蜂巢石强化 UASB 反应器处理垃圾渗滤液研究

向厌氧系统中投加载体材料是提升反应器稳定性及厌氧效率的有效手段.本试验将蜂巢石投加到上流式污泥床反应器(UASB)中,研究其对垃圾焚烧发电厂渗滤液厌氧消化效率的影响及厌氧污泥中产甲烷菌群落结构的变化.试验结果显示,投加蜂巢石缩短了UASB污泥驯化时间,与未投加蜂巢石的反应器相比,CODCr去除率提前12天稳定达到85％以上;污泥形貌观察及粒径分布测试表明,蜂巢石作为固定微生物的载体能够有效加速污泥颗粒化进程,运行至第15天,投加蜂巢石的反应器中粒径大于0.2 mm的污泥占比53.17％,高于未投加蜂巢石反应器的31.92％,形成了更加密实、更大的颗粒污泥.当有机负荷逐步提升至28.77 kgCODCr/(m3·d)时,投加蜂巢石的反应器CODCr去除率仍稳定达到97％,所能承受的最大有机负荷是未投加蜂巢石反应器的2倍以上.高通量测序表明,有机负荷提升后,投加蜂巢石反应器中产甲烷丝菌(Methanosaeta)代替产甲烷杆菌(Methanobacterium)成为优势种属.     

污泥浓缩消化一体化中试试验研究

为提高城镇污水处理厂污泥的减容和稳定效果,研究在小试成果的基础上,优化设计了污泥浓缩消化一体化中试反应器并进行了运行试验。反应器设计有效容积为1.74 m3,采用中温厌氧消化实现城市污水处理厂污泥稳定化的目的。通过中试研究考察了反应器的处理效果及运行影响因子。结果表明,在投配率为24%,平均水力停留时间为4.2 d,污泥固体停留时间为44.7 d的条件下,污泥含水率从99.1%降至91.9%,VS/TS降至21.2%,平均产气量达到231.3 L/kgVS,CH4含量达62.66%,达到了反应器的设计效能。     

基质负荷对秸秆与污泥厌氧消化微生物群落结构的影响

为明确秸秆污泥厌氧消化体系中微生物群落的结构特征,采用Ⅰllumina HiSeq高通量测序技术,研究在高低两种基质负荷条件下微生物群落结构的变化和多样性,并监测其产气性能.结果表明:高负荷基质条件下（TS 20 g/(L·d)）,平均日产气量为4.1 L;低负荷基质条件下（TS 12 g/(L·d)）,平均日产气量为2.1 L.高负荷基质条件下细菌的相对丰度为91.57%,产甲烷古菌的相对丰度为8.43%;低负荷基质条件下细菌的相对丰度为94.35%,产甲烷古菌的相对丰度为5.65%,高负荷基质条件下产甲烷古菌的丰度比在低负荷基质条件下相对增加了49.2%,表明产甲烷古菌的相对丰度和产气量有一定的正相关性.高负荷基质条件下的前3种优势菌群分别为:相对丰度为51.06%的拟杆菌门（Bacteroidetes）、11.65%的厚壁菌门（Firmicutes）、8.25%的广古菌门（Euryarchaeota）.低负荷条件下的前3种优势菌群分别为:相对丰度为50.78%的拟杆菌门（Bacteroidetes）,7.67%的Cloacimonetes、6.46%的互养菌门（Synergistetes）.两种基质条件下都检测到12种产甲烷菌属,分属氢营养型、甲基营养型、乙酸营养型,说明整个秸秆污泥厌氧消化体系的代谢途径较为丰富,各种微生物群落生长代谢相互依存、相互平衡,具有一定的抗冲击负荷,建立了较为平衡的稳态缓冲体系.     

不同种泥对两相厌氧工艺快速启动的影响

采用接种普通好氧污泥和缺氧污泥处理中药难降解废水并进行小试试验,考察两种污泥对两相厌氧工艺快速启动的影响.结果表明:采用本中心开发的专利高效两相厌氧反应器,好氧污泥和缺氧污泥的启动几乎可以获得相同的启动速度,30 d以内就可实现快速启动;好氧污泥启动承受的负荷更高,抗冲击负荷能力更强(产甲烷相反应器在容积负荷为7~9 kgCOD/(m3.d)时,两相系统的总容积负荷为6~8 kgCOD/(m3.d)时,去除率都在90%以上);扫描电镜照片表明好氧污泥启动的种群更丰富,生态结构更合理.建议处理高浓度难降解废水时以好氧污泥接种,既能够经济地实现快速启动又能在高负荷下稳定运行.     

