厌氧膜生物反应器处理高浓度有机废水的中试研究

对厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理高浓度有机废水的运行效能进行了中试研究。在不排泥工况下(SRT无限长),AnMBR的COD去除负荷和沼气生产强度可分别稳定在4.4~4.8 kg/(m~3·d)和2.2 m~3/(m3~·d)左右;而在排泥条件下(SRT=50 d)两者可分别稳定在5.2~6.0 kg/(m~3·d)和2.9 m~3/(m~3·d)左右。在整个220 d的运行过程中,AnMBR的COD总去除率都可维持在90%以上,且沼气中甲烷体积分数基本保持在58%左右。发酵系统中pH较为稳定,保持在7.6~7.8之间;VFA含量始终维持在较低水平。此外,虽然运行过程中有较高浓度的氨氮积累,但是并没有对厌氧消化性能造成显著影响,展现了AnMBR对内源性抑制因素的良好耐受力。排泥和不排泥条件下的运行参数对比表明,AnMBR运行过程中SRT的优化非常关键,不同SRT会导致发酵体系发生一系列的变化,很大程度上决定了AnMBR的处理效能。中试结果表明,AnMBR可以实现高效厌氧消化系统的快速启动,而且良好的抗冲击负荷能力能够保证消化体系长期高效稳定运行。     

大豆分离蛋白工艺废水厌氧生物净化的研究

大豆分离蛋白工艺废水是高浓度的有机废水，其中丰富的碳水化合物、蛋白质、氨基酸、氮和磷等营养物是厌氧菌生长的良好条件。用厌氧生物净化法净化此工艺废水，可使净化效率达到９３％ 以上。在净化废水、保护环境的同时可生产沼气，回收能源。     

常低温条件下氨氮质量浓度对厌氧消化处理轻工行业废水的影响

在升流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket, UASB)中启动厌氧消化工艺,考查常低温(<25℃)条件下氨氮质量浓度对厌氧消化处理模拟轻工行业废水性能的影响。结果表明,间歇加泥并控制回流比为7.5的条件有利于厌氧消化工艺的启动,当氨氮质量浓度为400～1400 mg/L时,对厌氧消化性能基本无不利影响,且在400～800 mg/L之间时,会轻微促进厌氧消化性能,但较高的氨氮质量浓度会导致部分微生物死亡,促使胞外聚合物和溶解性微生物产物含量增大。此外,氨氮质量浓度的升高不利于氢营养型产甲烷古菌Methanobacterium的生长,其相对丰度从75.5%降低至6.3%,但有利于乙酸营养型产甲烷古菌Methanosaeta和兼性营养型产甲烷古菌Methanosarcina的增殖,二者的相对丰度分别从19.8%和1.7%增大至63.8%和29.1%。常低温条件下,厌氧消化工艺可以处理氨氮质量浓度为0～1400 mg/L的高COD的轻工行业废水,但优势产甲烷古菌会发生显著演替。     

造纸漂白废水有机氯化物的厌氧抑制作用研究

介绍了传统漂白工艺过程中产生的有机氯化物的主要种类，分析了漂白废水的厌氧抑制毒性来源，比较了不同的预处理化学工艺降低废水毒性的效果，提出了微生物絮凝剂和高级氧化方法在降低废水毒性的应用前景，最后从可持续发展的角度提出造纸工业应该大力提倡清洁生产漂白工艺，彻底消除造纸行业有机氯化物污染。     

微生物共培养厌氧同步消化反硝化处理污水的研究

以塑料网为载体附着生长厌氧消化菌、反硝化菌和厌氧氨氧化菌。厌氧消化菌将有机污染物转化为小分子有机酸、醇类、醛类、二氧化碳和甲烷等,有机物厌氧消化产生的丙酸和丁酸等作为反硝化菌和厌氧氨氧化菌脱氮时的碳源被消耗,从而实现模拟污水中有机污染物和含氮污染物的协同、高效去除。     

剩余污泥与酒精糟液共厌氧消化性能研究

利用工业废料酒精糟液,对城市剩余污泥的厌氧消化实验,分别平行设计3套不同反应条件的厌氧反应系统,并对污泥产气率,最大有机负荷,反应对污泥中TS、VS和COD的去除率,厌氧后消化液污泥比阻等项目进行了测定,并对厌氧污泥的脱水性能进行了对比分析.结果表明,高温下剩余污泥添加酒精糟液共厌氧消化,与高温剩余污泥单独厌氧消化相比,其沼气产气率增加178%以上,有机负荷增加85%,污泥脱水性能由不易脱水变为接近中等脱水.城市剩余污泥和当地酒精厂工业废料酒精糟液共厌氧达到了废物利用的功效,为城市剩余污泥的工业化应用提供了依据.     

