生物膜法处理污染原水原理与设计新方法

本文分析了生物膜法处理污染原水的微生物动力学模型和硝化作用，有机基质好氧氧化的典型动力学参数值：引入了以稳态生物膜动力学模型方程数值解为依据的当量负荷曲线线概念，介绍了利用当量负荷曲线设计生物膜反应器的新方法。     

低温、低气水比下SBBR反应器处理微污染原水研究

采用序批式生物膜反应器(SBBR),以河道底泥制成的陶粒为填料,在低温、低气水比下处理微污染河水。结果发现:当温度为4～10℃、气水比为0.25∶1时,SBBR反应器对浊度、CODMn和NH4+-N的平均去除率分别为65.3%、35.4%和87.7%,与同气水比和常温(20～25℃)下的去除率接近,出水浊度为5.2～23.1 NTU、CODMn为2.7～4.1 mg/L、NH4+-N<0.5 mg/L;由于采用序批式运行,反应器内生物膜分布均匀、溶解氧充足、长期运行无需反冲洗、生物量大并有利于世代长的微生物生长,这均有利于保持低温、低气水比下对污染物的去除效果。     

微滤膜处理微污染原水研究

采用0．1μm的微滤膜处理微污染原水，出水浊度＜1NTU，对高锰酸盐指数（OC）的去除率为20％左右，运行稳定后对UV24去除率＞40％。通过考察膜过滤阻力在膜油－停周期内的变化来选择充分的曝气时间。在连续运行中发现，膜过滤性能由于膜的污染而先有一快速降低段，之后随时间缓慢下降。通过对膜的清洗的长期运行试验发现，曝气清洗不能完全清除膜污染，而用次氯酸钠和盐酸清洗则较为有效。     

MBBR工艺预处理黄浦江微污染原水

为考察移动床生物膜反应器(MBBR)对黄浦江微污染水的预处理效果而进行了中试,结果表明:MBBR工艺具有良好的生物硝化效果,最大氨氮填料表面负荷可达0.072g/(m2·h);在温度为24.9℃、进水氨氮浓度为3mg/L左右、停留时间为1h、填料填充率为50%的条件下,氨氮去除率可达到77.6%;对CODMn的平均去除率为5%;水温、进水氨氮浓度及停留时间对硝化有一定影响;进水浊度、气水比对氨氮和CODMn去除效果影响不大。     

序批式生物膜反应器的生物膜特性研究

通过扫描电镜对具有除磷功能的序批式生物膜反应器中生物膜的形态结构进行了观察，并考察了容积负荷、曝气量和厌氧循环水量对生物膜量的影响。结果发现，生物膜主要由微生物及其胞外多聚物组成，大量的微生物及其胞外多聚物相互连结，形成稳定的缠结结构。平均每片填料上附着的生物膜质量为4．088g，挥发性生物膜质量与生物膜干质量的比值为0．861，表明活性生物量较高。填料上的生物膜量主要受曝气量和厌氧循环水量的影响，而容积负荷对填料上的生物膜量基本没有影响。     

生物砂滤池处理微污染原水的试验研究

生物砂滤池是在普通砂滤池的石英砂表面培养附着生物膜而形成的强化处理工艺.采用其处理微污染原水,并考察了出水水质,结果表明：生物砂滤池对CODMn的平均去除率由普通砂滤池的13%提高到31.5%左右,对NH4^＋-N的平均去除率由23.5%提高到88.3%左右,对亚硝酸盐氮的平均去除率由零提高到90%左右,出水浊度＜1 NTU,色度＜15度.该工艺在现有普通砂滤池基础上即可实现,是解决微污染水源水质的一条新途径.     

