超声破解污泥上清液对A~2O工艺脱氮除磷和微生物群落结构的影响

为了提高传统污水处理工艺的脱氮除磷效率、实现污泥资源化,本实验通过超声破解污泥获取碳源,采用耗氧呼吸速率分析上清液作为碳源的可行性,并将上清液回用于生活污水,考察其对A2O工艺长期运行的脱氮除磷效果和微生物群落结构的影响。结果表明,上清液中可降解有机物达到76.2%,具有作为内碳源的潜能;上清液和生活污水按1∶15投入A2O反应器后,氮、磷的去除率分别从63.2%和53.4%提高到了82.1%和94.7%;上清液明显改变了微生物群落结构,使除磷菌Actinobacteia和反硝化聚磷菌Sphingobacterium富集。     

畜禽养殖废水生物处理剩余污泥臭氧减量过程中的重金属释放

采用臭氧氧化污泥减量法对畜禽养殖废水SBR中的剩余污泥进行处理。当臭氧反应时间控制在30min时,污泥的溶解比例在30％左右（以MLSS计）。上清液中一定量的SCOD溶出可为生物处理单元提供充足的碳源,同时在上清液中,TN、TP及水相重金属浓度增加有限,臭氧氧化后的污泥液回流污水处理系统后造成的N、P处理负荷较小,重金属对污泥微生物的活性抑制风险较低。若继续延长臭氧的反应时间,上清液SCOD、TN、TP以及重金属cu、Pb的释放速率明显增加,同时上清液的C／N降低,臭氧化后的污泥液回流反而不利于生物单元的脱氮处理。综合考虑TN、TP及水相重金属浓度增加的危害性,臭氧反应时间应控制在30min,臭氧实际投加量应为123．1mg O3／gSS。     

畜禽养殖废水生物处理剩余污泥臭氧减量过程中的重金属释放简

采用臭氧氧化污泥减量法对畜禽养殖废水SBR中的剩余污泥进行处理。当臭氧反应时间控制在30 min时,污泥的溶解比例在30%左右（以 MLSS计）。上清液中一定量的SCOD溶出可为生物处理单元提供充足的碳源,同时在上清液中,TN、TP及水相重金属浓度增加有限,臭氧氧化后的污泥液回流污水处理系统后造成的N、P处理负荷较小,重金属对污泥微生物的活性抑制风险较低。若继续延长臭氧的反应时间,上清液SCOD、TN、TP以及重金属Cu、Pb的释放速率明显增加,同时上清液的C/N降低,臭氧化后的污泥液回流反而不利于生物单元的脱氮处理。综合考虑TN、TP及水相重金属浓度增加的危害性,臭氧反应时间应控制在30 min,臭氧实际投加量应为123.1 mg O₃/g SS。     

光-Fenton氧化破解剩余污泥和改善污泥脱水性能

利用紫外光-Fenton（光-Fenton）氧化处理城市剩余污泥,通过上清液的SCOD、多聚糖以及蛋白质浓度表征污泥胞外聚合物（EPS）的破解情况,通过污泥过滤比阻（SRF）和滤饼含水率表征污泥脱水性能的变化。结果表明,光．Fenton氧化破解污泥EPS和改善污泥脱水性能的效能明显优于单独Fenton反应和单独紫外光照射处理。pH为3、反应时间为2h,H2O2投加量为4g／L和Fe^2＋投加量为0．6mg／L是光-Fenton氧化处理供试污泥的适宜条件。在适宜处理条件下,污泥上清液中的SCOD、多聚糖和蛋白质浓度分别由67．46mg／L、12．53mg／L和8．62mg／L增加到568．12mg／L、448．62mg／L和292．94mg／L;SRF和滤饼含水率分别由2．4×10^S2／g和88．52％下降至5．26×10^8S^2／g和76．36％。光-Fenton反应在有效破懈污泥的同时,提高了污泥的脱水性能．有利于污泥的减量化。     

