UASB反庆器中影响污泥颗粒化的工程因素

研究了具有不同微生物群系的接种污泥,流动方式和流速对上流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）反应器中活性污泥粒化的影响,颗粒化过程包括：微生物絮凝体的形成,亚核的形成,亚核增长和颗粒成熟四个阶段,微絮凝体的形成取决于酸化菌伯作用,流体的动量传递和流体对悬浮物的剪切作用是影响亚核形成的关键性工程因素,为此提高最低流速概念,即形成污泥膨胀床的最低流速。合适的进料速率,污泥负荷,布水均匀性以及碱度控制是ＵＡＳＢ反应     

分段组合式厌氧反应器预警性能

采用模拟有机废水,研究了分段组合式厌氧反应器 (Compartmentalized anaerobic reactor,CAR) 的预警性能。试验结果表明：高效厌氧反应器的运行稳定性低于常效厌氧反应器。在高效工况下,进水的化学需氧量 (Chemical oxygen demand,COD) 浓度的小幅提升 (平均相对标准偏差为8.08％) 可引起出水COD浓度 (平均相对标准偏差为32.95％) 和出水挥发性脂肪酸 (Volatile fatty acids,VFA) 浓度 (平均相对标准偏差为40.46％) 的大幅增加。容积负荷饱和度和VFA饱和度与反应器工况密切相关,可用于厌氧反应过程的预警。常负荷工况下 (容积负荷饱和度和VFA饱和度低于0.89与0.40),反应运行性能稳定;满负荷工况下 (容积负荷饱和度和VFA饱和度趋近1),反应运行性能波动增大;超负荷工况下 (容积负荷饱和度和VFA饱和度超过1),反应运行性能恶化。     

升流厌氧污泥层反应器动力学模型

用碘离子作示踪剂,采用矩形脉冲示踪法测定升流厌氧污泥层(UASB)反应器的流动分布。建立了申级返混加沟流模型。模型简单,能够反映反应器流动分布,具有较强的拟合能力和良好的适用性。运用流动模型和Monod方程,建立了UASB反应器稳态模型,并对模型参数进行了估计。通过灵敏度分析,进水基质浓度S。,废水流量Q,最大比基质降解速率,μmax 对出水基质浓度有较大影响。在稳态模型的基础上又建立了UASB反应器动态模态,利用此模型,对出水基质浓度序列Se,和产气量序列Qg进行计算预测,平均偏差分别5．40％和7．46％,标准偏差分别为7．02％和9．66％。     

情性载体厌氧颗粒污泥培育及某些性质的研究

研究了在焦碳颗粒上起动和育成厌氧颗粒污泥(或称厌氧附着膜),及其在分批反应器和膨化床反应器内的某些运转特性。在一定的选择压力(Selection pressure)下,从悬浮态种子污泥成长为颗粒污泥的过程中,其微生物相发生了明显变化。颗粒污泥的比反应速率常数K比出发悬浮态种子污泥的增大了100％左右。从而断定,除菌体浓度很高外,菌体质量的改进是这类系统（如AAFEB和uAsB等)效率特别高的另一重要原因．     

气提式内循环硝化反应器运行性能的研究

气提式内循环反应器具有很好的生物硝化性能,能承受高进水氨浓度（78.49mmol/L）,具有高容积转化效率（163.18 mmol/L·d）,运行性能稳定（氨去除率保持在94.42%以上）。在气提式内循环反应器的运行过程中,可产生硝化颗粒污泥。颗粒污泥开始出现的时间约为45d,颗粒污泥的粒径平均值0.83 mm,沉降速度55.53m/h,氨氧化活性0.95mmol (NH⁺₄-N)/g(VS)·d。硝化颗粒污泥也具有厌氧氨氧化活性,氨氧化速率0.23mmol (NH⁺₄-N)/g(VS)·d,亚硝酸还原速率0.24mmol (NO^-₂-N)/g(VS)·d。     