造纸废水中三氯苯酚对厌氧颗粒污泥毒性的影响研究

进行了造纸废水中不同浓度2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的产甲烷毒性及产甲烷活性恢复实验,结果发现,2,4,6-TCP浓度与对产甲烷菌的抑制作用正相关,与产甲烷活性恢复程度负相关,表明2,4,6-TCP是一类杀菌性有机物。研究了不同浓度2,4,6-TCP对经驯化的厌氧颗粒污泥特性的影响,结果表明,浓度为20 mg/L和30 mg/L的2,4,6-TCP能促进污泥颗粒化,加速大颗粒的形成;同时使颗粒污泥的活性提高,因营养供应不足形成空腔导致沉降速度降低;2,4,6-TCP在高浓度(20 mg/L和30 mg/L)的条件下,以还原脱氯代谢为主,增加了生物质的量;并且为还原脱氯微生物和厌氧微生物协同代谢提供了充足的营养物质,厌氧微生物表现出较强的生物活性,辅酶浓度升高。在2,4,6-TCP浓度较高时(20 mg/L和30 mg/L),菌体分解,渗透至胞外,胞外聚合物总量增加。     

高浓度有机废水治理技术的研究现状

综述了近年来国内外对印染废水、焦化废水、糖蜜酒精废水等高浓度有机废水治理方面的研究进展,介绍了高级氧化、厌氧生化处理、好氧生化处理、气浮、化学沉淀等处理方法的原理及研究进展。     

制浆造纸污泥的厌氧产甲烷性能初步研究

从实验室范围评价制浆造纸废水污泥的产甲烷性能,另外考察预酸化、给料方式、污泥浓度等对厌氧消化系统的影响。     

厌氧氨氧化颗粒反应器的快速启动研究

厌氧氨氧化菌较长的倍增时间导致了厌氧氨氧化颗粒反应器启动慢,作者采用上流式厌氧污泥床(UASB)对厌氧氨氧化颗粒反应器的快速启动进行了试验研究。以人工配水作原水(TN=200 mg/L、pH=7.5~7.8)、以常温放置的厌氧氨氧化颗粒污泥为种泥,在33~35℃条件下,通过水力停留时间的缩短,经过68 d的运行,成功启动厌氧氨氧化反应器,氨氮、亚硝酸盐氮消耗量与硝酸盐氮生成量之比为1∶1.08∶0.26。反应器运行稳定高效,在水力停留时间为4 h、有机负荷为1.2 kg/(m3.d)的条件下,NH4+-N和NO2--N的去除率分别为90%、99%。培养过程中,颗粒污泥颜色逐渐由黑色变为红棕色,所形成颗粒污泥具有极好的沉降性能,沉降速度达20~78 m/h。     

木薯酒精废水厌氧处理研究

在酸性进水条件下,采用UASB反应器对木薯酒精废水进行处理.结果表明:在进水pH值为4.50±0.20,进水COD为04000±500)mg/L,水力停留时间为32h的条件下,将UASB反应器的有机负荷(以COD计>提高到10.00 kg·m-3·d-1,COD去除率达到90%以上.UASB反应器在达到较高有机负荷时,系统能够维持较高的碱度,约为2500mg/L,缓冲能力较好,使木薯酒精废水能够在酸性条件下不经调节pH值直接进入UASB反应器进行厌氧生物处理.     

UASB工艺处理高浓度制革废水的研究

采用UASB工艺处理高浓度制革废水,研究了试验性UASB反应器的启动过程和制革废水中有机物的厌氧降解过程,并用多媒体显微镜观察厌氧颗粒污泥的形态和气相色谱分析仪测定废水中有机酸的分布情况.研究结果表明,采用厌氧污泥作为接种污泥,在中温35～38℃的条件下,试验性UASB反应器能在50 d内成功地启动;随着进水COD的提高,COD的去除率逐渐提高,并在5575 mg/L左右时达到91.6%;之后随着进水COD的提高,COD的去除率逐渐降低,在进水COD为10000 mg/L左右时,COD的去除率为85%;废水中的大分子有机物在UASB反应器底部被产酸微生物降解为小分子有机酸,其中最多的是乙酸,其次是丙酸、异丁酸和异戊酸,小分子的有机酸通过整个污泥床被产甲烷菌利用,主要生成甲烷气和二氧化碳.     

糖蜜废水在两相厌氧消化工艺中的应用

针对糖蜜废水排放量大、有机负荷高、悬浮物浓度高和成分复杂等特点,结合两相厌氧消化工艺具有产酸相与产甲烷相分离的特性,在处理高浓度有机废水和能源回收利用上有独特优势进行讨论。并例举了糖蜜废水在两相厌氧消化工艺中的应用实例和特性研究,指出了两相厌氧消化工艺存在的问题和未来的发展趋势。     

