虢清伟[1]2003年在《UASB的快速启动与改进型UASB对高浓度有机废水处理技术的研究》文中提出本论文针对UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)启动周期长、有机负荷低的缺点，在自制的试验装置上进行了颗粒活性炭(GAC)与粉末活性炭(PAC)、PAC经好氧预挂膜处理后对UASB的启动影响的研究；通过加装预排气装置和盾式纤维填料两种方式来进行了提高UASB有机负荷的探索。探讨了这些因素对UASB的启动时间、有机负荷、有机物去除率、运行稳定性、污泥特性等方面的影响，并对其作用机理进行了分析。在研究条件下取得如下主要实验结果： 1．加入粒径0.16～0.2mm的PAC可使UASB的启动时间缩短1／3，有机负荷提高60％，污泥活性提高50％以上，同时可显着提高反应器运行的稳定性；加入粒径0.27～0.40mm的GAC对UASB的启动无明显效果，主要原因可能在于其粒径较大，产气或水流产生的驱动力不足以使其成为二次核。 2．PAC经过好氧预挂膜处理后，可加快UASB中污泥颗粒化进程，UASB的启动时间由57天缩短为49天；PAC对UASB容积负荷、污泥活性的提高作用表现为启动初期明显，后段作用不显着；对UASB的甲烷产率无明显影响。 3．加装预排气装置可使UASB的容积负荷提高1倍左右，且运行稳定，这与该装置能将大量活性高的污泥控制在污泥床区有关；由于反应器的结构不利于“洗泥”阶段絮状污泥的大量洗出，因而延缓了污泥颗粒化进程。 4．装填盾式纤维填料可使UASB容积负荷提高30％以上，有机物去除率表现为前期较高，但后期下降，可能与填料结团后通透性变差有关；填料因易堵塞导致系统有抗冲击负荷能力弱的问题。 5．氧化沟好氧污泥经过厌氧驯化后作为UASB的种泥可在两个月左右时间成功培养出活性、沉降性能俱佳的厌氧颗粒污泥，证明利用好氧菌培养厌氧颗粒污泥是可行的。
陈琳[2]2011年在《上流式厌氧生物膜与生物接触氧化耦合工艺处理猪场废水的研究》文中指出规模化养殖具有生产效率高、饲料转换率高、生产成本低、经济效益高等特点。但随着规模化养殖业的迅速发展,也带来了严重的环境问题。本文提出采用UASBB与二级生物接触氧化耦合新工艺处理猪场废水,详细研究了该工艺的启动特性和稳定运行,并在实验室小试中处理实际废水。实验室结果表明,通过接种厌氧污泥和反硝化污泥,UASBB反应器经过48d启动,有机容积负荷0.7277kg COD/(m3·d)),COD去除率稳定在85%以上。随后,经140d驯化逐步在UASBB内实现同步厌氧氨氧化甲烷化与反硝化,UASBB氨氮去除率最终稳定在33%左右。将城市污水处理厂氧化沟的活性污泥作为生物接触氧化池启动菌种来源,经过23d的培养,生物接触氧化池的COD和氨氮去除率分别达到95%和85%以上,并通过控制溶解氧为1.2mg/L～1.6mg/L,使其亚硝酸盐氮积累量最大。耦合UASBB和二级生物接触氧化池,确定最佳外回流比为300%,在进水氨氮40mg/I、COD300mg/L的情况下,耦合系统总的COD负荷为0.1332kg/(m3·d),总氮负荷为0.0150 kg/(m3·d),氨氮的总负荷为0.0156kg/(m3·d)。与传统活性污泥法相比,耦合系统节约的O24.345g/(m3·d)和COD3.291g/(m3·d),并多回收CH44.607L/(m3·d)。耦合系统用于实际猪场废水处理,共运行60 d,其中进二级沼液15 d,进一级沼液15d,进原水30 d,对整个系统来说：COD负荷最高达到2.79kg/(m3·d),耦合系统对二级沼液、一级沼液、原水的COD平均去除率达到94.4%、94%、97%；TN负荷最高达到0.465kg/(m3·d),耦合系统对二级沼液、一级沼液、原水的的TN平均去除效果达到83.8%、82.5%、84.2%；氨氮负荷最高达到0.279kg/(m3·d);耦合系统对二级沼液、一级沼液、原水的氨氮平均去除率达到91%、91.9%、88.2%。本实验研究结果表明上流式厌氧生物膜与生物接触氧化耦合新工艺对高含氮的猪场废水具有较强的去碳脱氮效果。
