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sbr工艺处理高浓度废机油加工回收废水的试验研究

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工业水处理 2022年第2期42卷 95-103页

作者：王宁边德军赵乐欣莫文锋聂泽兵艾胜书长春工程学院吉林省城市污水处理重点实验室吉林长春130012 杭州市城乡建设设计院股份有限公司浙江杭州310000 东北师范大学吉林省城市污水处理与水质保障科技创新中心吉林长春130117

针对COD高达2×10^(5)mg/L的4S店汽车发动机废机油加工回收废水,试验采用不同方式稀释废水研究其生化处理效果。4种稀释方式分别为自来水稀释、实验室sbr生化池出水稀释、本反应器出水50%回用稀释、本反应器出水75%回用稀释。结果表明,... 详细信息

针对COD高达2×10^(5)mg/L的4S店汽车发动机废机油加工回收废水,试验采用不同方式稀释废水研究其生化处理效果。4种稀释方式分别为自来水稀释、实验室sbr生化池出水稀释、本反应器出水50%回用稀释、本反应器出水75%回用稀释。结果表明,实验室sbr生化池出水稀释方式能稳定且有效地降解这种难处理的机油废水,COD、NH_(4)^(+)-N、TN平均去除率分别为96.54%、88.72%、79.53%。同时,实验室sbr生化池出水稀释方式的微生物菌群中利于脱氮的α-Proteobacteria纲和促进EPS分泌的Candidatus-Competibacter属丰度高于其他3种方式,表明生化出水稀释的方式在一定程度上可改善机油废水的生化降解特性,使其能够通过sbr工艺进行生化处理,且处理成本低廉,易于实现。试验结果为废机油加工回收废水的处理提供了一条可行的生化处理途径。

关键词：机油废水难降解有机物 sbr工艺污泥特性微生物菌群

sbr工艺+改性粉煤灰处理高盐稀土废水的研究

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SBR工艺+改性粉煤灰处理高盐稀土废水的研究

作者：王澜南昌大学

学位级别：硕士

近年来,国内外对稀土资源的需求量不断增加,加速了稀土开采与冶炼,稀土产业规模迅速增长,由此产生了大量的高盐稀土废水。无机盐、氨氮(NH-N)和化学需氧量(COD)浓度高、水质波动范围大等特点给高盐稀土废水处理带来了难题。sbr(Sequenci... 详细信息

