硫酸盐还原过程中碱度的平衡与调节

为探讨硫酸盐还原过程中碱度的变化规律，采用产酸脱硫反应器通过连续流运行处理硫酸盐废水．在硫酸盐去除率达到最大并稳定时，探讨硫酸盐还原反应体系碱度的组成和计算方法，挥发酸(VFA)与pH值对碱度平衡的影响，体系中各种碱度形式的相互转化等．试验结果表明，硫酸盐还原过程碱度增加，各种形式的碱度之间会发生相互转化；碱度组成与体系pH值直接相关，pH＝6．0-6．2时，产酸脱硫反应器中硫酸盐去除率和体系中的碱度值最大；产酸脱硫反应器中的总碱度大部分以Ac^-碱度形式存在，但反应体系的缓冲能力由H2CO3／HCO3^-控制；进水碱度控制在300-500mg／L，对于反应体系碱度的平衡与调节是必要的．     

生态因子对产酸脱硫反应器中硫酸盐去除率的影响

为探讨生态因子对产酸脱硫反应器中硫酸盐去除率的影响,采用产酸脱硫反应器作为硫酸盐还原单元,以食用红糖为碳源,硫酸钠为硫酸盐,通过一系列动态实验,研究了产酸相中生态因子pH、氧化还原电位(ORP)、碱度(ALK)以及COD/SO42-(C/S)对SO42-去除率的影响.在中温(34±1℃)条件下运行时,碱度为500~1 000 mg/L,pH值为6.0~7.0,氧化还原电位为-250~-410 mV,产酸脱硫反应器对硫酸盐的去除率最大.当进水C/S比小于2.0时,SO42-去除率小于81%;当进水C/S比为2.5~2.0时,SO42-去除率为90%~81%;当进水C/S比为大于2.5时,SO42-去除率为90%以上.随着C/S比的降低,SO42-的去除效果将有所降低.     

COD/SO42-值影响硫酸盐去除率的试验研究

利用CSTR反应器,考察了COD和硫酸盐浓度的比值对硫酸盐还原的影响.发现在34±1℃,水力停留时间20 h,进水碱度(ALK)300~500 mg/L,pH 6.0~6.2,氧化还原电位(ORP)-250~-350 mV等条件下:1)随着C/S值的降低,硫酸盐还原菌(SRB)要经过较长的时间才能确立优势菌种在产酸脱硫生态系统中的地位,SO42-达到最高去除率需时延长;2)要想保持反应器较高的SO42-去除率(80%以上),需控制在C/S≥2的范围.     

产酸脱硫反应器中影响硫酸盐还原的关键因素研究

为定量化分析影响硫酸盐还原过程中的关键因素,采用产酸脱硫反应器进行连续流试验和静态试验,考察硫酸盐还原过程的致变量-COD/SO42-比、硫酸盐负荷率(Ns)和因变量-pH值、氧化还原电位(ORP)和碱度(ALK)与硫酸盐去除率的对应关系试验结果表明,欲实现硫酸盐去除率达到80～90%的水平,上述四个关键因子应满足下列条件COD/SO42-比大于2.0,Ns小于7.5 kg(SO42-)/(m3@d),pH值为6.0～6.2,ORP为-320～-420 mV,ALK为1 500～2 000 mg/L时.而且,此时反应器的运行应控制在中温(34±1℃)条件,进水中硫酸盐的浓度小于2 000 mg/L,水力停留时间(HRT)6～8 h,生物量(MLVSS)大于10000 mg/L,进水碱度约300 mg/L,出水中的挥发性脂肪酸(VFA)含量小于2 000 mg/L.     

