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厌氧氨氧化反应器启动及污泥产率系数测定

重庆大学学报（自然科学版） 2008年第1期31卷 88-92页

作者：任宏洋张代钧丛丽影祖波重庆大学资源及环境科学院重庆400030

在膨胀颗粒污泥床中接种厌氧颗粒污泥,采用间歇进水、间歇出水方式运行210 d,成功启动了厌氧氨氧化反应器。在总氮容积负荷为0.11 kg/(m3.d)下,氨氮去除率达75%,亚硝酸盐氮去除率达85%,污泥颜色由原来的黑色渐渐变为棕色,厌氧颗粒污泥... 详细信息

在膨胀颗粒污泥床中接种厌氧颗粒污泥,采用间歇进水、间歇出水方式运行210 d,成功启动了厌氧氨氧化反应器。在总氮容积负荷为0.11 kg/(m3.d)下,氨氮去除率达75%,亚硝酸盐氮去除率达85%,污泥颜色由原来的黑色渐渐变为棕色,厌氧颗粒污泥逐渐解体,新的厌氧氨氧化污泥颗粒粒径较小。氨氮、亚硝酸盐氮去除量和硝酸盐氮生成量的比例为1∶1.1∶0.18。在对厌氧氨氧化过程电子流分析基础上,建立了厌氧氨氧化细胞产率系数与NH4+、NO2-去除量和NO3-生成量之间的计量学关系,估算出厌氧氨氧化菌产率系数为0.080 mol CH2O0.5N0.15/molNH4+。

关键词：厌氧氨氧化反应器启动颗粒污泥产率系数

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ASBR厌氧氨氧化反应器启动过程研究

江苏农业科学 2012年第9期40卷 318-321页

作者：郭文龙罗国芝谭洪新上海海洋大学水产与生命学院上海201306

采用一套有效容积为5 L的ASBR厌氧氨氧化反应器,接种普通城市污水处理厂污泥浓缩池污泥,对厌氧氨氧化反应过程的启动进行研究。运行表明:可将反应器启动阶段分为污泥初期适应阶段、污泥表现厌氧氨氧化活性阶段、污泥厌氧氨氧化活性增强... 详细信息

采用一套有效容积为5 L的ASBR厌氧氨氧化反应器,接种普通城市污水处理厂污泥浓缩池污泥,对厌氧氨氧化反应过程的启动进行研究。运行表明:可将反应器启动阶段分为污泥初期适应阶段、污泥表现厌氧氨氧化活性阶段、污泥厌氧氨氧化活性增强阶段及污泥厌氧氨氧化活性稳定阶段等4个阶段共117 d。反应器稳定后,NH4+-N、NO2--N、TN的去除率分别达到100%、100%、88%,并获得红褐色的厌氧氨氧化活性污泥。反应后113 d对污泥进行扫描电镜观察,结果初步证明培养出了厌氧氨氧化菌。

关键词：生物脱氮厌氧氨氧化反应器启动水处理

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厌氧氨氧化反应器启动及微生物群落结构解析

厌氧氨氧化反应器启动及微生物群落结构解析

作者：储昭瑞哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

厌氧氨氧化(ANAMMOX)技术是目前已知的最经济有效的生物脱氮途径，相比较于传统的硝化反硝化技术具有需氧量低、污泥产量少和无需外加碳源等优点，具有广阔的推广应用前景。但是，厌氧氨氧化菌生长缓慢(世代周期约11d)，对环境条件敏感... 详细信息