近年来,国内外对稀土资源的需求量不断增加,加速了稀土开采与冶炼,稀土产业规模迅速增长,由此产生了大量的高盐稀土废水。无机盐、氨氮(NH-N)和化学需氧量(COD)浓度高、水质波动范围大等特点给高盐稀土废水处理带来了难题。sbr(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)工艺具有处理效率高、成本低等优点,被广泛应用于城市生活污水和工业废水处理。但其污染物去除效率高度依赖于系统微生物群落的结构和功能,微生物群落容易受到系统环境盐分变化所带来的不利影响,因此驯化出耐盐的活性污泥是用sbr处理高盐稀土废水的关键。此外,降低无机盐浓度也是高盐废水处理的重要环节。粉煤灰被广泛用作废水处理中的吸附材料,但普通粉煤灰吸附量较低,难以对污染物有较高的去除率,通过改性,能增大普通粉煤灰比表面积,增加吸附位点。因此若能将粉煤灰改性,与其他物质结合,可望增强其吸附能力。基于前期研究基础,本研究一方面拟采用sbr工艺处理高盐稀土废水,对装置内的活性污泥进行耐盐驯化,分析研究驯化期间活性污泥对COD、NH-N、总氮(TN)、亚硝态氮(NO-N)、硝态氮(NO-N)的去除性能及污泥自身沉降性能的变化,并采用16s r RNA高通量测序技术分析0、6、12、15 g/L等不同盐分梯度下的污泥微生物群落关系;另一方面利用改性粉煤灰对含盐废水中的Cl进行吸附。实验分别通过酸改性、碱改性、盐改性、联合改性四种改性方法对普通粉煤灰进行改性,对比最佳改性方法,并通过改变p H、质量与温度等因素研究环境因子对改性粉煤灰吸附容量的影响。主要研究结果如下:(1)耐盐污泥驯化实验持续时间76 d,期间活性污泥的SVI值呈先减后增的变化趋势,但整体上始终保持在50～120 m L/g的范围内,因此活性污泥沉降性能受盐分的影响不大;COD、NH-N去除率由驯化初期63.75%、54.01%上升至驯化结束时的94.81%、99.13%,而TN的出水浓度则从34.39mg/L降到4.84mg/L,期间污染物去除率有所下降,盐分对微生物的降解过程有抑制作用,但经过恢复可以重新达到良好的去除性能。出水NO-N与NO-N浓度都出现逆转式的变化:驯化前期,系统中硝化作用占据主要脱氮功能,因此出水NO-N偏高,导致相应总氮出水浓度也较高;驯化后期,污泥硝化作用受到抑制,反硝化占据主要优势。系统中的出水NO-N与NO-N浓度均达到最低。且发现污泥对盐度冲击的恢复时间随着盐分的增长而延长。(2)显微镜镜检和扫描电镜结果表明盐分的添加会抑制微生物的生长,且会导致菌胶团解体、污泥结构分散;对四个样品在界、门、纲、目、科、属、种的分类操作单元(OTU)进行聚类,共得到2界、31门,79纲,186目,313科,534属,594种。盐分为6g/L时各个分类水平中的微生物类群数分布最多,15g/L微生物类群数分布最少;样品的Alpha多样性指数呈先升后降的趋势,表明活性污泥的物种多样性随驯化过程先增加后减少。(3)微生物群落分析结果显示:主要优势门为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),相对丰度随着盐分的增加不断上升,分别由41.11%和1.813%上升至65.37%和20.99%;优势菌属主要有陶厄氏菌属(Thauera)、红环菌目(Rhodocyclaceae)、红杆菌属(Rhodobacteraceeae)、绿菌属(Chlorobacterium)随着盐分的增加整体上不断上升,由初期相对丰度0.17%、1.89%、0.18%、0.15%,上升至驯化末期35.78%、8.32%和4.67%、6.44%。(4)酸浸后掺杂氧化钙(Ca O)、过氧化氢(HO)联合焙烧改性粉煤灰吸附效果最佳,吸附容量为41.55mg/g。并通过单因素实验探究了影响改性粉煤灰吸附性能的影响因素,结果表明:当p H为6时,Cl的去除效果最好;当改性粉煤灰投加量为25g/L时,对氯离子的去除达到最大利用化;当吸附时间为3h时,改性粉煤灰对氯离子吸附基本达到平衡。(5)运用扫描电镜、红外线吸收光谱、X射线衍射、比表面积分析等技术,揭示粉煤灰改性前后性质变化及其吸附机理:经过改性,粉煤灰中的Si-O键和Al-O键被打开,形成了Si OAlO等稳定物质。粉煤灰吸附位点增加,孔隙增大,粒径减小,比表面积增加,吸附性能得以提高;吸附动力学拟合结果表示改性粉煤灰吸附Cl符合拟二级动力学模型。

关键词：高盐稀土废水 sbr工艺耐盐污泥粉煤灰改性吸附

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磁化活性污泥强化sbr工艺性能的实验研究

水处理技术 2022年第5期48卷 119-122页

作者：赵鹏程张振家郭一令周友元青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266033 上海交通大学上海200000 深圳市长隆科技有限公司广东深圳518116

通过向传统sbr反应器中投加适当的强磁性粉末(Fe_(3)O_(4))以强化活性污泥沉淀性能、降低污泥负荷,实现了反应器内污水处理效果的增强。实验结果表明:投加的磁粉粒度为30 nm,磁粉浓度为2000 mg/L时,整体优于传统sbr法,期间COD、NH_(4)^(... 详细信息

通过向传统sbr反应器中投加适当的强磁性粉末(Fe_(3)O_(4))以强化活性污泥沉淀性能、降低污泥负荷,实现了反应器内污水处理效果的增强。实验结果表明:投加的磁粉粒度为30 nm,磁粉浓度为2000 mg/L时,整体优于传统sbr法,期间COD、NH_(4)^(+)-N、TP的平均去除率分别为98.51%、95.27%、83.90%;磁粉加入后,提高了污泥浓度,即使SV_(30)达到70%以上,MLSS达到9500 mg/L左右时,在处理高浓度的食堂淘米污水条件下,反应器也可以正常运行;实验期间3种工况均对COD、NH_(4)^(+)-N去除效果较好,对TP、TN去除率也能达到70%左右。