新型生物反应器处理微污染原水的硝化效果

为探寻适宜的微污染原水处理工艺,将蜂窝陶瓷载体置于内循环管中而构成气升式内循环蜂窝陶瓷反应器(IAL-CHS)。采用该工艺处理上海漕河泾水,考察了HRT、水温、pH值、溶解氧对去除氨氮的影响。在反应器挂膜启动后,连续运行的去除效果比间歇运行的好。HRT是影响硝化效果的重要因素,通过连续运行试验确定了最佳的HRT为1.03 h,此时对氨氮的去除率稳定在84.8%～99.2%。对氨氮的去除率与水温近似呈直线关系,温度越高则去除效果越好;河水的pH值对硝化反应影响不大;DO达到3.16 mg/L就能获得较好的处理效果,此时的曝气量为0.15 m3/h。此外,该反应器还具有抗冲击负荷能力强、不易堵塞等优点。     

序批式生物膜反应器处理屠宰废水

屠宰废水首先经过栅网去除粗大颗粒状悬浮物并静沉除油,然后经序批式生物膜反应器（ＳＢＢＲ）处理进一步去除有机物,最后过滤去除色主和微细悬浮固体。结果表明,各污染指标的去除率ＣＯＤｃｒ为９７％,ＢＯＤ５为９９％,ＴＫＮ为９２％,油脂为８２％,最后出水水质满足国家二级排放标准。     

序批式生物膜法除磷机理研究

利用^31P-核磁共振谱图证实了生物除磷的机理，即除磷菌在厌氧条件下分解胞内的聚磷酸盐并释放出正磷酸盐形式的无机磷酸盐，而在好氧或缺氧条件下吸收胞外的无机磷酸盐后转化为聚磷酸盐而贮存于胞内。同时证明了淹没序批式生物膜反应器中磷的去除是由生物完成的。     

悬浮填料SBBR处理生活污水的运行工况优化研究

采用自行设计的悬浮填料序批式生物膜反应器(SBBR)对生活污水进行了脱氮除磷试验研究。结果表明,在常温下该反应器的最优运行工况为:瞬时进水、厌氧3h、曝气5h、沉淀20min、出水10min。当反应器在此工况下运行时,对COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为95.00%、95.76%、72.16%、97.45%,出水COD、NH3-N、TN、TP均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准。     

曝气量对SBBR生物除磷的影响研究

为了考察曝气量对序批式生物膜反应器（SBBR）除磷效果的影响,采用厌氧/好氧交替运行的方式,通过控制好氧反应过程中的曝气量,研究了不同曝气量时SBBR的好氧吸磷效果,以及不同曝气量对生物膜脱落量的影响,并推导了生物除磷过程中生物膜内溶解氧的扩散模型。结果表明,曝气量是影响生物除磷效果的一个重要因素,为了满足生物膜内聚磷菌对氧的需求量,加快氧的传递速率,增加活性生物膜的厚度,加快聚磷菌的好氧吸磷速率,必须提高液相主体中溶解氧的含量。选择适宜的曝气量能够促进生物膜的脱落与更新,起到调控污泥龄的作用,从而增强生物除磷的稳定性。     

序批式生物膜法对味精废水的提标处理研究

在序批式活性污泥反应器(SBR)中加入不同类型的填料而形成序批式生物膜反应器(SBBR),并进行平行比选试验,考察通过投加生物填料对河南某味精生产企业原有SBR工艺进行升级改造的技术可行性。试验结果表明:投加了悬浮球的SBBR反应器内的生物量和微生物种类均得到了较大程度的增加。在水温为15～22℃、pH值为6.5～7.2、气水比为10∶1以及进水COD为464～601mg/L、NH4+-N为69.8～117.5mg/L、TN为77.0～129.1mg/L的条件下,该反应器对COD、NH4+-N、TN的平均去除率分别为90.3%、81.8%、59.7%,平均出水浓度分别为53、16.8、42.3mg/L,出水水质得到了显著的改善。     

ASBBR反应器处理超高盐度榨菜腌制废水的效能

以超高盐度及高有机物浓度的榨菜腌制废水为研究对象,通过中试考察负荷对厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR)处理效能的影响。榨菜腌制废水的盐度为70 g/L(以Cl-计)、COD为8 639 mg/L,在温度为25～30℃、负荷为5 kgCOD/(m3.d)条件下,ASBBR反应器对COD的平均去除率达到90.0%,最大比产甲烷速率为302～308 mLCH4/(gVSS.d);反应器对大分子和小分子有机物都表现出了较高的去除效能,其中对分子质量>5 ku的大分子有机物的去除率为87%,对小于5 ku的小分子有机物的去除率为84%。SEM检测表明,生物膜结构紧密,优势菌群主要有甲烷杆菌目、甲烷八叠球菌目、甲烷微菌目和少量丝状菌。     

