污泥臭氧破解及影响因素程度分析

利用臭氧对污泥进行氧化破解实验,考察溶解性化学需氧量(SCOD)的溶出量(△SCOD)与臭氧浓度和作用时间的关系.结果表明:△SCOD随臭氧作用时间、臭氧浓度的增加而增加,在臭氧浓度为40.25 mg·L-1时,SCOD从开初的7.0mg·L-1增加至306.7 mg·L-1,大约增加了43倍;且在一定臭氧浓度下,△SCOD随作用时间延长呈线性增长趋势.以臭氧浓度(Q)和作用时间(t)为自变量,以△SCOD及溶出速率(u)为因变量建立反应动力学方程分别为:ASCOD=e-13.626×Q4.106×t1.276和u=k1×tO.276(t≤30 min,k1=1.276e-13.626×Q4.106).分析表明两因素影响臭氧氧化破解污泥效率的大小顺序为:臭氧浓度>作用时间.     

微波-碱热水解剩余污泥的破解研究

研究了在密闭体系下,采用微波辐照与碱联合处理剩余污泥过程中污泥性质的变化。实验表明,密闭条件下微波辐照与碱联合处理可以加剧污泥的破解,使污泥中的物质释放到液相中。在微波辐照功率为800W、辐照时间为110s、每克悬浮固体(SS)NaOH投加量为0.14g时,SS去除率达到46%;处理后污泥中溶解性有机物浓度明显增加,SCOD增至2 487mg/L,比单独微波处理的190mg/L增加了约12倍。污泥破解后,污泥溶液中的TP、TN质量浓度明显增加,分别增加了1.45倍和1.7倍。污泥中的蛋白质、多糖等成分释放到溶液中,与单独微波相比,蛋白质和多糖的浓度分别增加了7.9倍和0.89倍。污泥破解后,释放出的脂肪酸与污泥中的碱反应,使污泥溶液的pH由10.5降至9.1。     

低热-NaOH联合处理剩余污泥释放碳源的效果

为了研究低热-NaOH联合处理剩余污泥,获得胞内碳源释放的最佳方案,测定破解后污泥上清液中的SCOD、蛋白质和多糖浓度,分析其随NaOH投加量、水浴温度、以及反应时间的变化。结果表明,低热-NaOH联合处理剩余污泥的最佳条件是NaOH投加量3.0 g/L、水浴温度60°C、反应时间24 h。在此条件下,上清液中SCOD、蛋白质和多糖浓度分别达18 341.4 mg/L、1 434.53 mg/L、324.8 mg/L。经污泥破解前后粒度对比分析,污泥破解前后中值粒度分别为30.2 μm和8.71 μm,相差荧光显微镜观显示污泥絮体被破坏。研究显示,低热-NaOH联合处理可在较低能耗下充分释放剩余污泥碳源,研究结果可为优化热碱法预处理剩余污泥提供依据。     

酸碱、热及碱热联合预处理对剩余污泥水解性能的影响

通过采用酸碱、热及碱热联合预处理技术,比较3种方法对剩余污泥水解性能的影响。结果表明:酸碱、热及碱热联合处理均能有效增强剩余污泥的水解性能,其中碱热联合预处理可以更好地促进污泥水解效果。在pH=13、温度为90℃时,SCOD是未处理前的44倍,分别是单独酸碱预处理和热预处理时SCOD最大值的1.98倍和1.15倍;在pH=13、温度为100℃时,TSS/SCOD的最小值为0.57,而酸碱预处理和低热预处理时的最小值分别为1.95和2.05,表明碱热联合预处理可以有效促进污泥中TSS向SCOD的转变。碱热联合预处理会降低水解液中NH_4~+-N、TN和TP的含量,有利于后续的厌氧发酵实验。     

低强度超声波处理对剩余污泥的影响

试验测定了0~5 m in、0~30 m in两个时间序列,0.03 W/mL、0.05 W/mL和0.1 W/mL三个能量水平超声波作用对剩余污泥的摄氧速率(OUR)、溶解性COD(SCOD)、溶解性总氮(TN)和总磷(TP)的变化。结果表明,低强度超声波对污泥作用分为两个阶段:第一个阶段发生在0~4 m in,主要是作用在污泥絮体层面,表现为污泥絮体中SCOD、TN和TP溶出;第二个阶段对污泥生物体产生影响,微生物活性加强,OUR、TN和TP都有较大增长。     

