不同预处理方法促进初沉/剩余污泥厌氧发酵产沼气研究进展

系统地归纳了近年来促进污水厂初沉/剩余污泥厌氧发酵产沼气的主要处理方式,包括物理预处理方式（热预处理、超声波预处理、微波预处理、机械预处理）,化学预处理方式（臭氧预处理、碱预处理）以及生物预处理方式（酶预处理）等综合应用物理、化学和生物方法的预处理方式。并指出臭氧及碱的投加对于促进初沉/剩余污泥中有机物质水解的效果和促进产沼气量、微波的非热效应提高初沉/剩余污泥产沼气效能的影响以及多种预处理方式的联合应用是未来在促进初沉/剩余污泥产沼气领域值得研究的新方向。     

预处理温度对剩余活性污泥生产挥发性脂肪酸的影响

考察了预处理温度对剩余污泥水解酸化生产挥发性脂肪酸(VFAs)的影响.分别在70、80、90、100℃下处理剩余活性污泥2 h,考察其水解酸化情况.结果表明:热处理可提高溶液中的SCOD及碳水化合物含量,提高效果随温度升高而增大;预处理温度对污泥产酸的促进效果为:90℃>80℃>100℃>70℃.经加90℃处理的活性污泥在缺氧条件下水解酸化30 h后,VFAs的产酸量达到最大,为946 mg/L.VFAs包括乙酸、丙酸、丁酸和戊酸,其中乙酸和丙酸为主要产物,热顶处理污泥可提高VFAs中乙酸的含量.     

外源添加剂强化剩余污泥厌氧发酵产酸的影响研究

挥发性脂肪酸（VFA）是污水生物处理中反硝化脱氮和厌氧释磷过程必需的碳源,还能作为底物生产高附加值的产品,而利用剩余污泥进行厌氧发酵是产VFA的重要途径之一。为了提高污泥产酸效率,利用外源添加剂促进和强化污泥厌氧发酵产酸的研究逐渐引起重视。文章总结了抗生素、表面活性剂、植物化学物质和盐类四类外源添加剂对污泥厌氧发酵产酸过程的影响,分别从外源添加剂对污泥的增溶、水解、产酸和产甲烷四个过程进行了分析,同时阐述了外源添加剂在污泥中的降解、残留状况,最后提出对两种或两种以上的外源添加剂联用促进产酸和寻找能促进污泥产酸的共发酵基质也是今后的研究重点。     

超声与碱预处理促进污泥水解酸化作碳源研究

对剩余污泥进行超声处理与碱处理后水解酸化产物可以作为碳源,再投加回污水处理系统强化污水的脱氮除磷效率,实现了剩余污泥合理处置的同时解决了生物脱氮除磷碳氮比低的问题,符合现阶段我国的水环境需求.本研究采用超声联合碱预处理剩余污泥,水解酸化产物做碳源.结果表明,在超声声能密度3.5625W/mL,超声时间10min,pH调...     

MBR工艺的剩余污泥高效厌氧发酵试验

为了寻求高效的剩余污泥处理方法,通过不同的预处理方式或者添加餐厨垃圾的方法,考察了主动错流式MBR工艺所产生剩余污泥的厌氧发酵产甲烷效率。研究发现,低温热水解预处理剩余污泥的厌氧发酵产甲烷的最优条件是90℃热水解加热30 min,产甲烷量大概为原来的1.5倍,效率提高了50%。臭氧曝气预处理剩余污泥厌氧发酵产甲烷的最优条件是臭氧曝气时间为0.001 4 g O_3/g VS,产甲烷量大概为原来的5倍,效率提高了5倍。加入餐厨垃圾对产甲烷有一定促进作用,同时对产氢有着极大的促进作用。     

