微波/碱/活性炭纤维联用预处理污泥的厌氧消化效果

试验考察了在碱性条件下,以活性炭纤维为催化剂,微波诱导氧化预处理对污泥厌氧消化效果的影响。试验结果表明,预处理能有效地提高污泥的厌氧消化性能。经过预处理后,污泥在厌氧消化过程中平均日产气速率是50.5mL/d,比原污泥增加了64%;污泥总产气量比未预处理前增加了63.7%;厌氧消化后污泥的总COD去除率达到50.4%,比未经过预处理的大10.4%。消化过程中污泥单位VSS的产气率由没经过预处理的215.7mL/gVSS提高到272.2mL/gVSS。     

污泥热消化试验研究

污泥是污水处理的产物,成分复杂,如果处置不当会引起二次污染。污泥热消化可以使污泥达到稳定化和无害化。实验比较了在不同污泥浓度下,污泥高温好氧消化的效果,并且对污泥高温好氧消化和高温厌氧消化、高温厌氧消化和常温厌氧消化进行了比较,得出结果:低浓度的污泥(含水率约91.5%,VSS=38.6 mg/L)更有利于污泥的高温好氧消化,经过12 d的高温好氧消化,污泥各项指标:COD、VSS的降解率分别达到76.58%和50.2%,热消化中的高温(约50℃)可以去除污泥中的病原菌、病毒等,可以使污泥达到农用的标准;高温好氧消化和高温厌氧消化(都在低浓度污泥条件下)均可以使污泥达到稳定化,但经高温厌氧消化后的污泥有臭味;高温厌氧消化无论是在杀菌、杀病毒方面还是在产甲烷和氢气的速率方面等都要优于常温厌氧消化。     

碱预处理耦合零价铁强化含油污泥厌氧消化

含油污泥通常含较多的生物难降解性有机化合物,且污泥黏度大,乳化程度高,导致其厌氧消化潜力较低。污泥细胞破壁较慢,是污泥厌氧消化的限速步骤。本研究通过对含油污泥进行碱预处理,实现了污泥细胞破壁,并检测到胞内有机物质大量溶出,进而加快污泥水解为溶解态的小分子有机物,提高厌氧消化效率。另一方面,为了解决由预处理产生过量有机酸（如丙酸等）积累破坏厌氧系统内pH平衡的问题,本研究通过投加零价铁,促进丙酸等小分子向乙酸的转化,促进产甲烷,并最终使厌氧系统内pH保持平衡。研究结果表明：含油污泥经过碱预处理甲烷产量提高91.7%,同时污泥减量率提高了8%。碱预处理耦合零价铁粉,使得甲烷产量提高了105.4%,污泥减量率提高13%。进一步优化碱预处理pH条件,结果表明碱处理的最佳pH为9。     

含油废水处理厂污泥的厌氧消化试验

为研究含油废水处理产生的剩余污泥和气浮污泥的厌氧消化性能,试验采取序批式厌氧消化两种含油污泥的方法,对含油污泥的组成变化及产气性能进行测定,并将其结果与市政剩余污泥进行对比。试验结果显示,经过35天的厌氧消化,含油剩余污泥和含油气浮污泥的可挥发固体（VS）降解率分别为4.98%和3.74%,TCOD降解率分别为10%和3.4%,产气量分别为0.97 L/gVS和0.56 L/gVS。经过和市政剩余污泥对比后表明,含油气浮污泥厌氧消化性能差,不宜进行厌氧消化处理;含油剩余污泥厌氧消化性能相对强于含油气浮污泥,但弱于市政剩余污泥。     

匀浆破解与臭氧氧化对污泥减量效果的研究

以匀浆破解为预处理,考察了其结合臭氧氧化对污泥破解效果的影响。结果表明:在污泥浓度20.912 g/L、转速6 000 r/min下匀浆破解2 h,污泥MLSS减少率达到36.9%;先调pH后匀浆破解+臭氧氧化的污泥破解效果优于匀浆破解后调相同pH下+臭氧氧化,同时污泥MLSS减少率随pH的升高递增;在臭氧投加量0.15 g/g下,pH=13匀浆预处理结合臭氧氧化破解污泥MLSS减少率达到58.3%,较无匀浆破解预处理直接臭氧氧化破解提高36.7%。     