关键词：磁粉磁化活性污泥 sbr工艺

悬浮填料强化sbr工艺处理高校园区生活污水实验研究

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应用化工 2022年第5期51卷 1319-1323页

作者：吴延虎王勇康李想刘秉涛华北水利水电大学环境与市政工程学院河南郑州450011

高校园区排放的生活污水可生化性好,但COD、总氮含量高,且选择处理工艺时需考虑用地紧张的情况。采用悬浮填料辅助强化序批式活性污泥法(sbr)工艺处理高校园区学生生活区的实际生活污水。结果表明,悬浮填料辅助强化sbr工艺具有较强脱氮... 详细信息

高校园区排放的生活污水可生化性好,但COD、总氮含量高,且选择处理工艺时需考虑用地紧张的情况。采用悬浮填料辅助强化序批式活性污泥法(sbr)工艺处理高校园区学生生活区的实际生活污水。结果表明,悬浮填料辅助强化sbr工艺具有较强脱氮除磷能力,装置运行稳定,对水质的变化具有较强的抗冲击负荷能力,且能保持较稳定的出水水质。最佳工艺运行条件为:水力停留时间(HRT)为12 h,反应器厌氧段4 h,好氧段时长4 h,缺氧段时长2 h。在最佳工艺运行条件下,出水COD质量浓度平均值由160 mg/L降低至37.5 mg/L,NH+4-N质量浓度由18 mg/L降低至1.3~4.4 mg/L,TN质量浓度降低至14.9~17 mg/L,TP质量浓度由2.2 mg/L降低至0.3 mg/L以下,SV降至40%~50%,SVI值也降低至70~80 mL/g,SS、动植物油类分别为6.0 mg/L和0.2 mg/L。Bacteroidetes、Proteobacteria、Chloroflexi和Sphingolipids是悬浮填料辅助强化sbr工艺处理实际生活污水同步脱氮除磷的优势菌群。

关键词：生活污水悬浮填料 sbr工艺 HRT

改良sbr工艺处理分散式农村生活污水效能研究

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工业水处理 2023年第11期43卷 167-172页

作者：张鼎强蔡天洲杨帆刘张静刘待成张霞恽云波郭勇李果罗森杨超德汶环保科技有限公司四川成都610073 中国石油四川石化有限责任公司四川成都611930 四川大学化学工程学院四川成都610207

针对农村生活污水处理高效率、低能耗等要求,分别通过集成式气提装置、集成水泵+气泵两种方式,将传统sbr工艺进行改进,应用于农村生活污水处理,并考察了其对污染物的去除效能。结果表明,在处理量不超过1.0 m^(3)/d的条件下,两种改良sbr... 详细信息

针对农村生活污水处理高效率、低能耗等要求,分别通过集成式气提装置、集成水泵+气泵两种方式,将传统sbr工艺进行改进,应用于农村生活污水处理,并考察了其对污染物的去除效能。结果表明,在处理量不超过1.0 m^(3)/d的条件下,两种改良sbr工艺均可实现对农村生活污水的高效处理,处理后出水NH_(3)-N、TN及TP等指标能够稳定达到四川省《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB 51/2626—2019)的一级标准,出水COD_(Cr)稳定达到其三级标准。相较于以气泵和水泵为主体的Ⅱ型设备,以气提装置为主体的Ⅰ型设备在污染物去除潜力和节能等方面更具优势,运行及维护费用低,具有推广应用价值。

