炼油厂“三泥”脱水工艺优化研究

对西北某炼油厂废水处理系统的"三泥"样品,采用酸化氧化及调理的污泥脱水工艺进行优化研究,获得了良好的污泥脱水效果,为污泥减量化技术改造提供依据.结果表明,当反应pH=4、H2O2投加量为2.0g/L、m(H2O2)∶m(Fe2+)=4∶1、反应温度为35℃、反应时间为60min、CaO投加量为7.0g/L、离心转速为3 000r/min,离心时间5min时,得到的泥饼含水率为70%~73%、石油类含量2%;同时,测得调理后污泥比阻(SRF)在0.3×108 s2/g左右.在一定范围内,"三泥"离心上清液中的SS、COD、石油类含量,以及浊度等,随着H2O2投加量的增加而降低.     

壳聚糖与硅藻土调理市政污泥

以污泥比阻为评价指标,综合考虑脱水率、泥饼含水率及过滤时间因素,研究使用壳聚糖与硅藻土对污泥单独调理的最佳条件及联合调理改善污泥脱水性能的效果,并与聚丙烯酰胺调理污泥的效果进行了对比。结果表明,先投加0.5 g/g硅藻土调理污泥,再投加5 mg/g壳聚糖以30 r/min搅拌反应150 s,污泥比阻下降了95.43%,脱水率上升至91.02%,泥饼含水率降至83.13%,过滤时间降至29.5 s。壳聚糖与硅藻土联合调理的效果明显优于壳聚糖或硅藻土单独调理的效果,且其联合调理改善污泥脱水综合性能的效果优于聚丙烯酰胺调理污泥的效果。     

氧化—絮凝调理对剩余污泥脱水性能的影响

针对污水处理厂污泥脱水难度大、运行成本高等问题，深入研究NaClO投加量、污泥混合液pH值以及在NaClO最佳投加量和污泥混合液最佳pH值下耦合聚合硫酸铁（PFS）和三氯化铁（FeCl₃）对污泥脱水性能的影响，以期获得氧化—絮凝调理对活性污泥脱水性能的影响机制。结果表明，在NaClO投加量为40 mg/g DS（绝干污泥）和污泥混合液pH值为3时，PFS耦合NaClO调理后的泥饼含水率和污泥比阻（Specific Cake Resistance，SRF）分别降至85.86%和4.74×10¹¹ m/kg；FeCl₃耦合NaClO调理后的泥饼含水率和污泥比阻分别降至86.36%和3.93×10¹¹ m/kg。调理后的污泥絮体粒径D₅₀的大小关系为：NaClO+PFS>NaClO+FeCl₃>pH值>原泥>NaClO。显然，经过氧化—絮凝调理后的污泥絮体粒径明显增大，滤液中的有机质含量降低。氧化—絮凝调理可使活性污泥比阻显著降低，脱水性能显著改善。NaClO耦合PFS和NaClO耦合FeCl₃有望成为高效环保、价格低廉的新型污泥脱水调理剂。     

累托石协同过氧化钙对污泥脱水效果的影响

以污泥比阻、有机质含量与含水率降低率为指标,通过改变累托石、过氧化钙投加量和搅拌时间来研究累托石协同过氧化钙对污泥脱水效果的影响,并利用Minitab软件对污泥脱水条件进行优化,寻找最佳工艺参数。结果表明:随着累托石、过氧化钙投加量和搅拌时间的增加,调理后的污泥比阻和含水率都有所降低,当累托石投加量为50 mg/g DS、搅拌时间为5 min,过氧化钙投加量为50 mg/g DS、搅拌时间为75 min时,泥饼的最终含水率可降至66%。     

基于骨架构建体污泥脱水及其固化土工性能研究

以含水率为98．5％的污泥为研究对象,添加粉煤灰、生石灰等无机复合调理剂进行改性处理,研究其对泥饼固化体的比阻、含水率、最大干密度、渗透系数和无侧限抗压强度等性能的影响。结果表明,添加的粉煤灰和石灰起到骨架构建体作用,处理污泥的比阻从原污泥的109S2／g降至107s2／g,显著改善了污泥脱水性能。在不外掺水泥等其他固化剂的条件下,脱水后的泥饼固化体7d无侧限抗压强度大于100kPa,具有优良的固化土工性能。     

