好氧活性污泥在升流式厌氧污泥床反应器中的厌氧颗粒化过程及机制

 采用升流式厌氧污泥床(UASB)反应器,以城市污水处理厂二沉池活性污泥为种泥,研究好氧絮状污泥的厌氧颗粒化过程及其机制.UASB在污泥负荷(SLR)0.25kg(COD)/(kg(VSS)·d)和水力负荷(HLR)0.1m³/(m²·h)的条件下启动后,通过分阶段缩短水力停留时间(HRT)的方式逐步将SLR和HLR提高到0.52kg(COD)/(kg(VSS)·d)和0.3m³/m²·h,经过150d的连续运行,成功培育出了厌氧颗粒污泥,系统对COD的去除率达到了95%以上.厌氧颗粒污泥的形成过程先后经历了污泥驯化期、微生物聚集体形成期、初生颗粒污泥形成期、次生颗粒污泥形成期、成熟颗粒污泥形成期5个时期.好氧絮状污泥的厌氧颗粒化机制整体上符合二次核学说,其中初生颗粒污泥的形成符合黏液学说,而次生颗粒污泥的形成机制与目前已报道的厌氧颗粒污泥形成机制不同,其内核是由初生颗粒污泥破碎后的碎片组成,产甲烷丝状菌和其他细菌通过插入碎片中或者附着于碎片表面的方式形成聚集体,并逐渐发展成为次生颗粒污泥.     

内循环厌氧反应器的污泥颗粒化过程

污泥颗粒化是高效厌氧反应器的核心技术。为准确掌握反应器的颗粒化规律,定量研究了内循环厌氧反应器中以颗粒污泥碎片为核的污泥颗粒化过程。在文中试验条件下,第48d污泥颗粒化程度(SGR)达到73%,大大缩短了颗粒化时间,且该段时间内SGR的对数与颗粒化时间线性相关性良好。试验结果表明,较高的有机负荷及其产生的较高的水力剪切力有利于污泥的颗粒化过程;若无干扰,颗粒化过程可按照对数颗粒化期、减速颗粒化期和稳定期3个阶段进行。     

内循环厌氧反应器的污泥颗粒化过程

污泥颗粒化是高效厌氧反应器的核心技术。为准确掌握反应器的颗粒化规律,定量研究了内循环厌氧反应器中以颗粒污泥碎片为核的污泥颗粒化过程。在文中试验条件下,第48天污泥颗粒化程度(SGR)达到73%,大大缩短了颗粒化时间,且该段时间内SGR的对数与颗粒化时间线性相关性良好。试验结果表明:较高的有机负荷及其产生的较高的水力剪切力有利于污泥的颗粒化过程;若无干扰,颗粒化过程可按照对数颗粒化期、减速颗粒化期和稳定期3个阶段进行。     

上流式厌氧污泥床快速启动污泥颗粒化试验

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,处理棉浆粕黑液,并辅以聚合氯化铝(PAC),加速反应器快速启动.经过四个多月的UASB快速启动试验,分析对比投加PAC的试验组和未投加PAC的对照组的反应器运行过程和结果,以及厌氧污泥性质和污泥颗粒化过程.试验证明,利用UASB工艺处理棉浆粕黑液是有效的,COD去除率可达52%,BOD<,5>去除率可达85%;为加快uASA启动,添加PAC是可行的.添加PAC的反应系统完成了UASB的污泥颗粒化(第119 d),而未投加的反应器污泥颗粒仍处于形成期(第131 d);添加PAC有助于提高系统对抗外界环境变化的抵抗力,缩短对工况变化所需的适应时间;对微生物活性无不良影响.     

UASB反应器中高效能厌氧产酸污泥颗粒化的研究

在产酸ＵＡＳＢ反应器中，以配制葡萄糖废水为基质能够快速培养得到高活性、高沉降性的厌氧产酸颗粒污泥，形成高效能的产酸颗粒污泥床，反应器体积有机负荷达２１０ｇＣＯＤ／Ｌ·ｄ时，酸化率为９３％；观察研究了产酸污泥颗粒化过程中生物相和气体成分的变化规律，得出了产酸污泥颗粒化的主要控制条件是在反应器启动初期控制反应器内的ＰＨ为４．０左右；最后，探讨并提出了产酸污泥颗粒化机理．     