厌氧氨氧化(ANAMMOX)技术是目前已知的最经济有效的生物脱氮途径，相比较于传统的硝化反硝化技术具有需氧量低、污泥产量少和无需外加碳源等优点，具有广阔的推广应用前景。但是，厌氧氨氧化菌生长缓慢(世代周期约11d)，对环境条件敏感，造成了厌氧氨氧化反应器启动时间过长(据报道，采用普通活性污泥成功启动厌氧氨氧化反应器的时间长达数年之久)，从而严重制约了厌氧氨氧化技术的工程应用。本课题从接种污泥、反应器启动方式和控制参数等角度出发，运用现代分子生物学的一些技术手段，如末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)、荧光定量PCR技术(Q-PCR)，旨在攻克厌氧氨氧化反应器启动周期过缓这一瓶颈性难题，为未来厌氧氨氧化技术在污水脱氮领域的广泛应用提供理论依据和技术支撑。主要研究成果如下： (1)为了实现对样品中厌氧氨氧化菌群结构的快速解析，提出了一种基于末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)对样品中厌氧氨氧化菌群落组成的分析方法。通过对SILVA(R10)SSU Ref数据库中已知厌氧氨氧化菌16S rRNA基因序列的模拟PCR和酶切分析，选取合适的PCR引物(amx368f-amx820r)和限制性内切酶(MspI&RsaI)，使得不同厌氧氨氧化菌属对应不同的末端片段长度(T-RFs)，从而完成对厌氧氨氧化菌群结构的快速分析。经过重复性和灵敏性检验表明，该方法能够有效地、稳定地应用于环境样品中厌氧氨氧化菌群结构的快速分析。 (2)选取4个不同污水处理工艺的污泥样品为研究对象，分别为哈高科大豆废水处理EGSB工艺颗粒污泥、哈高科大豆废水处理SBR工艺活性污泥、哈尔滨太平市政污水处理A/O工艺厌氧池和好氧池的活性污泥。运用T-RFLP技术分析了其厌氧氨氧化菌群结构，结果显示EGSB工艺颗粒污泥主要为Anammoxoglobus属、Brocadia属和Jettenia属;SBR工艺活性污泥中厌氧氨氧化菌主要为Brocadia属;A/O工艺厌氧池和好氧池活性污泥中厌氧氨氧化菌群结构相似度较高，主要为Anammoxoglobus属、Brocadia属和Scalindua属。进一步通过Q-PCR技术分析了污泥样品中厌氧氨氧化菌16S rRNA基因拷贝数，分别为150×10、105×10、680×10和820×10copies/mg-dry sludge。另外，厌氧氨氧化菌间歇培养实验表明SBR工艺活性污泥最早出现厌氧氨氧化现象。因此，本研究确定哈高科大豆废水处理SBR工艺活性污泥为最适接种污泥。 (3)采用哈高科大豆废水处理SBR工艺活性污泥为接种污泥，以中温低负荷方式(反应区温度为35℃，进水总氮负荷为006kg (m·d))成功启动一个污泥全回流的完全混合(CSTR)型厌氧氨氧化反应器。经过127d的连续运行，总氮去除率达到65%，略低于理论总氮去除率80%，可能是由于反应器中存在亚硝酸盐氧化为硝酸盐所致，具体原因还有待今后进一步研究。进一步通过对反应器启动过程中三氮(氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮)变化的分析，将厌氧氨氧化反应器启动过程划分为三个阶段，分别为反硝化活跃期、过渡期以及厌氧氨氧化活性提高期。另外，本研究提出了5个厌氧氨氧化反应器启动过程的指示参数，旨在为今后厌氧氨氧化反应器的启动提供参考和依据。它们分别为厌氧氨氧化菌16SrRNA基因拷贝数的变化(C)、硝酸盐氮(NO-N)的生成量(δN)、pH值的变化、ORP的变化以及污泥性状的变化。 (4)从微生物生态学的角度，应用T-RFLP技术探讨了厌氧氨氧化反应器启动过程中目标菌群(厌氧氨氧化菌)和总细菌群落组成的动态演替。厌氧氨氧化特异性T-RFLP分析结果显示，Brocadia属随着反应器的运行逐渐得到富集，并成为优势菌群。另外，从总细菌T-RFLP分析结果可以看出，反应器启动过程中微生物群落结构发生了显著变化，末端片段长度320bp的出现和相对丰度的不断增加，预示着厌氧氨氧化菌的不断积累。进一步对启动过程中微生物多样性进行了统计学分析，香农-维纳指数分析结果显示，在反应器启动过程中微生物群落多样性逐渐降低;主成分分析结果显示，在反应器启动初期，微生物群落结构变化比较剧烈，随着反应器的运行，微生物群落结构趋于稳定。

