国家高技术研究发展计划(2006AA06Z332)
- 作品数：35 被引量：467H指数：16
- 相关作者：郑平唐崇俭蔡靖陈建伟金仁村更多>>
- 相关机构：浙江大学杭州师范大学浙江省环境监测中心更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金浙江省科技攻关计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程生物学化学工程轻工技术与工程更多>>
- Anammox反应器运行稳定性及其机理研究被引量：14
- 2009年
- 采用模拟废水研究了厌氧氨氧化UBF的运行性能。结果表明,在高负荷工况下,厌氧氨氧化反应器的稳定性较差。当容积负荷超过反应器的最大转化潜能时,反应器性能恶化。厌氧氨氧化反应是致碱反应,引起反应器内pH值长期维持在8.50~9.05,超出了厌氧氨氧化菌生长的最适pH范围(6.70~8.30),直接抑制厌氧氨氧化菌的生长和代谢,导致厌氧氨氧化反应器失稳。pH值过高引起反应器内游离亚硝酸浓度(FNA)降低至(1.9±4.3)×10-5^(2.2±2.5)×10-5mg.L-1,低于Anammox菌FNA半速率常数(KS,FNA),会造成亚硝酸"饥饿"。pH升高还可引起游离氨浓度(free ammonia,FA)升高至178.1 mg.L-1,超过了Anammox菌FA半抑制常数KI,FA,严重抑制Anammox菌的生长和代谢,并加剧反应器性能恶化以致失稳并且不能自行恢复。反应器性能失稳后,应及时用清水从反应器内洗出残余基质,反应器功能可快速恢复。
- 唐崇俭郑平金仁村陈建伟
- 关键词：厌氧氨氧化稳定性游离亚硝酸
- 亚硝酸盐型同步厌氧生物脱氮除硫工艺的运行性能被引量：8
- 2009年
- 采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器研究了亚硝酸盐型同步厌氧生物脱氮除硫工艺的性能。该工艺具有很高的硫化物和亚硝酸盐转化潜能,最大容积硫化物去除率和容积硝酸盐去除率分别为13.4kg/(m3·d)和2.3kg/(m3·d);所能耐受的最大进水硫化物和亚硝酸盐浓度分别为880mg/L和252.7mg/L;最适进水硫化物和亚硝酸盐浓度分别为460mg/L和132.3mg/L,最适水力停留时间为4h。硫化物和亚硝酸盐的表观半抑制浓度分别为403.9mg/L和120.8mg/L,两者之间的联合毒性为拮抗作用。
- 蔡靖郑平
- 关键词：脱氮除硫亚硝酸盐工艺性能
- 中试厌氧氨氧化反应器的启动与调控被引量：55
- 2009年
- 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。
- 唐崇俭郑平陈建伟陈小光周尚兴丁革胜
- 氮素基质类型对同步厌氧生物脱氮除硫工艺性能的影响被引量：2
- 2009年
- 采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器研究了同步厌氧生物脱氮除硫工艺对不同基质的耐受性、亲和性和高效性。硝酸盐型脱氮除硫反应所能耐受的最大进水硝酸盐和硫化物浓度分别为189.7mg·L-1和1000mg·L-1,最大硝酸盐和硫化物去除速率分别为0.61kg·m-3·d-1、4.57kg·m-3d-1;亚硝酸盐型脱氮除硫反应所能耐受的最大进水亚硝酸盐和硫化物浓度分别为252.7mg·L-1和880mg·L-1,最大亚硝酸盐和硫化物去除速率分别为0.65kg·m-3·d-1、3.97kg·m-3·d-1。以灵敏度比作为判据,活性污泥对硫化物的耐受性较好,受基质类型的影响不显著;对硝酸盐/亚硝酸盐的耐受性较差,其中对亚硝酸盐的耐受性更差。在硝酸盐型脱氮除硫反应中,硝酸盐和硫化物的半饱和常数分别为(0.35±0.09)mg·L-1、(1.36±0.36)mg·L-1;在亚硝酸盐型脱氮除硫反应中,亚硝酸盐和硫化物的半饱和常数分别为(0.26±0.08)mg·L-1、(1.80±0.30)mg·L-1。硝酸盐型脱氮除硫反应所需的最短反应时间(5h)长于亚硝酸盐型脱氮除硫反应所需的最短反应时间(4h)。
- 蔡靖郑平
- 关键词：脱氮除硫亚硝酸盐工艺性能
- 超高效厌氧生物反应器能耗特征被引量：4
- 2009年
- 采用厌氧颗粒污泥和实验室模拟产气,研究了超高效厌氧生物反应器的能耗特征,建立了反应器分离单元、反应单元、布水单元以及反应器整体能耗模型。各能耗模型的模拟值与实测值吻合较好,可用于指导同类反应器能耗状况的优化。测定结果表明:反应器整体能耗的最大值为110.56×10-4W,其中反应单元占83.0%,布水单元占17.0%,分离单元能耗可忽略不计。气液固三相时反应单元的能耗大于液固两相时的能耗。低表观液速时反应单元的能耗大于布水单元的能耗;反之,高表观液速时布水单元的能耗大于反应单元的能耗。反应器整体能耗对各参数的敏感性依次为ρp、ul、Vp、ug和dp。
