臭氧破解对剩余污泥性质的影响

通过不同臭氧投加量对剩余污泥的破解试验,系统地研究了臭氧破解过程中剩余污泥基质和上清液中相关指标的变化规律。试验结果表明,臭氧破解能够有效减少污泥中固体物质的含量,在臭氧投加量为250 mg/g(O3/TS)的条件下,总残渣(TS)和挥发性固体(VS)分别减少了31.33%和35.59%;臭氧破解使得污泥上清液中的溶解性化学需氧量(SCOD)、总氮、总磷、氨氮含量均明显上升,pH值则呈下降趋势,但降幅不大。     

浓缩时间对污泥浓缩效果、磷释放及去除的影响

针对城市污水厂剩余污泥浓缩过程中浓缩时间对浓缩效果、磷释放及去除的影响进行试验研究。结果表明:对已建有重力浓缩池的城市污水处理厂且污水厂处理能力存有一定富余时,可适当延长浓缩池的污泥浓缩时间,这既可大大提高浓缩池出泥的含固率,又可大部保留污泥中的含磷量,且不会对污水厂除磷产生不良影响。     

冷冻预处理对剩余污泥性质的影响研究

为了提高污泥的有机物溶出率,以利于后续生物处理,采用冻/融技术对城市污水厂的剩余污泥进行预处理,考查了冷冻时间对污泥理化特性的影响。结果表明,冻/融处理可以破解污泥,将固体物质转化为液相成分。随着冷冻时间的增加,污泥pH值下降,SCOD和碱度上升;冷冻污泥的SS和VSS值与冷冻时间相关。粒径分布和微观结构观察也证实了污泥絮体已被破坏。与混合污泥(初沉污泥+剩余污泥)相比,剩余污泥粒径分布的变化更加显著。剩余污泥和混合污泥经过冻/融(72h/3h)处理后,有机物溶出效果较好,污泥的物理特性也得到了改变。     

给水污泥特性及混凝剂调理对其的影响研究

为了研究给水厂污泥调质对其脱水性能的影响,针对不同水源水质特点(高浊、高有机物),对两个典型水厂进行了污泥特性研究及调理试验。结果表明:两种污泥的有机物种类、含量以及Zeta电位差别较大,深圳某水厂污泥的COD含量较高,且含有蛋白质,制约了污泥的脱水性能。在自然沉降条件下,上海水厂的污泥沉降性能明显优于深圳水厂;污泥比阻和毛细吸水时间的较大差异也说明深圳水厂污泥的脱水性能较上海水厂污泥差。对比二者的调理数据可以发现,深圳水厂污泥中较高含量的溶解性有机物直接影响到添加的混凝剂的水解过程,从而影响混凝效果。对于上海某水厂污泥,PAM对其脱水性能的改善作用最弱,并且极易增加TOC;而PAC和HPAC则表现出较理想的混凝效果,且电中和能力更强的HPAC具有较为明显的优势。深圳某水厂污泥的Zeta电位较高,阴离子型PAM不但可以中和污泥颗粒表面的正电荷,其较强的吸附架桥能力也能够有效地使污泥颗粒聚集沉降,表现出较优的污泥调理效果。     

ICSTD反应器对剩余污泥的浓缩消化研究

采用新型内循环污泥浓缩消化反应器(ICSTD)对污水处理厂剩余污泥进行浓缩消化处理,系统运行稳定后对反应器内污泥特性进行研究。结果表明:在温度为30~35℃时,污泥产气率最高为1.6 m3/m3泥;所产沼气的甲烷含量在54%~75%之间;反应器运行期间污泥比阻从513×1012m/kg降低到202×1012m/kg,污泥脱水性能逐渐变好;对污泥所含元素进行分析,发现反应器消化效果较好,具有一定的脱氮效能。反应器内污泥优势菌属为鬃毛甲烷菌。     

