硫酸铝投加对好氧段活性污泥性质的影响

研究硫酸铝(AS)投加对AAO工艺好氧段活性污泥性质的影响,采用正交试验考察其投加量对主要污染物的降解效果和活性污泥耗氧速率(OUR)的变化情况,并确定最佳投加量。结果表明,当投加的铝离子浓度为12.5 mg/L时,TP有最高去除率66.11%,对NH_3-N的降解出现抑制作用,相比空白组去除率低2.6%;当浓度为25 mg/L和50 mg/L时,相比空白组去除率分别下降25.32%和69.11%。另外,铝离子对活性污泥的耗氧速率产生明显抑制,当铝离子浓度为100 mg/L时,下降了88.8%。以试验结果为依据确定最佳投药量为0~12.5 mg/L。     

CuO NPs对好氧颗粒污泥形成的影响研究

采用4个SBR反应器,研究CuO NPs用量对好氧污泥颗粒形成及其稳定运行的影响。结果表明,当CuO NPs投加浓度0,0.5,1.0 mg/L和2.0 mg/L时,普通活性污泥可以被驯化培养为好氧颗粒污泥,颗粒污泥出现时间分别为26,24,28,27 d。0.5 mg/L的CuO NPs能刺激微生物生长,增加污泥浓度。COD和TN去除效果受CuO NPs影响较小,TP去除效果受CuO NPs影响较大。当CuO NPs投加浓度为0,0.5,1.0 mg/L和2.0 mg/L时,成熟颗粒污泥对TP的去除率分别为71.21%,70.34%,69.33%和60.84%。通过高通量测序发现,4个系统特有的OUT数目分别为1 637,1 562,1 958和1 584,分别占总样品的16.5%,15.75%,19.74%和15.97%,表明好氧污泥颗粒化进程中,CuO NPs的投加浓度对颗粒污泥微生物群落分布具有较大影响。污泥微生物种群结构分析,发现当CuO NPs投加浓度为2 mg/L时,变形菌门中包含大部分聚磷菌的β变形菌纲(β-Proteobacteria)比例下降明显,污泥颗粒化进程中,SBR4反应器除磷性能恶化的主要原因正是来自高浓度CuO NPs对β变形菌纲中微生物生长的抑制。     

化学除磷药剂对EBPR系统处理效能的影响

为研究化学除磷药剂的种类及投加浓度对强化生物除磷系统(EBPR)处理效率的影响,采用以厌氧/好氧方式运行的SBR反应器,以人工配制废水为进水,通过长期试验,分别考察了FeCl_3和AlCl_3两种除磷药剂的投加对系统出水水质的影响。结果表明:随着化学除磷药剂投加浓度的增加,出水COD浓度逐渐降低,而氨氮去除率未随化学除磷药剂投加量的增加而产生明显的变化;低浓度(Fe~(3+)和Al~(3+)的投加浓度分别不大于8 mg/L和6 mg/L)化学除磷药剂将提高微生物活性,高浓度(Fe~(3+)和Al~(3+)的投加浓度分别为24 mg/L和18 mg/L时)产生抑制效果。长期试验中,当Fe~(3+)、Al~(3+)投加量分别为8 mg/L和6mg/L时,即Fe~(3+)、Al~(3+)投加量分别为8.6、7.0 mg/(g VSS)时,系统厌氧释磷量及好氧吸磷量均达到较大值,系统除磷效果最好,此时磷酸盐去除率分别为96.5%和89.5%。     

CuO NPs对好氧颗粒污泥形成的影响研究

采用4个SBR反应器,研究CuO NPs用量对好氧污泥颗粒形成及其稳定运行的影响。结果表明,当CuO NPs投加浓度0,0.5,1.0 mg/L和2.0 mg/L时,普通活性污泥可以被驯化培养为好氧颗粒污泥,颗粒污泥出现时间分别为26,24,28,27 d。0.5 mg/L的CuO NPs能刺激微生物生长,增加污泥浓度。COD和TN去除效果受CuO NPs影响较小,TP去除效果受CuO NPs影响较大。当CuO NPs投加浓度为0,0.5,1.0 mg/L和2.0 mg/L时,成熟颗粒污泥对TP的去除率分别为71.21%,70.34%,69.33%和60.84%。通过高通量测序发现,4个系统特有的OUT数目分别为1 637,1 562,1 958和1 584,分别占总样品的16.5%,15.75%,19.74%和15.97%,表明好氧污泥颗粒化进程中,CuO NPs的投加浓度对颗粒污泥微生物群落分布具有较大影响。污泥微生物种群结构分析,发现当CuO NPs投加浓度为2 mg/L时,变形菌门中包含大部分聚磷菌的β变形菌纲(β-Proteobacteria)比例下降明显,污泥颗粒化进程中,SBR4反应器除磷性能恶化的主要原因正是来自高浓度CuO NPs对β变形菌纲中微生物生长的抑制。     

