高温微好氧与厌氧结合工艺的污泥稳定化及产气效果

为资源化处理城市污泥,开发了新型高温微好氧与中温厌氧消化联合工艺(TAD/MAD工艺)。采用该工艺在不同运行参数(污泥停留时间、高温好氧消化温度和进泥浓度)条件下对污泥消化24 d,考察污泥稳定化和产甲烷的效果,并与全程中温厌氧消化工艺和高温微好氧工艺进行对比。结果表明,在55℃高温微好氧消化的停留时间为2 d、35℃中温厌氧消化的停留时间为22 d以及进泥浓度为7.1%条件下,TAD/MAD工艺对VSS的去除率最高、产甲烷量最多。在上述条件下,第24天对VSS的去除率达到42.2%,累积甲烷产量为116.6 m L/g VSS。与全程MAD工艺相比,TAD/MAD工艺具有产气延续性长、累积产甲烷量多、VSS去除率高、达到污泥稳定化时间短的优点,是有效的资源化利用工艺。     

自热式高温好氧消化污泥稳定化系统

设计了一套自热式高温好氧消化(ATAD)中试系统用于城市污水污泥的稳定化处理.通过批式运行,考察了进泥含固率、消化时间、曝气量及循环污泥流量等因素对反应温度及挥发性悬浮固体(VSS)去除率的影响以及pH值的变化、脱氢酶活性及病原菌的灭活情况.结果表明,适宜的进泥含固率为5%～8%(VSS浓度为26～48g/L);消化时间为10～11d;最佳曝气量为0.8～0.9 m3/(m3·h);最佳循环回流量为12～14 m3/h;运行期间pH值呈上升趋势,出泥pH值为7.5～8.0.在上述工艺条件下,ATAD系统反应器内温度可达到54℃,对VSS的去除率为48.7%,病原菌的灭活率可达到100%,出泥可达到美国A级污泥标准.     

自热式高温好氧消化的污泥稳定化中试

用自行设计的自热式高温好氧消化(ATAD)工艺中试系统处理城市污水污泥,采用半连续式运行方式,对不同固体停留时间(SRT)下的污泥稳定化效果及消化后污泥的脱水性能、pH值变化和动力学衰减系数(Kd)进行了研究。结果表明,当SRT为10d时,污泥稳定化效果最好,反应器内温度可维持在54~58℃,对挥发性悬浮固体(VSS)的去除率平均达到44.3%,对病原菌的灭活率可达到100%,脱氢酶活性(DHA)下降88.48%,出泥可达到美国A级污泥标准;经消化后污泥的脱水性能明显下降而pH值升高,这是由于在消化过程中有机氮转为氨氮导致污泥上清液中氨氮浓度过高所致;SRT为10d的Kd为0.329d-1,不可降解的VSS浓度为15.09g/L。     

污水厂剩余污泥的厌氧、微氧与好氧消化研究

为降低中小型污水厂污泥稳定化处理的投资和运行费用，就城市污水厂剩余污泥微氧消化的可行性进行了研究，并与相同条件下的厌氧和好氧消化效果进行了对比。试验采用批式消化，温度分别控制在20、30和40℃，消化周期为21d，消化泥量为2L。试验结果表明，经过21d的微氧消化后，在消化温度为20、30和40℃时对挥发性总固体（TVS）的去除率分别达到了41．5％、50．5％和46．7％；微氧消化在30℃时效果最佳，接近于同温度下的好氧消化，但比好氧消化节能1／2～1／3，且投资少、运行简便，可作为中小型污水处理厂的污泥稳定方法。     

自热式高温好氧消化工艺处理城市污泥

自热式高温好氧消化(ATAD)工艺是实现污泥稳定化和无害化的有效方法.为确定其在工程化应用中的关键参数,通过对长期运行数据的分析,探讨了DO、污泥停留时间和温度对运行效果的影响.试验发现:在56℃、液相DO为2～3 mg/L、固体负荷≤3.1 kgVSS/(m3·d)时,对VSS的去除率可达到40％.而维持高温条件是系统稳定运行的前提,通过热平衡分析发现,对进出泥进行热交换以及回收蒸发潜热十分重要.     

