好氧逆流化床生物反应器启动方案的研究

逆流化床作为一种新型的污水处理生物反应器在近年来得到了广泛关注。然而,对于应用于好氧污水生物处理的逆流化床反应器,快速有效的启动方法的研究尚未见相关报道。作者旨在探究好氧逆流化床生物膜反应器（AIFB）启动过程中操作模式和操作条件对于微生物膜形成和反应器处理效率的影响,并最终建立一个优化的快速启动方案。对聚乙烯颗粒（PE）进行了活性炭包覆,得到活性炭包覆颗粒（PEC）作为微生物载体,以启动过程中挥发性悬浮固体浓度（VSS）、附着挥发性固体浓度（AVS）、进出水化学需氧量（COD）、反应器有机负荷（OLR）作为主要标准以评价生物膜生长特性和反应器处理性能,依次研究了3种不同的启动方案且对有效的启动方案进一步进行了优化。实验发现：32 d的间歇培养启动方案和15 d的固定水力停留时间（HRT）为72 h的连续进水启动方案均获得了很低的生物膜浓度（AVS<50 mg/L）和较低的有机物去除能力。而6 d的逐渐降低HRT的连续进水快速启动方案获得了高生物膜浓度（AVS=514 mg/L）且在高有机负荷（6 gCOD/（L·d））的情况下实现了高COD去除效率（95%）。应用快速启动方案对比了活性炭包覆前后两种颗粒的启动过程,发现PEC颗粒获得了微生物膜浓度（AVS=514 mg/L）约为PE（AVS=269 mg/L）的两倍。好氧逆流化床启动过程中,短水力停留时间（HRT<3 h）是冲出悬浮微生物并使生物膜得到快速增长的关键,同时应用活性炭包覆的载体有利于生物膜形成。     

新型填料生物膜法处理城市污水的试验研究

利用新型天然生物质植物中空纤维填料生物膜反应器对城市生活污水处理进行了小试研究。在同等条件下，与传统球形聚乙烯填料生物膜反应器相比，新型填料生物膜反应器挂膜效率提高了78.57%。进入稳定运行期间，新型生物质填料生物膜反应器对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除效率分别达到了77.75%、94.78%、71.01%和79.91%，明显高于传统填料生物膜反应器的处理效果。     

锥形和柱状流化床膨胀率对生物膜行为的影响

基于流体剪切力和颗粒流化特征对生物膜性质的重要影响,分析并对比了与流体剪切力和颗粒流化特征密切相关的床层膨胀率对锥形和柱状流化床生物膜行为的影响.采用改变液相回流比的方法调节床层膨胀率,研究了柱状流化床(CFB)和锥形流化床(TFB)生物膜反应器中生物膜厚度、生物量、污染物去除效率、悬浮生物质浓度和生物颗粒分布的情况.结果表明:当进水的质量浓度为220mg/L,水力停留时间45min,在相同的床层膨胀率下,TFB与CFB相比生物量高且稳定,生物颗粒的分布更为均匀.当床层膨胀率在一定范围内变化时(14%～90%),TFB对污染物质的去除率稳定在95%以上,较CFB高15%～20%.床层膨胀率对悬浮生物质浓度的影响的研究结果表明生物膜的脱落将使悬浮生物质浓度增加.     

白腐菌生物膜的形成及其性能的研究

用生物流化床研究了白腐菌形成生物膜的条件、生物膜的活性及其稳定性，自腐菌生物流化床处理2，4-二氯酚的效果。结果表明，选择适合的水力停留时间，自腐菌可以形成生物膜，生物膜的活性高，稳定性好。在生物膜流化床中自腐菌不易流失，能维持较高的浓度，处理2，4-二氯酚的效率达到91．2％，为自腐菌的工程应用探索了一条新的途径。     

内循环生物流化床反应器处理废水参数选择

为了提高反应器的处理效率,综述了内循环生物流化床反应器在运行过程中关键参数对其处理效果的影响,指导实际处理过程中如何选择水力停留时间、载体和接种污泥投加量以使反应器快速启动,以及如何控制气含率、载体投加量和生物膜特性等参数.反应器启动阶段建议采用<0.5h的水力停留时间和低接种污泥浓度.在一定范围内较高的载体投加量有助于提高反应器的处理效果.     

