活性炭载体对颗粒污泥形成及产氢的影响

为了研究活性炭载体对颗粒污泥形成的影响,本试验采用两组平行的膨胀床生物制氢反应器,一组添加粉末活性炭作为晶核载体,另一组不加任何载体,对比研究了厌氧条件下颗粒污泥形成过程中物理特性及微生物相特性.结果表明,两组反应器均能形成颗粒污泥,但填加载体的反应器在相同的运行时间里,形成的颗粒污泥多于未加载体的反应器,其粒径为1.2~1.4 mm,是未填加填料的反应器中颗粒污泥粒径的2倍.在启动结束有机负荷为22 kg/m3.d时,填加载体的反应器的平均产氢速率是5.04 L/d,而未加载体的反应器的平均产氢速率只有2.35 L/d.     

絮状污泥接种启动UASB污泥性能的研究

采用自制的UASB反应器组装厌氧反应处理系统,以絮状污泥进行接种后启动后,研究了UASB反应器的启动运行过程及其内部污泥的性质,通过污泥产甲烷活性和反应器最大容积负荷的计算,可以看出以絮状污泥接种UASB启动后,可以有效形成成熟的颗粒污泥,并且通过对比实验表明,在反应器启动初期添加颗粒活性炭物质,有助于UASB的快速启动,反应器内形成的颗粒污泥性能优于未加添加剂条件下成熟的颗粒污泥,且系统处理效率稳定.     

产酸相反应器乙醇型发酵的快速启动

针对废水两相厌氧处理系统中产酸相反应器的乙醇型发酵启动速度较慢,污泥易流失的不足,本文采用在产酸相反应器中接种厌氧颗粒污泥,同时控制启动容积负荷、负荷提高幅度、碱度等运行参数,对反应器乙醇型发酵的形成情况进行考察.通过监测液相末端产物、pH、ORP、酸化度等指标来考察反应器的运行情况,结果表明:反应器在34 d内完成由混合酸发酵-丁酸型发酵-乙醇型发酵的演替过程.启动结束时,乙醇+乙酸质量质量浓度之和占液相末端产物总量的75.9%以上;pH值稳定在4.1～4.3;ORP值稳定在-230～-250 mV;接种的厌氧颗粒污泥性质发生明显变化,其表观颜色逐渐由黑色和灰黑色变为土黄色和黄褐色,粒径明显减小,多在0.50～1.25 mm.     

UASB污泥颗粒化试验研究

目的研究上流式厌氧污泥床(UASB)污泥颗粒化过程以及污泥颗粒化过程中主要运行条件的影响.方法采用小试动态试验,接种普通厌氧消化污泥,控制反应器温度在(35±1)℃,交替增加进水COD质量浓度和进水流量,研究污泥颗粒化过程.结果经过60 d的运行,完成污泥颗粒化.此时进水COD质量浓度为6 936 mg/L,COD的容积负荷为10.40 kg/(m3.d),产气率达到0.40 m3/kg(以COD去除量计,以下同),COD去除率91.2%.结论控制启动过程中各运行条件,通过逐步增加反应器负荷,可以成功地培养出颗粒污泥.形成的颗粒污泥内部为黑色,外部包裹一层白色黏性物质,粒径大部分在2~4 mm.     

种泥热预处理对培养产氢颗粒污泥的影响

采用自制的上流式厌氧污泥床(UASB)反应器研究种泥热预处理对培养产氢颗粒污泥的影响.2组反应器分别以原始污泥和经热预处理污泥作为种泥,在进水COD浓度为4 000 mg/L,温度为37℃,出水pH为4.6～5.0的条件下,逐渐将HRT由24h降低到7h,2组反应器都在HRT为8～7h时成功培养出成熟的颗粒污泥.此时,有机负荷为45 kg(COD)/(m3·d),接种原始污泥组产气量为41 L/d,氢气含量为52％,COD去除率为23％,总挥发酸为1380 mg/L;而接种经热预处理污泥组的有机负荷为57kg(COD)/(m3·d),产气量为44.5 L/d,氢气含量为47.5％,COD去除率为12％,总挥发酸为1086 mg/L.研究结果表明,种泥热预处理对产氢颗粒污泥的形成和稳定性有显著影响,虽然在形成颗粒污泥的过程中反应器稳定性较差,污泥易上浮,但颗粒形成后运行稳定,能适应更短的HRT,同时氢气产量也更高.     

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.     

