连续流气提式流化床启动过程中好氧颗粒污泥的形成机制

探讨连续流气提式好氧颗粒污泥流化床(CAFB)反应器的运行特征,对该工艺颗粒污泥形成过程、形成机理和颗粒性质进行分析。以市政污泥为接种污泥,以醋酸钠为碳源,在连续运行方式下培养好氧颗粒污泥。研究结果表明：CAFB反应器启动的第4－5天即有大量颗粒污泥形成,颗粒直径800~1 000 μm,比重1.006,生物相丰富,能够分泌大量胞外聚合物。当COD有机负荷高达8 和13 kg/(m³·d)时,对COD处理效率均维持在93%~97%,COD出水质量浓度仅为30~80 mg/L,引起启动后期丝状菌的大量繁殖,污泥流失。进一步提高污泥负荷有望控制污泥膨胀。     

接种污泥对好氧颗粒污泥稳定性的影响

为研究接种污泥对好氧颗粒污泥稳定性的影响,将以城市污水处理厂的活性污泥和以啤酒废水处理厂的活性污泥为接种污泥培养的成熟好氧颗粒污泥封存后重新启动运行,探讨其理化性能、降解性能的恢复以及种群结构的变化情况。结果表明:接种污泥对好氧颗粒污泥的稳定性具有一定的影响,沉降性能好、生物活性强的啤酒废水处理厂的接种污泥形成的颗粒污泥形态恢复快,约需35 d,沉降性能恢复为贮存前的93%,具有较好的稳定性;对COD、NH3-N的降解效果与用城市污水厂的污泥接种形成的好氧颗粒污泥相近,但其对TP有更好的去除效果,COD、NH3-N、TP的去除率分别达95.10%、91.80%、94.00%。变性梯度凝胶电泳法(DGGE)分析表明:啤酒废水厂污泥接种形成的颗粒污泥的群落结构多样性十分丰富,优势种属达20个操作分离单元(OTUs);而城市污水厂污泥接种形成的颗粒污泥中优势种属只有11个OTUs。     

微生物絮凝剂投加方式对好氧颗粒污泥性能的影响

为提高好氧污泥颗粒化速度, 采用微生物絮凝剂, 探讨在好氧颗粒污泥培养过程中微生物絮凝剂的投加方式对颗粒污泥理化性能及生物降解效能的影响。结果表明:微生物絮凝剂每隔2、3、5、7 d投加一次时, 均可培养出成熟的好氧颗粒污泥, 微生物絮凝剂的投加方式对好氧污泥颗粒化的影响较显著;微生物絮凝剂最佳投加方式为每5天投加一次, 此时颗粒化速度快, 颗粒形成时间由未投加的60 d缩短为42 d, 好氧颗粒污泥疏水性好, 污泥体积指数稳定在40 mL/g左右, 沉降速度达35.06 m/h, COD、氨氮和总磷的去除率分别为96.55%、93.29%和87.29%。     

好氧颗粒污泥对有机污染物的吸附机制

为探讨好氧颗粒污泥对有机污染物的吸附机制,采用动态吸附方式研究好氧颗粒污泥对有机污染物的初期吸附作用,采用静态吸附方式考察好氧颗粒污泥失活前后对有机污染物吸附效率的差异,分析了好氧颗粒污泥吸附有机污染物前后的热力学参数及红外光谱变化。结果表明,好氧颗粒污泥对有机污染物的吸附过程表现出了明显的初期吸附去除现象,30min内对有机污染物吸附去除率达60.19%。好氧颗粒污泥吸附有机污染物是一个自发、吸热、熵增的过程,且吸附过程是一个以物理吸附为主、生物吸附和化学吸附为辅的复杂过程。     

微压流化式复合生物反应器的同步脱氮

通过对曝气系统的调节,微压流化式复合生物反应器（MP-FHBR）内可以实现好氧区和缺氧区共存,利用这一特点和MP-FHBR中同时存在的活性污泥﹑悬浮生物膜复合生物体系,进行了同步脱氮的试验研究。结果表明,MP-FHBR在好氧-缺氧条件下,实现了同步脱氮过程,TN和COD的平均去除率分别达到77.5%和98.3%。降低DO质量浓度使反应器内形成完全缺氧环境,对MP-FHBR同步脱氮效果没有显著影响,但会降低系统去除COD的效果;而提高DO质量浓度使反应器内形成完全好氧环境,MP-FHBR同步脱氮效果显著下降。在一定范围内提高进水COD/TN有利于提高MP-FHBR同步脱氮效果,COD/TN 由2升高到10,TN平均去除率由58.4%提高到78.8%,而继续提高COD/TN对系统同步脱氮效果的影响并不明显。在反应器允许的条件下,提高污泥质量浓度(MLSS)有利于提高系统反硝化脱氮效果,TN去除率随MLSS的增加而提高。     