关键词：农村生活污水 sbr工艺低能耗

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sbr工艺的发展类型及其应用特性

中国给水排水 2002年第7期18卷 23-26页

作者：王凯军宋英豪北京市环境保护科学研究院北京100037

对各种类型sbr工艺的发展和应用进行了综述 ,分析了其发展演变情况 ,归纳了经典及新型sbr工艺的特点。

关键词：污水处理 sbr工艺 ICEAS工艺 CASS工艺 UNITANK工艺

盐度对悬浮填料式sbr工艺处理性能及微生物群落的影响

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工业水处理 2023年第3期43卷 150-157页

作者：吴亮杨英李卫华程晓蕾程志龙周语桐张田田安徽建筑大学环境与能源工程学院安徽合肥230601

为探究不同盐度对悬浮填料式sbr工艺处理性能以及悬浮填料上附着微生物群落结构的影响,在进水盐度为0、5、10、15 g/L的4个梯度下,对sbr1(对照组,不添加填料)和sbr2(添加30%有效容积的悬浮填料式sbr工艺)2组工艺的COD和NH_(4)^(+)-N去... 详细信息

为探究不同盐度对悬浮填料式sbr工艺处理性能以及悬浮填料上附着微生物群落结构的影响,在进水盐度为0、5、10、15 g/L的4个梯度下,对sbr1(对照组,不添加填料)和sbr2(添加30%有效容积的悬浮填料式sbr工艺)2组工艺的COD和NH_(4)^(+)-N去除性能进行研究,并采用16S rRNA高通量测序技术分析了悬浮填料中微生物的群落特征。实验结果表明:当盐度从0增加至15 g/L时,sbr1系统COD和NH_(4)^(+)-N平均去除率分别从92.6%、92.5%降至64.7%、68.2%,sbr2则是从96.0%、94.2%降至67.8%、73.8%,2个系统COD、NH_(4)^(+)-N的平均去除率均受到盐度影响而下降,且相比于COD,系统对NH_(4)^(+)-N的降解效果更好,此外,sbr2系统对COD、NH_(4)^(+)-N的去除效果始终强于sbr1系统;悬浮填料上附着微生物中主要优势门为变形菌门和拟杆菌门,其相对丰度维持在77%以上;Epsilonbac-teraeota的丰富度随着盐度的升高呈明显的上升趋势;随着盐度的增加,悬浮填料上微生物的群落多样性逐渐减少,但在中间盐度(5 g/L)时微生物的丰富度会增加。研究从微生物群落特征的角度,探讨了盐度渐增对微生物群落结构和多样性的影响,可为高盐胁迫下悬浮填料式sbr系统中COD和NH_(4)^(+)-N的去除机制研究提供参考。

关键词：悬浮填料 sbr工艺盐度多样性丰富度

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sbr工艺抗突发性油污染事故的能力

哈尔滨工业大学学报 2010年第6期42卷 899-903页

作者：张光宇陈志强吴昌永周利祁佩时温沁雪哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨150090 青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266033

为了考察石油进入sbr工艺城市污水厂后对污水厂造成的影响,选择石油产品同城市污水处理常用的sbr工艺为对象,并通过试验验证了利用污水厂强化去除油污染的可行性,从而为运用sbr工艺处理突发性石油污染提供决策参考和科学依据.试验结果表... 详细信息

为了考察石油进入sbr工艺城市污水厂后对污水厂造成的影响,选择石油产品同城市污水处理常用的sbr工艺为对象,并通过试验验证了利用污水厂强化去除油污染的可行性,从而为运用sbr工艺处理突发性石油污染提供决策参考和科学依据.试验结果表明:sbr工艺可以有效抵抗50mg/L含量的石油污染冲击,有机物、氮和油含量均可实现达标排放;在100mg/L与200mg/L含量的石油污染冲击下,出水COD和石油含量等重要指标出现超出国家标准情况,需结合其他手段进行强化处理.sbr工艺可承受一定程度的石油污染冲击,其除油主要是通过污泥的吸附作用.

关键词：石油 sbr工艺突发性污染应急处理

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砷对sbr工艺治理磺胺甲恶唑废水的影响

砷对SBR工艺治理磺胺甲恶唑废水的影响

作者：康鹏飞郑州大学

学位级别：硕士

抗生素及其抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在环境中的迁移转化是近年来环境领域的研究热点之一。以序批式活性污泥法(Sequencing batch reactor,sbr)为代表的活性污泥工艺在抗生素废水治理领域已经得到了广泛应用。实际处... 详细信息