- 陈小光郑平唐崇俭张蕾
- 关键词：超高效厌氧反应器能耗模型
- 自然界硫化物的生物氧化被引量：2
- 2010年
- 无机硫的生物氧化不仅是自然界硫循环的重要环节,也是环境工程上进行废水生物脱硫的重要手段。但是,由于硫的化学性质独特,硫的生物氧化机理迄今尚未探明。揭示无机硫化物的生物氧化途径,无疑有助于生物脱硫技术的研发。本文综述了自然界硫的微生物氧化的研究历史与现状。
- 蔡靖郑平吴东雷
- 关键词：生物脱硫
- 实验室模拟高负荷SPAC厌氧反应器运行被引量：17
- 2008年
- 采用模拟废水,对新型高负荷螺旋式自循环(Spiral automatic circulation,SPAC)厌氧反应器的运行性能进行了实验室模拟研究。结果表明:在30oC,水力停留时间(HRT)为12h,进水COD浓度从8000mg/L升至20000mg/L的条件下,反应器的COD去除率为91.1%～95.7%,平均去除率为93.6%。在进水浓度为20000mg/L,HRT由5.95h缩短至1.57h的工况下,COD去除率从96.0%降低至78.7%,反应器达到最高容积负荷率306gCOD/(L·d),最大容积COD去除率240g/(L·d),最高容积产气率131L/(L·d)。该反应器对基质浓度的连续提升具有良好的适应能力。进水COD浓度由8000mg/L提升至20000mg/L时,出水COD浓度一直处在较低水平(平均为852mg/L),容积COD去除率和容积产气率分别提高162%和119%。该反应器对HRT的连续缩短也有良好的适应能力。HRT由5.95h缩短至1.57h时,反应器容积COD去除率和容积产气率分别升高191%和195%。
- 陈建伟唐崇俭郑平张蕾
- 关键词：高负荷适应性
- 有效碱度对螺旋式自循环厌氧反应器性能的影响被引量：2
- 2009年
- 采用模拟废水研究了有效碱度对螺旋式自循环(SPAC))厌氧反应器运行性能的影响。结果表明,SPAC厌氧反应器的最大容积负荷为53.0g/(L·d),化学耗氧量(COD)去除率为84.2%,容积负荷承载力为44.6 g/(L·d),容积沼气产率为21.50 L/(L·d)。在最佳工况下,碱度供给速率为9.6 g/(L·d),碱度消耗速率为4.8 g/(L·d),有效碱度为1 000 mg/L。进水碱度与进水COD之比为0.19,出水碱度与挥发性有机酸(VFA)之比(ALK_(out)/VFA)为1.75,消耗碱度与去除COD之比为0.10。
- 汪彩华郑平余燚陈小光
- 关键词：运行性能
- 高负荷厌氧氨氧化EGSB反应器的运行及其颗粒污泥的ECP特性被引量：27
- 2010年
- 高效性是厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)生物脱氮工艺的优势,污泥颗粒化则是生物反应器高效性的重要原因。控制进水亚硝酸盐浓度为360mg·L-1,回流比为0.5,经过230d的连续运行,逐步将厌氧氨氧化膨胀颗粒污泥床(expanded-granular sludgebed,EGSB)反应器(1.1L)的水力停留时间由6.9h缩短至0.30h,获得的容积基质氮去除速率为50.75kg.m-3·d-1,是原有世界最高水平的2倍。在此工况下获得的高负荷厌氧氨氧化颗粒污泥的平均粒径为(2.51±0.91)mm,比污泥厌氧氨氧化活性为1.899kg·(kgVSS)-1·d-1,胞外多聚物(extracellular polymers,ECP)总含量达143.00mg·(gVSS)-1。随着反应器容积基质氮去除速率的提高,反应器内厌氧氨氧化颗粒污泥胞外多聚物含量增加,其中蛋白质含量增加更快,蛋白质的'超量产生'致使颗粒污泥的PN/PS增大,易随水流失。
- 唐崇俭郑平汪彩华张吉强陈建伟丁爽
- 关键词：厌氧氨氧化EGSB反应器颗粒污泥胞外多聚物生物脱氮
- 高效气升循环式短程硝化工艺性能被引量：2
- 2010年
- 采用模拟含氨废水和气升循环式好氧反应器研究了短程硝化(partial nitrification,PN)工艺的高效性能。试验结果表明,气升式短程硝化工艺具有很高的容积效率,在30℃、进水氨氮浓度358.5～942.3mg·L-1时,反应器水力停留时间可缩至0.86～2.00h,反应器每天周转次数高达12～28次,平均容积去除速率高达5.5kgN·m-3·d-1,处于文献报道的最高水平范围。该工艺具有超常的运行稳定性,在进水基质浓度、进水流量和pH波动的情况下,氨氮去除率、出水氨氮浓度和亚硝氮积累率的相对标准偏差分别为3.1%～16.8%,4.3%～26.5%和0.4%～5.3%。该工艺的高效稳定性可归因于气升循环式反应器的强污泥持留能力和短程硝化污泥的高反应活力。系统内持留的污泥浓度高达4.0～5.2g VSS·L-1,动力学试验测得的最高比污泥活性达到2.71gN·(g VSS)-1·d-1。
- 陈建伟郑平丁爽张吉强唐崇俭
- 关键词：短程硝化高负荷工艺性能
