合成有机物对厌氧消化抑制的有机酸积累及抑制恢复途径探讨

讨论了合成有机物对厌氧消化抑制时的有机酸积累现象,提出了一次抑制与二次抑制的概念。探讨了厌氧消化受合成有机物抑制的恢复途径,得出了厌氧消化受抑制时的恢复措施及设计运行管理中应当注意的问题。     

厌氧及二级交互间歇曝气除磷新工艺

在对生物除磷机理进行深入研究的基础上,开发了一种新型高效一体化的厌氧及二级交互间歇曝气除磷新工艺 CHBNR(Cui.HongBiologicalNutrientsRemovalProcess).该工艺是在单一反应器内造成厌氧、缺氧、好氧的空间和时间的变化,利用兼性微生物的特性同时去除有机物、氮、磷.有机物的去除率达到92%以上,磷的去除率达到84%,是一种高效的除磷工艺.     

处理难生物降解有机物的厌氧颗粒污泥形成的技术进展

为了加快以上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，简称UASB)为代表的无载体厌氧反应器处理含难生物降解有机物废水的启动速度，综述了影响厌氧颗粒污泥形成的因素．此外，为了高效、快速地降解废水中的难生物降解有机物，建议向厌氧反应器中投加优势茵，以进一步提高厌氧反应器降解废水中难生物降解有机物的效率和速度．     

过量储存-SND作用脱氮特性及机理研究

对序批式生物膜法工艺中所表现出来的脱氮特性进行了探讨,并提出了过量储存-SND脱氮作用机理.厌氧段脱氮主要靠生物膜对含碳氮有机物的过量储存作用;好氧段脱氮主要靠生物膜的SND作用,反硝化的有机碳源主要为生物膜中在厌氧段过量储存的有机碳源.     

垃圾中含碳有机物厌氧降解过程的独立性探讨

混合垃圾中单物质纤维素、淀粉、脂肪和蛋白质降解的独立性与否可为模拟和预测填埋场任意时刻的产气特性和稳定化进程提供依据。本文对单物质降解的独立性进行了探讨,已有的试验研究结果表明,在厌氧填埋环境下,单物质的厌氧产气量具有可叠加性,即各种单物质的降解是独立的。但是根据葡萄糖效应,在单一菌种纯培养试验中,会出现分解代谢物的阻遏作用,即难降解有机物的分解转化会受到易降解有机物的抑制。在垃圾填埋过程中,由于微生物生态系统复杂,可能会在具体环境中产生一些特殊的抗分解代谢物阻遏作用的微生物。如要从理论上确定填埋垃圾中有机物厌氧降解过程的独立性问题,需要设计专门的微生物学和酶学试验作进一步研究。     

厌氧氨氧化脱氮工艺研究进展

厌氧氨氧化菌厌氧氧化自养生物脱氮技术在降低污水处理能耗,实现污水能量回收利用方面应用前景极大。良好的污泥停留时间和稳定的亚硝酸盐供应制约厌氧氨氧化技术在污水处理中的应用,两者都与厌氧氨氧化菌参与硝化亚硝化反应的菌群活性影响因素有关。文章综述了温度、p H值、有机物等影响厌氧氨氧化菌活性因素的最新研究进展,从微生物角度研究了厌氧氨氧化颗粒污泥和生物膜形成的影响因素和获得良好污泥停留时间的方式,阐明了亚硝化和部分反硝化两个稳定可行的亚硝酸盐供给方式,通过研究厌氧氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌生长因素,阐释了部分反硝化机理,对主流生活污水处理系统中应用厌氧氨氧化工艺的可能和挑战进行了展望。     

二相厌氧处理有机废水过程特性及生物相研究

依据二相厌氧机理设计实验反应器,采用人工配制水样作为实验用水,利用色谱-质谱联动仪分析二相厌氧各阶段水质的特性。实验结果表明:经二相厌氧反应后,有机物的种类没有减少,相反增加了许多水解、酸化反应的小分子中间产物,产酸反应器将大分子难降解化合物降解为易降解酸性小分子化合物,可生化性有所提高,再经过产甲烷反应器最终处理后,出水的化合物种类和含量有明显减少。     

电网中谐波放大抑制的研究

本文针对普遍存在的并联电容器投入电网后使电网谐波放大的现象,分析了电容器运行使电网谐波放大的机理;探讨了在电容器组中串联电抗器对谐波放大的影响;并得出结论:采用混合型串联电抗器可以有效抑制电网中各次谐波的放大。从抑制谐波放大的角度出发,编制了优化选择电容器组中串联电抗器参数的计算程序。结合北京南苑变电站进行了实例计算,结果令人满意。     

电网电压谐波放大与抑制的研究

介绍了低压电网谐波的放大机理,并对电网电压及电流谐波放大进行了研究,提出了电网谐波放大的抑制对策.特别对电力电容器的串联电抗器的选择方法作了较为详尽的讨论,并总结出了相应情况下谐波放大抑制的方法.结论表明了按电容支路串联谐振频率点选择电抗值的方法是可行的,而且具有直观的物理意义.     

