产酸相反应器快速启动和乙醇型发酵菌群驯化

在有机废水产酸发酵类型中，产酸相的乙醇型发酵被认为是两相厌氧生物处理系统中的最佳发酵类型，如何实现产酸相微生物菌群的乙醇型发酵，是提高系统处理能力的关键因素之一，通过模型反应器的小试研究和中试规模的反应器运行，证明了利用不同性质活性污泥对产酸相反应器进行快速启动的可行性，并探索了产酸相乙醇型发酵菌群的驯化途径，研究证明，在污泥接种量≮6.5gVSS／L的前提下，将进水COD质量浓度，HRT和pT值分别控制在3000－500mg/L,8.0-10.6h和4.5-7.0的范围时，可在20d内完成产酸相的快速启动，并可在45d左右实现对乙醇型发酵菌群的驯化。     

产酸相乙醇型发酵的影响因素研究

为了提高产酸相乙酸型发酵的运行稳定性，作者采用了间歇厌氧培养实验对产酸相的发酵类型进行研究。根据对产酸相发酵机制、影响乙醇型发酵的环境因素的研究表明，产酸相启动阶段，历经丙酸型发酵、丁酸型发酵，至稳定的乙醇型发酵，而且氧气的存在与否对乙醇型发酵影响较大。文中还提出了乙醇酵的最佳运行环境。     

产酸相最佳发酵类型

二相厌氧生物处理中产酸相发酵产物的研究已逐渐被人们所重视。本文以糖蜜为底物，通过产酸相发酵产物种类对产甲烷相影响的研究，以期确定最佳发酵类型，通过对丁酸型发酵、丙酸型发酵和乙酵型发酵三种类型的理论和试验结果分析，证实试验中发现的乙醇型发酵可作为产酸相最佳类型。     

产酸相反应器的过酸状态及其控制

为了考察产酸相"过酸状态"后恢复的控制对策,试验中对降低负荷和调节碱度这两种控制措施的恢复效果进行了分析,结果表明,通过冲击负荷使产酸相反应器出现过酸状态后,将COD有机负荷从正常的15kg/(m3·d)降低到5kg/(m3·d),运行18d仍未能使反应系统的pH值得到有效恢复.当进水碱度调节在500～600mg/L范围时,系统COD有机负荷维持在9kg/(m3·d)的条件下,运行10d后过酸状态得到了基本恢复.因此,在反应系统出现过酸状态时,应在降低系统有机负荷的同时加强对进水碱度的调节,这一措施要比仅仅降低有机负荷更有利于系统的迅速恢复.过酸状态的恢复过程较缓慢,因此在冲击负荷期通过碱度的调节将系统的pH值维持在正常的范围内,从而避免"过酸状态"的发生也具有重要的意义.     

生物反应器连续乙醇发酵研究

本文报道了一种新型填充床固定化酵母细胞生物反应器的连续乙醇生产.研究了停留时间对乙醇产量、残糖量、乙醇生产能力和反应器效率的影响。实验结果表明:该固定化酵母细胞生物反应器在发酵率、乙醇生产能力和反应器效率上具有显著提高。     

生物制氢反应器不同发酵类型产氢能力的比较

对生物制氢反应器乙醇型发酵和丁酸型发酵的产氢能力及其生态学特性进行了对比分析.结果表明,NADH/NAD 平衡调节是影响不同发酵类型产氢差异的主要原因.在有机负荷为40 kg/(m3.d)条件下,乙醇型产酸发酵菌群表现出较高的产氢能力,最大比产氢速率为550 m l/(gVSS.d),是丁酸型产酸发酵菌群比产氢速率的3.3倍.综合两种发酵类型特性、运行操作条件和制氢成本考虑,乙醇型发酵更适合作为生物制氢工业化生产的发酵类型.     

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.     

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.     

厌氧折流板反应器(ABR)的启动研究

在温度为25-32℃,HRT=12-24 h,容积负荷为1.02-7.0 kg/m^3.d条件下,对ABR反应器进行了67 d 3个阶段的启动实验,实验表明COD的去除率达到93.3%以上并且保持稳定,反应器启动完成.在此期间还研究了各格室中VFA、pH、碱度与COD和有机负荷（OLR）之间的关系,并对污泥颗粒化现象进行了扫描电镜观察.结果表明,随有机负荷（OLR）的增加,COD去除率先下降后稳定升高,而pH、碱度的最低点发生后移.     

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。     

Hydrogen energy recovery from high strength organic wastewater with ethanol type fermentation using acidogenic EGSB reactor

The increase of global pollution and the depletionof fossil fuel reserves make research concerning alterna-tive energy resources a priority.One environmentallyacceptable,alternative energy carrier,which could ini-tially supplement or even substitute fossil fuel,is mo-lecular hydrogen,H2[1].At present,hydrogen gas ismainly produced from fossil fuels[2],which cause thegreen house effect,so alternative routes of hydrogenprod-uction that are cost effective and pollution free arestill in demand.Con…     

不同污泥源条件下ASBR启动对比研究

厌氧序批式反应器(ASBR)实际应用的关键环节在于如何实现快速启动.为了缩短ASBR的启动时间,实验研究了接种不同污泥对快速启动的影响.分别接种市政污水处理厂的二沉池剩余污泥和升流式厌氧污泥床反应器(UASB)中的厌氧污泥.以淀粉为基质,在恒温35℃条件下,逐步增加进水COD浓度和缩短水力停留时间,经过75d的培养,泥粒径分别达到了1.1mm和1.4mm,有机负荷达到5.6kg/(m3·d),COD去除率分别达到85%和90%,出水VFA浓度均小于200mg/L,且系统运行稳定,均实现了ASBR的快速启动.     

