常温下EGSB反应器的启动和运行研究

研究了常温下EGSB反应器的启动及运行规律。实验包括启动运行和稳定运行阶段。实验结果表明,常温条件下采用好氧污泥接种的EGSB反应器可以成功启动,但是反应器的启动周期相对较长;反应器耐受温度变化能力较强,6℃范围内的温度突变对反应器影响很小;反应器抗有机容积负荷冲击能力较强,其有机容积负荷可以在较短时间内由6.74 kg.m-3.d-1提升为13.5 kg.m-3.d-1;加大液体升流速度可提高EGSB反应器的处理能力,但液体升流速度不宜超过2.5 m.h-1;启动阶段中,应尽快提高反应器的有机容积负荷,以利于反应器处理效率的上升。污泥颗粒化从底部开始,自下而上完成;污泥的沉降性能指标SVI值经历了较低-上升-下降-迅速下降的几个阶段,污泥沉降性能的改善与污泥的颗粒化进程一致。     

EGSB反应器处理模拟废水的试验研究

通过EGSB反应器处理自配葡萄糖有机废水试验,探讨了EGSB反应器运行过程中各种参数的变化情况,分析了pH值、水力上升流速及厌氧颗粒污泥的性质,如粒径分布、沉降性能、污泥床膨胀情况、污泥中微生物相等因素对反应器运行效果的影响.     

低温EGSB反应器运行机理

为研究对低温EGSB反应器的运行机理,考察温度和液体上升流速(Vup)对EGSB反应器处理低浓度啤酒废水时运行效果和污泥产甲烷活性的影响,分析不同温度和Vup时EGSB反应器内速率常数K和活化能E的变化.结果表明:温度降低,污泥产甲烷活性明显降低,COD去除率也相应降低.EGSB反应器在35℃、15℃(与35℃时同样的Vup)和15℃(提高Vup至最佳)时K分别为0.391×103d-1、0.107×103d-1和0.254×103d-1.低温EGSB反应器提高Vup前后E分别为4.897×104J/mol和1.197×104J/mol.温度降低使得EGSB反应器内污泥活性和COD去除率降低,K明显降低,但Vup的提高却能显著提高K,减小E,使EGSB反应器在15℃低温下仍能保持高处理率.     

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.     

接种污泥对产氢颗粒污泥形成的影响

采用两个平行的颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB),控制温度为(35±0.5)℃,逐步提高进水容积负荷,分别研究接种污泥对产氢速率、颗粒粒径分布变化、液相末端产物和启动末期系统参数的影响.结果表明,采用缺氧污泥混合厌氧污泥进行接种的反应器比直接采用产甲烷颗粒污泥粉碎后接种的反应器更易形成颗粒污泥.在启动末期,前者的平均颗粒粒径为后者的1.25倍,产氢速率是后者的1.23倍.两个反应器都形成了乙醇型发酵,说明发酵类型的形成不受接种污泥影响.启动末期系统的pH值分别为3.9～4.3和4.0～4.4,混合污泥接种反应器的挥发性悬浮固体质量浓度为27.2g/L,厌氧污泥接种反应器的挥发性悬浮固体质量浓度为24.1g/L.相比厌氧污泥接种的反应器,混合污泥接种能更快速培养颗粒污泥,并且反应系统产氢速率高,耐酸性更好,生物持有量大,有利于生物制氢系统高效产氢和稳定运行.     

内循环厌氧反应器的启动研究

针对内循环厌氧反应器的启动受很多因素的制约问题,阐述了IC反应器污泥接种和一次启动阶段的特点及主要影响因素,就IC反应器接种污泥、进料方式、运行温度和负荷的提高方法等问题进行了讨论,提出了相应的解决方法,对IC反应器的快速启动具有一定的指导意义.     

UASB处理生活污水二次启动试验研究

通过对停止运行8个月的UASB反应器进行二次启动试验,重点分析了用于低浓度生活污水处理的UASB反应器的二次启动的影响因素.研究结果表明,可直接利用反应器内原有颗粒污泥进行二次启动;二次启动期间,水力负荷是重要的运行控制参数,并应避免活性厌氧污泥流失.反应器稳定运行后,CODCr、CODf的去除率均能达到50%,SS去除率可以达到80%以上.     