关键词：厌氧氨氧化 T-RFLP Q-PCR 接种污泥反应器启动群落多样性

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猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器的启动

环境科学学报 2008年第8期28卷 1542-1548页

作者：陈会娟邓良伟陈子爱农业部沼气科学研究所成都610041

采用鼓泡反应器研究猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器的启动,比较了启动过程中不接种污泥、接种厌氧污泥及接种好氧污泥对启动时间及效能的影响.结果表明,接种好氧污泥的反应器在第32d时氮硫同步去除率达到60%以上;不接种污泥的反应器... 详细信息

采用鼓泡反应器研究猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器的启动,比较了启动过程中不接种污泥、接种厌氧污泥及接种好氧污泥对启动时间及效能的影响.结果表明,接种好氧污泥的反应器在第32d时氮硫同步去除率达到60%以上;不接种污泥的反应器氮硫同步去除率达到60%需要36d;而接种厌氧污泥的反应器则需要50d.成功启动后,在温度为30～32℃、空塔停留时间为9.75min、水力停留时间为4.78d、沼气中H2S浓度为1.70g·m-3左右及进水NOx-N浓度为109mg·L-1的条件下,不接种污泥反应器,接种厌氧污泥反应器和接种好氧污泥反应器的NOx-N去除率分别97%、91%、99%,硫化氢的去除率分别稳定在82%、78%和86%左右.接种好氧污泥的反应器硫化氢去除率最高可达92.3%.运行稳定后,3个反应器均可实现按相对固定的比例同时去除硫和氮,废水脱氮与沼气脱硫得到了很好耦联,在1个反应器中可以同时实现废水脱氮与沼气脱硫.

关键词：猪场废水脱氮脱硫沼气反应器启动

低浓度基质下厌氧氨氧化反应器的启动及其运行性能

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给水排水 2009年第10期35卷 34-38页

作者：胡华望李冬张杰哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090

在低浓度基质条件下进行厌氧氨氧化反应器(ANAMMOX)的启动试验,先培养好氧硝化生物膜,然后转向厌氧环境培养厌氧氨氧化菌,经过294天成功启动反应器。在ANAMMOX稳定运行期,NH3—N的去除量∶NO2-—N的去除量∶NO3-—N的生成量为1∶1.38∶... 详细信息

在低浓度基质条件下进行厌氧氨氧化反应器(ANAMMOX)的启动试验,先培养好氧硝化生物膜,然后转向厌氧环境培养厌氧氨氧化菌,经过294天成功启动反应器。在ANAMMOX稳定运行期,NH3—N的去除量∶NO2-—N的去除量∶NO3-—N的生成量为1∶1.38∶0.4。反应器的脱氮性能随着进水TN负荷的增加而提高,氮素去除负荷最高达到0.431kg/(m3.d),并与进水TN负荷呈现良好的相关性。在上向流反应器中,NH3—N、NO2-—N浓度随水流沿滤柱高度不断降低,同时生成NO3-—N。沿水流方向至滤柱高120cm处NH3—N和NO2-—N的去除率分别达到86.7%和近99%,TN的去除率达到85.4%。CODCr也随水流不断下降,pH则沿程上升。

关键词：厌氧氨氧化低碳氮比硝化生物膜反应器启动脱氮性能

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秸秆的氨化厌氧发酵工艺优化与反应器的启动

秸秆的氨化厌氧发酵工艺优化与反应器的启动

作者：马君陕西科技大学

学位级别：硕士

随着我国人口数量增多，对粮食需求加大，农作物产量大幅度提高，致使副产物秸秆的数量也极具增加。由于农村科技水平较低，传统的处置方法不仅起不到生物质的高效利用，而且还对大气、土壤等生态系统造成一定危害。通过利用厌氧发酵技... 详细信息