工业化废水处理反应器污泥总DNA提取方法

根据工业化废水处理反应器污泥特性,对常规的溶菌酶-SDS-酚/氯仿环境样品总DNA提取方法进行改进,增强样品预处理,强化细胞裂解,提高杂质去除效率,获得了一种工业化污泥总DNA提取的通用方法,并采用该方法对石家庄若干实际运行的工业化厌氧、好氧反应器的污泥样品进行了总DNA提取研究.结果表明,该方法对所选污泥样品均有效,具有普适性.提取的污泥总DNA杂质含量少,纯度高,A260/A280在1.8左右;提取效率较高.总DNA产率都在0.7 mg/g以上,最大产率可达0.85 mg/g.所提取的污泥总DNA可以直接作为模板进行PCR反应,PCR产物直接进行变性梯度凝胶电泳(DGGE),能够得到较好的DGGE谱图,表明该方法提取的污泥总DNA样品可满足后续分析研究的要求.     

厌氧氨氧化膨胀床反应器的运行性能

试验研究了以竹炭为载体的厌氧氨氧化膨胀床反应器的运行性能.接种反硝化污泥,用模拟废水可成功启动该反应器:运行至144 d时,容积总氮去除率达到3.02 kg N/m3/d.这是国内文献报道的最高水平.动力学分析表明.这种反应器的最大容积总氮去除率可迭12.77 kg N/m3/d.具有很大的脱氮潜能.反应器的启动过程可分为菌体自溶、活性延滞和活性提高三个阶段.与此相应,污泥性状也从黄褐色絮状污泥变为棕灰色颗粒污泥和红色颗粒污泥.红色颗粒污泥以杆茵和球菌为主.厌氧氨氧化活性可达0.56mg TN/(mgprotein)/h,它们是反应器厌氧氨氧化功能的主要承载者.     

中试厌氧氨氧化反应器的启动与调控

研究了中试厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)反应器的启动性能。结果表明,以硝化反硝化污泥、短程硝化污泥、厌氧絮体污泥和厌氧颗粒污泥混合接种,经过255d的运行,可在常温下(5oC～27oC)成功启动中试Anammox反应器,反应器的基质氮去除速率可达1.30kg/(m3·d)。厌氧氨氧化是致碱反应,厌氧氨氧化成为反应器内的主导反应后,进水pH宜控制在厌氧氨氧化适宜范围的偏低水平(6.8左右)。亚硝酸盐既是Anammox菌的基质,也是抑制剂,控制进水亚硝酸盐浓度(13～36mg/L)有助于厌氧氨氧化反应。菌种是生物反应器的功能之源,向中试装置投加少量厌氧氨氧化污泥(投加比2%),可大大加速中试Anammox反应器的启动进程。     

UASB反应器中影响污泥颗粒化的工程因素

研究了具有不同微生物群系的接种污泥、流动方式和流速对上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中活性污泥粒化的影响。颗粒化过程包括：微生物絮凝体的形成、亚核的形成,亚核增长和颗粒成熟四个阶段。微絮凝体的形成取决于酸化菌的作用。流体的动量传递和流体对悬浮物的剪切作用是影响亚核形成的关键性工程因素。为此提出最低流速概念,即形成污泥膨胀床的最低流速。合适的进料速率、污泥负荷、布水均匀性以及碱度控制是UASB反应器工程放大和过程控制的四大要素。     

维生素C废水处理工程的技术改造及其效果

中原制药厂引进国外技术与设备生产葡萄糖,山梨醇,Ｖｃ等系列产品,日排废水７０００ｍ＾３左右,为了使废水达标排放,对引进处理工艺进行了合理的改造,改造后使容积负荷从３．０ｋｇＣＯＤ／ｍ＾３．ｄ提高到５．０ｋｇ／ＣＯＤ／ｍ＾３．ｄ,沼气产率从１．０ｍ＾３／ｍ＾３．ｄ,提高到３．０ｍ＾３／ｍ＾３．ｄ并最终达到了环保排放的要求。     

UASB系统启动过程中颗粒污泥形成全过程的机理性分析

ＵＡＳＢ系统启动过程中颗粒污泥形成全过程的机理性分析谢汉方,苏希（辽宁省环境保护科学研究所,沈阳１１００３１）上流式厌氧污泥床（ＵＡＳＢ）作为高负荷厌氧反应器已得到公认,该反应器中培育成的颗粒污泥对提高处理效能极为有效。因此,育成颗粒污泥便成为启动过...     

