典型城市污泥厌氧消化技术工艺探讨

该文系统阐述了"直接厌氧消化"和"预处理+厌氧消化"两类消化工艺及厌氧消化技术在国内外的应用情况;从泥质分析、运行管理、政策指引三方面,分析了我国大部分污泥厌氧消化处理系统存在的问题;通过解析国内厌氧消化工程成功案例、探讨工艺经济可行性,得出了"高温预处理+厌氧消化"工艺可作为我国典型城市污泥处置与利用的一种有效途径。     

改善污泥厌氧消化性能的预处理技术

厌氧消化是污泥稳定化处理的主要技术之一。通过采用一定的预处理技术，破坏细胞结构，释放有机质，促进污泥的水解速率，从而改善污泥厌氧消化性能。该文综述了几种国内外目前研究较为广泛的预处理技术，主要包括热预处理法、转动球磨法、高压喷射法、超声波预处理法、酸预处理法、碱预处理法和氧化法等技术，并分别探讨了各种技术的作用原理、特点、处理效果及应用前景。     

强化污泥厌氧消化的前处理技术研究进展

厌氧消化前采用不同的预处理方法是增强厌氧消化性能的关键,预处理能促进污泥内微生物细胞的分解,加速胞内物质的释放,加快污泥的水解速率.综述了当前研究和应用较多的物理、化学和生物法等污泥预处理技术,如热处理、冻融法、超声波处理法、酸碱法、加盐法、凝聚与絮凝调理、生物酶处理等,分析了各种方法的原理、特点和处理效果.     

污泥预处理-厌氧消化体系的能源经济性评价

在污泥的厌氧消化中，降低过程能耗与提高甲烷产量是实现污水处理系统“碳中和”的主要思路之一。热、化学、机械预处理是打破厌氧消化限速水解的有效手段，主要着眼于甲烷增产以形成更多的“碳补偿”。但从热力学角度，预处理是通过消耗电能、热能、化学能使有机物大量溶解，从而获得更多生物质能的过程，其本身作为一种能量输入形式增加了厌氧消化的能耗。以往的研究通常以污泥液相中有机物溶出、固相中有机物去除以及甲烷产量作为厌氧消化性能的评价指标，难以客观评估各类厌氧消化预处理的实际效益。本文从能源转换的角度出发，综述了各类污泥预处理方法的作用机理及对厌氧消化的抑制因子等方面的研究进展，对比了典型的热预处理、碱预处理、超声预处理及其联合处理分别在甲烷产量、净能量和净利润等指标上的研究结果，并在污泥厌氧消化效率评价基础上分析了上述预处理方法在能源和经济层面的可行性，为预处理方法和预处理条件的选择提供多维度依据。     

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。     

Ca(OH)2预处理对污泥厌氧消化的影响

水解是厌氧消化的限速步骤,本文采用Ca(OH)_2对污泥进行预处理以增大污泥中溶解性有机物浓度,促进厌氧消化的水解阶段并提高甲烷产量。实验结果表明在预处理的过程中添加Ca(OH)_2能够提升溶解性多糖、蛋白、sCOD的浓度。将污泥进行厌氧发酵实验后发现经过Ca(OH)_2预处理后的污泥能够提升20. 3%～49. 2%的产甲烷率。通过修正的Gompertz模型可以较好地模拟厌氧消化的动力学过程,相关度系数均大于0. 98。实验结果说明Ca(OH)_2预处理能够有效促进污泥中能源的回收。     

剩余污泥强化厌氧消化预处理技术进展

剩余污泥的处理一直以来是困扰各污水处理厂的难题,而常规的厌氧消化技术沼气的转化效率低下的原因是水解步骤受到微生物细胞壁的阻隔导致最终的产气量及产甲烷效率受到限制,因此找出适宜的污泥预处理方法去破坏污泥中微生物细胞壁溶出大量有机物显得尤为重要。介绍了机械预处理技术、物理预处理技术、化学预处理技术和生物预处理技术,分析了各技术的原理、特点和处理效果,提出了未来的研究重点和方向,为污泥的强化厌氧消化预处理提供参考。     

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。     

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。     

超声-碱预处理以促进污泥水解效率的研究进展

水解阶段是剩余污泥厌氧消化的限速步骤,超声波和碱处理可促使污泥絮体结构解散和内部物质释放,提升污泥的厌氧消化性能。综述了近年来国内外对超声波和碱处理污泥的研究进展,对超声和碱联合处理污泥的工艺条件如超声频率和功率、碱的种类和投加量、处理时间,以及预处理效果,如污泥絮体和细胞破坏情况、释放产物等进行重点分析。     

