ASBR颗粒污泥培养及去除有机物的研究

采用厌氧序批式活性污泥法（ASBR）处理高浓度有机废水,通过接种不同体积的城市污水厂好氧污泥和下水道厌氧污泥成功实现反应器的启动.反应器对COD的平均去除率达到了94.79％,并且系统中脱氮效果较好,TN的平均去除率可达到64.52％,反应器在第39天即形成了颗粒污泥.在此基础上考察了不同污泥浓度对COD去除的影响,试验结果表明反应器中COD的去除率随着污泥浓度的增大而升高,颗粒污泥对COD有很高的去除率并且适应一定范围内的COD污泥负荷的变化.     

污泥活性炭处理亚甲基蓝染料废水的研究

采用污泥活性炭处理亚甲基蓝模拟染料废水,研究了模拟废水初始浓度、污泥活性炭投加量、pH值、水浴吸附时间等因素对染料废水的脱色率和COD去除率的影响,探讨污泥活性炭处理染料废水的适宜工艺条件。实验结果表明:随着染料废水初始浓度的增大,脱色率和COD去除率均表现出下降趋势;随着污泥活性炭投加量的增加,脱色率和COD去除率效果均十分明显;随着模拟废水pH值的增大,其脱色率基本呈现增大趋势,而COD去除率则先增大后减小,当pH在7.6～7.8时,脱色率与COD去除率均出现最大值;在延长水浴时间的同时,脱色率和COD去除率均表现出较好的效果。本实验处理染料废水的适宜条件为:染料废水的初始浓度为2.5mg/L,调节染料废水的pH值7~8,加入0.8g污泥活性炭,30℃条件下2h。     

新型三相内循环反应器处理生活污水的研究

采用新型三相内循环反应器处理生活污水,原污水COD值在228．3—592．5mg／L之间,NH3-N值在29．24～48．72mg/L之间,SS值在150～400mg/L之间,pH值为6．8～7．2,通过控制污泥浓度、水力停留时间及曝气量,分析了反应器对COD、NH3-N和SS的去除情况。试验结果表明：在污泥浓度为4500mg/L、水力停留时间为2小时、曝气量为200L/h的条件下,COD去除率为90．65％左右;NH3-N去除率为87．46％左右;SS去除率为94．7％左右。该反应器具有高效、低耗和低成本的优点,为处理生活污水提供了薪的参考依据。     

单级膜生物反应器处理生活污水的研究

对单级膜生物反应器（MBR）处理生活污水进行了研究,考察了在四种工况下反应器对COD和氮的去除效果及其影响因素。试验结果表明：反应器对COD具有很好的去除效果,去除率在93％以上;对于氮的去除,反硝化是该工艺的关键控制步骤,通过改变运行工况和增加污泥浓度,使NH^＋4-N的去除率达90％以上,TN的去除率达83％以上。     

UASB反应器的二次启动及高温冲击试验

对颗粒污泥接种UASB反应器处理模拟废水的启动运行进行了研究,并对成功二次启动的UASB反应器进行了热冲击试验.UASB反应器的二次启动过程经历3个阶段,逐步加回流并缩短水力停留时间,共历时33 d,完成二次启动,此时反应器出水COD与CODf去除率均可达75％左右.在UASB反应器二次启动成功的基础上,对反应器内污泥进行了温度为(70±1)℃、时长2h的热冲击,之后35℃下连续培养,在热冲击后COD去除率降至5％,产气量降为零,35℃培养150 h后,COD去除率恢复至80％左右,产气量逐渐恢复至0.24 L·d-1左右.     

含炭高密度沉淀池/臭氧催化氧化工艺处理化工污水厂二级出水试验研究

本文研究了投加不同浓度粉末活性炭对高密度沉淀工艺和臭氧催化氧工艺处理某化工园区污水处理厂二级出水的影响。结果表明:投加粉末活性炭不影响高密度沉淀池对SS和TP的处理效果,但可以提高对COD的去除率,投加20、40、60、80mg/L时,COD去除率分别增加了9%、18%、20%和21%;当通入臭氧反应后,粉末活性炭投加量为20 mg/L时,臭氧催化氧化工艺的COD去除率增加了7%,而投加量大于20 mg/L,会降低臭氧催化氧化工艺的COD去除率。     

膜生物反应器同步硝化反硝化系统的研究

设计结构合理的膜生物反应器,驯化培养硝化污泥,复配反硝化细菌,构建了具有同步硝化反硝化功能且能去除COD的膜生物反应器系统。MLVSS的增高和污泥结构的改善为同步硝化反硝化提供条件。进水氨氮浓度在50mg／L,MLVSS为8g／L时,最佳HRT为4～6h,气量控制在0．5m^3／h左右,TN去除率达80％以上。系统承受负荷变化范围0～0．36kgN／（ma·d）,TN去除率均能保持80％左右,COD去除率稳定在90％。     

粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化深度处理煤气化废水研究

采用粉末活性炭为催化剂,构建粉末活性炭耦合陶瓷膜臭氧催化氧化反应器,并探讨其对煤气化废水的深度处理效能。结果表明,当粉末活性炭投加2 g/L、臭氧投加量为30 mg/L时,煤气化废水生化出水COD为125~143mg/L,去除率可达75%,ΔCOD/Δρ(O_3)可达1.3。在HRT为30 min、膜通量为50 L/(m~2·h)时,粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化反应器出水COD可保持为50 mg/L左右。反应器中的臭氧可有效将临界通量从35~40 L/(m~2·h)提高至50~60/(m~2·h),跨膜压差降低35%~40%,使反应器膜装置稳定运行。粉末活性炭-陶瓷膜臭氧催化氧化技术,可为煤气化废水深度处理提供有效的技术方案。     

磁化活性污泥强化SBR工艺性能的实验研究

通过向传统 SBR反应器中投加适当的强磁性粉末（Fe₃O₄）以强化活性污泥沉淀性能、降低污泥负荷,实现了反应器内污水处理效果的增强。实验结果表明：投加的磁粉粒度为 30 nm,磁粉浓度为 2 000 mg/L时,整体优于传统SBR 法,期间 COD、NH₄⁺-N、TP 的平均去除率分别为 98.51%、95.27%、83.90%;磁粉加入后,提高了污泥浓度,即使SV₃₀达到 70% 以上,MLSS 达到 9 500 mg/L 左右时,在处理高浓度的食堂淘米污水条件下,反应器也可以正常运行;实验期间3种工况均对COD、NH₄⁺-N 去除效果较好,对 TP、TN 去除率也能达到 70% 左右。     

UASB处理纤维素乙醇废水的启动运行研究

以厌氧UASB反应器处理纤维乙醇废水为研究对象,探讨分析了UASB的启动和稳定运行过程。结果表明,采用城市污水处理厂的厌氧消化污泥作为接种污泥,在COD有效容积负荷为0.33~1.11 kgCOD/(m3·d)的条件下,UASB反应器成功启动,COD的去除率达到70%以上。启动初期,出水pH会明显高于进水,污泥呈先减少后增加的趋势,当增加进水SO42-浓度到7 250 mg/L,COD/SO42-比值2.7∶1时,会导致纤维素乙醇废水UASB处理系统的崩溃。UASB反应器运行稳定后,污泥浓度增至30~40 g/L,MLVSS/MLSS比值也达到90%左右,在HRT为14~41 h,回流比3∶1~13∶1,有效容积负荷3.45~14.67 kg COD/(m3·d)的条件下,对纤维乙醇生产废水均能保持90%以上的COD去除率,出水COD小于1 000 mg/L。     

污泥形态变化对膜生物反应器处理性能及膜污染的影响

通过对膜生物反应器(MBR)系统中污泥颗粒变化和处理模拟废水水质的监测,考察了污泥形态变化对MBR处理性能和膜污染的影响。结果表明:MBR中颗粒有保持均匀分布并缓慢减小的趋势,颗粒大小对COD去除有一定影响,对氮磷的去除影响甚微,但是会加速膜污染。     

驯化活性污泥处理溴氨酸废水的实验研究

在膜生物反应器(MBR)中驯化活性污泥对溴氨酸进行生物降解实验.结果表明,由于溴氨酸的选择压,驯化过程中活性污泥浓度下降;TTC-脱氢酶活性下降并保持在较低的水平.在驯化期结束后,活性污泥对溴氨酸的脱色率和COD去除率可以分别达到90%和＞50%.核糖体基因间隔序列分析(RISA)显示活性污泥群落呈现动态变化,生物多样性下降.     

淹没式MBR处理啤酒废水的净化效能研究

在投加营养物质,保持COD:TN:TP=100:5:1的条件下,淹没式MBR对啤酒废水中的COD、NH 4-N有着较好的去除效果,系统稳定时COD与NH 4-N的平均去除率均在90%以上,而且MBR工艺对进水有机负荷的冲击具有较强的短时适应能力,当COD污泥负荷由0.27g/g·d突然增加至0.54g/g·d时,出水COD浓度未出现明显的波动。通过GC/MS分析得出,膜组件出水中剩余的有机物主要为高分子量的烷烃类,膜组件对于保证系统的最终出水水质起到了关键的作用。     

管式膜MBR在印染废水处理工艺中的运行规律研究

以模拟印染废水为研究对象,探讨管式膜MBR在印染废水处理过程中的运行情况.试验结果表明,当MLSS质量浓度为8g·L~(-1)左右,HRT为8h时,管式膜MBR对COD的去除率为82%,对色度的去除率为80%.有机物的去除主要取决于生物反应的效果,膜的截留作用进一步强化了MBR对色度和COD的去除效果.污泥浓度对膜通量的整体衰减程度影响很小,但对初始膜通量的影响较大.     

