升流式厌氧污泥床处理啤酒废水的试验研究

采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器处理啤酒废水,在UASB反应器流态分布模型的基础上,假设UASB反应器分为下部完全混合的厌氧污泥床系统,中部完全混合的污泥悬浮层系统和上部推流式三相分离区系统,在运行中的COD降解规律符合Monod方程,推导出UASB反应器的动力学方程式．从中可知,反应器运行情况和反应器的高度有关,反应器的最佳优化高度为4.5～6m,其中污泥床高度2～2.5m较为合适．试验结果证明,UASB反应器内存在明显的颗粒污泥区和污泥悬浮区,稳定运行COD的容积负荷可达6～6.5kg／m^3,COD去除率75％～80％左右,并具有启动速度快,颗粒污泥容易形成．耐冲击性负荷强等特点.     

UASB反应器处理青霉素废水启动特性的研究

采用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器,以高浓度青霉素废水为处理对象,研究了中温条件下UASB反应器的启动、厌氧颗粒污泥特性和废水处理效果。结果表明：接种消化污泥,水温33～35℃的条件下,采用逐步提高青霉素废水进水浓度的方式,运行80d后,可实现UASB反应器的启动。进水ρ（COD）达到4 000mg/L左右,COD去除率稳定在84%以上,容积负荷为3.36kg/（m3.d）（以COD计）,产气量为5.9L/d;反应器内污泥实现颗粒化,粒径约为2mm。     

UASB反应器处理垃圾渗滤液的启动研究

垃圾渗滤液为难处理的高浓度有机废水，上流式厌氧污泥床（UASB）工艺被证明是处理该类废水的有效手段。为此，以一系列不同渗滤液浓度的模拟废水作为进水，对逐步启动UASB反应器进行了动态小试，得出了UASB工艺处理垃圾渗滤液的较快速启动方法。结果显示：接种普通厌氧污泥，逐步增加反应器负荷，经过95d的运行，完成启动。此时进水COD质量浓度为5250mg／L，COD去除率为85％，容积COD负荷达8．4kg／（m^3·d），容积产气率为5．0m^3／（m^3·d），反应器底部形成少量颗粒污泥。     

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.     

快速吸附有机物厌氧颗粒污泥培养的因素优化

为了在ASBR反应器中培养快速吸附有机物的厌氧颗粒污泥,提高实际有机废水的厌氧生物处理效率,从环境条件、运行条件及污泥特性三个方面探究厌氧颗粒污泥系统的最佳运行参数.结果表明,选用粒径为0.4～1.2mm的厌氧颗粒污泥,采用pH为6.8～7.2,温度为35℃,吸附期搅拌10s/(min),再生时间为6h,再生期搅拌频率为4min/h,闲置时间为4h的运行模式,进水COD浓度为3 000mg/L时,在三种不同碳源配比的情况下,均可经30d培养出在氨氮存在下快速选择性吸附COD的厌氧颗粒污泥,培养末期,厌氧颗粒污泥在5min时对有机物的吸附率达90%以上.其中乙酸钠:可溶性淀粉1∶1为最优选择.     

厌氧升流式污泥床反应器处理维生素C废水

为提高维生素C(Vc)生产废水的处理效率,探索其厌氧生物处理的可行性,采用2.2 L实验室规模的中温厌氧升流式污泥床反应器(UASB)在150 d试验周期内对其在处理Vc生产废水中的可行性及最佳运行参数进行探索.结果表明,以厌氧消化池污泥作为接种污泥,UASB反应器在65 d内启动成功.反应器运行稳定期间,进水COD质量浓度约为10000 mg/L,COD去除率达92%,其平均容积负荷达10.8 kg/(m3.d),相应的水力停留时间为15 h.反应器的产CH4速率为3.2 m3/(m3.d),产生的沼气中CH4含量为72%.所去除COD的89%被转化成CH4.污泥的VSS/TSS比率由接种期的0.41升高到0.82.污泥产甲烷活性由启动初期的0.18升高至0.85 L/(gVSS.d)并保持稳定.     

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.     

