活性污泥法动力学模型解析(1)——CSTR型反应器

导出与分析了不同混合条件下，活性污泥生物反应器的动力学模型。以此为基础，模拟了不同活性污泥法的动力学过程，并讨论了计算结果。研究结果表明，在相同的条件下，推流型反应器性能优于完全混合型反应器，但这一差别随反应时间的增加而减少，4阶以上的CSTR性能与PFR相接近。分析表明，在做CSTR的设计计算时，不能同时设定污泥龄或出水基质浓度。同时，污泥龄不宜直接用于计算PFR。因篇幅所限，全文分为两节，本节主要讨论CSTR和阶式CSTR动力学模型。     

改进的CASS工艺中污泥沉降性能的探讨

对改进的间歇循环式活性污泥法（CASS）实验装置在不同实验条件下的污泥沉降性能进行了研究，同时也探讨了泥龄，污泥负荷及原水水质对污泥沉降性能的影响。实验结果表明：改进后的CASS装置，由于生物选择器筛选的絮凝性细菌，使反应器的污泥保持了良好性能。     

污泥特性对膜生物反应器处理生活污水效果的影响分析

污泥浓度是膜生物反应器（MBR）设计运行中的重要参数,对反应器的运行效果有着较大的影响.通过缩短水力停留时间（HRT）、延长污泥龄（SRT）,考察了MBR中污泥的增长规律,不同污泥浓度下进、出水CODCr的变化情况,容积负荷Nv与污泥负荷Ns对CODCr去除率的影响.结果表明：MBR反应器中属于混合液悬浮固体（MLSS）的污泥浓度随着水力停留时间（HRT）的缩短、污泥龄（SRT）的延长不断增长,但污泥活性有所降低;污泥表观产率Yobs随着时间的延长有所降低;反应器的容积负荷随着HRT的减少而增加,污泥负荷始终处于一个较低的水平;随着污泥负荷和容积负荷的增加,CODCr的去除率始终保持在90%以上,说明反应器具有良好的抗冲击负荷能力.     

混凝法控制膜生物反应器污泥膨胀的试验

目的 利用混凝法控制一体式膜生物反应器的污泥膨胀，以减轻反应器的膜污染，降低运行成本．方法 向反应器中投加混凝剂，经活性污泥30min静沉试验，检测污泥的沉降性能，并测量反应器出水COD、NH3-N值，通过改变投加混凝剂的种类和剂量，测试不同条件下混凝剂对污泥沉降性能和反应器污水处理效果的影响．结果试验表明，投加氯化铁混凝剂，能够有效提高活性污泥的沉降性能．在已经发生膨胀的反应器中，连续投加混凝剂和助凝剂则效果更好．并且，混凝法控制反应器污泥膨胀的同时，可提高膜生物反应器处理污水中有机物的能力，COD去除率提高11．68％．结论 通过对发生污泥膨胀的膜生物反应器投加混凝剂，不但可以有效地控制活性污泥的膨胀，而且能够强化处理效果．其中投加氯化铁的效果最佳，并且提高了MBR中处理有机物的能力．     

厌氧反应器停留时间分布测定及流动模型研究

应用脉冲输入法对厌氧反应器进行了冷模试验，测定了电导率随时间的变化关系，建立了一个PFR串联两个并联的CSTR的三参数流动模型，依据实验数据计算了模型参数，获得了E（t）-t方程，并与实验值进行了比较，证明两者具有较好的拟合度。     

基于超结构的反应器网络综合

以平推流反应器(PFR)和全混流反应器(CSTR)作为基本反应器类型建立了一个反应器网络的超结构模型,构造了超结构模型的非线性规划问题。以多个等体积的小CSTR来逼近PFR,将对微分方程的求解转化为对代数方程的求解,并提出了模型求解的2次优化策略。通过实例研究表明本方法是有效的。     

城市污水生物除磷脱氮系统剩余污泥量的计算

剩余污泥量的计算是活性污泥法工艺设计的关键，而活性污泥法是同时生物除磷脱氮的主体工艺形式，因此，准确计算生物除磷脱氮系统的剩余污泥量十分必要。结合昆明市污水处理厂的运行实际。分析比较了传统计算法、污泥龄法和数学模型法在计算城市污水生物除磷脱氮系统剩余污泥量时的准确性，建议现阶段采用污泥龄法进行计算，提出修正系数K(0．75-1)与具体工艺形式有关，并给出K的几个建议值，同时指出数学模型法（ASM2）应是发展方向．     

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.     

改进的CASS工艺中污泥沉降性能的探讨

对改进的间歇循环式活性污泥法(CASS)实验装置在不同实验条件下的污泥沉降性能进行了研究,同时也探讨了泥龄、污泥负荷及原水水质对污泥沉降性能的影响。实验结果表明:改进后的CASS装置,由于生物选择器筛选的絮凝性细菌,使反应器的污泥保持了良好性能。     