由EGSB厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的工艺探讨

为探讨EGSB厌氧颗粒污 泥培养好氧颗粒污泥的工艺， 在SBR反应器中以葡萄糖为碳源，EGSB厌氧颗粒污泥为接种污泥，好氧条件运行.观察污泥颗粒形态、结构变化 ，监测COD，TP，TN，SS，研究厌氧颗粒污泥培养好氧颗粒污泥的过程.研究发现此过程中厌氧颗粒污泥起了一种载体作用.污泥浓度、粒径先 降低后增加，沉降性能先降低后提高，45?d后逐渐稳定.培养出的好氧颗粒污泥与接种颗粒污泥相比在粒径、结构等方面有一定变化.稳定后 的颗粒污泥具有良好的脱氮除磷功能，COD去除率稳定在94%左右，TP去除率80%以上，TN去除率75%以上.     

乙醇好氧颗粒污泥培养及其基质降解动力学

采用乙醇模拟废水在体外曝气循环式SBR内培养好氧颗粒污泥以研究其特性及其表观基质降解动力学.反应器启动后第8d,系统内观察到平均粒径约为0.3mm的初始颗粒污泥,随着有机负荷逐步提高到4.0gCOD/(L.d),好氧颗粒污泥逐渐成熟,其粒径范围为0.7~1.6mm,沉降速率为16.9~32.4m/h.成熟好氧颗粒污泥的比耗氧速率(SOUR)达到了31.24mgO2/(gMLSS.h),是活性污泥的1.5倍.此外,动力学模拟结果表明,相应的最大表观降解速率k和表观半速率常数Ks分别为5.91d-1和1 990.15mg/L.     

常温低基质启动AAOB颗粒污泥性能分析

为研究在常温低基质（NH+₄-N、NO-₂-N为（40±10）mg/L）启动AAOB颗粒污泥的过程,采用SBR反应器逐渐缩短实验周期来启动AAOB颗粒污泥,并且对系统中的氮去除率、氮负荷及各个阶段厌氧氨氧化过程动力学特性进行分析.同时,对各个阶段的颗粒污泥形态、平均粒径、EPS含量以及EPS的三维荧光特性进行分析.结果表明,逐渐缩短实验周期（24 h→12 h→10 h→8 h）,氮负荷由0.074 g/(L·d)提高到0.204 g/(L·d).Grau second-orders模型较好地表征启动厌氧氨氧化(AAOB)颗粒污泥过程,基质去除速率常数k₂值由0.15上升为0.22,脱氮性能逐步提高.污泥的MLSS、MLVSS由初期2 989,2 348 mg/L最后稳定到2 0,1 776 mg/L,随着反应进行,厌氧氨氧化污泥充分利用基质,颗粒污泥逐渐稳定,最终污泥颗粒平均粒径达410 μm.PN质量分数以及PN与PS比呈现先上升后趋于稳定的趋势,且PN质量分数以及PN与PS比随着粒径增大而变大.利用PARAFAC法分析污泥EPS中三维荧光成分,其由辅酶NADH、核黄素和腐殖酸组成.     

WSBR培养好氧颗粒污泥的试验研究

为使活性污泥更好更快地形成好氧颗粒污泥,利用搅拌序批式活性污泥(WSBR)与传统序批式活性污泥(SBR)反应器,基于聚丙烯酰胺(PAM)的添加,研究了二次流场对好氧污泥颗粒化的影响.结果表明:WSBR中好氧颗粒污泥形成快于SBR,其粒径主要分布在0.9～1.5mm之间,污泥指数(SVI)稳定在50mL/g左右,比重增加了0.050 9,挥发性悬浮固体(VSS)(质量分数)达到81.32%,耗氧速率(SOUR)达1.387mg/(min.g)(以O2计);而SBR中形成的颗粒污泥粒径主要分布在1.5～2.0mm之间,SVI在70mL/g左右,比重只增加0.039 6,VSS(质量分数)为72.31%,SOUR只有1.063mg/(min.g)(以O2计);且SBR的颗粒污泥污泥含水率比WSBR中的颗粒污泥高2.8%.在微生物结构、高浓度的废水处理等方面WSBR优于SBR反应器,表明在合理的二次流条件下,利用PAM混凝沉降原理可以较快地形成良好的好氧颗粒污泥.并提出了二次流混凝好氧颗粒污泥颗粒化物理模型.     

