乙醇废水培养浮萍及其沼气发酵利用

利用乙醇废水氧化塘出水培养校内湖泊淡水浮萍(青萍),确定了最适稀释倍数为10倍。149 g/m~2(湿重)初始接种密度下获得了浮萍最大相对生长率(RGR)9.11%,以干重计的蛋白质质量分数为28.50%;不同接种密度浮萍对培养废水中总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)和化学需氧量(COD)的去除效果相差不大,去除率分别为46%～49%、70%～79%、78%～82%和35%～38%。浮萍厌氧消化结果表明:其具有单独生产沼气的能力;将其与剩余污泥混合厌氧消化,通过底物互补的优势,缩短了产甲烷酸化期,提高了厌氧消化产气能力,其累积产气量实际值为2963 mL,比计算值2 669 mL提高了11%;且混合厌氧消化提高了产生气体的甲烷纯度,由浮萍组的50.29%提高到混合组的56.93%.     

餐厨垃圾厌氧干发酵制氢及其强化研究

餐厨垃圾的产生量越来越大,对其进行处理非常重要。该文研究了不同含固率条件下餐厨垃圾厌氧干发酵制氢的情况,研究表明干发酵的最佳含固率为22%;餐厨垃圾中碳水化合物优先被降解,各组的降解率为51.17%～69.24%,其中含固率22%组碳水化合物降解率最高;当含固率>27%时,反应体系对蛋白质和溶解性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand, SCOD)的降解能力下降,出现溶解性蛋白质和SCOD累积现象;各组的挥发性脂肪酸主要成分为乙酸和丁酸,为丁酸型发酵;向反应体系内添加活性炭能够提高干发酵产氢率,其中活性炭添加量为0.20%(质量分数)时产氢量最高,达到26.94 mL/g总固体(total solids, TS)。     

好氧颗粒污泥同步硝化反硝化脱氮过程中N2O的产生

对同步脱氮过程中影响N2O产生的条件进行了研究.结果表明,由于受反硝化反应影响,COD/NH+4-N比值为2,3时产生较多的N2O,分别为15 mg/L和25 mg/L;而比值为4,5时N2O生成量较少.同样,较高的溶氧质量浓度(3,4 mg/L)减小了颗粒污泥内部的反硝化区域,反应产生较多的N2O,控制DO质量浓度在1～2 mg/L,有利于减少N2O的排放.脱氮过程中添加NO-2-N和NO-3-N,反应产生大量的N2O,最多可以达到75 mg/L. 实验发现,NO-2-N较NO-3-N更易形成N2O.     

AnMBR处理高脂肪废水的运行特性和污泥性质研究

高脂肪废水是一类性质较为复杂的废水,在传统厌氧处理中面临污泥漂浮和流失问题。采用厌氧膜生物反应器(AnMBR)对高脂肪废水进行处理,考察了其在厌氧消化过程中的运行特性和污泥性质变化。结果表明,采用AnMBR处理高脂肪废水可获得良好的污染物去除效果和强健的稳定性,COD去除效率可达99%,挥发性脂肪酸(VFA)质量浓度低于200 mg/L,然而在后期运行过程中发现消化效率下降。此外,原水中较高浓度的脂肪导致其水解产物-长链脂肪酸(LCFAs)在体系内发生累积,可能对消化效率及污泥性质产生不利影响。进一步监测其污泥性质发现污泥粒径从26.5μm下降至6.5μm,而溶解性胞外聚合物(SMP)质量分数则由47.7mg/g累积至98 mg/g,污泥的相对疏水性从28.2%上升至68.1%,表明污泥性质发生恶化,从而导致了膜过滤性能下降,膜通量从32 L·(m2·h)-1衰减至10 L·(m2·h)-1。皮尔逊相关性测试表明,膜过滤性能与污泥粒径存在显著正相关关系,而与SMP和污泥相对疏水性呈较强的负相关关系。     

重组大肠杆菌生产人表皮生长因子的发酵条件

通过质粒转化实验,获得了较好的产hEGF重组菌,对重组菌发酵条件进行优化,获得最佳初始糖质量浓度为5g/L、蛋白胨20g/L、酵母抽提物10g/L、(NH4)2HPO43.5g/L、Amp100mg/L;最佳接种时间为种子液生长到5～6h,即菌体OD值在1.0～2.0;诱导剂最佳添加时间为8h,即菌体OD值在8.0左右.通过流加发酵进行高密度培养,可使重组菌的hEGF的产率达102mg/L,比优化前提高了近30%.     

