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关键词： 生物反应器   降解   含油污泥   三相流场   最佳工作参数  

摘要： 为提高生物反应器法处理含油污泥的降解效率,对生物反应器内铜绿假单胞菌NY3降解含油污泥的工艺过程进行研究.建立了生物反应器内气-液-固三相流场动力学模型和群体平衡模型(PBM),结合FLUENT软件对反应器内气泡直径分布和搅拌转速进行仿真.研究发现,直径在6mm以下的气泡占比为85%,能有效增加反应体系溶解氧浓度,并模拟出反应器最佳离底悬浮转速为150r/min.利用氧守恒原理建立了曝气速率随时间的变化关系模型,并通过设计实验确定最佳接菌量为15.23%,温度为32.56℃,指导最终降解过程的工艺参数选择.通过设定最佳工作参数值,用多功能生物反应器对6kg含油污泥进行降解实验,反应9d后石油烃降解率高达86.20%,含油率为1.46%.研究结果表明,生物反应器法降解含油污泥周期短、效率高,为处理含油污泥提供了一种有效可靠的新途径.

关键词： 硫自养   锑酸盐   水力停留时间(HRT)   硫歧化反应   沉淀分析表征  

摘要： 为了探究硫自养生物过程对水中锑酸盐的去除效能,建立升流式硫自养固定床生物反应器,考察水力停留时间(HRT)对Sb(Ⅴ)和总Sb去除性能的影响,监测分析出水pH值、碱度消耗量变化规律和含硫副产物的产生趋势,利用扫描电镜和拉曼光谱分析表征推测反应机理.结果表明:(1)当进水锑酸盐Sb(Ⅴ)浓度为(1028.07±43.39)μg·L^(-1),HRT为8 h时,经过10~15 d的适应期,反应器对Sb(Ⅴ)去除率可达到94.37%±0.57%,总Sb去除率为47.03%±1.54%,当HRT由8 h缩短为6 h时,反应器对Sb(Ⅴ)去除率可达到90.60%±1.09%,总Sb去除率为12.79%±1.65%.(2)反应器出水硫酸盐超过理论值,表明有硫歧化反应发生,当HRT由8 h缩短为6 h时,碱度消耗量下降至(66.83±6.31)mg·L^(-1),对应pH值降低至7.29±0.09;出水SO_(4)^(2-)浓度出现大幅下降,SO_(4)^(2-)增量由(80.02±1.62)mg·L^(-1)降低至(63.77±1.78)mg·L^(-1),并在20 d后达到稳定.(3)扫描电镜结果表明反应器内球菌和短杆菌数量逐渐增多;拉曼光谱分析结果表明,反应器内沉淀产物为Sb_(2)S_(3)和零价硫的混合物,推测反应机理为锑酸盐在微生物的作用下发生硫自养还原反应,被转化为亚锑酸盐Sb(Ⅲ),而后Sb(Ⅲ)与硫歧化反应产生的S^(2-)生成沉淀Sb_(2)S_(3),从而实现Sb(Ⅴ)的高效还原和总锑的有效去除.研究显示,硫自养生物去除锑酸盐过程受到HRT变化的影响,出水SO_(4)^(2-)超过理论值,硫歧化反应与反应机理密切相关.

关键词： Anaerobic membrane bioreactor   Secondary treatment   Industrial wastewater   Membrane fouling   Intermittent circulation   Energy requirement  

摘要： Anaerobic membrane bioreactor (AnMBR) was employed as a secondary treatment unit for anaerobically treated wastewater from a full-scale digester of a fish canning factory. A lab-scale hollow fiber membrane AnMBR was operated at various intermittent liquid circulation (ILC) levels using granular activated carbon (GAC) as a moving media within the reactor, at a hydraulic retention time of 8 h. The experiment was aimed to investigate the effect of ILC with ON/OFF time-interval ratios of 15/15, 30/15, 45/15 (minute/minute) versus continuous circulation. Results showed that all reactors achieved chemical oxygen demand (COD) removal above 84% while nitrogen removals of only 31.5e41.5% were attained without biological nitrification/denitrification. The overall membrane fouling rate, a change of trans membrane pressure over time, was effectively controlled in higher ILC conditions, i.e., 21.6, 10.5, 7.2 and 3.6 mbar/day at 15/15, 30/15, 45/15 ILC and continuous liquid circulation, respectively. Analyses of resistance revealed that a larger contribution by cake layer formation was found at higher ILC which was related to its morphology by SEM. Finally, the energy requirement and COD removal efficiency were compared against the activated sludge process currently used at the canning factory. The analysis suggests a sizable energy saving with the anaerobic membrane process.(c) 2021 Elsevier Ltd. All rights reserved.

