器运行方式为进水0.25h/反应23.5 h/沉淀排水0.25 h条件下,26 d后可成功构建出超高盐条件下的厌氧生物膜处理系统,COD去除率可达86%,实现了反应器的快速启动.同时,ASBBR反应器在未排泥的条件下表现出厌氧除磷特性,磷酸盐去除率可达24%.在排除现有除磷途径的可能性后,通过磷平衡分析表明,ASBBR反应器对磷酸盐的去除途径为磷酸盐还原.     

Staged and non-staged anaerobic filters: Microbial activity segregation,hydrodynamic behaviour and performance

This work describes a comparative study of staged and non-staged anaerobic filters for treating a synthetic dairy waste under similar operating conditions. The effect of increasing the substrate concentration from 3 to 12 g COD dm⁻³ at a constant hydraulic residence time (HRT) of 2 days was evaluated with respect to overall reactor performance, biogas production, volatile fatty acids profiles along the height, methanogenic and acidogenic activity distribution, and hydrodynamic behaviour. The potential maximum specific methanogenic activity against acetate, hydrogen, propionate and butyrate and the lactose specific activity were determined for sludge sampled from three different points in each reactor, under two operating conditions (influent COD of 3 and 9 g COD dm⁻³). Although all trophic groups involved in the anaerobic process were found throughout the reactors, it was possible to identify different specific sludges at different heights in both reactors. Performances of the two configurations were very similar under the operating conditions tested and the plug flow behaviour of the staged reactor was clearly reduced when the influent concentration increased from 3 to 9 g COD dm⁻³. © 1998 Society of Chemical Industry     

外循环厌氧反应器处理含酚废水的启动研究

介绍了外循环厌氧(EC)反应器处理中煤龙化哈尔滨煤化工公司含酚废水的启动运行情况,分析了反应器的启动运行过程以及内部污泥分布的特点。运行第95天,污泥产甲烷活性达到0.55kgCODCH4/(kgVSS.d);运行第100天,进水有机负荷达到6.4kgCOD/(m3.d),COD去除率可高达60%~70%。结果表明,EC厌氧反应器处理有毒有害、难生物降解的含酚废水是可行的,可为后续废水处理的达标排放创造良好的条件。     

ANAMMOX滤池的启动及运行研究

利用上向流生物膜反应器进行了厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺的启动及运行研究。在常温下,以含氨氮模拟废水为进水,采用反硝化菌成功地培养出ANAMMOX菌,启动期间进水氨氮和亚硝态氮浓度分别为8-36mg／L和8-43mg／L,启动结束氨氮去除率稳定在52％以上。研究表明,厌氧氨氧化反应的适宜温度在20℃以上,pH值为7．3～8．2,氨氮容积负荷处于0．14～0．25kg／（m^3·d）之间,C／N比在2．6—4．7之间。根据Monod方程和实验,得到ANAMMOX反应动力学模型,与实验数据相关关系显著,具有实际参考价值。     

内循环厌氧反应器的运行特性研究

采用配制的废水对内循环厌氧反应器进行了小试研究,考察了其运行状况和影响运行的特征参数。研究表明,内循环厌氧反应器处理的最高有机负荷为45.26kg[COD]/(m3.d);当控制反应器的碱度(以CaCO3计)为1000～5000mg/L,出水pH值在7.0左右,VFA的质量浓度为800mg/L以下时,可以使反应器正常运行。     

AMBR结构及水力负荷优化研究

为了对厌氧迁移式污泥床反应器(AMBR)的运行条件进行优化,采用自制AMBR,在进水CODCr的质量浓度为3 000 mg/L的条件下,考察了导流板与挡板间距、HRT对反应器运行效果的影响。结果表明:导流板与挡板间距对CODCr去除效果的影响不大,但较小间距时废水的流速快,有利于与污泥混合。当HRT从31 h缩短为12 h时,CODCr去除率仍然能稳定维持在80%以上,最佳HRT为21 h,此时CODCr的去除率为90%。由于反应器各格室的污泥浓度接近、产酸菌及产甲烷菌的均衡分布及缓冲进水的影响,使得反应器的CODCr去除率高,抗冲击负荷能力强,运行过程中没有发生堵塞现象。     

UASB处理牛奶废水的试验研究

利用厌氧反应器在中温条件下处理牛奶废水。当进水浓度在3000mg／L,水力停留时间在9h时,容积负荷达到9．6kgCOD／（ms．d）以上,COD去除率稳定在85％以上。通过本试验取得的效果．为利用厌氧技术处理牛奶废水提供了设计依据。     

两相厌氧工艺在废水中的应用

两相厌氧工艺因产酸相和产甲烷相的分离而具有一系列的特点。在此对两相厌氧系统进行了分析,阐述了它的理论依据和运行机理,剖析了两相厌氧工艺的影响因素、工艺特点,并对其发展和实际应用现状进行了论述。表明此工艺的先进性和适用性。     

2-硝基酚厌氧毒性和厌氧降解性研究

在中温(35±1)℃厌氧条件下,采用间歇试验方法,研究了2-硝基酚的厌氧毒性和厌氧降解性。厌氧毒性试验结果表明,2-硝基酚的质量浓度小于96mg/L时,对产甲烷菌几乎没有抑制作用,质量浓度界于131mg/L和163mg/L之间时产生轻度抑制,质量浓度大于或等于553mg/L时产生重度抑制。反应时间为24h时2-硝基酚的80%、50%、20%相对抑制质量浓度分别为155、270和690mg/L。厌氧降解性试验结果表明,污水处理厂一级厌氧消化池污泥对2-硝基酚的处理效果好于ABR反应器和UASB反应器的污泥。用污水处理厂一级厌氧消化池污泥作为接种污泥,以葡萄糖为共基质,处理2-硝基酚的效果比用乙酸钠为共基质更好。     

Dry anaerobic batch digestion of the organic fraction of municipal solid waste

Anaerobic digestion at high solid concentrations (dry anaerobic digestion) is an attractive method for the stabilization of solid organic wastes. A new concept for dry anaerobic batch digestion (BIOCEL) of the organic fraction of municipal solid waste is presented. The start up of a BIOCEL reactor was studied with several methods of process set up and operation. Dry anaerobic digestion of the pure undiluted organic fraction obtained from a shredding/separation process was not accelerated by partial spatial separation of substrate and methanogenic inoculum (granular sludge) or leachate recycle, or both. With these three methods after 30 days the high organic acids concentration and low pH in the reactor indicated a sour reactor, unable to establish significant methane production. When the organic fraction was digested in combination with compost addition (40% (w/w) of the initial solids) and leachate recycle, the stabilization rate increased significantly. Leachate recycling in combination with partial spatial separation of the substrate/compost mixture and the inoculum showed the shortest lag phase in the methane production and the shortest digestion time. When the digested residue of a completed digestion was applied as the methanogenic inoculum (40% (w/w) of the initial total solids) the digestion time was slightly shorter. It is concluded that dilution with compost had a positive effect on the start up of the dry anaerobic digestion and compensated for a suboptimal amount of initial methanogenic biomass. During the start up of dry anaerobic batch digestion of municipal solid waste the rapid recovery of methane formation from an initial overloading was observed and was found to be the result of a population shift in the methanogenic biomass and the existence of zones in the reactor with more optimal conditions (higher p H, lower organic acids concentration). The observed digestion time was 36 days. Recommendations are given to shorten the period needed, for complete digestion.