聚己内酯与陶粒系统强化反硝化研究

以聚己内酯(PCL)和陶粒分别为固体碳源与生物膜载体,首先研究了PCL在湖水微生物与非生物作用下的释碳效果,并分析了其对反硝化脱氮的作用;其次考察了PCL与陶粒共混条件下的基于微生物固定化作用的反硝化增强效果。结果表明:在非生物条件下,PCL在前24 h内静态水解释碳速率(0.656 mg/(g·d))较快,之后进入稳定释碳阶段,其后期稳定释碳速率为0.095 mg/(g·d)。在湖水微生物作用下,PCL的稳定释碳速率(0.286 mg/(g·d))远高于非生物条件下静态实验平均释碳速率(0.123 mg/(g·d)),为后者的2.33倍,说明生物过程能够显著提高PCL中溶解性有机碳(DOC)的释放。在PCL作为固体碳源的反硝化系统中分别加入20%、50%和100%陶粒可以实现其稳定反硝化速率由原来的0.813 mg/(L·h)(空白组,不添加陶粒)上升为0.894 mg/(L·h)、1.015 mg/(L·h)和1.056 mg/(L·h),表明陶粒的添加可以进一步强化系统的反硝化效果。对反应过程指标进行考察表明,系统不存在NO2--N的累积,但是可溶性微生物产物(SMP)具有上升趋势。     

厌氧膜生物反应器处理高浓度有机废水的中试研究

对厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理高浓度有机废水的运行效能进行了中试研究。在不排泥工况下(SRT无限长),AnMBR的COD去除负荷和沼气生产强度可分别稳定在4.4~4.8 kg/(m~3·d)和2.2 m~3/(m3~·d)左右;而在排泥条件下(SRT=50 d)两者可分别稳定在5.2~6.0 kg/(m~3·d)和2.9 m~3/(m~3·d)左右。在整个220 d的运行过程中,AnMBR的COD总去除率都可维持在90%以上,且沼气中甲烷体积分数基本保持在58%左右。发酵系统中pH较为稳定,保持在7.6~7.8之间;VFA含量始终维持在较低水平。此外,虽然运行过程中有较高浓度的氨氮积累,但是并没有对厌氧消化性能造成显著影响,展现了AnMBR对内源性抑制因素的良好耐受力。排泥和不排泥条件下的运行参数对比表明,AnMBR运行过程中SRT的优化非常关键,不同SRT会导致发酵体系发生一系列的变化,很大程度上决定了AnMBR的处理效能。中试结果表明,AnMBR可以实现高效厌氧消化系统的快速启动,而且良好的抗冲击负荷能力能够保证消化体系长期高效稳定运行。     

厌氧氨氧化颗粒反应器的快速启动研究

厌氧氨氧化菌较长的倍增时间导致了厌氧氨氧化颗粒反应器启动慢,作者采用上流式厌氧污泥床(UASB)对厌氧氨氧化颗粒反应器的快速启动进行了试验研究。以人工配水作原水(TN=200 mg/L、pH=7.5~7.8)、以常温放置的厌氧氨氧化颗粒污泥为种泥,在33~35℃条件下,通过水力停留时间的缩短,经过68 d的运行,成功启动厌氧氨氧化反应器,氨氮、亚硝酸盐氮消耗量与硝酸盐氮生成量之比为1∶1.08∶0.26。反应器运行稳定高效,在水力停留时间为4 h、有机负荷为1.2 kg/(m3.d)的条件下,NH4+-N和NO2--N的去除率分别为90%、99%。培养过程中,颗粒污泥颜色逐渐由黑色变为红棕色,所形成颗粒污泥具有极好的沉降性能,沉降速度达20~78 m/h。     

城市景观水系混凝除磷试验研究

通过混凝除磷试验考察了不同混凝剂对微污染的校园景观水系中痕量磷的去除效果及其影响因素,同时研究了硫酸亚铁强化混凝对水中不同形态磷的去除效果及聚丙烯酰胺的助凝作用.小试结果表明硫酸亚铁的除磷效果最好,最适投加质量浓度为8 mg/L,最佳pH为7,在投加质量浓度为2mg/L时就能将水体中各形态的磷有效去除.示范工程运行结果...     

餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产甲烷性能及动力学分析研究

将餐厨垃圾与剩余污泥作为底物,设置VS质量比分别为1∶0,0∶1和1∶1 3组对照组,通过产甲烷性能和动力学的分析来研究单独厌氧消化与混合消化。结果表明在整个运行期间,除了可以提高产甲烷的效率,混合消化组还能缩短餐厨垃圾单独厌氧消化的产甲烷时间,其甲烷产量为233.394 m L/g VS,比餐厨垃圾与剩余污泥单独厌氧消化计算值198.939 m L/g VS提高17.4%,利用一级动力学模拟3组产甲烷量,相关性系数R2均大于0.989。餐厨垃圾组、剩余污泥组和混合消化组的G∞分别为276.5、113.955 m L/g VS和248.81 m L/g VS,与实际测量值285.24、112.238 m L/g VS和233.94 m L/g VS相近。同时对反应过程中的p H、VFAs、SCOD以及脱氢酶进行了对比分析,相比于餐厨垃圾的单独厌氧消化,添加一定的剩余污泥可以平衡营养物质,降低反应体系的酸化,使混合后的底物具有较大的缓冲能力,提高系统稳定性;而对剩余污泥单独厌氧消化而言,添加一定的餐厨垃圾可以增加有机物含量,提高了产甲烷处理效果。混合消化组的脱氢酶酶活在整个反应过程都大于餐厨垃圾单独消化,最大值为657.2 TFμg/(m L·h)。