采用EGSB-MBR组合系统处理生活污水

采用有效容积为150L的膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器和400L的一体式膜生物反应器(MBR)新型组合系统处理生活污水，首先通过模拟废水实验确定反应器的水力停留时间(HRT)，在此基础上进行组合系统处理生活污水的中试研究，考察EGSB—MBR组合系统处理生活污水的技术可行性．结果表明，在温度30℃、EGSB水力停留时间为0．8h、混合液悬浮固体量(MLSS)在28．5g／L，MBR的HRT为2h、MLSS为10g／L、DO为2mg／L时，系统运行稳定，COD和NH3-N去除率分别为95％以上和90％以上，色度去除率大于90％，悬浮固体(SS)和浊度几乎可以完全去除，出水水质优于城市污水再生利用——城市杂用水水质标准，同时组合系统污泥产量低，可大大减少污泥处理处置费用，是一项高效、节能的新型城市污水资源化技术．     

EGSB反应器异常状态的检测及酸化时的恢复

阐述了EGSB反应器运行异常时各因子的变化情况,并研究了酸化时迅速恢复的方法。结果表明,异常状态时厌氧因子变化的敏感程度为ORP>COD,挥发酸>碱度>pH,可应用ORP作为实际工程中厌氧反应过程是否正常的指示参数。     

UASB启动和运行过程中各影响因素分析

介绍了颗粒污泥的培养与理化特性、水质条件、温度、pH和碱度、进水方式和产气率、工艺控制条件等因素在上流式厌氧污泥床反应器（UASB）启动和运行过程中的影响,并就UASB厌氧反应器在启动与运行过程中,由于上述因素变化引起的颗粒污泥培养与系统运行中可能出现的问题,提出了具有针对性的解决方法．     

Three controllable factors of steady operation of EGSB reactor

The bench-scale EGSB (expanded granular sludge bed) reactor was operated to study the effect of sludge loading rate, pH value and nutrient element on the operation of the EGSB reactor and the control rule of these factors. Continuous flow was used to treat synthetic wastewater containing dextrose and beer, and the temperature of reactor was controlled at mesophiles temperature (33 ℃). The experimental results demonstrated that the proper sludge loading rate was 0.9-1.42 kg COD/(kg VSS·d); the pH value in the reactor was controlled by adding sodium bicarbonate, the proper additive quantity was 1000-1200 mg/L; the additive quantity of nutrient element was as follows: 41.3 mg/(SS·d) of FeCl2·4H2O, 4.3 mg/(SS·d) of CoCl2·6H2O, 8.2 mg/(SS·d) of NiCl2·6H2O, 7.5-13 mg/(SS·d) of CaCO3,and 56.7-22.7 mg/(SS·d) of 7Na2S·9H2O, respectively. When these parameters were properly determined, the EGSB reactor could treat wastewater with 400-5000 mg/L COD concentration. The COD removal efficiency was over 85%. The operation of the EGSB reactor was steady and the EGSB reactor had strong anti-shock load ability.     

Effect of Dissolved Oxygen on Operation of EGSB

An expanded granular sludge bed (EGSB) reactor was adopted to study the dissolved oxygen (DO) effect on the operation. With the chemical oxygen demand (COD) 800-1 800 mg/L, pH 6.0-7.3, volume loading rate (VLR) 5.4-11.5 kg COD/(m3·d), the operational behaviors of EGSB reactor was researched. And the max DO concentration which influenced steady operation of EGSB reactor was determined by contrasting the changes due to different concentrations of the influent DO. With the COD 1 200-2 000 mg/L, VLR 7.2-12.0 kg COD/(m3·d), the operational characteristic of EGSB reactor was researched by aerating the recycle effluent. The results was: when the DO concentration of influent was under 3.0 mg/L, the removal efficiency of COD was 82%-90% and the operation of the EGSB reactor was steady; when the DO concentration of influent was over 3.0 mg/L, the oxidation-reduction potential (ORP) fluctuated greatly and the operation of the EGSB reactor was instable; the acidified wastewater of saccharide whose pH value was 5.1-6.5 could be treated by aerating the recycle effluent and the efficiency of COD was up to 85%-92%.     

厌氧折流板反应器启动问题探讨

为了研究厌氧折流板反应器(ABR)的启动问题,采用ABR反应器处理垃圾渗滤液,对启动过程中出现的一些重要问题进行了分析和探讨,反应器启动后期形成了以甲烷八叠球菌为代表的厌氧菌种,最大COD去除率可以达到40%以上,说明ABR厌氧反应器的启动成功。     

折流板反应器工艺特性及酸化有机废水启动试验研究

分析了折流板反应器的工艺特性，并就其对有机废水进行酸化预处理的启动试验进行了研究．结果表明，好氧活性污泥预挂膜可以加快反应器的启动．