序批式生物膜法的脱氮特性研究

对序批式生物膜工艺的脱氮特性进行了探讨，并提出了过量储存-SND脱氮作用机理，即厌氧段脱氮主要靠生物膜对含碳、氮有机物的过量储存作用，而好氧段脱氮则靠生物膜的同步硝化反硝化(SND)作用，反硝化的有机碳源主要为生物膜在厌氧段过量储存的有机物。镜检发现反应器中的优势菌属为假单胞菌属，其次为气单胞菌属、芽孢杆菌属、微球菌属、硝化杆菌属。     

SBBR工艺悬浮填料填充率的优化

为提高原有SBR系统对味精废水的处理效果,采用投加悬浮填料的方法对其进行改造.选用两种不同材质及形状的悬浮填料,在填充率分别为0、20％、30％及40％的情况下,测定对COD、NH4+ -N及TN的去除率,从而确定填料的最佳填充率.结果表明,随着填料填充率的增加,两个反应器对有机物的去除率均呈上升趋势.综合经济及技术因素,确定两种悬浮填料的最佳填充率均为30％.在此工况下运行时,SBBR系统对COD、NH4+ -N和TN的去除率分别可达90％、98％、75％以上;出水COD、NH4+ -N和TN分别在110、5、30 mg/L以下.     

SBBR系统短程硝化处理低碳城市污水研究

采用序批式生物膜反应器(SBBR),应用短程硝化技术处理南方地区的低碳城市污水。在进水TN为25.6～32.1 mg/L、COD为50～100 mg/L、pH值为7.1～7.6、温度为24～29℃的条件下,进行曝气量对氨氧化速率及短程硝化效果的影响研究,同时考察了SBBR反应器的生物膜特性。结果表明:在曝气量为100～200 L/h范围内,氨氧化速率随着曝气量的增加而增大;在曝气量为100～120 L/h条件下能够实现NO2--N的稳定积累和高效短程硝化,且有较明显的同步硝化反硝化(SND)过程,对TN的去除率在48.1%～60.1%之间。同时,由于生物膜复杂的食物链结构,还实现了系统的污泥减量。     

ASBBR反应器处理高盐榨菜废水的效能研究

采用ASBBR反应器作为高盐(10 gC l-/L)、高有机物浓度(COD为4 000 mg/L)榨菜废水的厌氧处理单元,考察了挂膜密度、负荷、水温等对去除COD的影响。结果表明:当水温为30℃、挂膜密度为50%时,分别在0.22 kgCOD/(m3.d)和4 kgCOD/(m3.d)的负荷下运行,相应的出水COD为95 mg/L和1 520 mg/L,分别满足直接排放和后续脱氮工艺对碳源的要求。当水温为10℃时,反应器对COD的去除率较30℃的下降了32%,将挂膜密度提高到70%可使COD去除率增加约4.5%;此外,向废水中投加0.1 mmol/L的甜菜碱,可提高COD去除率约9.5%。     

厌氧-SBBR工艺处理焦化废水的试验研究

介绍了采用厌氧-SBBR工艺处理焦化废水的材料、工艺流程及方法,研究了该工艺的可行性,确定了最佳运行参数,并与单一的SBBR工艺进行了比较,提出厌氧-SBBR工艺的优势,从而进一步推广该工艺的应用。     

ASBBR处理榨菜废水的生物还原除磷效能研究

以高盐、高磷榨菜废水为研究对象,探讨了厌氧序批式生物膜反应器(ASBBR)生物还原磷酸盐的除磷效能,考察了温度、pH、负荷及NO3--N浓度等因素对磷酸盐生物还原除磷的影响.研究表明:温度、pH、负荷及NO3--N浓度对磷酸盐还原除磷效果的影响显著.在水温为30℃、pH值为7.1、负荷为1.0 kgCOD/(m3·d)的条件下,反应器对COD和PO43--P的去除率分别为73.75%和39.85%;当NO3--N为105～160 mg/L时有利于磷酸盐还原除磷.