序批式生物膜反应器中微生物量变化特点的研究

研究了序批式生物膜反应器中微生物量的变化特点。试验表明序批式生物膜反应器中有机物的浓度随时间的变化而时时变化，其微生物量的变化却有其自身的特点。     

云芝菌丝球在流化床反应器中产漆酶的研究

为了提高云芝菌发酵生产漆酶的效率，提出了一种利用自絮凝菌丝球在流化床生物反应器中重复分批发酵产漆酶的新方法.采用流化床生物反应器中所得漆酶对含靛蓝的染整废水进行脱色研究.在优化后的产酶条件下，考察苯酚的添加浓度对漆酶活力的影响，并通过在培养基中添加苯酚诱导物进行漆酶多批次培养.研究结果表明，重复8批产酶的平均漆酶活力高达694.733 单位/mL.此方法所得漆酶对染料靛蓝具有明显的脱色降解作用，当酶用量为2.78 单位/mL废水，反应40min,脱色率达96.5%.该方法采用的流化床生物反应器性能稳定、菌丝球可重复使用，该方法有利于漆酶的高效、规模化生产.     

生产乙醇的固定化细胞反应器

概述了目前用于固定化细胞生产乙醇的菌种和固定化方法，着重介绍填充床反应器、膜反应器和流化床反应器三种乙醇生产中常见的固定化细胞反应器的特点、局限性和改良情况。     

反硝化MBBR中生物膜和悬浮微生物的特性

移动床生物膜反应器(MBBR)是一种新型的水处理反应器.介绍了间歇式反硝化MBBR中,生物膜和悬浮微生物的特性,为实际生物膜反应器选择合适的生物膜和悬浮微生物比例及活性提供试验依据.在搅拌强度为100r/min、硝氮负荷为0.32(kg.m3)/d的条件下,以反硝化MBBR为对象,测定了系统到达稳定状态时的生物膜量、膜厚、悬浮微生物和生物膜各自占总生物量的比例以及各自的活性.试验表明,反应器内稳态时的平均生物膜量为33.7mg/g,膜厚为114μm;生物膜和悬浮微生物分别占总生物量的89.9%和10.1%.生物膜和悬浮微生物的COD降解速率分别为166.5(mg.g-1)/h和65.9(mg.g-1)/h,硝氮降解速率分别为32.1(mg.g-1)/h和12.2(mg.g-1)/h.     

厌氧膨胀床反应器的研究及应用

将厌氧膨胀床生物膜反应器视为微生物固定化技术，讨论了与之相关的许多理论及应用问题，对反应器今后的发展提出了一些看法。     

生物流化床在水处理工程中的研究与应用

综述了生物流化床技术用于沉淀污水的有机物氧化、硝化和反硝化的多项中试研究成果。在中试研究结果的基础上，提出了生物流化床的设计参数，总结了生物流化床反应器的实际运行效果和经验。同时，对生物流化床处理污染原水的效果进行了论述。     

新型三维电极生物膜工艺强化脱氮除磷特性研究

为提高三维电极生物膜工艺脱氮效率,本文通过添加海绵铁和硫磺改变三维电极生物膜反应器内部结构,将其分为前后两段,分别是前段"海绵铁+活性炭"阶段;后段"硫磺+活性炭"阶段,并探讨了新型三维电极生物膜反应器脱氮除磷特性.结果表明,在相同实验条件下,新型三维电极生物膜反应器脱氮除磷效果优于传统三维电极生物膜反应器,TN和NO-3N的去除率达到80%和92%,总磷去除率稳定在95%以上且出水水质稳定.     

溶解氧对电极生物膜反硝化性能的影响

为确定溶解氧对电极生物膜反硝化性能的影响,设计并运行了一套"电解-电极生物膜反应器"(ER&BER),研究电化学反应器(ER)的电解电流强度对电极生物膜反应器(BER)进水溶解氧(DO)质量浓度及反应器内DO质量浓度梯度的影响.结果表明,电化学反应和微生物的呼吸共同影响BER中DO的消耗.分别单独改变和连续改变ER系统...     