关键词： 生物反应器   白细胞介素-12   工艺放大  

摘要： 目的 利用WAVE25生物反应器进行白细胞介素-12(interleukin-12,IL-12)表达的工艺放大,为后期的大规模工业化生产提供参考。方法 采用BIOSTAT B 10 L生物反应器和GE WAVE25 50 L生物反应器进行IL-12表达的工艺放大,依据细胞活率、密度、pH及葡萄糖、乳酸、铵根离子、谷氨酰胺等生长代谢参数对工艺放大过程中间控制进行监测,依据SDS-PAGE、蛋白产量、等电点、肽图等理化检测指标对表达产物进行初步质量检测和鉴定。结果 工艺放大前后中间过程控制参数变化曲线及表达产物的质量指标均一致,各参数均在质量标准范围内。结论 该表达工艺可从BIOSTAT B 10 L生物反应器到GE WAVE25 50 L稳健放大,为后续更大规模的工业化生产提供了参考。

关键词： 曝气强度   低C/N废水   膜序批式反应器   脱氮  

摘要： 以农村实际低C/N废水为考察对象,构建膜序批式反应器(MSBR),探究了不同曝气强度(AI)对MSBR处理效能的影响。结果表明,AI显著影响MSBR处理低C/N废水的效能。当AI在1.0~5.0 m^(3)/(m^(2)·h)范围内时,AI 对化学需氧量(COD)的去除影响不明显,COD去除效率均在 89.5%~92.6%,可能与农村污水低 C/N 相关。然而,AI显著影响MSBR 对氮和磷的去除。AI 由 1.0~2.0 m^(3)/(m^(2)·h)提高至 3.0~4.0 m^(3)/(m^(2)·h),NH_(4)^(+)-N 去除效率由 81.6%~85.9% 提高至92.6%~94.1%,而进一步提高 AI 至 4.0~5.0 m^(3)/(m^(2)·h),NH 去除效率下降至 89.5%~91.2%。高曝气强度强化微生物内源呼吸,抑制微生物活性。适当提高AI利于提高好氧末期NO_(3)^(-)-N 的浓度,并强化后续反硝化,而高强度曝气降低 NO_(3)^(-)-N的去除。MSBR除磷的最佳AI为3.0~4.0 m^(3)/(m^(2)·h),溶解性正磷酸盐(SOP)的去除效率为 97.5%~98.9%。

关键词： 膜生物反应器   亚甲基蓝   刚果红   去除效果   活性污泥   膜污染  

摘要： 为了考察染料类型对膜生物反应器(MBR)处理性能的影响,在相同的染料浓度条件下,探究了阳离子染料MB和阴离子染料CR对MBR去除效果、活性污泥特性及膜污染的影响。结果表明,MBR对亚甲基蓝印染废水中的COD、NH^(+)_(4)-N和亚甲基蓝的去除率分别为83.07%、25.11%和52.26%,均低于处理刚果红印染废水中的相应污染物去除率(88.93%、87.44%和92.39%)。前者系统中污泥代谢产物为71.43 mg·g^(−1),高于后者的35.22 mg·g^(−1),且D_(50)为110.9μm,导致系统分别在第10和17天的TMP达到清洗压力。扫描电子显微镜、阻力分析和红外光谱表征结果表明,处理亚甲基蓝印染废水的MBR滤饼层较厚(137μm),膜孔阻力较大(9.01%),污染物主要成分为多糖和蛋白质。

关键词： 生物除磷   A^(2)O工艺   聚磷菌   膜生物反应器   膜污染  

摘要： 随着污水排放标准日益严格,生物除磷工艺结合膜生物反应器的研究越来越广泛。介绍了膜生物反应器强化生物除磷污水处理工艺的研究进展,着重分析了膜生物反应器对生物除磷工艺的强化作用,以及除磷效果与膜污染的影响因素,并对本工艺的研究发展进行了展望。

关键词： 泥浆生物反应器   土壤污染   好氧   厌氧   难降解有机物  

摘要： 泥浆生物反应器技术可用于极端环境、高浓度污染土壤的修复,相比于其他生物修复技术具有处理效率高和环境条件易控制等优势。介绍了泥浆生物反应器对多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、五氯酚(PCP)和总石油烃(TPH)等难降解有机物的处理效果,比较了污染物特性、降解途径、水土比和运行条件(pH、温度、溶氧量等)等因素对污染物去除效果的影响,综述了该技术的相关工艺、工程案例及应用成本。由于泥浆生物反应器综合应用成本较高、微生物修复过程复杂,目前国内的相关研究大多在实验室条件下进行。未来需进一步提升反应器修复效率,降低应用成本,推动泥浆生物反应器技术在国内的产业化应用。

关键词： 多段式膜生物反应器   高盐废水   生化处理  

摘要： 接种活性污泥启动多段式膜生物反应器后,在培养过程中添加20%(质量分数)的富含耐盐菌的活性污泥加速其启动过程,并考察其挂膜效果。经过10 d的驯化后,反应器内MLSS基本稳定在5000 mg/L左右,同时MLVSS/MLSS也基本稳定在0.55左右。结合反应器内EPS和PN/PS的变化,基本可认为反应器在短时间内成功启动。启动成功后的膜生物反应器在2%的盐度下对COD、TIN及TP的去除率可达到90%、95%和90%以上,对高盐废水表现出极强的耐受性。本工艺表现出较好的工程化应用前景,该研究也为高盐废水的生化处理提供了理论支持。

关键词： 正渗透膜生物反应器   耦合工艺   盐累积  

摘要： 正渗透膜生物反应器(OMBR)以其运行能耗低,污染程度轻,纯水回收率高等优势,被认为是最具研究前景的再生水直接饮用技术,近年来得到广泛研究,应用领域主要集中在海水淡化和废水处理。通过对OMBR的原理、类型和应用等方面进行归纳,分析了OMBR技术应用中的制约因素,阐述了MF/UF-OMBR,An-OMBR,BF-OMBR,BES-OMBR,OMBR-ED和Bacillus-OMBR-MD等耦合工艺在污水处理与回用资源化方向的应用现状,同时指出了目前实验研究的不足;最后展望了OMBR工艺在水处理和能源回收的应用前景,认为优化反应器HRT/SRT参数,开发高效低耗的汲取液再利用技术是今后的研究方向。