PSFS工艺改造对浓缩污泥特性及脱水性能的影响

上海市某污水处理厂采用植物-泥-膜共生(PSFS)工艺进行改造,通过分析浓缩污泥性质及脱水性能指标,考察PSFS工艺对浓缩污泥特性的影响。结果表明,经PSFS工艺改造后,浓缩污泥的比阻和毛细吸水时间都有一定程度的降低,表明污泥脱水性能得到了改善。采用紫外可见连续光谱和三维荧光光谱对污泥浓缩上清液的溶解性有机物进行表征,发现经PSFS工艺改造后,污泥的微生物种群结构更丰富,而且腐殖化程度提高、可生物降解性降低。选取不同种类的调理剂对浓缩污泥进行调理,发现改造前污泥适合采用大分子、支链结构和阳离子度适中的阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)进行调理,改造后污泥适合采用中分子、线性结构和阳离子度高的CPAM进行调理。     

基于PAC+PAM调理的污泥深度脱水工程设计与运行

合肥经开区污水处理厂现有3座脱水机房,2座采用带式浓缩机,1座采用离心机,出泥含水率均为80%。根据规划要求,该污水处理厂出泥含水率需调整为60%,拟采用浓缩+调质+板框压滤工艺。对于污泥浓缩段,经充分比选,最终采用新建方案。同时结合合肥市及本工程实际情况,调质段采用PAM+PAC调质的方式。经试运行,出泥含水率能够达到设计要求。本工程可为类似大中型污水处理厂针对污泥含水率的提标改造提供一定的借鉴,同时可为减少化学药剂的投加量、增加调理方式的多元化提供一个思路和一些实际工程经验。     

PAM和PAC对净水厂排泥池和污泥浓缩池絮凝沉淀效果影响的研究

主要研究了有机高分子絮凝剂阴离子聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化铝（PAC）对净水厂排泥池水絮凝沉淀效果和污泥浓缩池污泥浓缩效果的影响。研究表明,投加阴离子PAM可提高和加快污泥浓缩池污泥浓缩速度;投加PAC不能改善排泥池水絮凝沉淀效果。与单独投加PAM相比,PAM和PAC联合投加可以取得更好的絮凝沉淀效果。     

污泥调理废水的特性及其处理工艺

采用离子色谱法及化学分析法分析了污泥调理废水的水质特性,在氨吹脱及混凝试验的基础上开展了氨吹脱—厌氧—SBR工艺处理该废水的研究。结果表明,污泥调理废水是一种高浓度含氮有机废水,其中有机污染物主要以溶解态存在,不宜采用混凝处理。该废水具有较好的生物可降解性能,当HRT为24h、进水COD为8658.7~9650.3mg/L时,厌氧对COD的去除率可达62.1%,厌氧/好氧交替运行的SBR对COD、氨氮的去除率分别为92.1%、88.4%。动态运行结果显示,氨吹脱—厌氧—SBR工艺对该废水水质具有良好的适应性,处理出水水质能稳定地达到GB8978—1996的二级标准。     

污泥浓度对剩余污泥水解酸化过程的影响

为了较全面地了解污泥水解酸化过程中溶出物(碳水化合物、蛋白质、氮、磷)的释放特性,研究了不同浓度的二沉污泥在60 h的水解酸化过程中有机物、氮、磷的释放效果。试验结果表明,污泥浓度越高,污泥溶出物质的绝对量越大,而单位VSS的贡献量则较小。综合比较,污泥浓度为15 000 mg/L时,水解释放的氨氮和正磷酸盐量相对较少,碳水化合物和蛋白质的单位释放量相对较高,即在提供较多产酸基质的同时,带来的氮、磷负荷较小。     