酸性/碱性启动模式下SRT对剩余污泥水解酸化的影响

以城市污水处理厂二沉池剩余污泥为研究对象,采用完全混合式污泥处理反应器研究了酸/碱2种启动模式下SRT对污泥水解产酸特性的影响。结果表明,采用酸性启动(p H=6.0)模式,控制SRT为6 d,水解酸化液中SCOD、VFAs最高累积质量浓度分别可达6 235.8、1 683.5 mg/L,较碱性启动模式(p H=10.0)分别提高了21.4%、37.5%,VFAs中乙酸累积量达到69.0%。2种启动模式下污泥水解酸化最佳SRT均为6 d,酸性启动(p H=6.0)模式较碱性模式更有利于城市剩余污泥水解酸化产物中的碳源的资源化利用。     

过氧化钙强化初沉池污泥厌氧暗发酵的产氢机制探究

采用过氧化钙(CaO_2)对剩余污泥进行预处理,研究CaO_2对剩余污泥厌氧暗发酵产氢的性能,并通过分析发酵过程中有机物变化、关键酶活性揭示CaO_2强化污泥暗发酵产氢的机制。结果表明,经CaO_2预处理后,污泥暗发酵产氢气量显著提高,当CaO_2剂量为0.3 g/g时,氢气的最大积累量为6.54 mL/g。CaO_2预处理后发酵体系中溶解性有机物含量大幅提高,当CaO_2剂量为0.3 g/g时,SCOD的最大为592 mg/L。CaO_2预处理抑制了产甲烷古菌的活性,降低了甲烷积累量。CaO_2促进水解及酸化关键水解酶,而抑制F420酶活性。温度是影响CaO_2强化污泥产氢的因素,当温度由15℃升高至45℃时,氢气的最大积累量由4.54 mL/g升高至7.13 mL/g。     

APG06与CTAB联合预处理改善污泥产酸及微生物特征

研究APG06与CTAB联合预处理下污泥水解酸化、粒径削减及脂肪酸产生的效果,并结合微生物多样性和种群结构分析,初步阐明了联合预处理改善污泥水解酸化的作用机制。结果表明,APG06与CTAB联合预处理可有效提升水解酸化效率,有效缩短产短链脂肪酸的时间,且对小粒径改善效果更佳,各实验组污泥的SCOD、蛋白质、多糖都在1 h内达到下降峰值,可将TB-EPS降解为较小的溶解有机物,并转化为S-EPS。污泥经过预处理后可有效削减污泥粒径,提高了乙酸、丙酸及正戊酸的产量。随着APG06用量的添加,反应体系不利于拟杆菌门的生长,有利于厚壁菌门的生长,这为中链脂肪酸的合成提供了环境基础,促进了SCFA的生成。     

以微生物燃料电池技术资源化利用剩余污泥的研究进展

介绍了剩余污泥存在的问题与剩余污泥资源化利用方法,重点介绍以微生物燃料电池技术资源化利用剩余污泥的研究进展,包括直接利用剩余污泥与间接利用剩余污泥为燃料的微生物燃料电池技术方面的最新研究进展。直接利用剩余污泥作为微生物燃料电池的燃料,介绍了该方法的产电输出功率密度、污泥中总化学需氧量（TCOD）等的去除情况、污泥的减量效果等;间接利用剩余污泥作为燃料,包括剩余污泥微波预处理上清液作为燃料与剩余污泥发酵产生的挥发性脂肪酸（VFA）作为燃料,这些微生物燃料电池技术都能有效地资源化利用剩余污泥,同时达到污泥减量的目的,该方法具有广阔的应用前景。     

剩余污泥水解酸化过程中氮磷的释出

现行城市污水处理厂污泥多被视作废物而丢弃,从污水中转移到污泥中污染物氮磷没有及时分离回收,造成资源浪费。国内外针对污泥水解酸化阶段研究的报道多集中在污泥水解发酵产酸用于生物脱氮除磷系统补充碳源上。然而污泥水解发酵产酸的同时,也释放出大量的氮磷。为了回收利用污泥中的氮磷,基于污泥发酵产酸的理论提出了污泥水解酸化释出氮磷以回收资源这一污泥处理新思路,探讨了其影响因素和控制对策,指出通过适当的环境调控,就可以使污泥中氮磷大量释出。     