产酸脱硫反应器中优势菌的生态特性研究

分别对产酸脱硫反应器中数量上占优势的硫酸盐还原菌和产酸菌进行分离,获得两株优势菌SRB-ZH07和AB-ZH01,探讨了pH值、COD／SO4^2-比和氧对它们生长的影响以及二者对不同底物的利用情况．研究结果表明,pH=7．0时,SRB-ZH07和AB-ZH01的生长最好,硫酸盐的去除率也最大．pH值在6．0和7．0时,AB-ZH01生长的比较好．以乳酸为惟一碳源时,SRB-ZH07对硫酸盐的去除率最高,达到94．24％;以葡萄糖为惟一碳源时,AB-ZH01的生长最好．SRB-ZH07在有氧和无氧条件下都能生长,在有氧条件下的生长速率高于无氧条件,但在有氧条件下不能够去除硫酸盐．乳酸做惟一碳源,COD/SO4^2-比值大于2．0时,硫酸盐去除率较高,在80％左右,COD／SO4^2-比值小于2．0时,SO4^2-去除率较低,低于50％。     

Control of fermentation types in continuous-flow acidogenic reactors: effects of pH and redox potential

ＩｔｉｓｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ .3ａｎｄ 4ｔｈａｔｔｈｅｐＨ <4 .5ａｎｄｔｈｅＥｈ <- 2 2 0ｍＶｐｒｏｖｉｄｅａｓｔａｂｌｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｏｒｅｔｈａｎｏｌ ｔｙｐｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ .Ｉｎｆａｃｔ,ｅｖｅｎｉｆＥｈｉｓａｒｏｕｎｄ - 2 0 0ｍＶ ,ｔｈｅｅｔｈａｎｏｌ ｔｙｐｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｓｓｔｉｌｌｒｅｍａｉｎｅｄ[16] .Ｍｅａｎ ｗｈｉｌｅ ,ｓｉｎｃｅｅｔｈａｎｏｌｃａｎｂｅｍｏｒｅｅａｓｉｌｙｃｏｎｖｅｒｔｅｄｔｏａｃｅｔｉｃａｃｉｄｂｙｈｙｄｒｏｇｅｎ ａｃｅｔｏｇｅｎｓｔ…     

Influence of external circulation on sludge characteristics during start-up of internal circulation reactor

1INTRODUCTION Internalcirculation(IC)reactor,oneofthemosteffectiveanaerobicbioreactors,hasbeen widelyusedtotreatvariousindustrialeffluentsbe causeofitshighloadingrate,considerablefeasibil ity,robustresistancetooutsideaccidentsandrela tivelylowinvestmentcost,comparedtothetradi tionalupflowanaerobicsludgeblanket(UASB)re actor[110].However,ICreactoralsoappearstobesimilartootheranaerobicapparatusinatime con sumingandunstablestart upphase[1013].Thisis becauseduringtheinitialstageofstart upt…     

Optimization of detecting hydrogenase activity for acidogenic fermentation of activated sludge

In order to evaluate the hydrogen-producing efficiency of anaerobic activated sludge in Anaerobic Baffled Reactor(ABR)fermentation processes,the optimal conditions for hydrogen producing hydrogenase method on methyl viologen(MV)assay was used to detect the hydrogen production activity of the activated sludge.The most favorable parameters such as 0.6 mL sodium acetate buffer(pH 5.0),100 μL lysozyme,0.2 mL sodium dibromoethane(9.0 mmol/L)and 0.7 mmol/L iron added into 1 mL activated sludge(2.66～26.64 gMLVSS/L)were found.Furthermore,reaction temperature and culture time were detected as 40 ℃ and 30 min respectively.Sodium thiosulfate and sodium sulfides were taken as the reducing agent while trichloroacetic acid as terminator.Under the MV optimal conditions,micro-toxic Dimethyl sulfoxide(DMSO)get higher security and better accuracy.The sensitivity of the detection methods(DMSO as electron carrier)was increased by more than 30%.The results show that the optimal conditions can be applied to measure hydrogenase activity correlating with its specific hydrogen production rate in a hydrogen-producing anaerobic activated sludge system.     

UASB反应器处理青霉素废水启动特性的研究

采用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器,以高浓度青霉素废水为处理对象,研究了中温条件下UASB反应器的启动、厌氧颗粒污泥特性和废水处理效果。结果表明：接种消化污泥,水温33～35℃的条件下,采用逐步提高青霉素废水进水浓度的方式,运行80d后,可实现UASB反应器的启动。进水ρ（COD）达到4 000mg/L左右,COD去除率稳定在84%以上,容积负荷为3.36kg/（m3.d）（以COD计）,产气量为5.9L/d;反应器内污泥实现颗粒化,粒径约为2mm。     

外循环厌氧反应器的快速启动

工程运行试验研究EC厌氧反应器处理啤酒废水启动过程中的运行效能、稳定性以及内部的污泥分布情况,分析颗粒污泥形成的关键因素.运行第95d,进水有机负荷达到8.5kg/(m3·d),COD去除率达80%,出水COD低于400mg/L;在系统1.2m和4m处污泥中均出现粒径为0.5～1.0mm左右的颗粒污泥.结果表明,EC厌氧反应器处理低质量浓度、大流量的啤酒废水采用间歇-连续快速启动方式是可行的,并且上升流速在2.5～5.0m/h有利于颗粒污泥的快速形成.研究证实EC厌氧反应器处理啤酒废水能够实现稳定、高效地启动运行.