电化学预处理对后续厌氧消化工艺的作用研究

研究了经过电化学预处理后污泥性质的变化以及对后续厌氧消化工艺的改善,从产气效果、消化性能、脱水性能、污泥性质4个方面来体现电化学预处理的改善作用。结果表明,经过电化学预处理的厌氧消化工艺其污泥日产气量最大达到12.19 m L/g,远大于未经预处理的全程厌氧工艺。经过电化学预处理与厌氧消化耦合工艺后,污泥上清液中挥发性有机酸(VFA)含量、SCOD、碱度、p H都大于全程厌氧工艺,其中SCOD最大达到2 951 mg/L、VFA的质量浓度最大达到485.3 mg/L;25 d厌氧消化后,污泥经过耦合工艺处理后VSS去除率为42.13%,而全程厌氧工艺处理后VSS去除率只达到33.23%。因此,可以说明电化学预处理可以改善后续厌氧消化工艺。     

超声波促进石化污水厂剩余活性污泥厌氧消化

采用超声波技术分解石化污水厂剩余活性污泥(以下简称“污泥”),考察了超声波对污泥后续厌氧消化的影响。研究表明,超声波可有效分解污泥,提高污泥中溶解性化学需氧量(SCODC r),加速污泥的水解速度,提高污泥厌氧消化效率。在2 000 W/m2超声声强下处理60 m in的污泥,厌氧消化25 d累积产生的气体比未处理污泥产生的气体提高了60%以上。厌氧消化10 d,有机物去除率达到40%,比未处理污泥提前约10 d完成厌氧消化。     

厌氧氨氧化污泥启动EGSB反应器研究

通过厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器接种低温(4℃左右)下存放18个月的厌氧氨氧化污泥,处理模拟废水,研究如何用长时间低温保存后的厌氧氨氧化污泥启动反应器。在温度(34±1)℃、进水pH为7.40～7.64、DO的质量浓度控制在0.10 mg/L以下成功启动反应器。运行110 d后,进水TN负荷最高可达2.3 kg/(m.3d),NH4+-N、NO2--N去除率分别为90.93%、99.76%,出水pH明显高于进水,平均达到7.99;第135天在反应器中发现有红色厌氧颗粒污泥形成;经扫描电子显微镜观察,第165天厌氧颗粒污泥布满球状菌。     

非厌氧消化与厌氧消化污泥制备烧结保温材料性能研究

利用几种不同污泥制备烧结保温墙体材料,对比非厌氧消化污泥与厌氧消化污泥制备烧结保温墙体材料的性能。首先分析研究原料的物理、化学性能,结果表明,重庆地区的页岩适宜作为制备污泥砖的掺配料,最佳烧成温度为950℃;污泥具有高含水率,高发热量和高烧失量等特点。其次,选择综合性能较好1#污泥和4#污泥脱水后加入页岩,进行成型烧结,测定制品的成型含水率、干燥收缩率和抗压强度等。结果表明：4#污泥制品的综合性能高于1#污泥。当非厌氧消化污泥掺量为15%,烧成温度为950℃时,试样抗压强度等级达到MU7.5,导热系数为0.3001 W/(m·K),比纯页岩降低了33.33%;当厌氧消化污泥掺量为20%,烧成温度为950℃时,试样抗压强度等级达到MU7.5,导热系数为0.2600 W/(m·K),比纯页岩降低了42.22%。分析可知,在保证强度不变的情况下,厌氧消化污泥可有效提高污泥制砖掺量。     

臭氧尾气回用对曝气池污泥影响研究

将活性污泥分别在14.68、30.72、43.84 mg/L 3种臭氧浓度下进行氧化,同时以纯氧曝气作为平行实验,考察臭氧尾气对活性污泥的影响。结果表明,污泥经纯氧曝气后,在反应时间内并无明显变化,但在臭氧氧化过程中,污泥ATP下降,同时上清液中COD、TP、TN上升,且臭氧浓度越高,变化速率越大,其原因为污泥发生了溶胞现象;臭氧氧化后,污泥MLSS、MLVSS减少,污泥呼吸速率下降,但沉降性得到改善,同样随着臭氧浓度的升高,变化更为显著。经14.68、30.72 mg/L臭氧氧化后的污泥,其硝化能力、生化能力与反应前并无明显差距,而经43.84 mg/L臭氧氧化后污泥的硝化能力、生化能力明显弱于反应前。     