利用硫酸根自由基处理剩余污泥

利用K2S2O8热活化产生具有强氧化性的硫酸根自由基破解剩余污泥,与单独加热相比,考察了处理前后污泥性质的变化。实验结果表明,随着反应时间的增加,污泥分解率呈线性上升趋势,升高温度可提高K2S2O8热活化的效率,增加污泥的破解率。当反应温度90℃、加热时间90min、每克悬浮固体(SS)中K2S2O8投加量为0.5g时,污泥分解率达16.9%;微生物胞外聚合物(EPS)被分解、胞内物质释放到液相中,使污泥上清液中SCOD由单独加热时的435mg/L增至719mg/L;融胞释放的TN、TP质量浓度比单独加热处理分别增加了46%和60%;在高温及氧化剂的作用下,部分有机氮被转化成NH4+-N,使污泥上清液中的NH4+-N质量浓度由15.0mg/L增至27.8mg/L。     

壅塞空化技术破解剩余污泥的试验研究

以pH,MLSS,MLVSS,TU,SCOD和DD为指标,试验探究壅塞空化技术破解剩余污泥的有效性,研究流量、背压和破解时间等实验变量对破解效果的影响规律,寻求有利于破解的最优结构参数和水力参数。试验结果表明:壅塞空化技术破解剩余污泥是有效的,破解后MLSS和MLVSS下降,SCOD和TU升高,pH值变化不大,破解的效能随着流量的增大而增强,随着背压的增大而先增大后减小;最佳较优工况是流量为1.273 0 m3/h和背压为238.45 kPa,该工况下循环10次时,DD达13.249%。     

超声波污泥减量化技术研究进展

污水处理过程中会产生大量的污泥,剩余污泥的处理与处置已经成为污水处理厂面临的重大挑战,而污泥减量就是从源头上减少污泥的产生.文章阐述了超声波破解污泥的作用机理和影响因素,分析了超声波对污泥粒径、脱水性能和厌氧消化的影响,初步探讨了超声波技术与碱处理、臭氧法、AB法技术的联合,列举了目前应用超声波技术处理污泥的工艺实例,展望了超声波污泥减量化技术的应用前景.     

Fenton试剂氧化破解污泥的影响因素研究

采用Fenton试剂对剩余污泥进行溶胞处理,并以污泥去除率和COD溶出率为指标表征污泥的破解效果.结果表明,Fenton试剂破解污泥的最佳条件为:pH=4.5,初始污泥浓度为12 g/L,H_2O_2/Fe~(2+)投加比为50∶1,反应时间为90 min,反应温度为65℃.该条件下,初始污泥浓度由12 g/L下降至8.74 g/L,污泥上清液中SCOD含量由3.01 mg/L上升至2 658 mg/L,污泥去除率和COD溶出率分别达到27.17%和24.64%.     

剩余污泥超声强化预处理及其厌氧消化效果

采用超声预处理方法破解剩余污泥,考查污泥理化性质的变化以及后续厌氧消化的性能。在3种不同超声波电功率密度下破解污泥,并对超声波电功率密度1.5 W/mL、超声30 min处理后的污泥进行厌氧消化实验,结果表明：污泥溶解性COD随着超声时间和超声波电功率密度的增加而线性上升.当超声波电功率密度分别为0.8和1.5 W/mL、作用30 min后,污泥溶解性COD是原泥的4.7倍和6.0倍.超声后污泥的pH值和碱度均有下降,同时污泥溶液的颗粒尺寸减小.超声污泥经厌氧消化后总COD去除率较对照组上升了13.5%.在5%污泥投配率下,超声组反应器在10 d内即达到稳定产气状态,超声污泥的平均日产气量提高了57.9%.     

污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响

利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥“零排放”的目的．本研究改变处理条件（臭氧投加量、反应时间和空气进气量等）,系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标（总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比）,探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理．由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量（相对于总悬浮固体）为0．27g／g,反应时间为30min,空气进气量为2．0L／min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2．8g／L．气体流量越大破解效果越好．在空气进气量为2．0L／min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳．随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为O．25g／g时,总悬浮固体减少量为1．42g/L,SCOD的增加量为626mg／L,氨氮和总磷的增加量分别为10．7、1．068mg／L．     

微波辅助硫酸根自由基处理污泥

利用K2S2O8在微波的条件下迅速产生具有强氧化能力的硫酸根自由基来对污泥进行预处理。以未处理的污泥作为实验对比,考察了处理前后污泥参数的变化情况。结果表明,通过增加K2S2O8投加量、微波时间以及微波功率,促进了污泥的破解,污泥的破解率呈上升趋势。当每克污泥悬浮物中K2S2O8的投加量为0.3g、微波时间为120s、微波功率为400W时,污泥的破解率达到17.85%;在氧化剂的作用下,污泥中微生物的细胞结构被破坏,微生物胞外聚合物被分解,胞内的一些有机物被释放到污泥上清液中,SCOD质量浓度由处理前的226.4mg/L增加到796.1mg/L,增加了2.5倍;TN质量浓度比处理前增加了60.24%;总磷质量浓度由处理前的16.47mg/L增加到35.13mg/L;蛋白质质量浓度由26.34mg/L增加到58.56mg/L,多糖质量浓度由13.65mg/L增加到44.11mg/L。     