预处理低有机质剩余污泥两相厌氧消化

为提高低有机质剩余污泥的厌氧消化效率,采用超声波(40kHz,50W)与生石灰(投量为560mg/L)联合预处理剩余污泥,然后将预处理的剩余污泥进行中温两相厌氧消化.试验污泥取自长春市某污水处理厂,试验中主要考察剩余污泥的消化性能、产气情况及脱水性能变化.结果表明,当剩余污泥的VS/TS比值为0.56、水力停留时间(HRT)为20d时,预处理污泥厌氧消化后VS去除率达到40.8%.在消化过程中系统稳定,产酸相内挥发酸成分以乙酸和丁酸为主,而产甲烷相内以少量乙酸为主.产甲烷相的甲烷产率为0.33L/gVS去除,产气中甲烷平均含量可达到59.2%,但消化后污泥的脱水性能变差.污泥的联合预处理增加了液相中溶解性有机物的含量,提高了进料污泥的pH与碱度,有助于低有机质剩余污泥的后续厌氧消化处理.     

投配率和回流比对两段厌氧处理废水的影响

为研究投配率和回流比对两段中温厌氧消化处理茶多酚生产废水的影响,采用经超滤后COD)为12 416.3mg/L的茶多酚生产废水进行实验.以产酸段和产甲烷段COD负荷分别为9.1 kg/(m3·d)和1.4 kg/(m3·d)连续进行污泥接种培养,待系统运行稳定后分析产甲烷段产气规律和甲烷含量,短链脂肪酸(VFA)浓度及VFA中乙酸含量.结果表明,当投配率15.0%-20.0%,产酸段所产VFA中乙酸含量<42.0%,产气速率明显下降,出水COD>5 000 mg/L;加大回流比至0.4-0.6,产酸段所产VFA中乙酸含量增加10%-12%;当投配率为11.0%,回流比为0.5,对系统进行20 d的监测发现,系统运行7 d后产酸段VFA>2.5 g/L,VFA中乙酸含量>50%,出水COD<2 200 mg/L,产气效率为0.51 m3/kgCOD,因此合适的投配率和回流比可提高产酸段VFA中乙酸含量、VFA乙酸化的快慢成为厌氧发酵工艺的限制步骤.     

硫自养反硝化同步脱氮除硫启动试验

目的 研究单一反应器内硫自养反硝化同步脱氮除硫的启动方法 及过程,同时考察脱氮除硫效果.方法 选择厌氧生物滤池为生物反应器,采用普通厌氧消化污泥为接种污泥,以自配的含S2--S和NO3--N的废水为进水,进水容积负荷分别为0.24 kg/(m3·d)、0.105 kg/(m3·d),经过15 d的间歇运行和15 d的连续运行,对硫自养反硝化的启动过程进行研究.结果 经过30 d的运行启动,S2--S和NO3--N的去除率基本稳定在90%及80%以上,去除负荷分别为0.238 kg/(m3·d),0.093 3 kg/(m3·d),S0及NO2--N的生成率分别为75%与64%左右.结论 反应器在短时间内成功筛选并富集了硫自养反硝化菌,S2--S和NO3--N达到很高的去除负荷,硫自养反硝化反应器成功启动.     

剩余污泥超声强化预处理及其厌氧消化效果

采用超声预处理方法破解剩余污泥,考查污泥理化性质的变化以及后续厌氧消化的性能。在3种不同超声波电功率密度下破解污泥,并对超声波电功率密度1.5 W/mL、超声30 min处理后的污泥进行厌氧消化实验,结果表明：污泥溶解性COD随着超声时间和超声波电功率密度的增加而线性上升.当超声波电功率密度分别为0.8和1.5 W/mL、作用30 min后,污泥溶解性COD是原泥的4.7倍和6.0倍.超声后污泥的pH值和碱度均有下降,同时污泥溶液的颗粒尺寸减小.超声污泥经厌氧消化后总COD去除率较对照组上升了13.5%.在5%污泥投配率下,超声组反应器在10 d内即达到稳定产气状态,超声污泥的平均日产气量提高了57.9%.     