随着我国人口数量增多，对粮食需求加大，农作物产量大幅度提高，致使副产物秸秆的数量也极具增加。由于农村科技水平较低，传统的处置方法不仅起不到生物质的高效利用，而且还对大气、土壤等生态系统造成一定危害。通过利用厌氧发酵技术，将农作物秸秆作为消化原料进行沼气生产，发酵后的沼渣进行简单处理后还可以作为有机生态肥料二次利用，完全能够达到无害化处理的目的，是缓解我国农村与城市用能紧张行之有效的措施。但因农作物秸秆中，具有较高的木质素成分，不易被厌氧生物菌消化代谢，导致沼气产量少，发酵效率低，从而限制了秸秆沼气产业的大规模发展。此外，在秸秆的厌氧发酵工艺中，工艺条件的选择对能否实现发酵体系的快速启动和最终的产气效果都会造成很大影响。因此，为提高秸秆的原料利用率和发酵体系的产气水平，本课题以小麦秸秆为实验材料，通过氨化预处理手段改善小麦秸秆的可降解性，研究在进行厌氧发酵时不同因素条件对产气特性的影响，并对氨化厌氧发酵工艺进行优化，最终将优化后的发酵工艺用于自行设计的厌氧反应器的启动。本论文的研究内容分为三部分：首先，研究了氨化时间对预处理效果的影响，及在不同温度、原料组分配比和发酵浓度下的氨化厌氧发酵过程，并对秸秆的氨化厌氧发酵工艺进行优化;其次，采用发酵残料作为接种物，并通过补料-分批发酵实验，研究了在不同接种量下的产气过程;最后，设计制备了立式圆柱形水浴夹层保温生物反应器，并进行反应器的发酵启动，对启动过程中的各项指标进行检测分析。实验结果表明：（1）氨化时间越长，麦秸的处理效果变好，氨化15d已可有效地破坏秸秆的纤维结构，提高秸秆中挥发性固体含量，使表面亲水性能增强;中温（35℃）、原料组分配比为秸秆：牛粪：污泥=1:0.5:0.5（干物质质量比）、发酵浓度调节到20%的氨化厌氧发酵工艺条件最优，产气效果最好。（2）发酵残料接种实验中，接种量为1:2（原料与接种物干重比）时具有较高的产气速率，产气总量最大;在间歇补料二次发酵时，发酵系统的产气性能减弱，单位秸秆TS产气率降低;并将不同添加原料组分实验的产气效果进行对比发现，补料基质中无需添加牛粪。（3）设计制备的厌氧反应器具有水浴保温层，对其进行恒温氨化厌氧发酵的启动，在40d的启动运行过程中产气稳定，累积产气量达到72422mL，平均产气率及TS产气率分别为1724.33mL/d，178.82mL/d，平均容积产气率为0.3L/(L·d);启动过程中没有发生酸败现象，40d后的COD去除率在65%左右。

关键词：生物质能源植物秸秆氨化厌氧发酵生物气反应器启动

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EGSB反应器的海水启动

EGSB反应器的海水启动

微量联氨对EGSB厌氧氨氧化反应器启动和运行的影响

“加快经济发展方式转变——环境挑战与机遇”——2011中国环境科学学会学术年会

作者：刘长发方涛徐岩齐继薇张俊新大连海洋大学海洋环境工程学院辽宁省高校近岸海洋环境科学与技术重点实验室

厌氧处理是解决含氮废水污染的重要途径。厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器作为异养反硝化脱氮系统广泛用于各种工业废水和市政府水处理,但很少用于海水废水处理。本文采用接种海水养殖系统污泥的方法启动了EGSB反应器,结果表明,当进水... 详细信息