不同类型畜禽粪污热水解预处理对其厌氧消化效果的影响

本研究探究了热水解预处理对不同类型畜禽粪污(猪粪、牛粪、鸡粪和鸭粪)物质溶出效果，并进一步分析了其对后续中温厌氧消化效果的影响。研究结果表明，热水解预处理可以显著提高畜禽粪污中蛋白质、碳水化合物等溶解性有机物浓度，其中鸡粪中溶解性有机物浓度提升幅度最高(22.5%)。而经热水解预处理后，除猪粪氨氮的浓度未有显著变化外，其他畜禽粪污中的氨氮浓度有所降低；猪粪、牛粪和鸡粪的磷酸盐浓度出现不同程度的增加，而鸭粪的磷酸盐浓度却下降了9.5%。经热水解预处理猪粪和牛粪的厌氧消化累积产甲烷量分别提高了2.3%和20%。而无论是否经过热水解预处理，鸡粪由于迅速酸化而导致产甲烷受到强烈抑制。鸭粪在厌氧消化后期也发生了酸化现象，导致最终累积产甲烷量反而低于未热水解预处理鸭粪。本文研究结果将为畜禽粪污热水解预处理+厌氧消化技术条件的优化提供理论依据和数据支持。     

污泥厌氧消化预处理探究

随着经济的不断发展,环保和能源节约也逐渐步入人们的视野。厌氧污泥的处理一直消耗着大量的能源,污泥填埋和焚烧对环境污染产生巨大的影响。厌氧消化污泥预处理能够在根本上解决这些环保问题,预处理措施能够最大程度上节约能源消耗,并且带来环保效果。本文注重强调了几种厌氧消化污泥的预处理措施,并且阐述了预处理对环境保护的重要性。     

强化污泥厌氧消化产甲烷新技术研究进展

随着城市人口数量的增加,污水处理量增多,随之而来的污泥处理量越来越大。厌氧消化是实现污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的重要处理途径。目前厌氧消化技术不够成熟,有机质去除率低和产甲烷率低是污泥厌氧消化发展的瓶颈。本文从污泥预处理、厌氧反应器新模式、新材料的应用、协同消化四个方面综述了强化污泥厌氧消化产甲烷技术进展。     

浅议城市污水处理厂污泥处理技术路线

通过分析我国城市污水处理厂产生的不同类型污泥的特性,介绍了污泥"减量化"、"无害化"和"资源化"的技术措施及三者之间的关系,重点对减量化的工艺予以综述,提出了不同的减量化理念。在污泥资源化利用方面,通过详细介绍3个典型的污泥处理案例,将厌氧消化产沼气工艺、高温热水解-厌氧消化联合工艺和建材化水泥窑煅烧工艺进行了对比,阐述了不同工艺具有的优缺点。     

污泥与其它基质共消化研究进展

厌氧消化是污泥处理的有效手段,但由于污泥碳氮比较低,易产生氨抑制,污泥单独厌氧消化存在产气量低,系统不稳定等问题。污泥与其它基质厌氧共消化可以提高甲烷产率与单位处理效率,有效解决系统不稳定的问题。针对污泥厌氧共消化进行了系统的研究,总结了基质的主要来源,就不同基质共消化时体系运行参数、系统抑制与强化因子进行了分析,发现作为共消化基质的餐厨垃圾可以得到广泛应用,油脂类或藻类物质的应用逐渐上升,污泥与基质投配比、温度、反应器类型、预处理等均能影响共消化的效果。对污泥与其它基质共消化的发展方向提出了建议和展望。     

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。     

臭氧强化污泥厌氧消化研究

以某污水处理厂污泥为研究对象,进行污泥厌氧消化和污泥厌氧消化-臭氧预处理的对比试验,确定臭氧对污泥厌氧消化的主要影响,并分析其产生效果,为污泥稳定化处理提供可行性依据。仅通过厌氧消化污泥消解率一般只能达到50%左右,第二步经臭氧氧化反应后发现对微生物破壁有明显作用,经臭氧破壁后污泥厌氧消化可达到70%~80%,污泥厌氧消化经臭氧氧化有明显提高。此试验结果表明了污泥厌氧与臭氧氧化试验的可实施性,为实际工程应用提供了部分数据依据。     

城市污泥高级厌氧消化工程案例

针对我国污水处理厂污泥传统厌氧消化降解率较低、产气率低的问题,采用了一种先进的"污泥热水解+高含固厌氧消化+脱水+干化+沼气干式脱硫"组合处理工艺。工程运行结果表明,系统抗冲击能力强、运行效果良好,厌氧消化段污泥含固率可达10%以上,平均VS降解率高于42%,沼气产率约为0.37 m~3/(kg VS_(投加)),即0.88 m~3/(kg VS_(去除))。     

污水污泥厌氧消化的超声预处理研究进展

超声预处理是促进污水污泥厌氧消化的较佳技术.从厌氧消化及超声作用原理出发,对超声预处理强化污水污泥厌氧消化的影响因子(底物因子及操作因子)进行了分析,并对其应用前景进行了展望,提出了其今后的研究方向.     

低温热水解污泥厌氧产甲烷过程研究

为了促进剩余污泥(WAS)的厌氧降解转化,本文在50～110℃温度下,对WAS进行热水解,考察热水解污泥的厌氧产气效能。粒径、溶解性蛋白和多糖、磷酸盐等指标的分析结果表明,低温热水解能有效破坏WAS的絮体结构,促进有机物释放。110℃处理2h后,WAS粒径从208.9μm降低至10.8μm,相应的溶解性化学需氧量(SCOD)浓度提高3.29倍。此外,生物气产量随热水解温度的升高而升高,最大累积生物气产量比对照组提高34.1%,且CH_4和H_2含量合计可达81.8%。