氯苯对EGSB反应器内颗粒污泥性质影响的研究

采用ECSB反应器处理含氯苯有机废水,主要研究了氮苯对颗粒污泥性质的影响。结果表明：氮苯对处理葡萄糖自配水的EGSB反应器内颗粒污泥中的细菌有较强毒害作用,连续投加低浓度氮苯72d后,扫描电镜观察可发现颗粒污泥表面和内部细菌均明显受到损害,停止投加氮苯恢复运行30d和50d后,仍可观察到颗粒污泥内部细菌受损害的现象,且部分颗粒污泥内部存在着明显的空洞;随着运行时间的延长,反应器内颗粒污泥的粒径有较大程度的增大;但长期接触氯苯导致部分颗粒污泥解体,使得小粒径污泥增多,而大粒径污泥相应减少;氮苯对颗粒污泥的损害还表现在使大粒径颗粒的沉速减小,甚至导致部分颗粒污泥内部形成空洞而上浮。     

厌氧反应器中颗粒污泥的培育及应用研究进展*

厌氧生物处理技术因其具有有机负荷高、污泥产量低、能耗低等优点被广泛应用于各种废水处理中。厌氧颗粒污泥具有沉降性能好、微生物浓度高、有机负荷高等优点,极大地提高了废水处理效率。尤其在处理含高氨氮废水中,厌氧颗粒污泥的形成对反应器的高效生物脱氮至关重要。但到目前为止,厌氧反应器中的颗粒污泥形成及废水处理效果还缺乏系统的认识。鉴于此,总结了厌氧反应器中颗粒污泥的形成机制,分析了影响厌氧反应器中颗粒污泥形成的因素,论述了厌氧反应器中厌氧颗粒污泥生长的模拟,最后介绍了厌氧颗粒污泥在国内外的主流应用。厌氧反应器中颗粒污泥的形成是综合因素影响的结果,对影响厌氧颗粒污泥形成的每个因素都需要认真对待,可为在厌氧反应器中颗粒污泥的培育和应用提供理论指导和技术支撑。     

新型生物反应器结构研究进展

生物反应器是生物工程的核心设备,其结构的合理性直接决定反应器生物加工的效率。生物反应器的研究一直是生物工程的核心问题之一。随着青霉素的工业化生产,机械搅拌式生物反应器应运而生,此后,随着动植物细胞培养,高等真菌培养,藻类培养等生物过程的发展,人们相应开发了大量的生物反应器,其中以机械搅拌式生物反应器和气升式样生物反应器尤为突出,本文总结了近年来文献报道的新型生物反应器,主要阐述了机械搅拌式和气升式两类生物反应器结构的研究进展,对目前国内外报道的11种新型反应器典型结构进行了总结与分析。     

对降解喹啉的厌氧生物反应器中重要功能菌群的鉴定

通过把微生物区系组成的分子水平的动态变化情况与微生物群落的整体功能变化相关联,鉴定重要的功能类群是微生物分子生态学研究的一个重要的策略.应用分子生物学的方法,对一个实验室规模的用于降解喹啉的厌氧反应器生物膜样品的微生物区系组成变化进行解析,找出可能的主要功能菌.通过DGGE对反应器的种子污泥和运行稳定的厌氧生物膜反应器的微生物区系组成进行了对比分析,并对主要的优势条带进行了分子鉴定.同时对以上两个样品构建16S rDNA克隆文库,通过统计学分析对克隆文库的有效性进行验证,并对文库进行测序分析.DGGE条带及克隆文库的序列分析均表明,在驯化过程中,Gamma Proteobacteria亚纲与Desulfobacter postgatei种的微生物显著增加,这种动态变化表明这些细菌可能是在厌氧条件下对喹啉的降解起关键作用的微生物.     