Influence of external circulation on sludge characteristics during start-up of internal circulation reactor

1INTRODUCTION Internalcirculation(IC)reactor,oneofthemosteffectiveanaerobicbioreactors,hasbeen widelyusedtotreatvariousindustrialeffluentsbe causeofitshighloadingrate,considerablefeasibil ity,robustresistancetooutsideaccidentsandrela tivelylowinvestmentcost,comparedtothetradi tionalupflowanaerobicsludgeblanket(UASB)re actor[110].However,ICreactoralsoappearstobesimilartootheranaerobicapparatusinatime con sumingandunstablestart upphase[1013].Thisis becauseduringtheinitialstageofstart upt…     

Promoting sludge granulation by putting xonotlite into the UASB reactors during starting-up stage

Four reactors of up-flow anaerobic sludge blanket (UASB) were concurrently operated to examine the effects of the xonotlite secondary particles on promoting the sludge granulation during the starting-up stage at room temperature. The results show that the putting of the xonotlite secondary particles into the UASB reactors can increase the basicity of the reacting liquid significantly. The particles can act as the media for biomass accumulation. Thus, the granulation process of the sludge within the reactor can be largely promoted by the special performances of the particles both in physical and chemical aspects.     

处理难生物降解有机物的厌氧颗粒污泥形成的技术进展

为了加快以上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，简称UASB)为代表的无载体厌氧反应器处理含难生物降解有机物废水的启动速度，综述了影响厌氧颗粒污泥形成的因素．此外，为了高效、快速地降解废水中的难生物降解有机物，建议向厌氧反应器中投加优势茵，以进一步提高厌氧反应器降解废水中难生物降解有机物的效率和速度．     

反硝化除磷颗粒污泥的培养与除磷性能

以普通絮状污泥为接种污泥,人工配制生活污水,采用厌氧/缺氧/好氧的运行方式,通过在缺氧段投加硝酸盐氮和控制选择压,经98 d的培养与调整在SBR中获得具有反硝化除磷功能的颗粒污泥.稳定运行的颗粒污泥粒径主要在0.3～0.5 mm,SVI约为45 mL/g,ρ(MLSS)约为4 000 mg/L.具有反硝化除磷功能的颗粒污泥对COD、氨氮和磷酸盐的去除率分别可达88%、96%和90%.通过分析磷的去向及X射线衍射检测结果可知存在颗粒污泥的磷酸盐沉淀除磷现象.培养的反硝化除磷颗粒污泥除生物除磷外,还具有磷酸盐固化于污泥颗粒方式除磷.     

Inhibitory effect of ammonia nitrogen on specific methanogenic activity of anaerobic granular sludge

A series of batch experiments were conducted in 125 mL serum bottles to assess the toxicity of different concentrations of ammonia nitrogen to the specific methanogenic activity of anaerobic granular sludge from upflow anaerobic sludge bed（UASB） and expanded granular sludge bed（EGSB） reactors. The effects of pH value and temperature on toxicity of ammonia nitrogen to anaerobes were investigated. The results show that the specific methanogenic activity of anaerobic granular sludge suffers inhibition from ammonia nitrogen, the concentrations of ammonia nitrogen that produce 50 % inhibition of specific methanogenic activity for sludge from UASB and EGSB reactor are 2.35 and 2.75 g/L, respectively. Hydrogen utilizing methanogens suffers less inhibition from ammonia mtrogen than that of acetate utilizing methanogens. Hydrogen-producing acetogens that utilize propionate and butyrate as substrates suffer serious inhibition from ammonia nitrogen. The toxicity of ammonia nitrogen to anaerobic granular sludge enhances when pH value and temperature increase. Anaerobic granular sludge can bear higher concentrations of ammonia nitrogen after being acclimated by ammonia nitrogen for 7 d.     

好氧颗粒污泥形成机理及其去污效果

在2个相同的序批式活性污泥反应器(SBR)中利用不同机理,以絮状活性污泥为接种污泥,培养出了2种性质不同的好氧颗粒污泥.R1反应器利用丝状菌假说,得到SVI值为35~45mL/g、粒径分布在2.0~4.0mm之间的好氧颗粒污泥;R2反应器利用胞外多聚物(EPS)假说,得到SVI值为30mL/g、粒径分布在1.0~1.6mm之间的好氧颗粒污泥.结果表明:两者对污染物有良好的去处效果,COD去除率都达到了95%以上,TN的去除率也分别达到60%和50%.     

ASBR处理生活污水的启动研究

采用厌氧序批式反应器（ASBR）处理生活污水,通过接种不同体积的好氧污泥,探讨了3个反应器的启动可行性,并对接种不同污泥量反应器的启动情况进行了比较。结果表明,接种好氧污泥能够顺利启动ASBR,启动耗时45 d左右;ASBR启动时,接种污泥量以VSS浓度1.5 g/L较为适宜,当容积负荷（CODCr）在0.3～0.4（kg.m-3.d-1）时,反应器对CODCr的去除率可达55%以上;由于反应器中缺少适于生物脱氮除磷的底物及环境,反应器对TN、TP的去除效果较差。