信欣[3]2007年在《耐盐菌株特性及其在高盐有机废水生物处理中的应用》文中研究指明高盐有机废水种类很多，如医药废水、石油开采废水、化工及印染废水等，这些废水中既含大量的盐分(Cl~-、Ca~(2+)、Na~+等离子)，又含高浓度有机污染物，是废水处理领域中的技术难题，常规的生物法很难有效地处理该类废水。为了解决含盐难降解有机废水中高盐含量对传统生物处理系统的抑制问题，本文以高浓度氯离子(Cl~-浓度大于10000mg／L)高浓度有机废水(COD浓度大于20000mg／L)——皂素废水为研究基质，分离、筛选出既耐高盐、又可以高效降解有机污染物的微生物。我们首先依据菌株的生理生化特性以及16SrDNA序列的测试，把菌株鉴定到种；然后研究了菌株在不同的环境因素条件下降解皂素废水COD的能力；紧接着，本文以耐盐菌株V430为例，探讨了菌株的耐盐机理，为改善微生物生长环境、提高其处理效率提供生物学理论依据：最后，研究了耐盐菌株作为诱导菌投加到废水厌氧生物处理系统中，同未投加组对比，考察两反应器的启动、运行特征以及盐度对反应器运行性能的影响，为确定耐盐菌经济、高效地处理高盐有机废水工艺参数提供实验依据。本文取得的主要研究成果如下：1．从皂素废水生化处理系统的污泥中分离筛选出两株既有较高降解废水COD的能力又能在高盐度环境中生长良好的菌株(编码代号分别为S616和V430)。两菌株均能在盐度为0-12.6％CaCl_2的培养基中生长，且在0-9.0％CaCl_2的培养基中生长良好。2．采用了经典表型鉴定和16S rDNA序列分析相结合的方法对菌株V430和S616进行了生理生化以及分子水平的鉴定。确定菌株S616为坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)，菌株V430为腐生葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)。将菌株S616和V430的16s rDNA序列提交国际Genbank(http:www.ncbi.nlm.nih.gov)进行了登记，前者的登记号为：DQ355388，后者的登记号为：DQ355389。登记号的获得，标志着在国际上首先发现这两个菌株，它们的16S rDNA序列，被国际权威基因库所承认，拥有独立的知识产权。并且申报了发明专利6项。查阅有关资料，尚无芽孢菌属和葡萄球属在高CaCl_2盐条件下处理难降解有机废水的研究的报道。两耐盐菌株的获得，为生物法处理含高盐有机废水提供了有用的菌源和技术，具有较强的实际应用价值和理论意义。3．菌株V430和S616降解皂素废水COD的最佳条件是：(1)当废水COD浓度为8040.0mg／L，[Cl~-]=28000mg／L，反应时间、pH、温度和接种量(菌悬液)／废水量(V／V)分别是96h、7-8、30-35℃和1∶50时，菌株V430对皂素废水COD的去除率可达65.3％；(2)当废水COD浓度为7986.4mg／L，[Cl~-]=19040.0mg／L，反应时间、pH、温度和接种量／废水量分别是48h、7-8、30-35℃和1∶50时，菌株S616对废水COD的去除率为78.9％。4．以耐盐菌株V430为例，首次研究了其在高CaCl_2盐条件下的生理生化特征，并探讨了耐盐机理。