生物反应器及其研究技术进展

阐述了生物反应器设计、放大的新理念及关键技术发展,并在此基础上综述了应用于生物技术产品生产的生物反应器的主要发展趋势,包括以代谢流分析为核心的生物反应器系统、基于计算流体力学模拟技术的传统发酵罐改良、微型生物反应器、动物细胞反应器和酶反应器。     

固定载体卧式厌氧反应器处理糖蜜废水的快速启动

为高效处理高浓度有机废水而设计了固定载体卧式厌氧反应器R1和R2, 它是厌氧折流板反应器(ABR)的改进, 以活性炭纤维作为生物膜载体固定并充当反应器的折流板, 在实验室规模上对R1和R2处理糖蜜废水进行快速启动运行。HRT和ORL是影响R1和R2稳定高效运行及启动的2个重要工艺参数。实验证明: HRT为2 d时, 反应器运行最佳。在第30天时, R1的COD去除率达到84.88%, R2达到81.72%。随着进水ORL由1.25 kg/(m3·d)提升到10 kg/(m3·d), 沼气容积产气率由0.35 L/(L·d)逐渐增加到4.98 L/(L·d)。进水pH值为3.9?4.5之间, 整个启动运行过程中, 未调节pH值, R1和R2的出水pH值均在6.7?7.6之间, 2个反应器均有较强的抗酸能力, R1的pH波动更为平缓。在整个实验过程中, 污泥流失量小, 没有发生堵塞现象, 在处理酸性高浓度有机废水时, 2个反应器均表现出较强的抗负荷冲击能力。     

生物反应器研究与应用新进展

生物反应器（bioreactor）是利用酶或生物体（如微生物）所具有的生物功能,在体外进行生化反应的装置系统,其设计、放大是生化反应工程的中心内容。从反应过程上看,生物反应器根据培养对象的不同可分为以下几种。①微生物反应器和酶反应器。微生物反应器是生产中最基本也是最主要的设备,其作用就是按照发酵过程的工艺要求,保证和控制各种生化反应条件．如温度、     

内循环颗粒污泥床硝化反应器流动模型研究

采用脉冲刺激响应技术,对稳态内循环颗粒污泥床硝化反应器进行了示踪试验。根据试验结果,分别运用轴向扩散模型和多釜全混流反应器串联模型,对反应器沉淀区和循环区的流态进行了分析和判断。结果表明,反应器沉淀区的分散数D/uL为0.00148,该区域的流态接近于平推流反应器（PFR）;反应器循环区的串联级数为1.021,该区域的流态接近于全混流反应器（CSTR）。稳态时,反应器的理论水力停留时间为360min,实际水力停留时间为341.2min,反应器中死区所占的体积百分比为5.22％,其中生物体死区为0.75%,水力死区为4.47%,表明反应器结构性能良好。根据试验和分析结果,建立了内循环颗粒污泥床硝化反应器的流动模型,即全混流和平推流的串联组合模型。由流动模型所得的理论停留时间分布曲线与由试验所得的实际停留时间分布曲线吻合良好,两者的平均相对误差为8.56%,表明所建模型具有较高的准确性。     

三种接种物启动Anammox-EGSB反应器的性能

为了优选接种物和加速Anammox反应器启动,分别以厌氧产甲烷污泥 (Anaerobic methanogenic sludge,AMS)、新鲜厌氧氨氧化污泥 (Fresh Anammox sludge,FAS) 和储藏厌氧氨氧化污泥 (Stored Anammox sludge,SAS) 作为接种物,研究了厌氧氨氧化膨胀颗粒污泥床 (Anammox-EGSB) 反应器 (R1、R2和R3) 的启动性能。结果表明：3种接种物均能成功启动Anammox-EGSB反应器,启动性能的优劣次序为：R2 (接种物为