介质阻挡放电改善污泥水解及产甲烷性能

通过介质阻挡放电等离子体技术对剩余污泥进行预处理及厌氧消化实验,研究了介质阻挡放电主要参数对剩余污泥的水解效果及污泥性质的影响,对处理后污泥进行厌氧消化实验。考察了介质阻挡放电产生的主要自由基在污泥水解过程中的贡献。结果表明,经介质阻挡放电预处理后污泥的SCOD显著提高,由160 mg/L提升至811 mg/L,污泥上清液中的蛋白质、多糖及氨氮均提高,且·OH在此过程中的贡献明显优于O_2~(·-)。介质阻挡放电能显著改善污泥厌氧消化性能,其20 d中温厌氧消化累计甲烷产量可达452 mL,相比原污泥提升105.4%以上。     

铁粉/鼠李糖脂对高含固率脱水污泥的强化厌氧消化

改善高含固率脱水污泥的厌氧消化反应类型、提高传质效率是当前的研究热点之一。采用批次试验系统研究了铁粉和鼠李糖脂对高含固率污泥厌氧消化的强化效果,结果表明,投加铁粉和鼠李糖脂对高含固率污泥厌氧消化产甲烷均有促进作用。原污泥、投加铁粉污泥、投加鼠李糖脂污泥的日产气量分别在第4 d、第3 d、第1 d达到最大,对应的日甲烷产量分别为184、240、320 mL/(L·d)。加入铁粉后氧化还原电位(ORP)下降显著,在运行10 d后,加铁粉组的ORP最低值为-400 mV。厌氧消化过程中挥发性脂肪酸(VFA)组成以乙酸为主,投加铁粉对丙酸的产生有一定的抑制作用,加入鼠李糖脂有利于加快微生物对底物的利用速率,进而减少VFAs累积,且第10 d时VFAs的含量已下降至最低,均有利于甲烷产生。     

高含固率污泥厌氧消化系统的启动方案与试验

高含固污泥厌氧消化技术是目前国内外的研究热点。该文以上海市白龙港污水处理厂脱水污泥稀释而成的含固率为10%的污泥作为研究对象,对高含固污泥厌氧消化技术进行了初步的探讨。试验结果表明,厌氧消化系统的进泥含固率升高至10%后,每投入1 m3的污泥产气约16~18 m3沼气,远高于现有浓缩污泥厌氧消化系统的产气率(8~10 m3沼气/m3污泥)。高含固率污泥厌氧消化系统推荐采用清水启动策略,即消化罐内介质的初始状态为清水(二沉池出水),之后以不同投配率投加原污泥,避免系统启动过程中的VFA的积累,尤其是丙酸含量的积累。该研究成果不仅可为该污水处理厂现有污泥厌氧消化系统未来的扩建改造服务,而且可为国内同类工程提供借鉴和示范。     

污泥中重金属在厌氧消化前后的形态分布分析

对污泥中的 8种重金属在厌氧消化前后的存在形态进行了分析试验。试验结果表明 :在 8种重金属元素中 ,汞、镉、铅、砷经厌氧消化后几乎全部以稳定形态存在 ,而锌、镍、铜、铬经厌氧消化后 ,其稳定形态含量亦不同程度增加     

SAC催化臭氧深度处理食品酵母发酵废水效能研究

食品酵母发酵废水经过厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)-好氧膜生物反应器(MBR)组合工艺处理后,有机物含量依然较高,需要进一步深度处理。对比考察了污泥基活性炭(SAC)吸附、单独臭氧氧化与SAC催化臭氧氧化三种工艺对MBR出水的深度净化效能,并通过紫外光谱分析来确定有机污染物的变化情况。实验结果表明,SAC催化臭氧氧化工艺对有机物的去除效率明显优于单独臭氧氧化,尤其在反应初期较为明显。紫外光谱分析结果表明SAC催化臭氧氧化工艺对废水中芳香族化合物、具有共轭双键的有机物及色度具有良好的去除效果。     

城市污泥与锯末复配作为绿化基质在黑麦草上的应用初探

为探讨厌氧消化处理后的城市污泥在园林方面利用的可行性,采用盆栽实验研究城市污泥与锯末不同配比作为绿化基质对黑麦草种苗生长的影响。经过测定,厌氧消化处理后污泥中重金属含量均达到国家园林绿化标准。LIPP厌氧消化污泥与锯末质量比在40%、50%时,复配基质所含总氮、总磷、总钾与营养土较为接近。污泥与锯末质量配比在50%时,对黑麦草种苗生长效果最好,分蘖数和叶长分别达到营养土的92%、97.8%;根长、鲜质量、叶绿素和可溶性糖质量分数比营养土分别增加了19.0%、17.9%、17.9%、29.8%;相对电导率和丙二醛(MDA)质量分数分别比营养土降低了18.5%、20.8%。     