(1)采用扫描电镜利透射电镜结合的方法，观察了不同盐度培养的菌株V430细胞的表面和内部结构的变化，结果表明：高盐度(9.0％CaCl_2)培养基培养的菌株V430细胞外会出现明显的分泌物；并且高盐度下培养的菌株V430的细胞质密度均比对照组(0.2％CaCl_2)变浓，说明，在高盐度环境下生长的细胞内某些与调渗有关的物质(比如氨基酸、蛋白质、K~+和季铵化合物(QAC)可能增加，来调节外界的渗透压，从而保证细胞能在高盐环境条件下生长繁殖。(2)采用电导率法和电镜观察法两者结合的方法，以非耐盐的一般菌株大肠杆菌E．coli和金黄色葡萄球菌S．aureus作对照，研究了菌株在高盐条件下的壁、膜的完整性变化情况。结果表明：高盐(9.0％CaCl_2)环境对细胞的胁迫首先作用于其质膜，一般非耐盐菌株往往表现出膜透性明显增大，其细胞壁、膜的完整性受到明显影响。而对于耐盐菌株V430来讲，其细胞膜的通透性增加不大，壁、膜结合紧密且完整。说明耐盐菌具有抵抗外界高盐压力的能力，其细胞的质膜仍具有选择透过性的独特功能，细胞内仍能维持其正常的渗透压以及膜电位。(3)菌株V430细胞的蛋白质的含量随着外界培养基中CaCl_2的含量的增加而增加。这说明：高盐条件下，菌株在胞内会产生一些新的蛋白。这些蛋白可以参与高盐条件下水分的吸收、离子、糖类、氨基酸和细胞代谢物等物质的转运和运输，并且还具有保护细胞膜的正常生理功能；当菌株V430细胞受到9.0％CACl_2胁迫，当胁迫时间为30min时，其细胞内的可溶性蛋白量迅速增加，并随着胁迫时间的增加而继续增加，直至到达一个动态的平衡状态。这说明，耐盐菌株V430能对外界高浓度CaCl_2盐环境做出快速反应，引起某些生理调节功能的蛋白产生；但是同时某些蛋白又会不断的水解一些氨基酸来参与生理活动。即蛋白质的合成与分解始终处于动态平衡之中，以适应新的环境。(4)菌株在受到高盐胁迫时，会在胞内短时间内迅速积累大量的K~+、氨基酸、QAC。而菌株V430的第一生理生化反应是在细胞内先积累一定量的K~+，并且K~+的积累伴随着氨基酸(主要为谷氨酸)和QAC含量的增加；适量的外源K~+有利于菌株体内游离氨基酸和QAC的合成。(5)高盐度下，游离氨基酸(主要是谷氨酸)和QAC是细胞的主要有机调渗物质。1)菌株V430细胞内游离氨基酸含量随外界培养基中盐度的增加而增加，并且，游离氨基酸库的增加主要来自谷氨酸的增加，同时，含量增加较多的氨基酸还有天冬氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、赖氮酸，缬氨酸和亮氨酸。耐盐菌株V430在低盐环境(0.2％CaCl_2)中，总游离氨基酸含量较高，达到了50.76mg·g dry cell~(-1)，谷氨酸占很大比例，这和革兰氏阳性菌(G~+)的特点相一致。为调节在高盐浓度条件下胞内外的渗透压，革兰氏阴性菌(G~-)细菌主要积累谷氨酸，而G~+则主要积累脯氨酸作为调渗物质。但本实验中，革兰氏阳性菌V430在高浓度盐环境中，其细胞内积累的游离氨基酸是主要是谷氨酸，而脯氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、缬氨酸和亮氨酸也有不同程度的增加，这一点又和普通的G~+细菌不同。我们见过谷氨酸、脯氨酸作为耐盐菌的调渗物质的报道，而异亮氨酸、赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸至今在Staphylococcus菌属中的尚未见具体报道。这说明，菌株V430在高盐环境中的渗透调节机制有其独特的地方。并且耐盐菌株V430对外界CaCl_2浓度的变化的反应相当灵敏，在很短的时间内120min就能在体内产生大量游离的氨基酸(168.4 mg·g dry cells~(-1))，以维持其正常的生理代谢活动，这也充分证明了耐盐菌株在高浓度CaCl_2环境中的快速调节和适应的能力。