常温低基质亚硝化反应器功能菌群解析

为维持亚硝化反应器稳定运行提供微生物理论基础,以常温(18~21.5℃)低基质推流式亚硝化反应器为对象,解析其稳定运行期间功能菌群特征.通过检测反应器三氮变化检验其亚硝化效果.利用扫描电镜(SEM)观察污泥微观结构,通过荧光原位杂交(FISH)、变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)及克隆测序等方法,解析微生物菌群特性.保持反应器低溶解氧环境(0.1~0.6 mg/L),使氨氧化菌(AOB)竞争力强于亚硝酸盐氧化菌(NOB),在连续流运行80 d内,平均亚硝化率几乎为100%,出水NO2--N与NH4+-N质量比稳定在1.11.SEM结果显示,亚硝化污泥中球形细菌为优势菌群.FISH结果显示,AOB与NOB的相对比例分别为37.3%与4.4%.PCR-DGGE结果表明,反应器内存在6类优势微生物菌群,其中Nitrosomonas sp.为功能微生物AOB.由多种微生物组成的功能菌群维持反应器亚硝化稳定运行.     

厌氧升流式污泥床反应器处理维生素C废水

为提高维生素C(Vc)生产废水的处理效率,探索其厌氧生物处理的可行性,采用2.2 L实验室规模的中温厌氧升流式污泥床反应器(UASB)在150 d试验周期内对其在处理Vc生产废水中的可行性及最佳运行参数进行探索.结果表明,以厌氧消化池污泥作为接种污泥,UASB反应器在65 d内启动成功.反应器运行稳定期间,进水COD质量浓度约为10000 mg/L,COD去除率达92%,其平均容积负荷达10.8 kg/(m3.d),相应的水力停留时间为15 h.反应器的产CH4速率为3.2 m3/(m3.d),产生的沼气中CH4含量为72%.所去除COD的89%被转化成CH4.污泥的VSS/TSS比率由接种期的0.41升高到0.82.污泥产甲烷活性由启动初期的0.18升高至0.85 L/(gVSS.d)并保持稳定.     

利用小空间厌氧移动床还原硫酸盐的试验研究

为了强化硫酸盐还原反应器的还原效能,利用小空间厌氧移动床生物膜反应器,研究了反应温度、进水pH、水力停留时间( hydraulic retention time,HRT)、ρ( COD)/ρ( SO2-4)和回流比对SO2-4还原效果的影响,从而考察反应器还原SO2-4的效能及在高负荷条件下稳定运行状况.研究结果表明：温度35℃、进水pH=7.0、ρ( COD)/ρ( SO2-4)=2.5、HRT=8 h和回流比=4：1为反应器运行的最佳工况条件;进水SO2-4质量浓度在1500~2500 mg/L时,SO2-4的还原率保持在78.77%~88.89%,SO2-4的还原速率最高达5.90 kg/(m3·d),表明反应器具有较强的SO2-4还原能力;在进水SO2-4质量浓度为2250 mg/L左右时,连续运行20 d,SO2-4还原率达87.13%并能稳定运行.     

IC-ALR工艺处理去油脂泔水实验

采用IC-ALR的新型工艺处理含有大量蛋白质、碳水化合物的去油脂泔水。结果表明,在适应期采用快速提升负荷的方式有利于提高污泥的活性,加速污泥颗粒化;稳定运行期,当进水有机浓度达到22.4 g/L时,COD去除率高达91.7%,出水中9.2~10.1 mmol/L的VFA含量不会影响IC的稳定运行。利用ALR处理IC厌氧消化液,当进水COD和NH3-N浓度分别达到1 850和420 mg/L时,ALR反应器能够去除进水中75%的COD和91%的氨氮,出水COD和NH3-N浓度分别为420和40 mg/L。     

两种类型生物制氢反应器的运行及产氢特性

为探求反应器型式对发酵法生物制氢过程的影响,分别采用连续流搅拌槽式反应器(CSTR)和颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)接种厌氧活性污泥,从糖蜜废水中制取氢气.运行中控制温度为35℃,通过缩短水力停留时间(HRT)和增加进水COD质量浓度的方式逐渐提高容积负荷(OLR),分别对CSTR系统和EGSB系统的产氢速率、pH、液相末端产物及生物量进行研究.结果表明,两个系统中,产氢速率均随OLR提高而逐渐升高.CSTR的最佳产氢OLR为25~35 kg/(m3.d),而EGSB的最佳产氢OLR为70~80 kg/(m3.d);此时,CSTR系统的最大产氢速率为6.21 L/(L.h),EGSB系统的最大产氢速率可达18.0 L/(L.h).稳定运行期,EGSB系统的生物量为27.6 gVSS/L,而CSTR的生物量仅为7.8 gVSS/L,说明较高的生物量是生物制氢反应器稳定运行和高效产氢的关键.两个系统均可形成乙醇型发酵,说明发酵类型的形成不受反应器型式影响.与CSTR反应器相比,EGSB反应器具有更好的耐酸能力.     

