低曝气量下好氧颗粒污泥的性能分析

采用SBR反应器培养好氧颗粒污泥,考察了低曝气量下好氧颗粒污泥的性能。研究表明,低曝气量下,好氧颗粒污泥具有较高处理效能,其对校园污水中COD、氨氮和磷的去除率最高可分别达到93.8%、87.7%、87.8%。降低曝气量有利于磷的去除,对COD去除的影响不大,对氨氮去除的影响较大。当曝气量为0.2 m3/h时,氨氮去除率最高。降低曝气量,DO浓度的变化不显著。好氧颗粒污泥能在低曝气量下稳定运行,在保证污染物去除率的前提下可降低能耗,节约能源。     

溶解氧调控下丝状颗粒污泥的形成及其性能研究

采用改良SBR工艺结合低曝气方法培养丝状菌颗粒污泥。实验结果表明,在低曝气条件下R1反应器运行60 d后能培养出丝状菌颗粒污泥且沉降性能良好。2个反应装置在不同曝气条件下,R1稳定运行超过40 d,其污染物去除效果与R2相当(COD去除率90%,TN去除率为60%～70%,TP去除率为50%),比R2节约87.5%的曝气量。高通量测序结果表明R1优势菌种Trichococcus(23.0%)、Thiothrix(14.9%)和Desulfobulbus(7.6%)均为丝状菌。证实了丝状菌颗粒污泥有高效去除营养物质和低能耗等优势,在未来污水处理上有很好的应用潜力。     

短程硝化颗粒污泥SBR的快速启动与维持

为探究短程硝化污泥快速颗粒化的最佳条件,采用SBR反应器,在温度28℃,曝气量0.2m3.h-1,溶解氧(DO)2.0mg·mL-1,污泥龄(SRT)为15d的运行工况下,缩短沉降时间为2min,通过以pH作为氨氧化过程的控制参数,优化曝气时间,防止过曝气,经过80周期(19d)成功实现短程硝化絮状污泥的颗粒化,并维持稳定。形成的颗粒污泥粒径在1.5～2.0mm之间,对COD和氨氮的去除率分别达到80%和95%,亚硝酸盐积累率(NO2--N/NOx--N)平均达到95%。分子生物学FISH技术对颗粒污泥菌群结构的定量分析表明,AOB依旧是优势菌群,约占17.8%左右,NOB占0.6%。曝气初期FA的抑制和实时控制是启动和维持颗粒污泥短程硝化性能的主要原因。     

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.     

壳聚糖絮凝—内循环SBR组合工艺处理豆制品废水研究

针对豆制品废水中蛋白质、COD、氮、磷含量高,采用壳聚糖絮凝预处理回收蛋白质,且降低COD、氮、磷浓度;然后采用利用内循环SBR反应器(ISBR)处理经壳聚糖回收蛋白质后的豆制品废水,实验中通过逐步调整COD_(Cr)的浓度实现活性污泥的驯化、改变进水COD_(Cr)浓度得到最佳曝气时间,考察污泥浓度和曝气量对去除效果的影响,确定该系统最佳污泥浓度和曝气量。试验结果表明,内循环SBR反应系统运行稳定抗冲击能力强,当曝气时间为12h,曝气量为2.5L/min(废水量为7L),初始污泥浓度控制在6000mg/L左右,出水沉淀2h时反应器对豆制品加工类废水的处理效果达到最佳,出水COD_(Cr),氨氮和总磷的去除率均能达到90%以上,总氮的去除率也可达到80%左右。     

单一反应体系曝气量与污泥质量浓度对同步硝化反硝化的影响

利用自培养硝化污泥与实验室筛选的1株反硝化细菌共培养形成共生污泥,构建膜生物反应器(MBR)单一反应体系同步硝化反硝化系统,得到系统良好同步硝化反硝化曝气量和污泥浓度的最优条件。由试验结果可知:在混合污泥质量浓度(MLSS)6.0~10.0 g/L时,调节曝气量,可以使单污泥同步硝化反硝化总氮(TN)去除率达到85%以上。不同MLSS下,达到最高TN去除率的最佳曝气量随着MLSS增高而向高曝气量偏移。随着MLSS增高,响应因子F变小,由曝气量的变化而引起的TN去除率变化明显变缓,表示MLSS对O2传递的缓冲能力越强。在MLSS为8 g/L条件下,低负荷比较容易达到较高的TN去除率,而高负荷下需要更高的曝气量以获得高的TN去除率,系统适合的NH4+-N负荷范围0~0.30 kg/(m3.d)。MLSS≥3.0 g/L,出水化学需氧量(COD)低于50 mg/L,COD大部分贡献于反硝化所需C源。单一反应体系同步硝化反硝化系统能对负荷的改变作出及时的回应,整体上运行比较稳定。     