pH对剩余污泥厌氧酸化的影响

挥发性脂肪酸(VFAs)是强化生物除磷过程中易于利用的碳源。在污水处理厂内部,将污泥进行厌氧发酵以获取生物除磷所需的易生物降解基质是可行的,同时还能减轻污泥对环境的污染。在影响污泥厌氧发酵的因素中pH是重要的参数之一。因此,在20~22℃的条件下研究了剩余污泥在不同pH下厌氧发酵的产酸情况。结果表明:将剩余污泥的pH值控制为8~11,在20 d的厌氧发酵时间内产生的VFAs量多于pH值为4~7的,特别是pH=10时,第12天的产酸量就达到最大值(256.16 mgCOD/gVSS),是pH=7时最大产酸量的3倍左右。在VFAs中乙酸、丙酸、异丁酸和异戊酸的含量占主导。除此之外,在碱性条件下SCOD的溶出量较多,糖类和蛋白质的溶出量也基本上是碱性条件下的多于酸性条件下的,而且溶解性蛋白质的浓度要大于糖类物质的浓度。     

搅拌对给水厂污泥浓缩的影响

通过试验研究了搅拌对给水厂污泥浓缩的影响,并分别探讨了快速搅拌和慢速搅拌对沉降效果的影响,结果表明:适当的慢速搅拌可以在一定程度上提高浓缩效果,建议最佳搅拌的速度梯度为1.4 s-1。     

污泥接种量对剩余污泥水解酸化的影响研究

研究了厌氧条件下水解酸化污泥接种量及污泥浓度对剩余污泥水解产酸、污泥减量的影响.在各反应瓶污泥浓度不同的情况下接种等体积的水解酸化污泥,当污泥停留时间为7 d时,剩余污泥具有较高的产酸量,超过7 d则反应进入厌氧消化的产甲烷阶段,表明接种污泥在反应的前7 d对剩余污泥产酸具有促进作用;水解酸化污泥接种量最多(35%)时其产酸量最高,7 d后作用逐渐减弱,污泥浓度成为影响产酸的主要因素.剩余污泥的水解过程与产酸过程具有相似的规律,MLVSS浓度随着时间的增加而逐渐下降,7 d后降幅趋缓,经过7 d的反应,污泥接种量最多(35%)的MLVSS浓度较开始时下降了27%,MLSS浓度下降了25.5%.     

给水厂铝污泥对磷的吸附特性及陈化时间的影响

以给水处理厂产生的铝污泥为研究对象,考察其对磷的吸附特性及陈化时间的影响。结果表明,铝污泥对磷的吸附容量主要受p H值的影响,当p H值由4.3升至9.0时,磷吸附容量由3.57 mg/g降为0.74 mg/g;水解试验结果显示,铝污泥中含有羟基、氯离子、硫酸根离子及腐殖质等;吸附过程中,伴随着磷酸根浓度的下降,p H值、氯离子、硫酸根离子及腐殖质呈上升趋势,表明铝污泥对磷的吸附机理主要是配位体交换。在540 d的陈化过程中,傅里叶红外光谱、X射线衍射及SEM分析结果表明,铝污泥的结构、官能团和表面形貌均未发生明显变化,表明陈化时间对铝污泥吸附磷的性能并无显著影响。     

泥龄对剩余污泥产率影响的中试研究

利用处理规模为100 m3/d的多模式A2/O工艺中试装置,研究了泥龄对剩余污泥产率和出水水质的影响。试验结果表明,泥龄越长,剩余污泥产率越低,泥龄为16和38 d时,剩余污泥表观产率(Yobs)分别为0.60和0.35 kgVSS/kgBOD5,短泥龄比长泥龄的剩余污泥产率高了70%以上;合成产率(Y)与泥龄无关,衰减系数(Kd)随泥龄的增加而有所增大,泥龄为16和38 d时,Y分别为0.79和0.77 kgVSS/kgBOD5,Kd分别为0.020和0.032 d-1。两种泥龄下,对NH4+-N、TN、COD的去除效果差别不大,而对TP的去除效果却有明显差异。泥龄越长,对TP的去除效果越差,泥龄为38 d时出水TP浓度比泥龄为16 d时高73.5%。     