优势菌—膜生物反应器处理洗车废水难降解物质的研究

在运行条件一致的情况下，比较研究了优势菌－膜生物反应器和普通活性污泥－膜生物反应器对洗车废水的色、味的去除效果。试验结果表明，优势菌－膜生物反应器出水水质良好，该反应器出水色、味优于普通污泥－膜生物反应器出水；经过生物强化后的普通活性污泥－膜生物反应器出水水质优于该反应器强化前出水。     

pH对发酵系统的产甲烷活性抑制及产氢强化

为抑制厌氧发酵系统的产甲烷活性,强化其发酵产氢性能,采用逐级降低pH的调控方法,探讨连续流搅拌槽式反应器(CSTR)从具有显著甲烷发酵特征的厌氧发酵系统向发酵产氢系统转变的运行特征．在进水COD 7 000 mg／L、水力停留时间(HRT) 8 h条件下,发酵体系在pH 由65～72降低到60～65时,虽然发酵气中的甲烷体积分数逐渐减少乃至消失,但氢气体积分数一直在3％以下;当pH下降到40～50时,系统中的产酸发酵作用得到了进一步强化,挥发性发酵产物总量平均为2 052 mg／L,呈现为典型的乙醇型发酵,发酵气产量平均为26 L／d,其氢气体积分数稳定在45％左右,活性污泥的比产氢率达167 L／(g·d)．     

摇蚊幼虫对活性污泥沉降性能的影响及机理

为了利用摇蚊幼虫改善活性污泥的沉降性能,以摇蚊幼虫为研究对象,考查其对污泥沉降性能改善作用的影响因素并探究改善机理.结果表明:投加摇蚊幼虫可以在短时间内明显改善污泥的沉降性能.在投加幼虫密度为每克干污泥中含0.2~1.2 g湿质量摇蚊幼虫时,污泥沉降性能改善效果随虫密度增加而增加.在相同虫密度(每克干污泥中含1.0 g湿质量摇蚊幼虫)的情况下,摇蚊幼虫对污泥质量浓度为5 g/L的活性污泥改善效果最佳.而摇蚊幼虫对污泥沉降性的改善作用与投加摇蚊幼虫后活性污泥2种主要胞外聚合物(蛋白质、多糖)含量以及蛋白质与多糖比值的降低有关.另外,长期试验证实,向污水处理反应器中连续回流摇蚊幼虫培养装置上清液可以使污泥容积指数由120 mL/g降至60 mg/L.     

高氨废水的碳氧化和生物硝化合并处理工艺研究

以硝化菌增长的Ｈａｌｄａｎｅ模式为基础，通过理论分析证明，完全混合式活性污泥反应器是碳氧化（ＣＯＤ降解）和ＮＨ３—Ｎ硝化合并处理工艺的最佳反应器，给出了曝气池ＮＨ３—Ｎ的最佳浓度（７．４ｍｇ／Ｌ）．在此基础上，采用单级活性污泥法处理同时含有ＣＯＤ３５０—４００ｍｇ几和ＮＨ３—Ｎ１５０ｍｇ／Ｌ的树脂生产废水，结果表明：当控制水力停留时间（ＨＲＴ）为８ｈ时，ＮＨ３—Ｎ的硝化率和ＣＯＤ去除率分别为９０％和６５％，将ＨＲＴ延长至１０ｈ，ＮＨ３—Ｎ可完全硝化，而ＣＯＤ的去除率并不降低。     

SBR反应器中好氧颗粒污泥的培养及性能试验

以厌氧颗粒污泥为接种泥,采用人工配制的模拟生活污水,在SBR反应器中成功培养出好氧颗粒污泥。试验表明：以二次成核说作为理论支持,通过提高COD负荷和逐渐减少污泥沉降时间所造成选择压促进好氧颗粒污泥的形成。所形成的颗粒结构密实,沉降性能好,生物活性高,外表呈橙黄色,粒径在0.5-1 mm,SVI为40 mL/g,MLSS为7 037 mg/L。该SBR系统对COD、氨氮的去除率均达到95%以上,对TP的去除率也达到80%,具有良好的同步脱氮除磷效果。     

生物膜-活性污泥复合系统的强化硝化

通过构建生物膜-活性污泥复合系统,研究了悬浮填料和海绵填料在常温和低温条件下的强化硝化特性.对硝化速率改善和水力停留时间损失两方面进行了综合分析.结果表明,在常温条件下,活性污泥系统硝化效率较高,投加填料对硝化效果的改善程度有限;在低温条件下,投加悬浮填料能够有效强化活性污泥系统的硝化能力,而海绵填料反而造成硝化能力的恶化;投加悬浮填料虽然会损失10.6%的反应空间,但可提升62.5%的硝化速率,因此系统的硝化效率得以提升.     

好氧颗粒污泥的性质及影响因素

好氧颗粒污泥是近期发展起来的一种生物膜工艺，也是一种生物自固定过程。沉淀性能良好，具有高的容积负荷和很强的抗冲击负荷能力。微生物相丰富，因此具有很高的生物活性，对有机碳、氮和磷的去除效率很高。颗粒污泥的形状、尺寸、空隙率、密度等由污水的组成和操作参数决定。低水力停留时间，高的H／D比值和较高的流体剪切力有利于颗粒污泥的形成：     

亚麻脱胶废水处理反应器的启动研究

主要探讨在亚麻脱胶废水的处理工艺时,采用水解酸化-氧化沟进行处理中,直接应用微生物水处理剂ACF32培养活性污泥,并重点研究处理中氧化沟反应器的启动及除污效能.结果表明:反应器在一个半月左右就可启动成功,污泥的质量浓度高达4175.2mg/L,培养出了能适应并处理亚麻脱胶废水的活性污泥,亚麻脱胶废水的处理去除率稳定.