藻菌共生光序批式生物膜反应器短程脱氮效能研究

利用驯化好的短程硝化污泥和小球藻结合的藻菌共生光序批式生物膜反应器(PSBBR)处理模拟养猪沼液,探究系统污染物去除效果、外加碳源需求、以及氮转化路径。结果表明,藻菌共生PSBBR的污染物去除效能优于纯污泥反应器,菌藻共生PSBBR运行37 d时,NH_3-N、TN、TP的去除率平均分别为96.25%、93.36%、82.66%,单位体积进水乙酸钠碳源投加量为973.69 mg/L,比传统生物脱氮技术节省碳源约60.5%。分析系统氮转化路径发现,在氮负荷为300 mg/(L·d)稳定运行阶段,NH_3-N去除率约为96.6%,TN去除率约为95.3%,其中约88.5%的氮通过硝化反硝化去除,约6.8%的氮被生物吸收利用。     

变基质浓度下SBR亚硝化启动试验研究

采用SBR反应器,在低DO(<1.0 mg/L)及高氨氮浓度(220 mg/L)下,经过20周期(10 d)的连续运行,亚硝化率达到90%以上并且保持稳定。此后逐步降低氨氮浓度,深入研究6个不同水平下亚硝化效果和游离亚硝酸(FNA)及温度对亚硝化的影响。试验结果表明,高氨氮时,实施限时曝气且低DO、较高游离氨(FA)的联合抑制模式,低氨氮下,采取实时控制策略,避免过度曝气,经过130 d的运行,去除负荷稳定在0.301 kg NH 4+-N/(m3.d),污泥负荷稳定在0.374 kg NH4+-N/(kg MLSS.d),亚硝化率一直在95%以上,成功实现了低氨氮SBR亚硝化的启动。同时发现FNA对AOB的抑制具有可逆性,而缓慢升温对亚硝化效果影响不大。     

同步硝化反硝化好氧颗粒污泥的快速培养研究

建立有1#(实验)SBR和2#(对照)SBR对同步硝化反硝化好氧颗粒污泥的快速培养情况进行研究。结果表明：投加了生物质炭的1#SBR内好氧颗粒污泥形成速度更快、结构致密稳定；生物质炭的加入对反应器性能及COD的去除率无明显影响；两个反应器内COD和总氮去除率均可达到95%和64.5%以上；在一个运行周期内未检测到NO₃^--N和NO₂^--N，反应器内发生了同步硝化反硝化。     

曝气方式对好氧颗粒污泥处理城市低C/N废水的探究

针对城市低C/N废水脱氮除磷效率低的现状,开发了基于不同曝气方式的好氧颗粒污泥(AGS)脱氮除磷新技术,研究了不同曝气方式对AGS去除污染的性能及污泥特征并探究相关作用机制。结果表明,相较于均匀曝气方式,逐步提高曝气强度利于AGS对污染物的去除,逐步提高曝气强度反应器中稳定出水化学需氧量(COD),溶解性磷酸盐(SOP)的去除效率分别高达91.7%～92.3%和90.5%,出水NH_4~+-N的质量浓度低至2.6～3.1 mg/L,上述去除效能显著高于均匀曝气及逐步降低曝气强度的反应器。机制分析表明逐渐提高曝气强度利于聚磷微生物对COD的吸收,SOP释放的浓度最高达40.3 mg/L,且出水NO_3~--N质量浓度低至6.3 mg/L,反硝化能力加强。此外,AGS污泥特征分析表明逐渐提高曝气提高污泥沉降性及污泥中生物量,且蛋白质与多糖的比值升高至1.42,高于其他曝气方式。     

SBR工艺处理聚乙二醇废水运行特性研究

实验采用序批式活性污泥反应器(SBR)工艺处理聚乙二醇(PEG)废水,对SBR的启动过程、运行参数、影响因素等进行了研究。结果表明,经过44个周期为期22 d的启动实验,反应器中污泥驯化完成后,其污泥沉降比(SV30)由初始的6%增长至27%左右并保持稳定,启动完成,污泥容积指数(SVI)最终稳定在116 m L/g左右。反应器进水COD为1 200 mg/L时出水COD可降至78 mg/L,COD的去除率稳定在93%左右,NH_3-N、TP去除率分别达到91.8%、93.8%,处理效果良好,反应体系运行稳定。确定SBR的DO的质量浓度控制在6.0 mg/L为优,适宜的曝气反应时间为6 h、HRT为20 h。     