抗生素及其抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在环境中的迁移转化是近年来环境领域的研究热点之一。以序批式活性污泥法(Sequencing batch reactor,sbr)为代表的活性污泥工艺在抗生素废水治理领域已经得到了广泛应用。实际处理中,大多研究仅关注了抗生素一类污染物对sbr工艺的影响以及sbr工艺对抗生素的去除。然而,由于磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)和有机砷制剂作为饲料添加剂的大量使用,实际养殖废水可能同时含有高浓度SMX和有机砷代谢物(包括无机砷As(III),As(V)等)。相关研究表明,sbr工艺会受到砷和SMX暴露的影响,并且砷还可以刺激细菌对抗生素产生耐药性,砷的存在很有可能对sbr工艺治理抗生素废水的过程产生影响。但是,很少有这方面的研究报道。因此,本研究设置两组平行的sbr反应装置,在同时加入SMX的条件下,其中一组(实验组)单独加入砷从而分析砷对SMX废水治理过程中sbr系统稳定性的影响;在此基础上探究了砷对系统去除SMX性能及机制的影响;最后针对实际废水中抗生素浓度波动问题,评估了砷对sbr工艺耐受不同浓度SMX能力的影响,主要研究结论如下:(1)通过检测sbr工艺污泥特性、去除性能、污泥活性的变化,对比分析污泥微生物群落结构差异,考察了砷对治理SMX废水时sbr系统稳定性的影响。结果表明,当砷浓度在0.5mg/L时,sbr系统中污泥形态保持稳定,污泥沉降性较好。砷减弱了SMX对污泥生长的抑制作用,刺激胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,EPS)含量从11.95 mg/g MLSS提升至48.87mg/g MLSS。短期运行时,添加砷显著(psbr工艺在处理SMX污染时微生物群落结构的长期稳定。(2)对比两反应器中活性污泥对SMX的去除量和微生物群落差异,分析反应器中SMX的吸附机理和降解机理,深入探究了砷对sbr工艺去除SMX性能及机制的影响,并进行了数据拟合。结果表明,活性污泥主要依靠化学吸附去除SMX,吸附行为更趋近于单层吸附。EPS中的色氨酸样蛋白和富里酸类物质是活性污泥吸附SMX时的关键组分。据推测砷会占据部分SMX的吸附位点,导致活性污泥对SMX的最大吸附容量从1.7251±0.0054 mg/g MLSS降至0.7639±0.0121 mg/g MLSS。砷的存在没有改变SMX的生物降解途径,检测到SMX的中间降解产物为3-氨基-5-甲基异恶唑,4-氨基-2-丁醇,苯磺酸等,最终SMX降解率基本达到100%。Defluviicoccus、Azoarcus、Thauera、norank-f-env.OPS-17、Candidatus-Competibacter、Nitrospira、norank-f-norank-o-Kapabacteriales、unclassified-f-Chromatiaceae在SMX生物降解中起重要作用。(3)通过逐步提高SMX浓度,评估了砷对sbr工艺耐受不同浓度SMX能力的影响。砷增强了sbr工艺对SMX的耐受能力,在不同浓度的SMX胁迫下,砷的存在使sbr系统污泥浓度由5223 mg/L稳定提升至7832 mg/L,SVI基本稳定在37±1 m L/g,COD和NH-N去除性能不受抑制(去除率分别为96.80±1.77%和97.73±1.99%)。砷的存在改变了sbr的微生物群落结构,砷引起的抗性基因传播为SMX耐受及降解细菌提供了有利环境,增强了SMX耐受或降解细菌的筛选,导致微生物群落多样性降低。砷提高了活性污泥中SMX耐受菌(Defluviicoccus、Chloronema、Thauera等共22种)以及降解菌(Amaricoccus、Azoarcus、Nitrospira等共10种)的总相对丰度(分别为90.35%和64.60%),使sbr工艺获得了更强的SMX降解及耐受能力。本研究表明砷干扰了活性污泥对SMX的吸附过程,提高了sbr工艺治理磺胺甲恶唑废水时的系统稳定性,增强了sbr工艺对不同浓度SMX的耐受能力。因此,使用sbr工艺处理含有抗生素和重金属等不同污染物的实际废水时需要

关键词：磺胺甲恶唑(SMX) 砷 sbr工艺稳定性去除机理耐受能力