竹丝生物膜反应器修复景观水体的研究

利用竹丝生物膜反应器处理低污染景观水体,研究了反应器对原水浊度、氨氮、高锰酸盐指数的去除效果以及生物相的变化情况等.试验结果表明:竹丝生物膜反应器对景观水体中的浊度、氨氮和高锰酸盐指数的去除率分别为19.99%~100%、15.9%~59%和10.60%~74.34%.同时系统内出现了丰富的生物相如钟虫(Vorticella)、草履虫(Paramoecium)、轮虫(Rotifer)、喇叭虫(Stentor)、豆形虫(Colpidium)等,且活性良好,说明竹丝生物膜反应器很适合低污染景观水体的修复.     

三相生物流化床处理屠宰废水中试研究

对生物流化床处理屠宰废水的中试过程进行了系统的研究，分析了反应器运行工况的主要影响因素，取得了生物流化床的一些设计参数和运行经验。     

循环率对循环流化床分解炉性能的影响

流化床反应器在水泥工业用于生料的预分解．为了提高物料分解率，开发出一种新型的循环流化床反应器并已用于水泥生产．这种循环流化床反应器中的固气比要高于传统的预分解反应器．在建立物料氧化钙平衡的基础上，建立了关于物料循环率和碳酸盐分解率之间相互关系的数学模型．模型的计算结果与现场测试结果吻合很好．此外还提出了分解炉热稳定性的概念，并给出了相应热稳定系数的表达式．结果证明：使用循环流化床分解炉可有效改进固体物料的最终分解率．当操作温度一定(850℃)时，循环率每增加100％，入窑物料的终分解率可提高8％～9％．外循环方案有助于改善分解炉的热稳定性并降低分解炉的操作温度；在终分解率不变的情况下，物料循环率每增加100％，分解炉的操作温度可降低30-500℃．     

HRT和温度对BFB 净化海水养殖废水的启动影响

为研究海水循环水养殖系统生物滤器的快速启动，考察了不同水力停留时间（HRT）和温度条件下，海水生物流化床（BFB）对污染物的去除效果，探讨其对海水生物流化床启动的影响。结果表明，当HRT=1 h时，实验组能较快地实现物质间转化且更快恢复平衡状态，适合挂膜；高温条件（28 ℃）适合流化床启动，可更快观测到生物膜附着生长。     

下向流内循环生物流化床的水力动力学特性研究

研究了下向流生物流化床的流态特征．结果表明下向流流化床降流区的流态接近于推流式,而升流区的流态接近于完全混合式,反应器可以模拟为一个推流式反应器和一个完全混合式反应器的串联．     

溶磷菌以木屑作载体的固定化研究

研究了在木屑载体固定化下生物膜反应器的曝气性能、嗜酸氧化硫硫杆菌(At.t)在木屑填料下固定化效果,以及接种量等因素的影响。结果表明:1)木屑作为固定化材料,能够提供稳定的生存环境,嗜酸氧化硫硫杆菌具有良好的生物活性;2)木屑固定化At.t产酸能力强,缩短了培养周期;3)At.t接种量12.5%、硫磺粉用量1%(w/v)、培养(8 d)、生物膜反应器中溶解氧维持6 mg/L以上时,反应系统pH=0.964,H+浓度0.108 7 mol/L,电导率为45.2 ms/cm。     

流化床反应器内热动力特性的数值模拟

为了深入研究流化床反应器内温度分布特性,基于分群扩散理论方法,应用中子输运模型、耦合气固传热模型以及气固双流体模型,数值模拟流化床核反应器内气固流动和热动力特性,研究流化床核反应器内入口氦气流量和燃料堆积床高对反应器内温度分布的影响．研究结果表明,流化床核反应器内气相温度分布比较均匀;随着入口氦气流量的增加,反应器内环形区域和中心区域内气相温度脉动增强;反应器内气相温度随着燃料堆积床高的增加而升高．数值模拟得到核反应器内气相瞬时温度分布的结果与Pain等人数值计算结果相吻合．