2) V430细胞内QAC的相对含量(OD_(365nm)值)随培养基所含盐度的增加而增加，培养基中CaCl_2浓度为0.2％时(对照组)，菌株细胞内的QAC相对含量的OD_(365nm)值为0.172，当培养基中CaCl_2浓度分别升高为1.8％，5.4％和9.0％时，其OD_(365nm)值分别比对照组增加了0.86、3.20、6.03倍。这说明QAC在菌株V430耐盐渗透生理调节中扮演了相当重要的角色，特别是当盐度由5.4％CaCl_2上升到9.0％CACl_2时，其作用更为明显。并且，细胞在9.0％CACl_2胁迫下，胞内QAC相对含量的OD_(365mn)值也表现出了随着胁迫时间的增加而迅速增加的趋势，当胁迫时间为120min时，其OD_(365nm)值迅速增加，当胁迫时间为150min时，其OD_(365nm)值比胁迫前升高了5.9倍，这说明了耐盐菌株V430在高盐胁迫下，能在短时间内迅速积累胞内的QAC来平衡外界的高盐浓度。(6)不同盐度培养基培养到稳定期时的菌株V430细胞胞内的可溶性糖的含量随着培养盐度的增加而有所增加，但是增加幅度不大，并且，高盐条件(9.0％CaCl_2)培养的细胞，其胞内可溶性糖的含量会出现先增加后减少的现象，这说明这些可溶性糖在菌株抵抗外界高盐高渗透压的过程中却起着重要的能源供应者的作用，即这些糖类的分解释放的能量可供给生物进行生物大分子蛋白质、核酸等的合成，是菌株在高盐条件下能进行正常生命和生理活动的能源保证。(7)细胞壁表面的胞外分泌物和细胞中的Ca~(2+)在菌株V430突然受到高盐胁迫时，并不像K~+、谷氨酸和季铵化合物那样，能在较短时间内在胞内迅速聚积。高盐度条件下培养的菌株V430，胞内能集聚大量的Ca~(2+)以及表面分泌物的大量出现，是细胞对高盐环境长时间的适应结果。(8)高盐条件下，菌株V430可以采用直接从外界环境中吸收和通过自身合成这两种方式米积累渗透保护剂，即菌株在高盐度下，通过从外界培养基内直接吸收K~+，而胞内谷氨酸和QAC则通过自身合成途径积累的。5．以皂素废水为进水基质，耐盐菌株作为诱导菌投加到皂素废水生物处理系统中，以未投加组作对比，考察两反应器的启动、运行特征以及盐度对反应器运行性能的影响，结果表明：(1)耐盐菌的投加加快了反应器的启动并提高反应器去除有机污染物的性能。在反应器启动的第一阶段，只接种厌氧污泥的A反应器(以下简称A反应器)第23天时对COD的去除率达到88.57％；而对于投加耐盐菌的B反应器(以下简称B反应器)来讲，反应器只需14天对COD的去除率就达到95.29％。(2)采用逐步提高容积负荷、增加盐度的方式，有利于污泥的驯化。本实验中，当容积负荷为1.99kgCOD／(m~3·d)和盐度(Cl~-浓度计)为9000-10000mg／L时，经驯化后的A反应器对皂素废水的COD去除率达到90.5％；B反应器对皂素废水的COD去除率达到98.99％，对废水有机物污染物的去除能力高于A反应器。(3)耐盐菌株的投加能够大大改善普通活性污泥活性低、运行效果差的缺点，提高反应器抗容积负荷的能力。进水盐度恒定([Cl~-]=10000-12000mg／L)，当反应器的容积负荷由2.5kgcOD／(m~3·d)增加到4.5kgCOD／(m~3·d)，A反应器对COD的去除率随进水COD负荷的变化而明显变化，即变化幅度比较大，对COD的去除率平均为83.43％。而B反应器对COD的去除率随进水COD容积负荷的变化却保持相对稳定，即变化幅度不大，其对COD的去除率平均为93.94％。A反应器对Cl~-的去除率平均为10.07％，而B反应器对Cl~-的去除率平均为15.44％。(4)当进水中氯离予浓度为9000-14000mg／L时，对A反应器中的微生物产生轻度抑制。经驯化后的A反应器的污泥能正常高效稳定的运行(对废水中COD的去除率平均为87％)；而此条件下，B反应器对COD的去除平均高达96.32％。