厌氧处理是解决含氮废水污染的重要途径。厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器作为异养反硝化脱氮系统广泛用于各种工业废水和市政府水处理,但很少用于海水废水处理。本文采用接种海水养殖系统污泥的方法启动了EGSB反应器,结果表明,当进水溶解氧含量为6.54±0.17mg/L时,出水溶解氧含量为0。铵态氮、硝酸盐氮、磷酸盐磷、以COD、TOC表示的有机物体积去除率随着进水浓度增加而呈线性增加。在反应器启动后35d,铵态氮浓度和去除率分别为1.65～15.29mg/L和67.8%～96.7%、硝酸盐氮分别为2.89～13.64mg/L和55.8%～90.6%、磷酸盐磷分别为7.23～9.32mg/L和49.9%～60.3%、以COD表示的有机物分别为64～112mg/L和78.3%～89.2%、以TOC表示的有机物分别为10.7～99.2mg/L和71.6%～97.8%。总悬浮颗粒物含量随着培养时间增加而增加,并符合一级动力学C=1422.4exp(—0.0876t)(r=0.981)。

关键词： EGSB反应器反应器启动海水性能

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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造纸装备及材料 2020年第1期49卷 16-16页

作者：黎铮马兰盛欣宇刘乐德重庆交通大学国家内河航道政治工程技术研究中心重庆400074 呼图壁县水政监察大队新疆昌吉831200

文章考察了微量联氨对厌氧氨氧化反应器启动和运行的影响。分别以进水添加联氨和进水不添加联氨方式,启动并运行厌氧氨氧化反应器。结果表明,进水中添加联氨的反应器启动时间为54d,氨氮去除率、亚硝态氮去除率及总氮去除率为88%、91%及8... 详细信息

文章考察了微量联氨对厌氧氨氧化反应器启动和运行的影响。分别以进水添加联氨和进水不添加联氨方式,启动并运行厌氧氨氧化反应器。结果表明,进水中添加联氨的反应器启动时间为54d,氨氮去除率、亚硝态氮去除率及总氮去除率为88%、91%及82%,总氮去除速率为1.01kg·N/(m3·d),NH4+-N的去除量:NO2--N的去除量:NO3--N的生成量的比值约等于1∶1.20∶0.18。在进水NH4+-N浓度为21~155mgN/L,进水NO2--N浓度为21~147mgN/L,添加联氨质量浓度为0.35±0.05mg·L-1时,会抑制厌氧氨氧化。在进水NH4+-N浓度为155~206mgN/L,进水NO2--N浓度为21~220mgN/L,添加联氨质量浓度为0.92~1.58mg·L-1时,会提升厌氧氨氧化活性。进水NO2--N浓度为124.8mgN/L会抑制厌氧氨氧化。

关键词：联氨厌氧氨氧化反应器启动

UASB反应器处理高浓度核苷酸废水的启动特性及污泥颗粒化研究

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UASB反应器处理高浓度核苷酸废水的启动特性及污泥颗粒化研究

作者：李方志华南理工大学

学位级别：硕士

核苷类药物的生产是我国生物制药产业未来发展的重要方向。核苷酸类原料药的生产过程中会排出大量高浓度有机废水,随着我国节能减排工作的进一步推进,以及发酵类制药工业水污染物排放标准的实施,核苷类制药废水高效处理工艺的开发成为... 详细信息