SBR中曝气强度对除磷颗粒的影响

在3个SBR反应器(R1、R2和R3)中,好氧段分别控制气体流量为0.5、1.0和1.5 L·min^-1,研究了不同曝气强度对除磷颗粒的特性、处理性能和生物量等的影响。3个反应器在不同的曝气强度下30 d均实现了除磷污泥颗粒化,而后稳定运行30 d。试验结果表明,曝气强度对除磷颗粒的粒径、形态、含水率、沉淀性、处理效果、生物量等有着重要的影响。颗粒成熟后,R1、R2和R3中颗粒的平均粒径分别为900、1000和1150 μm,含水率分别为95.6%、94.2%和93.4%,沉淀速度分别为24～144、29～162和33～178 m·h^-1。在40 d后的运行中,R1、R2和R3中COD的平均去除率分别为95%、96%和98%,TP的平均去除率分别为97%、98%和99%。可见,曝气强度较大的反应器中形成的颗粒具有较好的沉淀性、较大的粒径、较低的含水率、较好的处理效果,且形状规则、外表光滑,而较大的生物量及较密实的结构是这些颗粒具有较优性能的主要原因。同时,测定并计算了3个反应器中第51天除磷颗粒的MLVSS/MLSS和生物活性层的厚度,高曝气强度反应器中聚磷颗粒的生物活性层厚度比较大,生物量比较高;并通过计算厌氧阶段P释放量与COD消耗量的比值,证实了本试验除磷颗粒系统中富集了大量的聚磷菌。     

藻菌相互作用对去除环境雌激素的影响研究

藻菌共生可以改善彼此生存环境,以栅藻和雌激素降解菌嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)为实验对象,环境雌激素中最具代表性的雌二醇(E2)为标的物,研究藻菌共培养时的生长状况以及对E2的去除效果。结果表明,藻菌共培养不仅可促进彼此的生长,且对E2的去除率提高了10.1%～12%。藻菌的相互作用可以相互分担环境压力,改善彼此生存环境,提高生长繁殖速率,最终达到增强对雌激素的去除效果。     

一体化空气提升SBR处理低C/N农村生活污水研究

实验设计了省却复杂出水装置的一体化空气提升序批式活性污泥反应器(SBR),用于处理低C/N农村生活污水的中试,考察了不同曝气强度、曝气时间以及沉淀时间对反应器净化效果的影响,并考察了反应器的抗冲击负荷。结果表明,综合脱氮除磷以及能耗方面考虑,SBR运行的优化工况为:调控曝气量使DO的质量浓度稳定在3mg/L左右,曝气3 h,沉淀1.5 h,可保证去除效果,且能耗较低,经反应器处理后出水COD、NH4+-N、TN、TP水质指标均可满足GB 18918-2002的二级要求,装置运行半年剩余污泥产量少,储泥池设计可满足1 a排1次泥的要求,维护管理方便且具有较强的抗冲击负荷,为农村分散式生活污水处理提供一种适用技术。     

PHB及糖原在废水生物处理好氧条件下的形成

在室温、pH值 6 .7～ 7.2及充分曝气的条件下 ,于SBR反应器中 ,采用活性污泥处理分别以溶解性有机物苯甲酸钠和葡萄糖为底物的废水 ,发现曝气初期 30min废水的COD去除率达90 %以上 ,同时污泥细胞内的聚合物聚 β 羟基丁酸酯 (poly β hydroxybutyrate ,简称PHB)和糖原含量快速增加。苯甲酸钠废水培养 5 2d的污泥 ,在曝气 30min内吸收的COD约有 5 9%被转化为PHB ,葡萄糖废水培养 5 1d的污泥 ,在曝气 10min内吸收的COD约有 2 4 5 %被转化为糖原而贮存在细胞内 ,这些胞内聚合物含量经 2 40min曝气后基本回复至起始水平。     