水解酸化—好氧MBBR耦合Fenton法处理抗生素废水研究

采用水解酸化—好氧移动床生物膜(MBBR)串联Fenton工艺处理抗生素废水,探讨了pH、HRT等对水解酸化以及Fe2 浓度和H2O2投加量对Fenton工艺的影响。实验结果表明,对于COD为6800.62mg/L、B/C<0.3的抗生素废水,当水解段pH和HRT分别为6.5和12h时,挥发酸(VFA)质量浓度为931.75mg/L,COD去除率为26.59%,此时水解酸化—好氧段出水COD为1229.80mg/L,COD总去除率为81.92%。再经Fenton工艺深度处理,当Fe2 最佳投加质量浓度为240mg/L,H2O2投加量为3.19mL/L时,总COD去除率可达97.38%,最终出水COD为178.50mg/L,达到制药工业废水排放标准。     

曝气量对自热式高温好氧消化(ATAD)中试工艺运行的影响

设计了由两个圆罐串联的自热式高温好氧消化中试系统，处理城市污水污泥.采用批式试验，测试氧化还原电位（ORP），探讨曝气量对污泥稳定化处理效果的影响.试验发现，曝气量不能过高或过低，过高起到散热作用，使反应器自升温的温度下降，过低则影响微生物的活性，反应器的温度也低，两种情况都会造成挥发性悬浮固体（VSS）去除率降低.对于VSS浓度为46.6g/L的污泥，曝气量取0.6～1.0m^3/h较好，VSS的去除率可达到39.2%，趋于稳定化.通过测试ORP发现微氧环境有利于VSS的降解，提高VSS的去除率.在消化过程中反应器内ORP最低为-360mV，反应器中不仅有好氧菌，还存在厌氧菌和兼性菌。     

超声波处理器联合缺氧/好氧消化过程SS、VSS的变化研究

为明确超声波促进污泥缺氧/好氧消化的减量化机理,采用设计的超声处理器联合缺氧/好氧消化反应器对污泥进行超声波-缺氧/好氧消化,研究了消化过程中SS、VSS的变化趋势,同时以未经超声处理的消化污泥作为对照。结果显示,消化污泥的SS、VSS在10天的消化过程中浓度逐渐减少,去除率逐渐增大,经过10 d的消化,超声污泥的SS和VSS浓度从10.64 g.L-1和5.59 g.L-1分别减少到7.53 g.L-1和3.23 g.L-1,而对照的VSS浓度从5.47 g.L-1减少为4.37 g.L-1,超声污泥的SS,VSS的去除率分别为29.16%和42.15%,而此时对照的VSS的去除率为20.20%,超声污泥和对照VSS去除率之差高达21.95%,超声波处理对污泥生物消化效率有明显的促进作用。     

曝气量对自热式高温好氧消化污泥减量的影响

采用批式自热高温好氧消化(ATAD)工艺进行污泥稳定化处理,对TSS、VSS、温度、脱氢酶、细菌总数、pH和氧化还原电位(ORP)、停留时间等指标进行了测定,探讨不同曝气量对悬浮固体浓度去除率、反应器自升温、污泥减量及稳定化处理效果的影响.试验发现,曝气量过高会引起散热作用,使反应器温度下降;过低会影响微生物活性,反应器升温慢,停留时间长,两种情况都会引起TSS、VSS去除率降低.在搅拌强度为450 r/Min条件下,对VSS为49g/L的混合污泥(生活污泥与剩余污泥体积比为1:8)的最佳曝气量为45 mL/8,此时VSS的去除率可达到53.98%,结果达到了污泥稳定的目的.     

外加碳源对AOA-SBR工艺脱氮除磷效果的影响

采用厌氧/好氧/缺氧模式运行的SBR工艺处理模拟城市污水,考察外加碳源乙酸钠和污泥水解酸化上清液对其脱氮除磷效果的影响。模拟城市污水,进水水质COD为400 mg/L、氨氮为60 mg/L、磷酸盐为7 mg/L。结果表明:不投加碳源时,系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为90%、91%、82%;乙酸钠投加量为60 mg/L的条件下,外加乙酸钠系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为93%、100%、100%,磷的去除主要是通过好氧聚磷作用;上清液投加量折合进水COD为30 mg/L时,外加污泥水解酸化上清液系统对COD、氨氮、磷酸盐的去除率分别为97%、99%、95%,系统中出现明显的反硝化除磷现象,反硝化除磷占24%。     