改进的高温微好氧消化工艺处理市政污泥研究

对单级自热式高温微好氧消化工艺进行改进,采用先短期(4 d)中温厌氧消化再高温微好氧消化的工艺处理市政污泥,分析了对污泥的稳定化效果。至第14天该工艺对挥发性有机物(VSS)的去除率为40%,达到美国环保局503条款和我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中稳定化的要求,且与高温微好氧消化达到污泥稳定的时间相同。其ORP与高温微好氧消化工艺的类似,初期呈现厌氧水解状态,处于-50 mV以下,随后逐渐上升至100 mV左右。中温厌氧/高温微好氧消化系统中产生挥发性有机酸(VFA),污泥上清液中的VFA在第11天达到最高为269 mg/L。此外,污泥上清液中的总有机碳(TOC)在第8天达到最高为5 040 mg/L。污泥消化至第30天TOC仍高达1 980 mg/L,表明污泥中存在一些难以去除的可溶性有机物。     

生污泥的Fenton氧化处理

采用Fenton氧化法处理生污泥，得出最佳反应条件为：pH=3～7，ρ(Fe^2 )=0．10g／L，ρ(H2O2)=15．0g／L，反应温度为105℃，反应时间为2h。在此条件下对生污泥的VSS去除率可达55．79％，色度下降93．7％。     

自热式高温微好氧污泥消化中氮、磷的转化规律

对自热式高温好氧消化工艺进行改进而形成自热式高温微好氧消化工艺,并通过中试考察了对城市污泥的稳定化效果,以及对有机物的去除和氮、磷的转化情况。结果表明,即使在气温为-2~-5℃的情况下,系统在48 h内就能达到46.8℃的高温状态,污泥消化312 h后对VSS的去除率38%,达到EPA制定的503条款要求。对运行过程中污泥的氮、磷含量变化作进一步的研究,发现在升温初期氮、磷含量的波动幅度很大,随温度的稳定则其含量也基本趋于稳定,除外界因素对系统中的氮、磷含量有影响外,溶胞作用、聚磷菌的活动可能是导致污泥中磷含量变化较大的主要原因。污泥中分别有接近65%、95%的氮和磷存在于固相中,为将消化后的污泥作为肥料使用提供了可能。     

嗜热酶溶解法促进剩余污泥减量行为研究

在剩余污泥中接种含混合嗜热菌的驯化种泥，通过批式运行，考察了不同温度下污泥中VSS、TSS、蛋白质等的溶解情况。结果表明，接种嗜热菌能促进悬浮固体的溶解，最适宜的处理温度为65℃，在该温度下处理120h后，TSS和VSS的最大溶解率可分别达31．94％和48．04％，而朱接种条件下的最大溶解率仅分别为19．69％和28．82％。微曝气条件下SCOD得到了累积，65℃处理72h后SCOD出现最大值（4699mg／L），有利于厌氧消化。此外，由于接种混合嗜热菌还促进了蛋白质的溶解，蛋白质和氨氮含量均是先上升后缓慢下降，说明蛋白质的溶解和氨氮浓度的变化均为动态平衡的结果。     

低DO下曝气方式对分段进水脱氮工艺的影响

采用分段进水生物脱氮工艺处理小区生活污水,考察了在低DO条件下,不同曝气方式对硝化率及污泥沉降性能的影响。结果表明,在曝气量为0．27m^3／h、MLSS平均为2700mg／L左右、好氧区的DO为0．26～2．5mg／L的条件下,当进水氨氮为44～55mg／L时,对氨氮的去除率保持在95％以上,对COD的去除率〉90％;当控制好氧区第1、2格室的DO分别为0．5～0．7和1．0～1．2mg／L时,系统的硝化率维持在90％以上,出水中的氨氮〈2mg／L;在恒定曝气量下,向进水中投加有机碳源,当水质改变较快时,容易引起丝状菌污泥膨胀,但通过恒DO曝气控制,可使污泥的沉降性能得到改善。     