用升流式厌氧污泥床处理高盐度稠油采出水研究

采用升流式厌氧污泥床(UASB)处理低营养盐高盐度稠油废水,采用BP神经网络建立UASB反应器处理高含盐油田废水的数学模型,以三维谱图为基础,直观表征各主要影响因子对系统运行效果的影响过程,得到反应器运行调控优化对策。结果表明:在m(COD)∶m(TN)∶m(TP)为1200∶10∶1(其中COD为化学需氧量,TN为总氮,TP为总磷)、含盐量为1.50%、进水COD负荷为0.80 kg/(m3.d)的条件下,COD去除率能够达到70%,原油平均去除率达到70%;UASB反应器能够在低营养条件下高效处理高含盐油田废水;以分离权法为依据,得出水力停留时间(tHRT)为限制因子,各影响因素相对重要性依次为tHRT、进水盐度、进水COD、进水pH值。     

厌氧颗粒污泥微生物菌群及研究方法进展

厌氧颗粒污泥是废水厌氧处理过程的决定性因素。本文对厌氧颗粒污泥中主要微生物菌群特别是产甲烷菌的结构进行了详细描述,并对FISH、实时荧光定量PCR、变性梯度凝胶电泳、16S rRNA、T-RFLP等现代分子生物学技术在厌氧颗粒污泥微生物菌群结构研究中的应用进行了综述,并对颗粒污泥的形成与生长过程以及调控颗粒污泥内部菌群结构等方面的研究趋势进行了展望。     

升流式厌氧污泥床反应器处理生活污水的研究

对升流式厌氧污泥床反应器处理生活污水进行了小试研究,在此基础上设计了新颖的升流式厌氧复合床反应器,用于处理农村居住小区生活污水,达到生产性规模．经过较长一段时间试验,处理效果较好,运行稳定,可用于工程实践。     

厌氧氨氧化去除垃圾渗滤液中氨氮的实验

以市政污水处理厂浓缩池污泥作为种泥,采用升流式厌氧污泥床(UASB)作为厌氧氨氧化反应器,对垃圾渗滤液的脱氮进行3个月的连续实验.实验结果表明,厌氧氨氧化反应器对氨氮具有去除效果,且去除率呈上升趋势,月均去除率第1个月为13.1%,第2个月为27.9%,第3个月上升至39.8%.显微镜检验表明,种泥结构松散,启动运行3个月后,污泥密实且具有良好的颗粒性状;从色泽上比较,种泥为灰色,启动后的污泥略显红色,可见实验过程培养出了厌氧氨氧化细菌.     

工业化UASB反应器污泥无载体颗粒化特性研究

以阿维菌素废水为处理对象,在工业化中温上流式厌氧污泥床（UASB）反应器中研究了污泥无载体颗粒化过程中的污泥特性。研究表明,接种絮状污泥,经过189d运行成功实现污泥无载体颗粒化。在污泥颗粒化过程中污泥特性发生了显著变化：挥发性悬浮固体（VSS）与悬浮固体（SS）的质量比由接种时的0．45提高到0．8;最大比产甲烷速率由57．3提高到299mL／（gVSS&#183;d）;胞外聚合物（ECP）与污泥质量比由31．4提高到58．3mg／g,同时发现ECP含量的增加对于促进污泥无载体颗粒化起到了关键作用。成熟颗粒污泥以灰黑色为主,粒径为1．0～2．0mm,密度为1．082g／cm^3,平均沉降速度为65．3m／h。颗粒污泥表面以丝状菌和杆菌为主,内部多为球菌和短杆菌。     

上流式厌氧污泥床处理豆制品废水

上流式厌氧污泥床(UASB)中温(35℃)处理豆制品废水(pH3.5～4.0)的最高COD负荷率、最高产气率、最高表面液体和气体上流速率分别达到了20.1g/L·d、10.6L/L·d和12m/d.COD去除率为90％,甲烷含量为55％。反应器内生物量以颗粒污泥形式存在,直径1.0～3.0mm不等。颗粒污泥中发酵性细菌、产氢产乙酸细菌、乙酸裂解产甲烷菌、氧化氢的产甲烷菌和利用甲酸的产甲烷菌数量分别为1.4×10~(12)、0.7×10~9、1.8×10~9、1.6×10~9、0.9×10~5个/mL.与甲烷毛发菌(Methanoseata)相类似的丝状菌是颗粒污泥中的优势产甲烷菌。     