基于底物利用水平的产酸脱硫系统生态特征

通过连续流试验和间歇式实验探讨了产酸脱硫系统中产酸菌与硫酸盐还厚菌基于底物利用水平的生态学规律．连续流试验采用完全混合式反应器,内加活性炭填料,以糖蜜为碳源,控制进水COD为3000mg／L、COD／SO4^2-=5．0和HRT=11h,结果表明,20d反应器启动成功,运行稳定期硫酸盐去除率可达95％～100％、液相末端产物以乙酸为主．间歇式实验结果表明,产酸脱硫系统中硫酸盐还原菌容易利用产酸菌的发酵产物——氢气和乙醇,乙醇被转化为乙酸．在游离污泥中产酸菌占优势地位,而载体活性炭上硫酸盐还原菌占优势地位,产酸脱硫系统实现了硫酸盐还原菌在载体上的定向富集。     

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％。     

硫酸盐还原过程中氢分压的平衡与调节

采用两相厌氧工艺系统的产酸相反应器处理硫酸盐废水,通过连续流试验考察硫酸盐还原过程中分子氢的产生和去路．试验结果表明：在硫酸盐还原过程中,分子氢的产生者是产酸菌(AB)、产氢产乙酸菌(HPA)和利用脂肪酸的硫酸盐还原菌(ESRB);分子氢的消费者主要是利用氢的硫酸盐还原菌(HSRB)、产酸菌、产氢产乙酸菌和硫酸盐还原菌之间生物链式的协同代谢关系是维持系统低氢分压的前提．同时,揭示出在微生物的协同作用下,种间氢转移的途径和反应体系中氢分压的平衡与调节规律．     

一株硫酸盐还原菌的脱硫特性研究

采用平皿夹层厌氧法,从糖蜜酒精废水处理反应器中分离到一株高效硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria,SRB,命名为SRB-22),在三角瓶中对其进行脱硫性能研究.实验结果表明,当SRB-22较佳的SO2-4去除pH值范围为7～9时,去除温度范围为30～35 ℃;随着初始SO2-4浓度的加大,SRB-22对SO2-4的去除率降低,降解时间延长.当COD/SO2-4比值在2.4以上时,SRB-22对SO2-4盐的去除率在第5天可以达到90%;Fe2+在一定浓度范围内可以提高硫酸盐的去除率.     

甘蔗糖蜜酒精废液的二相厌氧-好氧处理

硫酸盐还原和产甲烷分别在两相UASB反应器中进行:硫酸盐还原主要在一相UASB中完成,SO42-去除率在85%以上;产甲烷主要在二相UASB中完成,沼气产率为0.11~0.13 L/g COD.当二相UASB中COD负荷提高到30 kg/(m3.d)时,COD去除率达到65%~77%,出水COD浓度也会明显提高.碱度不足会影响SBR的硝化效果,当补充碱度后,出水氨氮多在10 mg/L以下.     

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.     

Model identification with BPNN on restrictive ecological factors of SRB for sulfate-reduction

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅａｃｉｄｏｇｅｎｉｃｐｈａｓｅｒｅａｃｔｏｒｏｆｔｗｏ ｐｈａｓｅａｎａｅｒｏｂｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｈａｓｒｅｍａｒｋａｂｌｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｆｏｒｔｒｅａｔｉｎｇｓｕｌｆａｔｅ ｌａｄｅｎｏｒｇａｎｉｃｗａｓｔｅｗａｔｅｒ[1] ,ａｎｄｉｔｉｓａｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｍｉｃｒｏｂｉａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍ[2 ] .Ｔｈｅｒｅｓｔｒｉｃｔｉｖｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓｉｎ ｃｌｕｄｉｎｇＣＯＤ/ＳＯ4 2 - ｒａｔｉｏ ,ｓｕｌｆａｔｅｌｏａｄｉｎｇｒａｔ…     

Change of Ecological Characteristics Due to Decrease of COD／SO4 ^2- Ratio During Sulfate-reduction

In order to investigate the change of ecological characteristics due to the decrease of COD/S04^2- ratio during sulfate reduction, continuous-flew tests were conducted in an acidogenic sulfate-reducing reactor with molasses wastewater as sole organic carbon source and sodium sulfate as electron acceptor, and the change of pH value, oxidation reduction potential (ORP), volatile fat acids (VFAs), alkalinity (ALK) and the predominant populations with COD/S04^2- ratio decreasing from 4. 2 to 2.0 were investigated. The experimental results demonstrated that, with decreasing COD/S04^2- ratio, ORP and ALK increased, pH value decreased, and the proportion of acetic acid in terminal products decreased significantly, and a stable -type microbial community with high COD/S04^2- ratio was converted into a sub-stable-type one with low COD/S04^2- ratio.     