深井曝气法处理城市污泥中试研究

设计了一套城市污泥深井曝气中试系统,研究了该系统对城市污泥中VSS的去除效果以及温度、p H值等指标的变化规律,探讨相关运行条件对VSS去除率及系统内升温的影响。结果表明,深井曝气中试系统运行到第18天时,一级反应区温度能达到50.2℃,温度越高则VSS去除率也越高;曝气量不能过高或过低,对于VSS含量为38.5 g/L的污泥,曝气量取1.5~1.8 L/(h·L污泥)为宜,VSS去除率可达到40.1%;微氧环境有利于VSS的降解,在消化过程中反应器内ORP最低为-256 m V;反应器中不仅有好氧菌,还存在厌氧菌和兼性菌。     

超声破解促进污泥两相厌氧消化性能研究

以频率为40kHz,声能密度为0．1、0．3和0．6W／mL的超声波对城市污水处理厂的剩余污泥进行超声破解,研究破解效应对污泥两相厌氧消化工艺去除有机物的效果、生物气产量和产气率的影响。结果表明,超声破解能显著提高污泥的溶解性COD（SCOD）浓度、对有机物的去除率、生物气产量和产气率,缩短两相厌氧消化工艺的污泥停留时间。污泥在声能密度为0．6w／mL的条件下破解60min后,SCOD从440mg／L提高到8844mg／L,COD的溶出率达到32．0％。对原污泥和经超声波破解60min的污泥进行两相厌氧消化试验,结果显示：经超声波破解后,对COD和总挥发性固体（VS）的去除率较原污泥分别提高了一半左右,产气量和产气率分别增长了125．3％和72．5％。     

常温下IC反映器处理造纸废水的颗粒污泥生物学特性

采用IC反应器处理OCC造纸废水,研究了常温、不同HRT下的厌氧颗粒污泥特性.结果表明,当HRT为8.3 h时,OCC造纸废水比例按10%、30%、50%、80%、100%递增,经过20 d的运行,造纸废水完全取代了人工配制废水,且出水COD值保持在500 mg/L以下,颗粒污泥驯化完成.用造纸废水驯化后的污泥,其沉降速度在25.02～98.96 m/h之间,污泥浓度SS为66.5g/L、VSS为44.69 g/L,VSS/SS值为67.2%.随着HRT的缩短,颗粒污泥的平均粒径先增大后减小,SS和VSS都呈先上升后下降的趋势.当HRT为5.5 h时,SS和VSS均达到最大,分别为75.2和55.42 g/L,VSS/SS值为73.7%.在胞外多聚物中,蛋白质的含量较高,蛋白质与多糖的比值在1.33 ~ 2.78之间.随着HRT的逐渐缩短,颗粒污泥的产甲烷活性先是大大降低而后逐渐稳定,辅酶F420含量与产甲烷活性的变化趋势相同.     

热水解+厌氧消化处理市政污泥示范工程

某市政污泥处理示范工程处理规模为5 t/d,采用热水解+厌氧消化工艺。近一年的稳定运行表明,厌氧消化过程的甲烷产量约6 m~3/d,甲烷最高产率可达353 L/kgVS,污泥中有机质降解率为29. 68%,TOC降解率为21. 7%,能较好地实现污泥的稳定化与资源化。     

啤酒污泥用作城市污水厂种泥的试验研究

为考察啤酒厂污水处理站的脱水污泥（简称啤酒污泥）用作城市污水厂接种污泥的可行性，摸索污泥的培养与驯化规律，采用连续操作、全流量同步培养和驯化方法，在处理能力为500m^2／d的UNITANK池中对啤酒污泥进行了培养和驯化。试验结果表明，啤酒污泥完全可以作为城市污水处理厂的接种污泥使用，而且培养时间短，出水水质好。曝气0．5h、厌氧搅拌1h时，活性污泥增长最快。将DO控制在2mg／L左右有利于活性污泥的增长；当DO长时间在7mg／L以上时，污泥浓度下降趋势明显。污泥浓度达到2000mg／L所需的培养驯化时间仅为5d；使出水水质达到一级B标准所需的培养时间约为6d。这种培养、驯化方法和经验可为其他城市污水处理厂的建设和运行提供参考。     