厌氧氨氧化菌代谢有机物研究

以厌氧氨氧化菌(ANAMMOX菌)为基础开发的工艺被认为是最为简捷的生物脱氮过程.由于绝大多数废水中含有有机物,有必要研究有机物对ANAMMOX菌产生的影响.在ANAMMOX反应器内,大量有机物的引入会抑制ANAMMOX菌的活性,但是这种抑制作用往往是可逆的.此外在所有已被发现的5个ANA-MMOX菌属中,有4个属能不同程度地代谢小分子有机物(如甲酸、乙酸、丙酸等).综述了国内外在有机物对ANAMMOX菌及其工艺的影响研究领域所取得的成果,分析近5年对ANAMMOX菌代谢有机物的研究,从而为高氮低碳废水处理新途径提供新思路.     

废水中难降解有机物共代谢实验研究

本文首先对水体中的难生物降解有机物进行了分析,提出采用微生物的共代谢方法进行降解;其次对共代谢机理、特点以及类型进行了详细地阐述;最后通过实验对多环芳烃及杂环化合物在共基质条件下厌氧生物降解性能的影响进行了研究.实验结果表明,微生物的共代谢作用使生物去除率进一步提高,同时指出该方法对于实际工程具有积极的指导作用.     

AFB-MFC系统有机基质降解及产电模型

为了探明厌氧流化床微生物燃料电池(AFB-MFC)产电及有机基质降解之间的关系,基于AFB-MFC阳极系统物料平衡和微生物的增长建立了有机基质降解数学模型,并基于进水流量、外电阻及有机基质浓度建立了产电模型,通过AFB-MFC系统处理高浓度有机废水试验对有机基质降解模型和产电模型进行了验证。AFB-MFC系统有机基质降解动力学模型为q=0.607S/(398.82+S),产电模型为:U=96485S/8*Q·[6×10-6S-0.0133]·Rex。     

好氧聚磷颗粒污泥的培养与丝状茵膨胀控制

在序批式SBR反应器中接种普通活性污泥,通过厌氧/好氧交替的运行方式,以沉降时间作为选择要素,经过人工配水快速实现污泥颗粒化(阶段Ⅰ)、实际生活污水稳定维持(阶段Ⅱ)以及提高ρ(P)/ρ(COD)强化富集聚磷菌(阶段Ⅲ)3个阶段,成功培养出聚磷能力良好的好氧颗粒污泥,并稳定运行352周期.模拟废水水质成份单一且易降解是造成好氧颗粒污泥在阶段Ⅰ后期发生膨胀的主要原因,变换水质为实际生活污水可有效控制丝状菌的过度生长,利于维持系统稳定.成熟的好氧颗粒污泥近似为球形,平均粒径0.8 mm,平均沉降速率为2.0 cm/s,SVI在17~30 mL/g,平均除磷效率在90%以上.采用荧光原位杂交技术(FISH)对颗粒污泥种群结构定量分析,结果表明,聚磷菌约占总菌的51.48%.     

PAC Addition for MBR Start up in Micro-polluted Water Treatment

In order to improve membrane reactor ( MBR ) performance for micro?polluted surface water treatment in start?up phase, removals of nitrogen and organic matters especially synthetic organic matters by M...     

Microbial Community Profiles Related to Volatile Fatty Acids Production in Mesophilic and Thermophilic Fermentation of Waste Activated Sludge Pretreated by Enzymolysis

酶溶剩余污泥中高温发酵过程中微生物群落动态与短链脂肪酸积累的关系研究

辛晓东¹,王冰鑫¹,洪俊明¹,赫俊国²,邱微²,陈博彦³

（1.华侨大学 环境科学与工程系, 福建 厦门 361021;

2.哈尔滨工业大学 城市水资源与水环境国家重点实验室, 哈尔滨 150090;

3. 宜兰大学 化学工程与材料工程学系（所）,台湾 宜兰 26047,中国）

创新点说明：

1） 分析了酶溶预处理对剩余污泥水解溶胞效果,并发现酶溶剩余污泥在中温发酵和高温发酵中VFA积累含量基本处于同等水平;

2） 酶溶污泥中温发酵与高温发酵体系中微生物群落结构动态差异明显;与高温发酵相比,中温发酵体系中微生物群落均匀度较为适中,有助于强化体系中产酸群落的功能性;

3） 从产能角度分析,酶溶预处理大幅提高了剩余污泥的能源回收效率,为未来污水处理厂的剩余污泥处理及能源化提供一种新思路。

研究目的：

研究酶溶法对剩余污泥的溶胞水解效能,分析酶溶污泥的中温及高温厌氧发酵产VFA的效能,并揭示发酵体系中VFA积累与产酸微生物群落动态的关系,分析酶溶预处理对剩余污泥有机质向电能转化的强化作用,为未来剩余污泥的高效处理及能源化提供一种新思路。