污泥发酵液为碳源的反硝化过程亚硝酸盐积累

以污泥发酵液为碳源,通过批次试验研究了不同溶解性有机物的质量浓度与硝酸盐氮质量浓度之比(ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N))和分次投加碳源时反硝化过程亚硝酸盐的积累特性.试验结果表明:不同ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N)条件下NO-2-N都得到积累;ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N)<4时,NO-2-N的最大积累质量浓度和积累速率随着ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N)的增加而增大,分别达12.83 mg/L和0.107 mg/(L·min).分次投加发酵液与1次投加发酵液相比,NO-2-N的最大积累质量浓度相差很小,但分次投加能保持稳定的NO-2-N积累.另外,以污泥发酵液为碳源的反硝化过程,反硝化过程NO-2-N的积累和发酵液的低pH导致N2O的释放与ρ(SCOD)/ρ(NO-3-N)成正相关.因此,在构建反硝化耦合厌氧氨氧化系统时,分次投加发酵液具有很大优势,不仅可产生稳定的NO-2-N积累,弱化有机物对厌氧氨氧化菌的抑制作用,还可减少N2O的释放.     

过氧乙酸预处理污泥对厌氧消化的影响

利用过氧乙酸(PAA)对污泥进行预处理,考察了预处理对污泥厌氧消化的影响。以未处理污泥作为对比,研究了经过氧乙酸预处理后,污泥性质及甲烷产气量等的变化。结果表明,过氧乙酸预处理的污泥在进行厌氧消化时,污泥在厌氧消化过程中平均日产气速率是52.78mL,比未经过预处理的提高了19.95%;预处理后污泥厌氧消化总产气量为1 478mL,比未经过预处理的多产气246mL。预处理污泥出现产气量峰值的时间比原泥提前2d。过氧乙酸预处理,促进了污泥的水解,厌氧消化过程中,预处理污泥的SCOD浓度高于原泥,最大值为818mg/L,比原泥中SCOD浓度的峰值大57.51%。     

停留时间对ABR污泥水解酸化系统影响研究

以城市污水处理厂初沉污泥为研究对象,采用折流板反应器研究利用初沉污泥水解酸化产生碳源的可行性及其工艺特性.在温度为30℃,水力停留时间为24 h,污泥停留时间为3 d的条件下,经过30 d的试验运行,系统具备稳定产酸效果.酸化液的ρ(SCOD)和ρ(VFAs)极值分别达到1 182 mg/L和602.8 mg/L.试验表明,停留时间对系统酸化液碳源积累有重要影响,同等条件下增大水力停留时间可增加碳源的积累;而HRT大于32 h后,碳源数量增速减缓.固体停留时间在5 d时效果最佳,ρ(SCOD)、ρ(VFA)分别可达1 498 mg/L和895.3 mg/L;SRT增大到7 d时,产酸效果下降.     

Modification and separation of oil sand with ultrasonic wave and analysis of its products

Under the condition of ultrasonic wave heating, the ground oil sand from Daqing oilfield was preprocessed with compound modification reagent. In order to separate oil and sand, flotation machine is used and orthogonal test is carried out to optimize the process conditions. The test results show that under the conditions of modification reagent concentration of 10.0 g/L, ultrasonic wave intensity of 53 kHz, power of 75 kW, temperature of 50 °C and duration of 10 min, the Daqing ground oil sand with the initial oil content of 30.80% can be transformed into dry sludge with a sharply reduced residual oil content of 0.66% after being preprocessed with ultrasonic wave and separated by flotation machine. The solid particle size compositions and major components were analyzed with a laser particle size analyzer and X-ray analyzer (LS-100Q), and GC-MS as well as FITR were adopted to analyze the oil phase. The mechanism of action of intensifying separation of oil sand with the effect of ultrasonic wave was analyzed.     

电化学氧化活性污泥减量效能

针对电化学氧化技术是有效而可靠的"清洁技术",提出以Ti/RuO2材料为阳极的同心圆式电解槽为反应器对活性污泥进行电解减量的实验研究.结果表明,电氧化能够有效实现活性污泥减量.当工作电压为6 V、pH值为12、间歇电解60 min、初始混合液悬浮性挥发固体(MLVSS)为4 670 mg.L-1时,活性污泥的表观溶解效率为29.98%.此时污泥溶胞释放出的SCOD和TP分别升高了712.2、33 mg.L-1,NH3-N也达到最大值并呈下降趋势,表明该工艺条件为最佳电解条件.