外循环对IC反应器处理酒精废水酸化恢复的影响

对安徽阜阳金种子酒厂实际酒精废水处理工程中的生产性两级中试IC反应器产生酸化的原因及恢复措施进行了分析。结果表明,反应器受负荷冲击是导致IC反应器酸化的主要原因。采用外循环方法,经过15天的恢复到正常运行状态。相应的,一级IC反应器出水COD达到4500~5000mg/L,二级IC反应器出水COD达到1000mg/L左右,出水VFA小于5mmol/L,pH值达到7.0以上。与无外循环相比较,附加外循环可有效缩短反应器恢复稳定运行的时间。     

一株工程菌处理难降解废水的研究

采用原生质体融合技术构建成一株高效降解含氯有机化合物的工程菌RH-1.以造纸漂白废水为例,以200 mg/L的CODCr添加1010个融合工程菌的比例,向体积浓度为75%的废水中投加菌种时,CODCr和TCl的去除能力比未融合的混合菌分别提高了72.05%和190%.比较葡萄糖、乙醇(95%)、甲醇、丙三醇、苯酚及废糖蜜几种初级基质对菌RH-1处理造纸漂白废水的协同降解作用,发现:乙醇为协同降解效果最好的初级基质,于体积浓度为75%的造纸漂白废水中按2 000∶1的比例添加乙醇(95%)时,融合菌对CODCr和TCl的去除效果最好,其去除率分别为73.87%和68.54%.     

低密度聚乙烯装置排料系统气动球阀的改进

分析了影响低密度聚乙烯装置核心反应的排料系统(PDS)气动球阀平稳运行的因素,通过选择合理的结构及材质,优化排料时间等措施,提高了执行机构及阀体的使用寿命,减少了气动球阀的故障.     

三段间接换热式催化反应器热稳定性分析

从分析绝热反应器的稳定性着手,经出了包括着火温度曲线及熄火温度曲线在内的三段间接触换热式催化反应器的操作状况图,操作状况图中的操作线,平衡曲线,最佳温度曲线具有“定态”的特性,而着火温度曲线、熄火温度曲线具有“动态”的特性。     

Denitrifying phosphorous removal in anaerobic/anoxic SBR system with different startup operation mode

To achieve stable and efficient nitrogen and phosphorus removal and to investigate the characteristics of the A/A SBR enriched with denitrifying phosphorus removal bacteria(DPB),the whole course of startup was studied with two reactors operated in different mode.The reactor I was operated under anaerobic/settling/anoxic/settling mode,and the reactor II was operated under anaerobic/anoxic/settling mode.Differences between the two reactors in removal efficiency of COD,nitrogen and phosphorus were examined.The results indicated that efficient performance could be achieved in both reactors with different startup operation mode,while the phosphorus removal efficiency was improved sooner in reactor I than in reactor II,which suggested that reactor I would supply a more favorable condition for DPB proliferation.Meanwhile,it was observed that the amount of organic substrates consumption had a linear correlation to that of phosphorus release in anaerobic phase when DPB was accumulated in the A/A SBR denitrifying phosphorus removal system.     

填料式折流板厌氧反应器处理啤酒废水

对填料式折流板厌氧反应器(ABR)处理啤酒废水进行了研究,进行了系统的稳定运行性能试验,系统的二次启动性能及与普通折流板厌氧反应器的对比试验等.结果表明:填料式折流板厌氧反应器对COD去除有明显的作用,COD去除率平均高达75%.二次启动达到稳定耗时更短,通过与普通ABR反应器作对比试验,得出带有填料的ABR反应器无论...     

电极生物膜脱氮工艺中反硝化菌相分析

对电极生物膜反硝化脱氮反应器中存活的反硝化菌进行了初步的分离及菌相分析研究,实验共分离出40株菌株,通过对菌株的形态观察及生理生化特征的研究表明,这些菌株分别属于假单胞菌属(Pseudomonas), 不动杆菌属(Acinetobacter), 肠杆菌科(Enterobacteriaceae)3个属,肠杆菌科、假单胞菌属为主要优势菌,占总鉴定菌数的82.5%.在异养环境中分离的24个菌株中,肠杆菌科为优势菌,具有反硝化能力的有18株,占75%;反硝化能力强的有8株,占33.3%.在自养环境中分离的16个菌株中,假单胞菌属为优势菌,其中具有反硝化能力的有12株,占75%;反硝化能力强的有8株,占50%.