我国剩余污泥厌氧转化的主要影响因素及影响机制研究进展

我国剩余污泥产量大,对其进行稳定化、无害化和资源化处理处置迫在眉睫,而厌氧消化技术能够在降低污泥对环境污染的同时回收能源,是目前国际上最受欢迎的污泥减量化和资源化处理技术。本文首先重点归纳了国内外污泥厌氧消化技术应用现状差异和国内外剩余污泥厌氧转化率差异,即我国剩余污泥厌氧转化率处于 20%～50%之间,明显低于发达国家的水平（50%～70%）,是我国剩余污泥厌氧消化推广应用程度低于发达国家水平的主要原因。其次从泥质差异的角度总结了导致我国剩余污泥厌氧转化率低于发达国家的主要差异性因素,即微细砂含量（50%～65%）高于发达国家（25%～30%）、金属离子如Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺和Mg²⁺等的含量高于发达国家、污泥泥龄（10～30d）显著长于发达国家（5～10d）。最后,归纳总结了微细砂、金属粒子和泥龄这三类典型差异性因素对剩余厌氧消化性能的影响机制。对我国剩余污泥厌氧转化的主要影响因素的系统性认识有助于从源头上明晰影响我国剩余污泥厌氧转化性能的重要因素,对影响机制的深入解析有助于提出有针对性的强化措施,从而为我国剩余污泥厌氧消化技术的广泛推广与应用提供有益的借鉴和启发。     

预处理对烯烃厂剩余污泥厌氧消化处理效果的影响研究

随着宁夏煤化工产业发展进程的不断加快,配套建设的污水处理厂也日益增多,其大都采用生化处理工艺,产生了大量的剩余污泥。研究了宁东烯烃厂剩余污泥经超声波和热预处理后再进行厌氧消化的处理效果,结果表明:宁东烯烃厂的剩余污泥经预处理后再进行厌氧消化,绝大部分溶解性有机物在污泥停留时间为9 d的时候,就基本降解到一个稳定状态。预处理不但可以提高厌氧消化反应中有机物的去除率,而且可以大幅度缩短污泥消化时间,促进厌氧消化速率。     

纳米零价铁对厌氧消化影响的反应动力学模型

污泥厌氧消化是污水处理厂实现"碳中和"的关键环节。然而传统厌氧消化技术普遍存在水解不充分、产甲烷效率低的问题,在工程中表现为污泥的甲烷潜势(B0)低、产甲烷速率(k)低等,从而使得获得的甲烷气通常不能达到量和质的要求。纳米级零价铁(NZVI)基于能够在厌氧条件下析氢(H2)腐蚀为产甲烷菌提供电子供体及更有利的厌氧环境,而被认为在厌氧消化领域具有潜在的应用前景。就此,通过在厌氧消化体系中投加不同剂量的NZVI(0、100、300、600和1000 mg·L~(-1)),以甲烷潜势(B0)和产甲烷速率(k)为主要评价指标,并基于一级反应动力学模型探讨了NZVI对厌氧消化过程的主要作用机理。研究结果表明,NZVI能够强化厌氧消化过程产甲烷,主要作用机制在于促进微生物细胞破壁,从而提高污泥的水解酸化程度,得到更高的甲烷潜势(B0)。     

污水处理厂剩余污泥的中温厌氧消化特性研究

对天津某污水处理厂的剩余污泥进行中温厌氧消化试验,研究了在不同HRT下的产气量、有机物去除率等指标,结果表明:剩余污泥经过中温消化,在HRT分别为30、20、10 d时,产气率分别为0.022、0.027、0.033 L/(g[VS].d);CODCr的去除率为18.8%～38.1%;由COD物料衡算得知,基质中40%的固态有机物被分解转化,COD甲烷转化率最高约为32.0%;对剩余污泥基质的元素组成进行分析,经计算推导出基质的模拟分子式为C9.87H16.72O33.81N。研究结果为污水处理厂剩余污泥厌氧消化工艺选择合适的工艺条件提供了理论参考。