生产性厌氧复合床反应器处理酒精废水的启动研究

以河南某酒精厂的高浓度废水处理工程为对象深入研究厌氧复合床(UBF)反应器的启动过程.废水水质CODcr为12 000~15 000 mg/L;BOD5为6 000~8 000 mg/L;pH3.7~5.0.本次启动研究了反应器内COD去除情况、pH变化、颗粒污泥形成、填料的作用等内容,共历时5个月.启动完成并进入稳定运行期后,出水COD去除率为90%以上、pH值保持在6.6~7.8,并形成沉淀性能良好、具有一定机械强度、粒径为1~4mm的颗粒污泥.     

不同污泥源条件下ASBR启动对比研究

厌氧序批式反应器(ASBR)实际应用的关键环节在于如何实现快速启动.为了缩短ASBR的启动时间,实验研究了接种不同污泥对快速启动的影响.分别接种市政污水处理厂的二沉池剩余污泥和升流式厌氧污泥床反应器(UASB)中的厌氧污泥.以淀粉为基质,在恒温35℃条件下,逐步增加进水COD浓度和缩短水力停留时间,经过75d的培养,泥粒径分别达到了1.1mm和1.4mm,有机负荷达到5.6kg/(m3·d),COD去除率分别达到85%和90%,出水VFA浓度均小于200mg/L,且系统运行稳定,均实现了ASBR的快速启动.     

不同种泥对两相厌氧工艺快速启动的影响

采用接种普通好氧污泥和缺氧污泥处理中药难降解废水并进行小试试验,考察两种污泥对两相厌氧工艺快速启动的影响.结果表明:采用本中心开发的专利高效两相厌氧反应器,好氧污泥和缺氧污泥的启动几乎可以获得相同的启动速度,30 d以内就可实现快速启动;好氧污泥启动承受的负荷更高,抗冲击负荷能力更强(产甲烷相反应器在容积负荷为7~9 kgCOD/(m3.d)时,两相系统的总容积负荷为6~8 kgCOD/(m3.d)时,去除率都在90%以上);扫描电镜照片表明好氧污泥启动的种群更丰富,生态结构更合理.建议处理高浓度难降解废水时以好氧污泥接种,既能够经济地实现快速启动又能在高负荷下稳定运行.     

岩石粗糙裂隙大范围雷诺数条件下渗流特性

通过试验和理论分析,研究不同几何参数的岩石粗糙裂隙渗流的非达西系数β、临界雷诺数Re_c、非达西效应因子E等变化特性。研制裂隙渗流试验仪器,制作9个不同开度和裂隙粗糙度(joint roughness coefficient, JRC)的单裂隙模型,开展大范围雷诺数Re条件下粗糙裂隙渗流试验。根据渗流试验结果,得到了不同粗糙度(JRC=2~20)单裂隙的渗流特性,显示出粗糙度对裂隙的非线性渗流特性产生显著的影响。结合Forchheimer方程,从理论参数方面,对粗糙度的影响进行量化。研究显示:裂隙粗糙度越大,则越容易引起裂隙渗流的非线性,临界雷诺数越小,非线性作用越强。     

利用水厂生产废水促进UASB工艺处理低温城市污水启动

为缩短UASB工艺处理低温城市污水的启动周期,开展在原水中添加水厂生产废水强化UASB系统污泥颗粒化可行性研究,并以常规启动方式做为比较,对启动过程中系统运行特性和形成的颗粒污泥特性进行探讨。试验结果表明,在水温为15℃,初始有机负荷为0.25kgCOD/（m3.d）的条件下,采用逐步提高负荷的传统启动方式和添加生产废水的强化启动方式都能实现UASB工艺的低温启动,相应的启动周期分别为120d和95d左右。在整个启动过程中,添加生产废水启动方式对有机负荷提高适应性较强,达到4kgCOD/（m3.d）时较常规方式缩短30d,而且具有较高的COD去除效率和微生物增长速率（分别为0.029g VSS/d和0.043g VSS/d）。与常规启动方式相比,强化启动方式颗粒粒径较大,在第95d内可形成2mm粒径颗粒污泥。采用添加生产废水的启动方式能够缩短UASB工艺的启动周期并强化污泥颗粒化,提高低温城市污水的处理效率和运行稳定性。     