研究方法：

1） 通过运行厌氧生物反应装置考察酶溶污泥的厌氧产酸发酵效能;

2） 利用T-RFLP分析发酵体系中产酸菌群的群落结构动态;

3） 绘制洛伦兹曲线描述发酵体系中产酸菌群的均匀度变化;

4） 利用数据排序分析（RDA）揭示VFA积累与环境变量的相关联系。

研究结果：

1） 研究了酶溶预处理对剩余污泥水解溶胞效果,发现在180min内污泥液相中SCOD升高至8750 mg/L;中温发酵第10天,VFA含量积累超过3200 mg COD/L,与高温发酵过程中VFA累积含量基本持平;

2）中温发酵体系中微生物群落均匀度低于高温发酵过程,推测其有助于强化发酵体系中菌群的产酸功能性;

3） 酶溶预处理大幅提高了剩余污泥的能源回收效率,经估算剩余污泥的电能转化效率可达到0.75-0.82 kW h/kg VSS。

结论：

1） 复合生物酶（蛋白酶、α-淀粉酶、溶菌酶及纤维素酶）可高效提高剩余污泥的水解溶胞效果,且酶溶剩余污泥在中温发酵和高温发酵中VFA积累基本持平;

2） 发酵温度对产酸菌群结构有明显影响,中温发酵体系中微生物群落均匀度低于高温发酵过程,有助于中温发酵中VFA的快速积累;

3） 酶溶法可大幅提高剩余污泥的能源回收效率,为实现未来污水处理厂的能耗自足提供一种新思路。

关键词：剩余污泥;生物酶催化;挥发性脂肪酸;微生物群落;电能转化

     

生物陶粒滤池对微污染原水中不同分子量有机物的去除

利用膜分级过滤技术对生物陶粒滤池去除天津引滦水原水中的不同分子量有机物的去除效果进行了研究分析.研究表明生物陶粒滤池对分子量大于10 000道尔顿的有机物去除效果最好,可达到60%以上;对分子量在1 000～4 000道尔顿的有机物去除率也能达到50%以上;但对分子量＜1 000道尔顿的有机物去除率仅为10%;而分子量在4 000～10 000道尔顿的有机物在生物陶粒滤池处理过程中非但没有减少,反而有所增加.     

人为源甲烷生物抑制机理与研究进展

从产甲烷菌代谢机理入手,分析了产甲烷菌生物抑制机理,并对反刍动物、厌氧发酵、生活垃圾填埋场和稻田的人为源甲烷减排的研究现状和进展进行了概述.在分析人为源甲烷抑制存在问题的基础上,提出了今后开展人为源甲烷减排研究的建议.     

助催化剂强化电芬顿技术去除水中难降解有机物的研究进展

化工、医药等行业会产生大量含难降解有机物的工业废水,这类废水成分复杂、毒性大,已成为工业水处理领域的难题。电芬顿技术因具有高效去除能力而备受关注,但传统的电芬顿技术仍面临铁离子在中性条件下稳定性差、三价铁还原速率慢、过氧化氢产量低等问题。通过投加有机或无机配体、过渡金属协同作用、杂原子修饰碳材料等不同强化方法,可有效解决上述难题,从而强化电芬顿技术处理效果。综述助催化剂强化电芬顿技术的主导作用原理,比较分析典型助催化剂的优缺点,并针对机理研究不够透彻、催化剂合成工艺复杂、单一技术不能充分发挥优势等问题,展望其在制备与应用等方面的发展方向,以期为助催化剂强化电芬顿技术去除难降解有机物提供参考。     

Inhibitory effect of ammonia nitrogen on specific methanogenic activity of anaerobic granular sludge

A series of batch experiments were conducted in 125 mL serum bottles to assess the toxicity of different concentrations of ammonia nitrogen to the specific methanogenic activity of anaerobic granular sludge from upflow anaerobic sludge bed（UASB） and expanded granular sludge bed（EGSB） reactors. The effects of pH value and temperature on toxicity of ammonia nitrogen to anaerobes were investigated. The results show that the specific methanogenic activity of anaerobic granular sludge suffers inhibition from ammonia nitrogen, the concentrations of ammonia nitrogen that produce 50 % inhibition of specific methanogenic activity for sludge from UASB and EGSB reactor are 2.35 and 2.75 g/L, respectively. Hydrogen utilizing methanogens suffers less inhibition from ammonia mtrogen than that of acetate utilizing methanogens. Hydrogen-producing acetogens that utilize propionate and butyrate as substrates suffer serious inhibition from ammonia nitrogen. The toxicity of ammonia nitrogen to anaerobic granular sludge enhances when pH value and temperature increase. Anaerobic granular sludge can bear higher concentrations of ammonia nitrogen after being acclimated by ammonia nitrogen for 7 d.