升流式厌氧污泥床和连续流搅拌槽式反应器的废水处理效能及产甲烷菌群组成的对比分析

 分别运行升流式厌氧污泥床(UASB)反应器和连续流搅拌槽式反应器(CSTR)并使其达到稳定运行状态,在有机负荷率(OLR)均为6.0kg·m-3·d^-1的条件下,对比分析了二者在稳定期的运行特性和产甲烷菌群的组成。结果表明,UASB的化学需氧量(COD)去除率为95%,显著高于CSTR的COD 去除率(84%)。然而,CSTR系统中的活性污泥的比产甲烷速率(315L·kg^-1·d^-1)和比COD去除率(0.85 kg·kg^-1·d^-1)则显著高于UASB的260 L·kg^-1·d^-1和0.67 kg·kg^-1·d^-1。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)指纹分析技术对系统稳定期的活性污泥进行分析的结果表明,UASB系统的优势产甲烷菌为Methanosaeta concilii和Methanospirillum hungatei,而CSTR系统中的优势产甲烷菌为Methanosarcina mazeii和Methanobacterium formicicum。污泥微生物群落组成及其代谢特征的不同是造成厌氧处理系统效能差异的内在原因。UASB和CSTR在COD去除效能和污泥比活性方面各有所长,在实际应用中,须根据废水水质和预期处理程度合理选用。     

污泥超声预处理促进厌氧消化反应试验

利用低频超声技术，对污水厂剩余污泥进行破解处理，研究破解反应对提高厌氧消化反应速率和效率的影响，试验结果表明，与未预处理污泥相比，超声破解能够明显提高污泥厌氧消化的生物气产量和有机物去除率，缩短厌氧消化时间．在5—15min的超声破解时间范围内，破解时间越长，厌氧消化效率提高越大，污泥经超声波预处理后，在生物气产量和有机物去除率维持稳定的条件下，厌氧消化时间可由一般20d缩短到8d．并且发现，经破解的污泥，当厌氧消化时间缩短时，单位污泥的产气率反而呈增加趋势．     

两级厌氧工艺处理茶多酚废水的工业化研究

研究了工业规模两级 UASB反应器在不同温度、不同运行方式下对茶多酚废水的处理效能。结果表明 ,将一级高温 UASB与一级中温 UASB反应器串联 ,系统出水水质最佳。当系统 ρ(进水 COD) 2 1 0 0 7～ 2 5 772 mg/L,有机负荷 (以 COD计 ) 8.2 kg/( m3·d)左右 ,系统 ρ(出水 COD)可降低到 1 5 6 8mg/L以下。     

快速启动改装UASB装置处理高浓度废水的试验研究

利用改装UASB装置在5天的培养过程中,快速培养出稳定的好氧颗粒污泥,并对高浓度废水处理效果进行同步监测。实验表明,反应器运行5天后成熟的好氧颗粒污泥粒径达1.5~2.5mm,性状稳定。对COD负荷≥8000 mL/g的污水处理效率保持在97%以上,对NH4+-N的处理效率稳定在70%以上。     

厌氧氨氧化工艺在厌氧复合床反应器中的启动运行

采用厌氧复合床,经自养型反硝化过程转化,成功启动了厌氧氨氧化反应器,共耗时165 d.反应器启动成功后,容积负荷达到了0.17 kg总氮/(m3·d),NO2-—N与NH4 —N去除率分别为100%和93.04%.稳定运行时,NH4 —N去除量、NO2-—N去除量与NO3-—N生成量之间的比值约为1∶1.18∶0.28.扫描电镜镜检发现,试验中的优势菌大小约为1,μm,呈圆形或椭圆形,成簇聚生,表面可观察到明显的漏斗状缺口,具有典型的厌氧氨氧化菌特征.     

上流式厌氧污泥床反应器用于黑水预处理

采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)对黑水进行厌氧预处理,探讨了温度和水力停留时间(HRT)等条件对黑水中有机物的去除转化规律和产甲烷性能的影响.结果表明,厌氧预处理对黑水中有机物去除效果良好,总化学需氧量去除率均在80%左右,悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量去除率均分别在90%和40%以上.在HRT为10~30h,总化学需氧量容积负荷率为1.0~2.4kg·m-3·d-1条件下,水温主要影响溶解性化学需氧量的去除效果;除温度外,截留悬浮物水解酸化的另一限制因素是进水溶解性化学需氧量质量浓度.研究认为,采用UASB反应器厌氧预处理黑水的HRT不应低于30h、水温为30℃左右,该条件下总化学需氧量、悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量的去除率分别达到79.1%、91.6%和42.1%,厌氧预处理的出水生化需氧量与化学需氧量的质量浓度比提高到0.60.