酸碱与农业生物质骨料对污泥脱水效能的影响

为改善污泥脱水性能,在不同pH条件下考察3种农业生物质即小麦秸秆粉末(WSP)、玉米秸秆粉末(CSP)及稻壳粉末(RHP)对污泥脱水的影响.采用毛细吸吮时间(CST,tCS)及污泥比阻(SRF,FSR)等表征污泥脱水性能,用粒径和Zeta电位考察污泥性质的变化,通过离心液浊度,胞外聚合物质(EPS)含量、束缚水和泥饼结构来解释协同作用机制.实验结果显示,当pH控制在3时,污泥脱水效果最好,深度脱水后泥饼含水率下降到61. 5%;分别投加WSP、CSP及RHP时,污泥FSR分别下降到7. 32×10~8,7. 41×10~8及8. 29×10~8s2/g. pH小于2或pH从8升高到11时tCS和FSR都显著升高;在投加0. 75 g/g DS WSP、CSP及RHP后,也不能改善污泥脱水效果. pH低于2或者碱性条件使污泥释放更多有机物质和浊度,污泥脱水效果恶化严重.酸及生物质改善污泥脱水性能的机理为酸(pH=3)促进污泥分解EPS释放束缚水,而生物质作为骨料提供水分孔道.     

过氧化钙预氧化对污泥脱水特性的影响

采用过氧化钙调理污泥,改变过氧化钙投加剂量、反应时间,考察污泥上清液COD、多糖及蛋白质和泥饼含水率,研究过氧化钙预氧化对污泥絮体结构以及脱水性能的影响.结果表明,随着反应时间和过氧化钙剂量的增加,处理后污泥上清液COD增加,多糖含量先增加后减少,蛋白质含量增加,泥饼含水率有明显降低.当过氧化钙的投加量为200mg/gTS时,泥饼的含水率最低为68.3%.当过氧化钙的投加量再增大时,污泥絮体分解越破碎,不利于污泥脱水.用等量过氧化氢调理污泥进行对比,发现过氧化钙可作为一种更稳定的过氧化氢源,对污泥脱水效果更好.     

过氧乙酸破解和化学重絮凝改善活性污泥过滤脱水性能

活性污泥中的胞外聚合物(EPS)高度亲水,破坏EPS结构是促使结合水释放的必要过程.为此,研究利用过氧乙酸(PAA)预氧化破解污泥和化学絮凝过程以同步实现污泥减量和脱水性改善,深入解析组合调理过程中污泥絮体形态特征及EPS分布和组成的变化特征.结果表明:PAA处理污泥对其过滤特性影响不大,但有效降低滤后泥饼的含水率;PAA能够有效破解污泥,破坏EPS中蛋白质类有机物,促使结合水释放;随着p H的降低,PAA对污泥脱水性的改善效果更佳,这主要是因为酸性环境有效提高了PAA对污泥EPS的氧化效率;高剂量PAA处理污泥后未见到有完整结构的絮体.投加聚合氯化铝(PAC)和氯化铁后,污泥絮体重新形成,同时污泥更容易过滤且脱水性随之提高.由于具有更强的吸附架桥能力,PAC在改善脱水性方面的效果优于氯化铁.     

污泥结合水测量方法和水分分布特性

为了实现污泥高效脱水,对污泥水分分布特征与脱水性能变化的关系进行研究.分别利用热干燥法、抽滤法、压滤法、水活度法和膨胀计法测定同一市政污泥的结合水相对质量分数,通过分析比较测量数据和应用原理,总结出各种方法的优缺点和适用条件.基于膨胀计法对污泥水分能量状态进行了分析,构建了污泥水分分布特征曲线,并阐明污泥在不同水分质量分数时的机械脱水效果.研究表明：5种方法的结合水质量分数（结合水/干基）测量结果差异明显,其中抽滤法测量值最大为628%,水活度法测量值最小,只有34%;膨胀计法操作快捷、原始数据容易处理,优于其余4种测量方法.当污泥水分相对质量分数(全水分/干基)大于183%时,适当提高设备的脱水强度能够较好地改善脱水效果.     