污泥浓度对MBR净化效果影响试验研究

在不排泥条件下,膜生物反应器(MBR)内的污泥浓度MLSS和MLVSS都随时间不断累积,而反映污泥活性的MLVSS/MLSS则不断减少。研究中发现,MLSS对MBR运行效果影响显著:TN的去除率随污泥浓度增加而增加,而COD的去除率随MLSS的增加先降后升,TP的去除率则先升后降,且二者均在污泥浓度6500 mg/L时达到极值,NH3-N的去除效果则随着污泥负荷的增加呈降低趋势。     

膜生物反应技术处理造纸废水试验

本文初步研究了膜生物反应器在难降解的造纸废水中的处理效果,并与传统的活性污泥法和生物接触氧化法进行了对比,本文还进行了膜生物反应器曝气池中污泥浓度与CODCr去除率关系的研究。试验结果表明：在同样水质的条件下,膜生物反应器的处理效果明显好于普通的生物法。污泥浓度达6000mg／L以上时,膜生物反应器出水CODCr可降至100mg／L以下。而普通的生物法却无法达到这一数值。     

膜生物反应器处理垃圾渗滤液问题分析

针对目前垃圾渗滤液用膜生物反应器（MBR）系统处理效果不佳、运行不稳定的问题,通过理论模型预测分析了渗滤液系统MBR的污泥浓度及其构成。结果表明垃圾焚烧厂的渗滤液MBR存在污泥浓度过高（22．0g／L）的问题,如果采用厌氧微网预处理则能将污泥浓度降低约50％,可大大提高MBR的运行稳定性。填埋场渗滤液MBR则存在处理年轻期渗滤液污泥浓度过高,而污泥浓度和污泥活性会随填埋龄增加迅速下降的问题,建议采取必要的预处理措施降低年轻期渗滤液的污染物负荷,改善中、老年期渗滤液的可生化性能,提高以MBR为主体的垃圾渗滤液处理工艺的运行稳定性。     

MBR和BAF用于城市污水深度处理的工艺特性比较

采用膜生物反应器(MBR)和曝气生物滤池(BAF)2种工艺分别对以生活污水为主的城市污水进行深度处理,以达到污水回用的目的.中试结果表明,在平均水温仅为5℃的情况下,MBR工艺的处理效果明显优于BAF,MBR_4~+工艺对COD、BOD＿5、NH_4~+-N和TP的去除率分别可以达到75%、92%、95%和90%,,而BAF对COD、BOD_5、NH_4~+_N和TP的去除率仅为70%、78%、29%和82%.经核算,MBR和BAF的污水处理运行费用分别为0.82元·m~(-3)和0.55元·m~(-3).与BAF相比,MBR具有处理效果优良、出水稳定、占地面积少,且维护管理方便等特点,因此,在以污水回用为目的的实际工程中推荐采用MBR工艺.     

重力出流式膜生物反应器污泥浓度的优化控制

采用重力出流式膜生物反应器(Membrane Bioreactor, MBR)工艺对生活污水进行了实验研究. 重力出流式MBR是利用液位水头重力驱动出水,整个系统结构紧凑,操作简便. 结果表明,随着污泥浓度增大(3.9~18.4 g/L),同样的曝气强度对膜表面滤饼层的剪切能力降低,膜通量下降;污泥粘度从5.4 mPa×s上升到680 mPa×s,相应的污泥中的传氧系数与清水中的传氧系数之比a从0.89降到0.10. 因此,从提高膜通量、氧传递速率和降低能耗的角度出发,将MBR的污泥浓度控制在适当范围是非常必要的. 此外,当污泥浓度大于4.8 g/L,污泥浓度的提高对有机物的去除、硝化以及反硝化速率的提高没有明显的贡献. 因此,从MBR的处理能力和运行能耗的双重影响确定MBR的最佳处理污泥浓度值为4~6 g/L,在该浓度区间,生物反应器系统对冲击负荷有较好的抵御能力,同时系统的运行能耗也较低.     

Operating Conditions Corresponding to Optimal Final Properties of Activated Sludge Using the DOE and RSM Techniques

Abstract

This paper presents the influence of four relevant factors on the flocculation behavior in the activated sludge process: organic loading rate (COD), solid retention time (SRT), dissolved oxygen (DO), and calcium ion concentration, and links them to a selected set of process responses: sludge volume index (SVI), turbidity, organic removal rate (COD), and suspended solids (SS) removal. The “Design of Experiments” (DOE) and the “Response Surface Methods” (RSM) approaches are used to establish the operating conditions corresponding to optimal final properties of the activated sludge. Using these techniques, the results show that it is indeed feasible to locate the operating conditions which optimize the flocculation process and the sludge settling properties. The study represents a first attempt to evaluate the flocculation process in activated sludge using the DOE/RSM approach.