预处理／复合水解酸化／复合好氧氧化工艺处理综合制药废水

针对传统水解酸化和好氧氧化处理工艺存在的问题,对水解酸化工艺及好氧氧化处理工艺进行了改进;并针对东北制药集团制药废水水质特征,设计开发了预处理 复合水解酸化 复合好氧氧化的生物处理技术。工程设计规模为30000 m3/d,两年的运行结果表明,此工艺运行稳定,耐冲击负荷能力强。当平均进水浓度COD为3600 mg/L、BOD5为1000 mg/L、SS为450 mg/L时,平均出水浓度COD≤300mg/L、BOD5≤100 mg/L、SS≤50 mg/L,达到了国家城市排水三级标准医药企业污水排放标准(COD300mg/L)。     

SMBR中污染物处理效率随污泥浓度变化的数学模型

以一体式膜生物反应器(SMBR)对生活污水进行处理,研究不同水力停留时间(HRT)条件下污泥浓度对有机物去除率的影响,并对所得试验数据进行曲线拟合,建立有机物去除率与污泥浓度的数学模型。试验结果表明:在溶解氧(DO)浓度为2.0～3.0mg/L的条件下,HRT为3h、2h和1h时,有机物去除率(η)随着污泥浓度的增大而增大,但当污泥浓度增大到6000mg/L时,η增大趋势逐渐减小,并趋于稳定。有机物去除率与污泥浓度的数学模型表明:有机物去除率(η)与水力停留时间(τ)、进水COD浓度(S_o)和污泥负荷率(N_s)等主要运行参数有关,并可以通过调节运行参数τ、S_o和N_s来达到所需要的COD去除率。     

缺氧污泥颗粒对印染废水的脱色机理分析

染料废水对水环境和水景观的影响不容忽略．急需寻求一种价格低廉、处理效能高的脱色技术。研究采用多格室水解反应器培养具有高脱色功能的缺氧污泥颗粒,并就缺氧污泥颗粒的形成条件和对染料废水的脱色机理、模型进行了阐述,提出了今后应进一步研究的内容。     

Effectiveness of Wastewater Treatment Using an Anaerobic/Anoxic/Aerobic-membrane Bioreactor

采用厌氧/缺氧/好氧膜生物反应器对北京某城市污水处理厂的初沉池出水进行中试试验,约200 d的研究表明,在水力停留时间保持12.5 h后,化学需氧量、生物需氧量及总有机碳的去除率分别稳定在92%、98%、85%左右,其中生化降解部分与膜过滤部分对COD去除的贡献率分别为89%和11%;NH4＋-N、总氮（total nitrogen,TN）的去除率分别为98%、79%左右,出水ρ（TN）平均在10 mg/L左右;系统在污泥龄为40 d左右时,总磷（totalphosphorus,TP）平均去除率为85%,出水ρ（TP）在0.93 mg/L左右;反硝化除磷、好氧吸磷、膜截留对总磷的去除所占的比例分别为44.6%、51.8%、3.6%;出水浊度极低且几乎无悬浮物,可直接回用于城市杂用水.间歇抽吸、曝气冲刷、在线水力反冲及定期药洗保证了该系统的可持续运行.     