Zn(Ⅱ)长期作用对好氧颗粒污泥脱氮和微生物活性的影响

在SBR系统内,通过对不同Zn(Ⅱ)投加量(0、3、5、10、15mg/L)长期作用下好氧颗粒污泥比氨氧化速率、比亚硝酸盐氧化速率、比反硝化速率、EPS、TTC-ETS和SOUR的变化规律分析,研究了Zn(Ⅱ)长期作用对好氧颗粒污泥脱氮和微生物活性的影响。结果表明,当Zn(Ⅱ)≤5mg/L时,对好氧颗粒污泥脱氮和微生物活性影响较小,而10mg/L以上Zn(Ⅱ)会对好氧颗粒污泥脱氮反应速率和微生物活性产生明显抑制作用。当与Zn(Ⅱ)作用80 d后,投加15 mg/L Zn(Ⅱ)反应器内好氧颗粒污泥比氨氧化速率、比亚硝酸盐氧化速率、比反硝化速率抑制率分别达到45.6%、37.9%和27.4%,好氧颗粒污泥TTC-ETS和SOUR活性抑制率分别为69.1%、43.6%。通过对比Zn(Ⅱ)抑制颗粒污泥TTC-ETS和SOUR的IC50,可以得出TTC-ETS活性在反映Zn(Ⅱ)毒性作用的灵敏性大于SOUR活性。随着Zn(II)投加量增大,好氧颗粒污泥EPS及其主要组成PS和PN分泌量均呈现增加趋势。与PS相比,PN增加较快。     

内循环三相厌氧生物流化床降解精对苯二甲酸废水的研究

以火山岩为载体,制作了内循环式厌氧生物流化床,通过好氧预挂膜、快速排泥、逐步提高负荷法启动,启动时间约47 d。运行稳定后,当精对苯二甲酸(PTA)废水的COD为(4 752.3±41.2)mg/L时,在水力停留时间(HRT)为(17.3±1.2)h、有机负荷(OLR)为6.5kg COD/(m3.d)条件下,COD去除率达(64.0±4.4)%,对苯二甲酸(TA)去除率达(65.1±1.3)%,生物膜量达(13.3±0.2)mgVSS/g载体。对载体进行扫描电镜分析(SEM)得知,载体内为封闭孔,厌氧生物主要生长于载体表面孔内。观测产量为Yobs0.057gVSS/g COD,载体生物基质利用速率为0.83g COD/(gVSSd)。     

内循环厌氧反应器处理PTA废水的试验研究

在中温(35±1)℃条件下,以内循环厌氧反应器(IC)处理精对苯二甲酸(PTA)废水。试验结果表明,在不同的水力停留时间下,COD去除率都能保持在50%以上,TA去除率在43%～82%,且二者呈相关性变化。反应器污泥活性较高,未出现明显的TA降解停滞现象。沿反应器高度上,出现了TA首先被吸附未被降解,存在TA累积现象。水力停留时间对出水VFA影响较小,VFA的质量浓度能维持在117～396mg/L,远低于800mg/L。试验结果还显示了TA去除率与出水VFA呈负相关。颗粒污泥指标显示,污泥粒径有所减小,外形更紧密,VSS与SS的质量比变化较小,污泥活性仍然较高。运行结果证实了IC反应器具高效处理PTA废水的可行性。     

Kinetics of organochlorine removal from bleached kraft pulp mill effluent during biological treatment

Batch biodegradation kinetic studies were conducted with various bleached kraft pulp mill effluents containing organically bound chlorine measured as adsorbable organic halogen (AOX) (6.0 - 35 mg Cl/L). Biomass, generated in both a continuous bench scale reactor and a mill scale activated sludge system, at various concentrations (0.4 - 3.1 g VSS/L) was added to various effluents (about 70% ClO₂ substitution). AOX removal kinetics were best described by a simple recalcitrant first order model: - dS/dt = k_s,1X(S-S_∞), where S and S_∞ are AOX concentrations (mg Cl/L) at time t and t_∞, respectively, k_s,1 is the AOX removal rate constant (L/g VSS.h) and X is the biomass concentration (g VSS/L). The model indicated a constant non-biodegradable fraction of AOX (0.4 mg of AOX per mg of influent AOX) and was able to predict the effect of dilution on AOX removal with a single value of k_s,1 (0.13 L /g VSS.h). The degradation constants (0.16 L /g VSS.h) in the absence of effluent from the neutral sewer (i.e. for a mixture of acidic and alkaline effluent only) were significantly higher than those for whole mill effluent.     