果蔬垃圾及餐厨浆液水解酸化处理试验研究

针对果蔬垃圾、餐厨浆液水解酸化反应进行研究,考察了人工接种厌氧沼液水解酸化阶段中,水果垃圾、蔬菜垃圾、果蔬混合垃圾以及餐厨浆液在不同工况下pH值、 NH_3-N、 TN、 COD、 BOD_5和VFA等指标的变化,探究水解酸化液作为水处理反硝化外加碳源的可行性。结果表明:缺氧状态下,pH值、温度、机械搅拌转速分别控制在6.8~7.2、 37.0℃、 150 r/min,不同反应体系稳定水解酸化均在第4天达到峰值,VFA占COD比例为18.7%~23.9%, m(BOD5)/m(COD)为0.27~0.39, m(BOD5)/m(TN)为4.0~13.1,各原料均具有较好的可生化性,水果垃圾和餐厨浆液的水解酸化产物可作为优质的污水反硝化碳源。     

Effect of enzymatic pretreatment on acid fermentation of food waste

Although food waste is a valuable carbon source for biological nutrient removal systems with low organic wastewater because of high C/N and C/P ratios, it must be pretreated to promote the hydrolysis of particulates, which is considered as a rate‐limiting step. This study investigated the effects of enzymatic pretreatment on hydrolytic solubilization of food waste with commercial enzyme. Both acidification efficiency and volatile fatty acid (VFA) production potential of enzymatically pretreated food waste were examined under controlled laboratory conditions. Experimental results indicated that protease exhibited the highest VSS reduction rate among three types of enzymes: carbohydrase, protease and lipase. A mixed enzyme treatment showed better reduction efficiency than a single enzyme treatment, and the highest volatile suspended solids (VSS) reduction was observed at an enzyme mixture ratio of 1:2:1 with carbohydrase:protease:lipase, respectively. It has been noted that pretreatment resulted in both maximum VFA production and the highest VFA content of soluble chemical oxygen demand at an enzyme mixture dosage of 0.1% (v/v). VFA production at this dosage revealed a 3.3 times higher rate than that of no‐enzyme added fermenter. The dominant VFAs were n‐butyrate followed by acetate. Copyright © 2006 Society of Chemical Industry     

氯碱生产污水处理方案

介绍氯碱生产废水综合处理工艺方案、污水三级处理方案、污泥工艺处理方案。提出氯碱生产废水适合采用水解酸化+接触氧化+水解酸化+BAF工艺,三级处理适合采用人工湿地技术,污泥处理适合采用填埋工艺。提倡各氯碱企业针对废水水质特点,结合自身的生产实际,采取经济有效的处理方案。     

污水厂生物除磷工艺技术的运行实践

某污水厂在提升出水标准的工艺调控中，对磷的生物法去除进行了理论分析和实践研究，通过强化水解酸化效果，并对活性污泥在整个生化系统中的分布和循环进行调控后，试验取得了显著的生物除磷效果，当进水TP为4—5mg／L时，出水TP〈1mg／L。实践表明污泥龄并不一定对磷的去除效果有较大影响。在发挥水解酸化作用的基础上，创造条件使活性污泥在整个厌氧和好氧生化系统中充分循环是发挥生物除磷作用的关键环节。     

内循环厌氧反应器处理制药废水的酸化及其恢复

对安徽某制药厂实际废水处理工程中的生产性IC反应器产生酸化的原因及恢复措施进行了分析。结果表明,在负荷冲击发生后,首先是反应器底部向上3 m处污泥含水率发生较小变化,其次为出水挥发酸(VFA)的急剧升高,再次是出水COD的变化,出水pH反应滞后且变化细微;出水VFA中各酸含量发生变化,污泥颜色没有明显变化。采用循环水冲洗、出水回流、逐步提高负荷的方法成功地使反应器恢复正常运行,历时近1个月。     