(5)当进水氯离子浓度为17000-22000mg／L时，对A反应器中的厌氧污泥产生中度抑制，A反应器对COD的去除效率下降到70％以下，系统中污泥的活性受到中度抑制。而B反应器在同等条件下，其反应器的污泥活性并没有受到明显抑制，适当的盐度反而有利于反应器中的耐盐菌的生长繁殖，对COD的去除率平均高达92.95％。(6)当进水中氯离子浓度为28000mg／L时，对A反应器中的厌氧污泥微生物产生严重的抑制作用。A反应器对COD的去除率曾一度下降到30％以下。经系统长达24天的恢复，系统对COD的处理效果只恢复到55％左右，而B反应器中的污泥仍然能保持较好的代谢活力和降解性能，对废水COD的去除率平均高达为84.41％。本文主要创新点如下：1．首次分离、鉴定了两株既耐高CaCl_2盐，又高效降解有机污染物的耐盐菌(V430和S616)，结合其生理生化特征和菌株的16S rDNA序列，将菌株鉴定到种。确定菌株V430为腐生葡萄球菌，菌株S616为坚强芽孢杆菌。并以皂素废水为基质，研究了两菌株在高CaCl_2盐条件下，降解废水COD的性能。2．首次较系统地测定了耐盐菌株V430在高CaCl_2盐条件下，细胞内可溶性糖、氨基酸含量、蛋白质含量、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量、QAC以及氨基酸组分的变化。确定了K~+、QAC、谷氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、赖氨酸等是菌株的主要渗透调节物质。3．首次研究不同盐度培养下的耐CaCl_2盐菌株V430细胞的表征变化情况。
宋新春[4]2016年在《铁碳微电解—紫外—UASB处理乙二醇废水的试验研究》文中研究指明乙二醇生产废水具有有机物浓度高,成分复杂,有一定毒性,难生物降解等特点,因此,开发针对该类废水的有效处理技术非常必要。本研究先采用铁碳微电解—紫外组合工艺对乙二醇废水进行预处理,再采用升流式厌氧污泥床(UASB)工艺做进一步处理,以达到出水要求。研究考察了不同因素对预处理及UASB反应器运行效果的影响,为该工艺处理乙二醇废水提供参考依据。首先,对乙二醇废水的预处理进行了研究,探讨了微电解氧化时间、初始浓度、紫外照射时间、照射半径的变化对COD去除率的影响,通过正交试验确定了工艺的最佳运行参数。结果表明,在铁碳微电解工段HRT=3.0 h,紫外氧化工段的紫外照射时间为3.0 h、照射半径为4.6 cm、原液稀释10倍的条件下,组合工艺的出水COD去除率可以达到70%。此外,通过正交试验得到各个因素对处理效果的影响主次顺序为:初始浓度>紫外照射时间>照射半径,其中对试验结果影响极为显着的因素是废水的初始浓度。在预处理的基础上完成了UASB反应器的启动,研究了UASB反应器对废水的处理效果。在UASB的启动过程中通过控制进入反应器有毒物质的浓度,向反应器中投加氢氧化钠、微量金属等方法来提高反应器碱度和微生物生长所需的微量元素,以促进反应器中微生物快速生长,缩小了UASB反应器的启动时间,进而能够完成UASB反应器的快速启动。考察UASB反应器启动后乙二醇浓度和pH值对运行效果的影响,结果表明,进水pH控制在7.5~8.5的范围内,温度在27℃~32℃之间,水力停留时间为10h,进水中乙二醇浓度为3000mg/L时,COD去除率可以达到92%,反应器达到最佳运行状态。通过铁碳微电解—紫外—UASB组合工艺处理后的乙二醇废水,有机物浓度大大降低,可满足后续的好氧生物处理要求。