含盐污泥厌氧消化试验研究

采用中温(35℃)厌氧消化技术对冲厕海水经生化处理后所产生的含盐污泥进行处理,在海水比例为24%~36%的条件下,厌氧消化系统可以正常运行,对污泥的消化和浓缩效果较好,消化后污泥的TS、VS含量分别在4.8%、2.2%左右,TSS、VSS含量分别在56.3、25.5 g/L左右,系统对污泥中有机物的去除效果较稳定,去除率在33.5%左右。当海水比例为36%时,污泥最佳投配率为10%。     

投料倒置A/A/O脱氮除磷工艺中试

采用投料倒置A／A／O脱氮除磷工艺在上海某城市污水厂进行了中试，着重考察了在水力停留时间为8h和较短污泥龄条件下的脱氮除磷效果。结果表明，缩短泥龄总体上有利于提高除磷效果，且不会影响硝化效果。在泥龄为6d时，出水NH，-N平均为2、0mg／L，NO3^-N为4．3mg／L，PO4^3-P为0．5mg／L；而在泥龄为4d时，平均出水NH3-N仅为2．7mg／L，去除率达到92．3％。     

中温两相厌氧消化工艺处理混合污泥的效能

采用中温(35℃)两相厌氧消化工艺处理初沉污泥与剩余污泥的混合样(1∶1),以实现污泥的稳定化。结果表明,在水力停留时间约为10 d、有机负荷为2.75 kgVS/(m3.d)时,对TCOD的去除率可达46%,对VS的去除率为41%;产甲烷相反应器的最大比产甲烷活性为0.19LCH4/(gVS.d),并保持相对稳定;两相反应器内污泥的比脱氢酶活性都出现了增长,并维持在25~32μgINTF/(mgVS.h)之间;经消化后污泥的沉降性和脱水性变差。     

EGSB反应器微氧颗粒污泥醛快速培养及其除污效能研究

常温条件下以生活污水为基质,采用EGSB反应器培养微氧颗粒污泥,考察了颗粒污泥的特性及其除污效能。结果表明,厌氧颗粒污泥经过逐步加氧驯化能培养出性能稳定的高活性微氧颗粒污泥,其结构密实,粒径集中在0．63～2mm,沉速为14～85m／h,同时具备产甲烷和脱氮能力;反应器出水COD低于50mg／L,去除率可稳定在90％以上;脱氮效果受溶氧条件和回流稀释的影响;水力停留时间为10h,反应器出水D0为0．2～0．3mg／L,回流比为10时,TN和NH—LN平均去除率分别达到81％和85％,平均出水浓度低至13．2mg／L和7．7mg／L。     

新型A/O生物流化床处理高浓食品加工废水

采用自行设计的新型结构A／O生物流化床处理食品加工废水，处理规模为800m^3／d。当进水COD、NH3-N、SS和油浓度分别为957．6～6841．4、11．5～42．3、50．3～982．5和6．2～22．7mg／L时，处理出水水质能达到GB8978-1996中的一级排放标准。A段新型射流曝气内循环厌氧流化床通过生物气和废水共同循环，实现了废水与污泥充分混合，在回流比为1．2、HRT为24h、容积负荷为2．06～3．96kg／（m^3·d）的条件下，可去除约80％的COD，最高产气量达到180．5m^3／d。0段新型卧流式好氧三相流化床在高长和高宽比为0．47和0．64时，较好地实现了流态化。此外，流化床内高效三相分离区的成功设计，维持了反应器内污泥的高浓度，为高效率、低能耗的稳定运行提供了保障。