协同C/N及HRT快速启动全程自养脱氮工艺

在序批式活性污泥法反应器(SBR)中,采用全程自养脱氮(CANON)工艺,先以反硝化污泥为接种污泥,采用低基质含量配水通过逐步降低进水C/N及水力停留时间的策略快速富集厌氧氨氧化菌(anammox),之后在低曝气条件下进一步缩短HRT以模拟生活污水富集氨氧化细菌(AOB),基于对反应器内脱氮性能和不同阶段功能菌动力学活性的分析,系统阐述了功能菌演化的关键因素。结果表明,CANON工艺在75 d内成功启动,反应器氨氮去除率超过了93%;将该工艺应用于生活污水的处理,实现了高效的脱氮性能,反应器内anammox对NH_4~+-N降解速率μ(NH_4~+-N)与异养菌对COD的降解速率μ(COD)的比大于1.0,与反硝化菌的NO_3~--N降解速率μ(NO_3~--N))比大于2.0。     

曝气深度对好氧颗粒污泥稳定性的影响

探索了浅层曝气原理与气提式序批反应器(SBAR)及好氧颗粒污泥(AGS)技术联用的可行性。逐步提高曝气头在水面下的位置(130~30cm),发现曝气深度对SBAR内流场环境有重要影响,表现为曝气量的不断增大(400~500L/h)、而溶解氧(DO,8.00~5.88mg/L)及循环速度(27.25~11.39cm/s)均不断减小。AGS在曝气深度≥70cm期间能较好地维持其稳定性。期间AGS的污泥体积指数(SVI)在16.19~43.13m L/g、胞外聚合物(EPS)为181.65~262.46mg/g MLSS、颗粒化率为80%~88%及污泥比耗氧速率(SOUR)在42.42~49.54mg O_2/(g MLVSS·h),对化学需氧量(COD)、总无机氮(TIN)及总磷(TP)的去除率分别在87%、94%及86%以上。然而,当曝气深度≤50cm后,由于水力剪切力被大大削弱及氧的传质阻力明显增加,造成了颗粒化率及EPS迅速减小至46%及111.65mg/g MLSS,对COD、TIN及TP去除率最终下降至43%、70%及47%,并出现了明显的解体,最终导致了系统的异常。与底部曝气的序批式反应器(SBR)相比,基于浅层曝气原理的SBAR内的流场更加均匀,并具有降低AGS反应器曝气能耗的潜力。     

利用死端式膜截留藻菌共生系统中微藻的研究

采用死端式膜法对藻菌共生系统中的微藻进行截留,通过调节反应器内藻类的停留时间和繁殖时间的关系,从4种膜组件中优选出膜组件及其工况,并考察了利用死端式膜法对藻菌共生系统中微藻的截留效果,并进行了浓差极化及反冲洗实验。结果表明,4种膜组件对微藻的截留率均可达到100%,且截留后藻类的生长活性保持率在85.7%以上。0.4μm聚乙烯中空纤维膜以膜通量大、能耗低和膜污染速率慢等性能被确定为死端式膜法微藻截留的最优膜组件,其优化工况点:曝气量30 m~3/(m~3·h),蠕动泵的输出功率8 W/m~3。死端过滤时,膜通量下降主要是膜表面滤饼层作用的结果,而影响出水流量下降的主要因素是曝气量的大小,通过反冲洗和40 k Hz超声波震动能够有效控制膜污染,其中超声开停时间分别为5、10 min、功率为7.5 W/L时膜污染的控制效果为佳。     

优化混凝-SBR法处理皮革加工废水

对皮革加工废水采用优化混凝-SBR法处理进行了研究,利用均匀设计法优化混凝除Cr3 条件,考察了曝气时间、污泥浓度、沉降时间对SBR反应器降解效果的影响.确定的混凝条件:聚铝投加质量浓度400mg/L、pH=10;SBR后续工艺最佳曝气时间为12 h、沉淀时间为2.0 h、污泥质量浓度为5 g/L.对皮革加工废水采用优化混凝SBR处理的试验结果表明,出水总Cr去除率＞98%,CODcr去除率＞93%,各项主要指标达到国家所规定的一级排放要求.     

藻菌共生处理污水研究进展

本文主要阐述了藻菌共生处理污水的机制,介绍了藻菌共生处理废水的主要影响因素,以及藻菌共生处理废水的应用前景.分析表明,藻菌共生工艺具有处理效率高、运行能耗低、剩余污泥少、资源潜力大等优势.但是其控制条件较为严格,对温度和光照强度等环境因素要求较高.未来还需要从污染物处理效率、工艺能源需求和经济性等方面研究藻菌共生处理废...