SBR法处理人工配制味精废水的实验研究

采用内径为140 mm,高为250 mm的圆柱形SBR反应器进行试验,探讨SBR工艺对人工模拟配制味精废水的处理效果。通过实验分析了不同曝气时间、温度、进水浓度及污泥浓度与SBR处理效果之间的关系,确定了SBR法处理中浓度味精废水的最佳运行参数。实验结果表明,废水浓度在2 000~4 000 mg/L,温度为25℃时连续曝气6 h,污泥浓度在4 000~7 000 mg/L的条件下对人工味精废水中的COD具有较好的降解能力,COD cr的去除率可达80%。     

吗啉废水的生化处理工艺

以含有吗啉、甲基吗啉的高浓度有机废水为研究对象,提出了曝气吹脱-吸附-生物处理的联合工艺,并在室内进行了小试实验。结果表明：原废水经过2次曝气吹脱后,ρ(NH₃-N)从62 500 mg/L降为431 mg/L,ρ(COD)从50 840 mg/L降为26 051 mg/L。通过吸附实验,ρ(COD)从26 051 mg/L降为2 769 mg/L,ρ(NH₃-N)从412 mg/L降为134 mg/L。在生物处理室内小试实验中,采用了活性污泥反应器与曝气生物滤池相结合的处理工艺。在活性污泥反应系统中,当废水pH为7.5、ρ(DO)为4.3 mg/L、水力停留时间为30 h时,COD的去除率最高,可以达到83.1%。在曝气生物滤池中,当ρ(DO)为3.3 mg/L时,COD去除率最高,达到55.8%。在生物处理的最佳参数条件下进行连续监测,当进水ρ(COD)为2 769 mg/L、出水ρ(COD)平均值为387 mg/L时,COD去除率可达到85.9%。吗啉废水经过此联合工艺的处理,ρ(COD)从50 840 mg/L降为387 mg/L。     

组合生物技术处理制药废水及其生物相

为有效治理化学制药废水和生物制药废水,采用水解酸化-活性污泥[-曝气生物滤池组合工艺对制药废水进行室内模拟生物处理研究。结果表明：该工艺对出水COD、BOD₅的去除率均大于90%,已达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）二级标准。对生物相的显微镜观察分析表明,污泥絮体和生物膜生长良好,并出现变形虫、轮虫和漫游虫等原生和后生动物。对各构筑物中的细菌进行分离纯化,同时应用BIOLOG细菌鉴定系统进行鉴定,分别得到8株、3株、6株可培养的细菌。     

Enhanced bioremoval of refractory compounds from dyeing wastewater using optimized sequential anaerobic/aerobic process

The upflow anaerobic sludge blanket process followed by the biological aerated filter process was employed to improve the removal of color and recalcitrant compounds from real dyeing wastewater. The highest removal efficiency for color was observed in the anaerobic process, at 8-h hydraulic retention time, seeded with the sludge granule. In the subsequent aerobic process packed with the microbe-immobilized polyethylene glycol media, the removal efficiency for chemical oxygen demand increased significantly to 75 %, regardless of the empty bed contact time. The average influent non-biodegradable soluble chemical oxygen demand was 517 mg/L, and the average concentration in effluent from the anaerobic reactor was 363 mg/L, suggesting the removal of some recalcitrant matters together with the degradable ones. The average non-biodegradable soluble chemical oxygen demand in effluent from the aerobic reactor was 87, 93, and 118 mg/L, with the removal efficiency of 76, 74, and 67 %, at 24-, 12-, and 8-h empty bed contact time, respectively. The combined anaerobic sludge blanket and aerobic cell-entrapped process was effective to remove the refractory compounds from real dyeing wastewater as well as in reducing organic loading to meet the effluent discharge limits. This integrated process is considered an effective and economical treatment technology for dyeing wastewater.     

Biological leachate treatment using anaerobic/aerobic process: suspended growth-activated sludge versus aerobic granular sludge

Landfill leachate treatment was investigated using two anaerobic/aerobic sequencing batch reactors inoculated with suspended growth-activated sludge (ASBR) and aerobic granular sludge (GSBR). The total ammonium nitrogen (TAN) concentration in the GSBR influent was as high as 1200 mg/L with an average TAN removal efficiency of 99.7%. However, the ASBR treatment did not show a consistent performance in TAN removal. The TAN removal efficiency decreased with increasing ammonium concentration in the influent. Aerobic granular sludge was found to be more resistant to free ammonia (FA). In the GSBR, nitrification was partially inhibited at FA concentration from 48 to 57 mg/L, which was two times more than the FA concentration that inhibited nitrification in the ASBR. Low chemical oxygen demand removal efficiencies were obtained in both reactors, which was associated with the refractory organic content of the leachate used in this study. This resulted in poor phosphorous removal in both treatments. The results prove that aerobic granular sludge is a robust method as compared to suspended-activated sludge to treat leachate containing high levels of TAN and FA.