三种基于骨架构建体污泥复合调理剂脱水泥饼土工性能研究

以含水率为97.3%的原污泥为对象,选择了3种基于不同骨架构建体的复合调理剂(F-L、F-S和S-F)进行污泥脱水试验,对脱水效果及脱水泥饼作为填埋处置的土工性能进行了研究。结果表明,3种体系中,添加无机调理剂起骨架构建体作用,污泥比阻和CST均有降低,可以显著改善污泥脱水性能。在不外掺其他固化剂的条件下,脱水泥饼固化体的无侧限抗压强度和黏聚力随养护龄期增加而增长,摩擦角变化不大,具有优良的固化土工性能。     

化学混凝强化一级处理中曝气与机械混凝污泥的性能分析

曝气混凝沉淀不仅其水质优于机械混凝沉淀的水质,而且其沉淀污泥的性能也好于机械混凝沉淀的性能.曝气混凝沉淀污泥的初期沉降性能稍差,但后期具有与机械混凝污泥类似的沉降过程;曝气混凝沉淀污泥的含水率较机械混凝沉淀污 泥的含水率低一个百分点,其最大值为94%,最小值为92%;曝气混凝沉淀污泥的比阻低于机械混凝沉淀污染的比阻,表明具有良好的脱水性能;曝气混凝沉淀污泥的浓度(MLSS)高于机械混凝沉淀污泥的浓度,而有机分(VSS)含量却低于机械混凝沉淀污泥,这从另一方面证实了曝气混凝效果的提高.     

pH值对脱硫废水处理系统污泥性质的影响

在不同pH值工况下，对脱硫废水处理系统产生的污泥特性进行分析，研究了pH值对污泥产量、组成、沉降性能和脱水性能的影响。基于污泥沉降性能和脱水性能优化实验，对华能南通电厂脱硫废水"三联箱"工艺进行调试。结果表明：pH值越高，污泥产量就越高，污泥沉降比也越高。脱水性能的改变是由于污泥中各成分占比发生了改变，脱水性能在pH值为8.5时最优。投加阴离子型聚丙烯酰胺（PAM），能显著改善污泥的沉降和脱水性能。现场"三联箱"工艺运行pH值为8.5，将非离子型PAM更换为阴离子型PAM，泥饼含水率和出水浊度分别降低至25.2%和12.6 NTU。     

脉冲电促催化氧化对剩余污泥脱水性能影响

以双氧水为氧化剂、铁板为电极,研究高频脉冲电对污泥脱水性能及成分的影响.考察污泥pH值、双氧水投加量以及电解时间、电流密度、脉冲电频率等因素对污泥比阻、滤饼含水率、滤液COD值的影响;利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对污泥进行表征,对比处理前后污泥热值、总氮和主要重金属含量的变化.结果表明:在脉...     

电化学处理改善污泥脱水性能的参数优化

以毛细吸水时间(CST)及泥饼含固率(DS)作为污泥脱水性能指标,以石墨板为阴、阳电极板对污泥进行电化学处理。采用L9(34)正交试验法对电压、极板间距、处理时间、插入深度等4个因素进行优化研究。结果表明,4个因素对污泥脱水性能影响大小顺序为:电压>极板间距>处理时间>插入深度。最优条件为电压20 V,极板间距2 cm,处理时间20 min,插入深度6 cm,与原污泥相比,此时污泥CST下降19.6%,DS上升5.85%。     

紫外光-Fenton法处理剩余污泥

利用紫外光(UV)-Fenton法氧化处理城市剩余污泥,并通过测量污泥破解率、上清液的SCOD、多聚糖、蛋白质以及总氮浓度表征污泥的破解情况,测量污泥过滤比阻(SRF)表征污泥脱水性能的变化。结果表明,pH为3、反应时间为2h,H2O2投加量为4g/L和Fe2+投加量为0.06g/L是紫外光-Fenton氧化处理供试污泥的适宜条件。在适宜处理条件下,污泥破解率为20.8%,污泥破解后,微生物细胞内有机物释放到溶液中,使污泥上清液中的SCOD由126mg/L增加到848mg/L,多聚糖质量浓度由33.4mg/L增加到119 mg/L,蛋白质量浓度由41.2 mg/L增加到82.6 mg/L。总氮含量增加了1.62倍。SRF由8.58×109 s2/g下降至3.99×109 s2/g。紫外光-Fenton反应在有效破解污泥的同时,提高了污泥的脱水性能,有利于污泥的减量化。     