核苷类药物的生产是我国生物制药产业未来发展的重要方向。核苷酸类原料药的生产过程中会排出大量高浓度有机废水,随着我国节能减排工作的进一步推进,以及发酵类制药工业水污染物排放标准的实施,核苷类制药废水高效处理工艺的开发成为产业发展的重要任务。核苷酸类制药废水具有组分复杂、含有大量溶解性有机物、SS含量高、含盐量高等特点。厌氧生物法由于具有能耗少、效率高、成本低、无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。当前厌氧技术处理核苷酸废水主要存在的问题包括污泥上浮严重、沉降性能差,从而导致出水水质差。针对上述问题,本文旨在采取有效手段维持反应器的高容积负荷和处理效率、提升污泥的沉降性能,避免飘泥现象的发生。本论文以广东省某生物制药公司的肌苷、鸟苷生产基地所产生的高浓度核苷酸废水为研究对象,通过改变进水浓度、负荷提高方式、投加二价阳离子、添加惰性载体等方法,研究了反应器的启动及颗粒污泥的形成特性。探索反应器启动和污泥颗粒化的优化操作条件,进一步改善UASB反应器的运行状况,从而指导实际生产。得到主要结论如下: 采用UASB反应器处理高浓度核苷酸类废水是可行的,采用逐步提高进水浓度的方式提高负荷,经过109 d的驯化,当进水COD为112301280 mg/L、容积负荷为3.22 kgCOD/(m·d)、HRT为3.5 d时,出水COD为2048180 mg/L,COD去除率在80%以上。随着水力负荷的增加,粒径大于0.3 mm的颗粒污泥逐渐增,比例增加到13.61%,粒径大于0.3 mm污泥的平均沉降速率为22.046.73 m/h,沉降性能较好,能有效减少飘泥现象的发生。不同提高负荷方式的实验结果表明,采用低浓度进水,减少HRT的方式来提高负荷启动反应器比采用提高进水浓度的方式好。反应器的容积负荷和出水水质更好,污泥的颗粒化程度更高。启动结束时,在稳定运行条件下,低浓度启动反应器容积负荷提高了约20%;粒径大于0.3 mm的颗粒污泥量提高了59%;产气量提高了28%。但是,提高负荷方式不同对废水颗粒污泥的沉降速率影响不显著。为了达到维持反应器中高生物量、提高絮状污泥和颗粒污泥的沉降速率的目标,研究了投加二价阳离子对反应器启动和污泥颗粒化的影响,结果表明,向反应器中投加Ca和Mg可缩短污泥驯化时间,能使反应器在更高的容积负荷条件下运行。投加了Ca和Mg的反应器的最大容积负荷提高了17%;反应器启动时间加快了7%左右;VSS分别高出25%和45%,VSS/TSS分别提高了15%和21%;粒径大于0.3 mm和大于0.5 mm的颗粒污泥的比例提高了1.3和1.7倍,污泥颗粒化程度较好,产气量提高了38%和48%;能提高絮状污泥的沉降速率,其中粒径小于0.1 mm的絮状污泥沉降速率分别提高了63%和52%,Zeta电位值分别保持在-4.28 mV和-4.44 mV左右,处于易聚集和沉降的电位范围之内。但是,如果反应器启动过程中投加的阳离子过量,易使污泥絮体气浮,污泥被洗出。为了达到反应器快速启动和加速颗粒污泥形成的目标,研究了在反应器中填充惰性载体对反应器启动及污泥颗粒化的影响,结果表明,在UASB反应器的启动过程中投加粉末活性炭,可以明显地提高反应器的有机负荷,加速污泥的颗粒化。投加粉末活性炭的UASB反应器达到稳定运行的时间比未投加粉末活性炭的UASB反应器减少了约16%,有机负荷提高了20%,VSS和VSS/TSS分别提高了60%和15%,产气量提高了38%。并且,投加惰性载体能有效提高反应器中的污泥颗粒化,粒径区间为0.2.45 mm的污泥粒径百分比高出14%,粒径区间为大于0.45 mm污泥粒径百分比高出82%;区间为0.2.45 mm的污泥沉降速率高出22%,粒径区间为大于0.45 mm污泥沉降速率高出17%。采用添加惰性载体的方法可以有效缩短反应器启动时间、使反应器获得更高的容积负荷并能大大提高反应器颗粒污泥的粒径。

关键词： UASB反应器高浓度核苷酸废水污泥颗粒化反应器启动