高铁酸钾预处理对城市剩余污泥厌氧发酵的影响

利用高铁酸钾(K_2Fe O_4)的强氧化性预处理城市剩余污泥,探讨其对污泥厌氧发酵的影响。结果表明,K_2Fe O_4可以有效破解污泥絮体结构,当K_2Fe O_4投加量在0~0.8 mg/g SS范围内时,污泥发酵液中的VFAs、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P、乙酸积累量与K_2Fe O_4的投加量呈正相关;当K_2Fe O_4投加量为0.8 mg/g SS时,污泥的破解率达到40.5%,发酵液中的VFAs、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P分别达到最大值378、305.4、54.8 mg/L,各酸的产生速率为乙酸丙酸正丁酸其他酸异丁酸,且SCOD收益率、VFAs转化率、底物降解率可分别达到138.7 mg SCOD/g VSS、226.1 mg VFAs/g VSS、54.9%。     

溶菌酶预处理对剩余污泥脱水性能的影响

将溶菌酶应用于剩余污泥的预处理,考察了不同酶投加量对污泥脱水性能的影响,通过测定滤饼含水率、污泥比阻、污泥毛细吸水时间（CST）、Zeta电位及污泥上清液中的蛋白质和多糖含量,并采用显微镜和扫描电镜观测污泥絮体和颗粒结构的变化,同时结合三维荧光光谱分析,研究原污泥和酶处理后污泥的脱水性能差异。结果表明,适宜的溶菌酶投加量可显著改善剩余污泥的脱水性能,与原污泥相比,当酶投加量为15%时,真空抽滤后的含水率由91.4%降到63.6%,比阻降低了82%,CST降低了65%,Zeta电位从-14.8 mV上升到2.7 mV。溶菌酶对污泥结构的破坏是其改善污泥脱水性能的重要原因。     

硫杆菌淋滤对剩余污泥中重金属及养分的影响

采用序批式试验研究了利用不同基质的硫杆菌(氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌)以不同体积浓度淋滤剩余污泥时对其中重金属的浸出及养分流失的影响。结果表明,两种硫杆菌对四种重金属浸出率的大小次序均为ZnCuCrPb,且浸出率随菌液体积的增加而增大,同时,两种硫杆菌淋滤均引起污泥中TOC、TN和TP的流失。然而,氧化硫硫杆菌淋滤对污泥中四种重金属的浸出效果优于氧化亚铁硫杆菌,且10%和15%的菌液对同一金属的浸出率相差小于4%。因此,从技术及经济角度考虑,10%的氧化硫硫杆菌淋滤对金属的浸出最佳。另一方面,等体积的氧化硫硫杆菌淋滤对污泥中TOC、TN和TP造成的损失小于氧化亚铁硫杆菌,15%的氧化亚铁硫杆菌淋滤甚至造成污泥中TP的66.4%流失,故从养分角度考虑,采用硫杆菌淋滤后的剩余污泥不再适宜土地利用。     

稻壳粉调理对污泥脱水性能及脱水液水质的影响

采用稻壳粉作为骨架构建体替代无机调理剂(生石灰),通过测定污泥比阻、毛细吸水时间、Zeta电位及滤饼有机物含量和含水率、滤液水质指标,探讨稻壳粉及其协同聚丙烯酰胺和Fe Cl3对污泥脱水性能及脱水液水质的影响。结果表明,稻壳粉作为骨架构建体能够降低污泥的可压缩性,提高污泥的脱水性能,降低污泥泥饼含水率,并且投加量为30%时效果最好。当稻壳粉协同聚丙烯酰胺和Fe Cl3的投加量分别为0.07%和7%时,可以明显降低污泥毛细吸水时间、污泥比阻和污泥泥饼含水率。同时,稻壳粉调理污泥能显著改善脱水液水质、降低COD和氨氮值,从而减轻污水厂的运行负担。对比运行效果和经济成本发现,稻壳粉可以取代生石灰作为污泥调理剂。