污泥脱水性能指标表征体系的构建

为了解决调理污泥在测定过程中过滤速度过快导致的测定误差增加的问题,研究了比阻测定过程中过滤体积、过滤阻力以及调理之后污泥高速搅拌预处理操作与否对比阻测定的影响。研究结果表明:在过滤体积为100 mL、过滤阻力为1层滤纸时,比阻数据可靠性更高,与毛细吸水时间(CST)、粒径和滤液过滤时间(TTF)的相关性更好;同时,未经搅拌的调理污泥脱水指标数据波动很大,变化趋势与污泥调理的实际规律不相吻合,而高速搅拌后的调理污泥脱水指标数据波动较小,说明调理之后污泥的搅拌预处理操作能够提高测定结果的可靠性和精确性,泥性测定更能反映实际规律。     

生物产电加速污泥湿地中有机物降解性能

为解决污泥处理湿地(sludge treatment wetland,STW)污泥降解能力弱的问题,首次提出在STW系统中嵌入生物产电装制,以加速污泥湿地处理过程中污泥有机物的降解性能,同时回收污泥生物质能.启动以美人蕉为湿地植物的微生物燃料电池—污泥处理湿地系统(MFC-STW),通过电化学测量与有机物分析,考察不同进泥负荷下污泥湿地处理系统的有机物降解及产电性能.结果表明,MFC-STW系统的输出电压、内阻、功率密度均随进泥负荷增大而升高.系统的最大电压和最大功率密度分别为0.794 V和0.268 W/m3.在负荷期内,MFC-STW系统下层积存污泥含水率为84%,TCOD降解率为74%,较STW系统分别提高7%和11%.说明生物产电可促进污泥湿地处理过程中的污泥脱水和有机物降解性能.     

聚丙烯酰胺在给水厂排泥水处理中的应用研究

研究了阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)对给水厂排泥水沉降性能和浓缩污泥脱水性能的影响,探讨了污泥颗粒粒径的变化及其与污泥比阻的关系。结果表明,PAM投加率为0.32%时可明显改善排泥水的沉降性能,降低上清液浊度。对排泥水和底层污泥都进行调质时,PAM投加率为0.32%既能有效地降低污泥比阻又能减少PAM投加量。PAM调质可使污泥颗粒平均粒径变大,粒径分布也发生变化。污泥比阻与污泥平均颗粒粒径成反比关系。     

初沉污泥水解酸化对A2/O工强化除磷影响

挥发性脂肪酸(VFA)是生物除磷过程中的关键物质,增加进水中的VFA可以强化生物除磷效果.提高脂肪酸含量的一个有效方法是对初沉污泥进行水解和酸化,通过对比中试试验和实际污水厂的运行结果,详细讨论了初沉污泥水解对进入生化反应系统的进水水质及ρ(VFA)、ρ(C):ρ(P)的影响.结果表明,初沉污泥水解酸化可以改善进水水质,ρ(BOD5)、ρ(CODcr)、ρ(TP)、ρ(SP)、ρ(SS)相对污水厂初沉出水分别提高61.1%、36.5%、36.1%、17.36%和52.0%,可生物化性指标也相应地提高了20.40%.初沉出水VFA有显著提高,平均值由进水的12增加到56,提高了3.7倍,为后续强化生物脱氮除磷创造了理想的条件.通过初沉污泥水解实现的污泥水解技术,可用于现有污水处理厂为实现生物脱氮除磷目标而实施的升级改造,解决进水中碳源不足的难题.     

预处理低有机质剩余污泥两相厌氧消化

为提高低有机质剩余污泥的厌氧消化效率,采用超声波(40kHz,50W)与生石灰(投量为560mg/L)联合预处理剩余污泥,然后将预处理的剩余污泥进行中温两相厌氧消化.试验污泥取自长春市某污水处理厂,试验中主要考察剩余污泥的消化性能、产气情况及脱水性能变化.结果表明,当剩余污泥的VS/TS比值为0.56、水力停留时间(HRT)为20d时,预处理污泥厌氧消化后VS去除率达到40.8%.在消化过程中系统稳定,产酸相内挥发酸成分以乙酸和丁酸为主,而产甲烷相内以少量乙酸为主.产甲烷相的甲烷产率为0.33L/gVS去除,产气中甲烷平均含量可达到59.2%,但消化后污泥的脱水性能变差.污泥的联合预处理增加了液相中溶解性有机物的含量,提高了进料污泥的pH与碱度,有助于低有机质剩余污泥的后续厌氧消化处理.