乔维川[5]2007年在《嗜黑液菌的生物反应特性及应用研究》文中提出制浆造纸工业是我国水污染最严重的行业之一，其中草类碱法制浆工艺产生的黑液具有COD浓度高，碱性强，含盐量大等特点，使得黑液的治理成为目前工业废水处理中最难解决的问题。本文从黑液塘底泥中分离出能够降解黑液组分的嗜黑液菌，并研究了该类微生物的生物特性和黑液厌氧降解机理，同时设计出新的折流式厌氧反应器，通过研究其动力学特性，来实现黑液厌氧生物降解过程。本文主要的内容和结论为：(1)以草浆厂的黑液贮存塘底泥作为菌种的来源，在相应的培养基中进行一定条件下的培养，通过多次微生物的纯化分离后，得到纯种微生物，再对该微生物进行特征培养，从形态学和生理学的角度对其进行了初步鉴定。结果表明，分离出的微生物不但能够适应制浆黑液这种强碱、强渗透压、高浓度盐含量的极端环境，而且生长繁殖良好，因此，认为该微生物可能是一种兼性厌氧的嗜碱性放线菌，并命名为嗜黑液菌，通过生物特性研究发现该微生物能够较大量地降解黑液中的木质素和聚糖类。(2)利用培养的极端微生物对草浆黑液进行生化降解，通过测定草浆黑液中的木质素、聚糖含量、pH、COD等参数的变化分析了草浆黑液的生物降解机理。另外，研究了厌氧降解后木质素的甲氧基、羰基、羧基和醌基等官能团的变化，以及木质素分子量的分布变化，核磁共振氢谱和元素组成分析。研究结果表明：制浆黑液在极端厌氧微生物的生化作用下，不但其中50％以上的聚糖类物质能被极端微生物降解，而且结构复杂的木质素也能被降解，总降解率最高可达到30％以上，研究发现，黑液在厌氧降解过程中，其木质素结构会发生一定的变化，主要表现为分子量大于4950的大分子木质素发生碎片化反应，生成可溶性小分子有机物。木质素结构中的香豆满和松脂醇结构的破坏，以及β-O-4和β-β键的断裂都有可能发生。木质素在厌氧降解过程中，还会发生脱甲基反应，从而在微生物作用下，一方面发生β-醚键的氧化断裂，另一方面通过无氧还原代谢作用，使木质素逐渐降解为小分子的有机酸。(3)设计了一种新型折流式反应器，命名为中心流式折流厌氧反应器CABR(Center Anaerobic Baffled Reactor)，针对制浆黑液难生物降解的特点，从设计上对以下几个方面进行了强化，并获得到了较好的效果：通过填加少量颗粒活性炭促进污泥的颗粒化，同时采用污泥内循环的方式，并增加最外层反应室的体积来提高污泥停留时间，保证了生长缓慢的厌氧微生物在反应器中保持一定的数量；采用污泥内循环搅拌和废水的外循环搅拌，从而保证固液能够充分混合接触，提高了传质效率；采用折流式的方式，将反应器隔成叁个独立的反应室，而且根据不同阶段的微生物的世代时间，每个反应室设计成不同的容积，这样，使不同的微生物生活在相对独立的空间，不会受到其它微生物和不良环境的影响。从实验结果和动力学参数的计算结果来看，中层微生物降解基质的能力较强，而且反应速度较快，而内层微生物的增长速率快，消耗有机物的能力也较强。(4)对反应器的基质降解动力学和微生物增长动力学方程进行了初步研究，得出相应的动力学参数。并通过实验探讨了基质降解和微生物增长的影响因素。结果表明，污泥浓度的增加，有助于提高厌氧微生物对于黑液环境的适应性，因此微生物的活性较高，COD去除率、糖类化合物去除率和产气量随着污泥浓度的增加而增加，pH下降得也较多；黑液初始COD浓度增加，一方面增加了营养物质对微生物的供给，一方面其它毒性物质也同时增加，因此，当黑液初始COD浓度在较低范围内(小于2000mg／L)，COD去除率、糖去除率糖和产气量逐渐增加，而当黑液初始COD大于2000mg／L时，变化趋势则相反；当水力停留时间增加时，则黑液COD的去除率增加，同时由于污泥停留时间也相应增加，微生物能充分厌氧降解黑液中有机物；增加回流比也是通过增加污泥在反应器的停留时间，从而能够保持反应器中生长足够数量的厌氧微生物来降解有机物。经过实验，本反应器CABR对黑液COD的处理效率能达到60％左右。