厌氧颗粒污泥的快速培养和特征分析

培养厌氧颗粒污泥的自制反应器进水为养猪废水,进行不同惰性载体对厌氧颗粒污泥形成影响的对比实验。结果表明,添加大孔型阳离子交换树脂的反应器培养时间为39d,COD去除率达到80%,并出现粒径为2.50~3.00mm的大颗粒污泥,产甲烷量为9.75mL CH4·（gVSS·d）-1,与添加聚合铝和粉煤灰的反应器相比,产甲烷菌活性显著强;添加惰性载体与未添加载体反应器相比,培养时间缩短20%~45%,厌氧颗粒污泥活性相差14.00%±0.10%;参考Richards模型进行产甲烷量和反应器培养过程中出水COD建模,发现实验数据和模型数据对比偏差在0.50%±0.01%。     

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.     

Effect of Dissolved Oxygen on Operation of EGSB

An expanded granular sludge bed (EGSB) reactor was adopted to study the dissolved oxygen (DO) effect on the operation. With the chemical oxygen demand (COD) 800-1 800 mg/L, pH 6.0-7.3, volume loading rate (VLR) 5.4-11.5 kg COD/(m3·d), the operational behaviors of EGSB reactor was researched. And the max DO concentration which influenced steady operation of EGSB reactor was determined by contrasting the changes due to different concentrations of the influent DO. With the COD 1 200-2 000 mg/L, VLR 7.2-12.0 kg COD/(m3·d), the operational characteristic of EGSB reactor was researched by aerating the recycle effluent. The results was: when the DO concentration of influent was under 3.0 mg/L, the removal efficiency of COD was 82%-90% and the operation of the EGSB reactor was steady; when the DO concentration of influent was over 3.0 mg/L, the oxidation-reduction potential (ORP) fluctuated greatly and the operation of the EGSB reactor was instable; the acidified wastewater of saccharide whose pH value was 5.1-6.5 could be treated by aerating the recycle effluent and the efficiency of COD was up to 85%-92%.     

Treatment of methanol wastewater in external circulation anaerobic reactor with different inoculums

In order to guide the inoculums selection for the anaerobic treatment of methanol wastewater in the engineering application,two 7 L bench-scale external circulation (EC) anaerobic reactors were operated to investigate the inoculums of anaerobic granular sludge and anaerobic digested sludge,focusing on the efficiency and process stability.The effect of impact concentration and temperature on the performance was studied.The results demonstrated that anaerobic granular sludge as the inoculums could complete the start-up more rapidly than the anaerobic digested sludge,and above 90% COD removal were achieved at the organic loading rate of 10 to 15 kgCOD/(m3·d).The effect of impact COD on the methanogenic activity of sludge was weak and the removal efficiencies recovered gradually in the two reactors.The COD removal efficiencies reduced swiftly to 50%-60% due to the impact temperature.The results indicated that the complex bacterial groups in anaerobic digested sludge benefited to enhance the reactor’s capacity for withstanding the temperature shock at some extent.     

Treatment of methanol wastewater with two-stage and two-phase anaerobic process

The two-stage and two-phase anaerobic process (TSTP) composed of hydrolytic acidification reactor,first-order and second-order external circulation anaerobic reactors (EC) was taken to treat methanol wastewater. Test results show that TSTP process is quick start-up in 51 d, and the maximum VFA of hydrolytic acidification reactor effluent reaches 876 mg/L. Under the condition of volume loading of 6.56 kgCOD/m3·d, COD removal rate of the first-order EC reactor is about 85%, and under the condition of volume loading of 1.02 kgCOD/m3·d, COD removal rate of the second-order EC reactor is about 50%. When the inflow COD of TSTP process is between 7000-11000 mg/L, its effluent COD is lower than 600 mg/L. In the biological conversion process of methanol into methane,the production of acetic acids as an intermediate product can be ignored and the direct production of methane from methanol is predominant.