外源磷缺乏对厌氧氨氧化脱氮效能影响

通过批次实验和UASB反应的连续实验考察了在不同缺乏外源磷的程度时,厌氧氨氧化颗粒污泥对基质氮的去除情况以及出水磷含量的变化。结果表明,批次实验中,PO₄^3--P的质量浓度在2.3~0 mg/L对厌氧氨氧化颗粒污泥的脱氮效能没有明显的消极影响,而当PO₄^3--P的质量浓度为1.0 mg/L时基质去除率93.160%比进水PO₄^3--P的质量浓度2.3 mg/L的实验组的高3.93百分点。在连续实验中,外源PO₄^3--P的质量浓度在2.3~0 mg/L时,对NH(4)⁺-N和NO₂^--N的去除没有消极影响,NH(4)⁺-N和NO₂^--N去除率始终保持在99.68%和99.69%左右;当进水PO₄^3--P的质量浓度为0时,出水NO₃^--N含量稍有减少,PO₄^3--P的质量浓度约为0.222 mg/L。     

三聚氰胺生产废水脱氮除碳的试验研究

试验着重研究了短程硝化对三聚氰胺废水的脱氮效果;同时将短程硝化后的水用A/O系统处理,考察生物除碳的效果;结果表明,经过试验驯化的活性污泥对三聚氰胺废水有很强的脱氮能力,在进水氨氮质量浓度高达965.7 mg/L时,仍能达到87.7%的去除率;三聚氰胺废水经A/O系统处理,在进水COD的平均质量浓度为874 mg/L时,平均去除率为60%左右。     

生物接触氧化法处理高浓度医药中间体TMBA废水研究

对生物接触氧化法处理医药中间体TMBA废水可行性及主要影响因素进行了研究。结果表明:生物接触氧化法处理TMBA废水效果较好,接种污泥类型对于反应器启动有明显的影响,采用该厂出水口污泥接种时启动快、效果好;最高进水CODcr控制在1 600 mg/L左右,微生物对该废水CODcr去除率最高,可达90%左右。有机物的去除率随水力停留时间(HRT)的增加而增加,10 h为选定的最佳HRT;pH在7.0~8.0,能取得较好的处理效果;温度在25~30℃时,CODcr的去除率最高,低于15℃和高于30℃时CODcr的去除率下降。     

无机纤维棉生物膜载体反应器脱氮性能及优化

研究了一种生态多孔纤维棉(EPFC)的生物挂膜性能,并将其应用于脱氮反应器中,考察不同DO水平与装置设计(填充率、孔密度)对脱氮效果的影响。结果表明,EPFC是一种良好的生物挂膜材料。DO含量对反应器脱氮效果影响显著,在ρ(DO)=10~11 mg/L、HRT=5 d时NH₄⁺-N去除率最高97.41%;TN去除率在ρ(DO)=9~10 mg/L、HRT=4 d时最高45.52%。对装置设计进行优化后,发现反应器BR5脱氮效果最好,其填料填充率为2/3、孔密度为5.2个/cm²;优化运行条件为ρ(DO)=9~10 mg/L、HRT=5 d,NH₄⁺-N与TN去除率分别可达98.59%和59.93%。可为EPFC进一步应用于生物脱氮工艺如生物接触氧化法、序批式活性污泥法工艺等提供思路。     

镉离子对塔式SBR反应器中好氧颗粒污泥性能的影响

采用塔式SBR反应器,利用城市污水处理厂剩余污泥作为接种污泥,培养出好氧颗粒污泥。实验结果表明：好氧颗粒污泥的形成分为准备期、形成期和成熟期三个阶段。当原水COD在1 500±100 mg/L范围内波动时,其COD去除率可达93.4%,出水COD稳定,污泥浓度MLSS维持在2.0~4.0 g/L之间,半小时沉降比SV可达15%~20%,沉降性能优异。COD去除效果与污泥体积指数SVI有密切关系,当SVI维持在50~60 mL/g之间时,COD去除率可达90%以上,而当SVI高于100 mL/g,其COD去除率效果不佳,出水COD在400 mg/L以上。未经驯化的颗粒污泥对高浓度镉离子比较敏感,当氯化镉浓度为50 mg/L时,COD去除率仅为36.8%,且SVI迅速增加至112 mL/g,颗粒污泥发生解絮。而当氯化镉浓度低于1.0 mg/L时,对好氧颗粒污泥的影响较小。     

生物制剂在SBR中的工业化试验

在处理炼油废水的SBR装置中加入一种生物促进剂和毒性缓冲剂,在投加量均为7mg/L的条件下,与未投加生物促进剂时相比,出水COD的去除率增加约50%,挥发酚由20mg/L降至4.9mg/L,污泥浓度由3.9g/L提高到4.9g/L,污泥絮体增大,结构紧密。     

污泥浓度对MBR净化效果影响试验研究

在不排泥条件下,膜生物反应器(MBR)内的污泥浓度MLSS和MLVSS都随时间不断累积,而反映污泥活性的MLVSS/MLSS则不断减少。研究中发现,MLSS对MBR运行效果影响显著:TN的去除率随污泥浓度增加而增加,而COD的去除率随MLSS的增加先降后升,TP的去除率则先升后降,且二者均在污泥浓度6500 mg/L时达到极值,NH3-N的去除效果则随着污泥负荷的增加呈降低趋势。