管荣辉[6]2010年在《厌氧折流板反应器（ABR）处理高浓度退浆废水特性研究》文中研究说明退浆废水(主要含聚乙烯醇(PVA))是印染废水一种,其水质呈浓度高,水量小,可生化性差,难生物降解等特点。本文结合实际工程,针对小型印染厂退浆废水情况,在长水力停留时间(HRT)(7d)条件下,利用改进型ABR预处理退浆废水,拟提高退浆废水的可生化性,为二级生化处理奠定基础。分别研究了ABR低负荷启动过程及回流对ABR启动影响;水力停留时间(HRT)和回流量对ABR去除效果影响;ABR处理退浆废水(PVA)效果及PVA1799厌氧生物降解特性等方面,通过试验研究,得出以下研究成果:(1)用ABR处理退浆废水,低负荷是反应器成功启动的关键,在中温(32～34℃)、上流速度5m/h、水力停留时间7d,容积负荷从0.31kgCOD/(m~3·d)到1.80 kgCOD/(m~3·d)的变化范围内,系统COD去除率开始为81%,随后慢慢降低至55%左右,并长时间保持稳定,启动成功,历时约90d。(2)通过对比试验,研究了出水回流对ABR启动的影响,试验结果表明:在进水基质浓度较高的情况下,回流对提高反应器的处理效率作用不明显,但出水回流可使反应器对高浓度退浆废水适应性更强,有助于反应器稳定,可相对缩短启动时间;系统呈单一消化现象,各隔室出水pH、碱度、VFA趋于一致;回流使ABR各隔室污泥性质也接近,随着ABR各隔室的横向推移(1~#至4~#),污泥的SS、VSS和SS/VSS均不断增大,但增幅很小;反应器前隔室中的厌氧污泥以产酸菌为主,后隔室中产酸菌与产甲烷菌并存,优势菌群不明显,微生物相分离现象并不十分显着,与传统ABR微生物呈明显二相分布特征有差异。(3)HRT和回流量对ABR运行性能影响的试验结果表明:HRT对反应器处理效果起着决定性作用,HRT越长,系统去除效果越好。HRT=7d时,COD去除率达到56.5%,HRT缩短至3d时,COD去除率急剧下降到26.7%,且各隔室的去除率也有变化(HRT=7d,1#、2#隔室起主要降解作用,达到总去除率的77%,HRT=3d时,1#、2#隔室的降解作用降低至50%,后端隔室的降解作用逐渐增强)。在保证合适的上流速度的情况下,回流量对ABR的总去除率影响不大,回流量越大,各隔室出水越接近,后端隔室降解作用逐渐增强。(4)ABR处理退浆废水(PVA)及PVA厌氧生物降解特性试验结果表明:经过驯化,ABR系统对PVA,COD有良好的去除效果,PVA在1#、2#隔室利用产酸菌进行初步降解,生成易于生物降解的短链脂肪酸(VFA),3#、4#隔室的产甲烷菌利用其作为基质转化为CO_2和CH_4等简单物,在一个反应器中实现了难降解PVA的降解。静态试验表明:ABR厌氧污泥性质对PVA降解起着重要作用,产酸菌可以将PVA分解成为其它小分子物质,降低出水的PVA,但PVA没有完全降解为CH_4和CO_2;淀粉的加入,对产酸菌分解PVA有抑制作用,但对产甲烷菌的活性却有帮助。碱度和pH对PVA的降解影响都不大,但碱度偏高和pH接近中性时有助于COD的去除。(5)PVA浓度对厌氧污泥活性的抑制试验表明:当PVA浓度与驯化污泥时PVA的浓度相同或接近时,微生物的降解呈现较好的适应性,PVA浓度越高,污泥早期对PVA的吸附作用就越强,但经过10d降解后,PVA及COD最高去除率出现在低PVA浓度时(PVA浓度3.17g/L,PVA去除率达到34.5%)。PVA浓度对产酸阶段的抑制作用不明显,但对产甲烷菌的抑制作用明显,高浓度PVA使得产甲烷的活性几乎减少了一半。