Quantification and control of restrictive ecological factors in acidogenic de-sulfate bioreactor

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｕｌｆａｔｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｕｌｆｉｄｅｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｒｇａｎｉｃｃｏｍ ｐｏｕｎｄｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｉｓａｗｅｌｌａｃｃｅｐｔｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈｓｕｌｆａｔｅｏｒｇａｎｉｃｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ,ａｎｄｉｎｓｕｌｆａｔｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｕｎｉｔｓｕｌｆａｔｅｃｏｕｌｄｂｅｃｏｎｖｅｒｔｅｄｔｏｓｕｌｆｉｄｅ (ｉｎｃｌｕｄｉｎｇＨ2 Ｓ ,ＨＳ- ａｎｄＳ2 - )ｂｙｔｈｅｃｏ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆａｃｉｄ…     

产酸相反应器乙醇型发酵的快速启动

针对废水两相厌氧处理系统中产酸相反应器的乙醇型发酵启动速度较慢,污泥易流失的不足,本文采用在产酸相反应器中接种厌氧颗粒污泥,同时控制启动容积负荷、负荷提高幅度、碱度等运行参数,对反应器乙醇型发酵的形成情况进行考察.通过监测液相末端产物、pH、ORP、酸化度等指标来考察反应器的运行情况,结果表明:反应器在34 d内完成由混合酸发酵-丁酸型发酵-乙醇型发酵的演替过程.启动结束时,乙醇+乙酸质量质量浓度之和占液相末端产物总量的75.9%以上;pH值稳定在4.1～4.3;ORP值稳定在-230～-250 mV;接种的厌氧颗粒污泥性质发生明显变化,其表观颜色逐渐由黑色和灰黑色变为土黄色和黄褐色,粒径明显减小,多在0.50～1.25 mm.     

厨房垃圾的厌氧消化

厨房垃圾易于酸化,为了提高酸化的缓冲能力,对带有消化液循环的两阶段间歇、湿法厌氧消化处理厨房垃圾工艺的稳定性和可操作性进行了研究.实验的运行效果良好,解决了pH的稳定性问题,稳定运行长达100多天.酸化相的酸化率达到了每克TS产生1 197.1 mgVFA,TS的去除率达到了72.26%,甲烷相的产气量平均为每克TS产生0.29 L气体.用第二相消化液的出水来调节pH值取得了满意的结果,没有氨中毒现象的发生.     

污泥酸性发酵获取碳源的研究

城市污水生物脱氮除磷过程中普遍存在碳源不足的问题,拟采用城市污水处理厂产生的污泥进行酸性发酵以开发碳源.试验考察了序批式反应器半连续运行时进料ρ(VS)、水力停留时间(HRT)、pH值和温度对污泥酸性发酵的影响.推荐污泥酸性发酵获取碳源的工艺条件:温度38℃、HRT为3 d、pH6.0、进料ρ(VS)20 g/L.在此工况下,挥发分为67.97%时,污泥产酸率为0.133～0.156 gVFA/(gVS.d),容积产酸速率为0.805～0.948 gVFA/(L.d),VS去除率为32.53%～45.60%;系统运行稳定,污泥的减量化效果好.     

COD/SO4^2-对SRB处理含硫酸盐废水效果的影响

研究静态条件下硫酸盐还原菌处理硫酸盐废水时,COD/SO4^2-比值对硫酸盐废水处理效果的影响.模拟硫酸盐废水用无水硫酸钠配制,以乳酸钠为电子供体（COD）.实验结果表明,当T=35℃,初始pH=6.8时,COD/SO4^2-≥3时SO4^2-的去除率可达到90%以上,同时COD的去除率达到约55%,处理后体系的pH值有所上升.选择恰当的COD/SO4^2-比值对实际工程的工艺运行具有重要意义.