高钙造纸废水中添加FeO提高厌氧颗粒污泥产甲烷能力的研究

本研究向高钙造纸废水中添加FeO,通过分析厌氧反应器中的甲烷累积产量、甲烷最大生成速率和厌氧颗粒污泥中的胞外聚合物组分（蛋白质、多糖和腐殖质）含量变化以及微生物群落变化,探讨了FeO对造纸废水厌氧消化的影响。结果表明,添加FeO对甲烷的产生有促进作用。在模拟高钙造纸废水中,与对照组相比,当FeO的添加量为1 g/L时,甲烷累积产量增加了59.4%;当FeO的添加量为15 g/L时,甲烷累积产量增加了82.3%。分别在实际造纸废水A和B中添加FeO,最多可使甲烷累积产量提高52.0%和85.4%。FeO可导致胞外聚合物组分含量提高,促进微生物的生长代谢。添加FeO改变了微生物群落组成,微生物群落多样性有很明显的提高,增强了厌氧消化反应的稳定性。因此,添加FeO有助于提高厌氧消化产甲烷能力,可以更加高效地处理高钙造纸废水。     

脂肪酶强化水解餐厨油脂促进厌氧消化

采用批次实验研究了脂肪酶预处理对餐厨油脂水解及其对厌氧消化性能的影响。首先考察了酶用量、水油比、pH和温度等因素对餐厨油脂水解的影响,进而通过响应面分析确定了其最佳预处理条件;最后基于预处理条件下的餐厨废水(含油脂)的厌氧消化实验,分析了预处理对餐厨废水厌氧消化的重要影响。结果表明:餐厨油脂的最佳预处理条件为:酶用量质量分数1.15%、水油质量比0.9、pH 8.0、温度42.5℃,水解率预测值为86.6%,重复实验水解率为(88.1±2.2)%,与预测值较为接近,表明该响应面模型能够很好地预测上述4个反应条件对水解的影响。对实际餐厨废水进行脂肪酶预处理和厌氧消化研究发现,加酶组的累积甲烷产量为572.12mL/g·COD,较餐厨废水组(368.86 mL/g·COD)和含油废水组(499.47 mL/g·COD)分别提高了55.10%和14.56%,表明餐厨废水中的脂肪具有较大的产甲烷潜力,脂肪酶预处理能显著提高油脂的产甲烷效率。对不同预处理条件下厌氧反应过程的pH、挥发性脂肪酸(VFAs)及脱氢酶活性进行了对比分析,发现酶促预处理对系统pH的影响较小;其对VFAs及脱氢酶活性的影响主要体现在厌氧消化前期,表现为对VFA及脱氢酶活性的显著提高,说明预水解能够保证产甲烷过程的底物供给并提高产甲烷效率。     

木薯酒精废水厌氧可生化性实验研究

采用锥形瓶反应器对木薯酒精废水的厌氧可生化性进行了研究。在连续37d的实验中,COD从10865mg/L下降到1060mg/L,总去除率达90.24%。结果表明:木薯酒精废水的厌氧可生化性很好。反应前期VFA浓度迅速上升,在第9d达到最大值,为95.17mmol/L,随后,VFA浓度开始下降,产甲烷量迅速增加。反应达到稳定后,pH值维持在7.00～7.40之间,体系的缓冲能力较强。     

纳米零价铁强化糖蜜乙醇废水厌氧处理效果

研究了外源添加纳米零价铁(NZVI)对糖蜜乙醇废水厌氧处理的作用以及NZVI对厌氧微生物活性和厌氧消化效果的影响。向厌氧消化体系中分别添加0、0.025、0.05、0.10、0.25、0.50、2.50 g NZVI进行批次实验。结果表明,随着NZVI添加量的增加,糖蜜乙醇废水的厌氧处理效率先升高后降低。添加0.50 g NZVI实验组的COD降解率、产气率和气体中甲烷含量最高,分别为71.1%、310.9 mL/g COD和58%,比空白组提高14.7%、35.6 mL/g COD和18.8%;反应结束时该组COD和硫化物质量浓度最低,分别为2 400 mg/L和33.3 mg/L。NZVI添加量为2.5 g实验组SO42-去除效率和污泥胞外聚合物(EPS)含量最高,硫酸根最终质量浓度为288.2 mg/L,去除率为72.8%,是空白组的1.93倍;EPS中蛋白质和多糖质量分数分别为46.00 mg/gVSS和5.05 mg/gVSS,分别是空白实验组的4.43和1.66倍。脱氢酶活性在添加0.50 g NZVI的实验组中最高,为340.3 TFμg/(mL·h),比空白组提高192.5 TFμg/(mL·h)。     

不同载体包埋厌氧氨氧化污泥的实验研究

为了保持反应器中厌氧氨氧化污泥的污泥量,增强反应器的抗冲击能力,使用PVA-SA,PVA-SB,PVA分别为包埋材料,对稳定运行反应器中的厌氧氨氧化污泥进行包埋,制成小球.实验结果表明,3种小球的厌氧氨氧化活性均比较高,去除的氨氮和亚硝态氮以及生成的硝态氮的量符合标准化学计量比.3种包埋小球的生物活性表现为PVA-SB...