潘坚[7]2008年在《单相厌氧反应器处理餐厨垃圾试验研究》文中进行了进一步梳理餐厨垃圾产生量大且增长迅速,并具有含水率、有机质及油脂含量高的显着特点,妥善处理餐厨垃圾已成为亟待解决的重要问题。厌氧消化技术是对包括餐厨垃圾在内的有机固体废物进行资源化处理的有效技术途径。深入了解餐厨垃圾厌氧消化特点,为重庆市餐厨垃圾厌氧消化工程实践提供参考依据,推动工程化与产业化应用,本文利用自行设计的单相厌氧消化反应器,以重庆市餐厨垃圾为研究对象,研究了餐厨垃圾单相湿式中温厌氧消化系统的启动及运行情况,分别就反应器半分批式条件下启动、连续条件下运行及其工艺参数(如有机负荷、pH值、VFA、碱度、氨氮等)进行了试验研究,得到以下主要结果:①餐厨垃圾单相厌氧反应器半分批式启动研究。研究结果表明,接种高效厌氧污泥,并采用较高的污泥接种比率,按照初始容积负荷为1.0kgVS/m~3·d并以0.5kgVS/m~3·d逐步增加的方式能够顺利完成反应器的启动。启动过程产气量峰值达4.63L/L·d,甲烷含量稳定在50%左右;pH值基本保持在厌氧消化最适范围内;COD最高达21380mg/L;氨氮与凯氏氮逐渐增加,氨氮最高达1560.70mg/L;物料含水率逐渐降低。启动后期系统产气能力下降并出现有机物累积的趋势,暂停进料后系统逐渐恢复稳定。②餐厨垃圾单相厌氧反应器连续式运行。容积负荷2.5～4.0kgVS/(m~3·d)阶段,日产气量最高达114.7L/d(对应负荷3.5kgVS/(m~3·d)),单位质量餐厨垃圾产气量最高为186.3L/kg(对应负荷1.5kgVS/(m~3·d));pH值变化范围7.41～7.79;凯氏氮、氨氮及物料含水率逐渐增加。容积负荷4.5kgVS/(m~3·d)阶段出现物料膨胀及大量泡沫,产气量剧烈下降,单位质量餐厨垃圾产气量仅为84.9L/kg;pH值低至6.68并有继续下降趋势,同时存在氨抑制效应的可能。连续式阶段系统沼气产率0.91L/gVS,折合117.90L/kg湿餐厨垃圾,甲烷产率77.38LCH4/kg湿餐厨垃圾。③通过对比试验研究了油脂对餐厨垃圾固体含量测定的影响,结果表明含油率与固体含量的准确测定可分别采用未除油方法(方法Ⅰ)与除油方法(方法Ⅱ)。建议采用未除油方法(方法Ⅰ),在操作简便可行的基础上得到相对准确的固体含量测定结果。④结合试验分析了厌氧消化系统酸化的表征及影响因素,指出系统具有较强的抗酸化能力与合理的运行控制方式及高含氮物料的添加有关。系统运行的大部分时间内pH值稳定在消化适宜的范围内,碱度高于2000mg/L,VFA保持在3000mg/L以下。半分批式与连续式过程后期出现一定程度的VFA累积,其中负荷4.5kgVS/(m~3·d)阶段VFA高达9359.2mg/L,碱度降至4222.7mg/L。⑤提出综合选取VFA测试绝对值与VFA/BA比值作为餐厨垃圾厌氧消化系统抗酸化性能的判别指标。当VFA/BA<0.4时,认为系统具有足够的抗酸化缓冲能力;当VFA/BA= 0 .4～0 .8时,认为系统具备有限的缓冲能力;当VFA/BA>0.8或VFA测试绝对值超过3000mg/L时,认为系统缓冲能力极小,VFA有累积的可能,应及时监测并采取相应的控制措施;可将VFA/BA比值小于0.4并保持稳定作为消化系统恢复并重新进料运行的判别指标。
参考文献：
[1]. UASB的快速启动与改进型UASB对高浓度有机废水处理技术的研究[D]. 虢清伟. 湖南农业大学. 2003
[2]. 上流式厌氧生物膜与生物接触氧化耦合工艺处理猪场废水的研究[D]. 陈琳. 南昌大学. 2011
[3]. 耐盐菌株特性及其在高盐有机废水生物处理中的应用[D]. 信欣. 中国地质大学. 2007
[4]. 铁碳微电解—紫外—UASB处理乙二醇废水的试验研究[D]. 宋新春. 河北工程大学. 2016
[5]. 嗜黑液菌的生物反应特性及应用研究[D]. 乔维川. 南京林业大学. 2007
[6]. 厌氧折流板反应器（ABR）处理高浓度退浆废水特性研究[D]. 管荣辉. 东华大学. 2010
[7]. 单相厌氧反应器处理餐厨垃圾试验研究[D]. 潘坚. 重庆大学. 2008
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