基于高速转盘法的剩余污泥可溶化处理

高速转盘法是作者等开发的一种新型的剩余污泥可溶化处理的物理方法,是一种经济实用的剩余污泥减量化、资源化的前处理工艺。实验采用自制的高速转盘对污泥进行可溶化处理,并对实验过程中污泥的可溶化机制、实验装置的结构及运转参数与污泥可溶化之间的关联特性进行了研究。结果表明：高速转盘所产生的流体剪切力是导致污泥可溶化的主要原因,同时,转盘与定盘之间的研磨作用和水解酶的酶促反应也对污泥可溶化起到了促进作用。研究发现：流体剪切力仅存在于距转盘微小距离的空间内对污泥微生物细胞进行破碎,而且足够大的转盘转速与足够高的污泥MLSS浓度才能产生高效的导致污泥可溶化的流体剪切力。在转盘转速为5000 r·min^-1,污泥MLSS浓度高于18000 mg·L^-1,处理45 min时,污泥的可溶化率(DOC/TOC)达50%以上。     

水解酸化工艺预处理腈纶废水的研究

采用水解酸化工艺预处理腈纶废水,通过投加微生物固定化载体结合高效微生物对工艺过程进行优化,并对其进行了相关研究。在处理过程中有很多影响因素对水解酸化过程的速度和效率有重要的影响,并直接影响到水解酸化反应器的出水水质及处理效果。实验中主要考察了水力停留时间、进水CODCr负荷和温度等影响因素对水解酸化反应器出水的影响,同时考察了水解酸化反应器稳定运行后对废水可生化性的改善,以水解酸化反应器进出水的CODCr为主要指标进行监测,对类似的废水处理有一定的借鉴价值。     

污泥厌氧发酵产酸机理及应用研究进展

为了实现污水中污泥减量化和资源化，对其进行厌氧消化是目前国际上应用最广泛的处理方法。酸化阶段的重要产物——挥发性脂肪酸（VFAs）不仅可以作为污水脱氮除磷的碳源，还是合成生物质塑料聚羟基脂肪酸酯（PHAs）的理想底物。简单介绍了污泥厌氧发酵产酸的代谢机理和微生物机理，对近年来污泥厌氧发酵产酸的研究成果进行了梳理，重点论述了底物种类、预处理技术、pH值、发酵温度等因素对污泥厌氧发酵产酸的影响及研究进展，总结并对比了不同底物类型、发酵温度、酸性和碱性条件下都可影响发酵产酸的产量及酸种类分布，而污泥预处理技术则倾向于提高酸的产量，对酸种类分布影响不大。介绍了污泥厌氧发酵产酸在合成PHAs、生物能源和污水的脱氮除磷等方面的应用情况。最后，针对污泥厌氧发酵产酸会因底物有机成分不同，导致酸化效率有所差异，同时控制底物种类、pH值和温度等因素不仅影响产酸量，还会影响产酸类型和产物种类。提出了今后的研究方向主要是深入分析不同底物的酸化效率差异原因、污泥定向发酵产酸，实现总VFAs中各种酸比例调控。     

超声波预处理城市剩余污泥脱水性能研究进展

城市剩余污泥脱水是处理污泥的重要步骤之一。以超声波频率、声能密度、超声时间、pH值等影响因素为考察对象,通过选取的表征污泥脱水性能的参数,分析了超声波处理对城市剩余污泥脱水性能的影响,介绍了超声波与其他方法耦合改善污泥脱水性能的研究现状,着重研究了超声波处理污泥脱水性能的机理,并对今后超声波处理污泥脱水性能的研究进行了展望。     

兼氧接触水解酸化预处理化工废水的试验研究

采用兼氧接触水解酸化工艺预处理某化工废水。试验结果表明:当进水CODCr的平均质量浓度为1980mg/L时,在水解酸化反应器停留时间为24h的条件下,系统对废水CODCr的去除率约为22.7%。系统前段对BOD5有少量的去除;在后段BOD5升高,BOD5与CODCr质量比由原水的0.38提升至0.51,废水的可生化性得到了明显的改善。氨氮及VFA的变化规律表明,在水解酸化的前段,在水解酶的作用下大分子杂环化合物断键生成中等分子有机物,同时发生加氨作用;在水解酸化的后段,在酸化作用下脱氨开环,形成小分子的VFA等。