离子交换法选择性回收污泥厌氧消化液中的磷

为探讨高效选择性回收污泥厌氧消化液中磷的离子交换方法,采用静态实验和动态实验研究了4种阴离子交换树脂（D213、D202、D301和DSQ）的磷回收性能,筛选了适合富磷污泥厌氧消化液选择性磷回收的高交换容量树脂。实验结果表明,D213、D202、D301和DSQ 4种树脂对正磷浓度为70 mg/L的厌氧消化液进行动态处理时,其最大穿透体积分别为3、7、17和90 BV;DSQ树脂磷交换容量远高于其他3种树脂,达到6 860 mg P/L湿树脂,是目前报道的高磷交换容量树脂的3~4倍;DSQ树脂能有效地抵抗厌氧消化液中有机质和硫酸根等阴离子的干扰;用NaOH溶液再生DSQ树脂并回收磷,磷洗脱率超过96%,洗脱液是高浓度含磷液,可作为磷矿石的优质替代品。研究表明,DSQ树脂是一种高效选择性分离磷的树脂,适用于污泥厌氧消化液的磷回收。     

ICSTD反应器处理污泥的启动试验研究

新型内循环污泥浓缩消化反应器（ICSTD）处理污泥的启动运行试验采用某污水处理厂二沉池好氧活性污泥进行驯化培养,使反应器正常启动运行。在日处理量为50 L/d,进泥含水率为99.23％～99.46％,进泥VS/TS为0.65～0.73,进泥COD为4 115～5 780 mg/L,反应器容积负荷为1.31 kg COD/(m³·d)时,排泥含水率在96.2％～97.3％,排泥VS/TS为0.48～0.57,COD去除率在95％以上,出水pH在6.6～7.1,且上清液澄清。试验结果表明： ICSTD反应器处理污泥的启动试验,采用直接培养污泥启动的方式培养厌氧污泥历时66 d,能较快地培养厌氧污泥且运行稳定,对污泥的浓缩消化起到较好的作用,同时对反应器后续运行的消化效果提供了一个良好的条件。     

污水厂污泥一体化竖式强化渗滤浓缩自然干化与消化研究

针对目前国内污泥处理处置存在的问题,为实现污泥浓缩消化一体化,开发了污泥一体化强化渗滤浓缩自然干化与消化新工艺反应器,并进行了城市水厂污泥处理试验.结果表明,在有机负荷为0.8 kg VSS/(m3·d)、平均水力停留时间为8.3 d、污泥停留时间为120 d的条件下,污泥有机物去除率可达到44.4%,排泥含水率达到79.1%,污泥消化与浓缩过程起到了相互促进的作用.渗滤液须抽回至污水处理厂处理.     

臭氧预处理—厌氧消化工艺促进剩余污泥减量化的研究

主要研究了臭氧氧化对剩余污泥的破解效果及污泥厌氧消化效率的影响.结果表明,随着臭氧投加量的增加,悬浮物(SS)、可挥发性悬浮物(VSS)逐步减少,而剩余污泥上清液中的溶解性COD(SCOD)、总有机碳(TOC)、蛋白质和多糖则明显增加.经臭氧预处理(臭氧投加量为0.050 g(以每克SS计))后,剩余污泥中温(35℃)厌氧消化效率明显提高,经65d稳定运行后,总挥发性固体(TVS)去除率为67.58％,与未经臭氧预处理的剩余污泥相比提高50.61％;甲烷平均产率为0.303 L(以每克TVS计),与未经臭氧预处理的剩余污泥相比提高54.59％.可见,臭氧预处理能有效促进污泥厌氧消化,从而达到污泥减量的目的.     

Removal of hydrocarbon from refinery tank bottom sludge employing microbial culture

Accumulation of oily sludge is becoming a serious environmental threat, and there has not been much work reported for the removal of hydrocarbon from refinery tank bottom sludge. Effort has been made in this study to investigate the removal of hydrocarbon from refinery sludge by isolated biosurfactant-producing Pseudomonas aeruginosa RS29 strain and explore the biosurfactant for its composition and stability. Laboratory investigation was carried out with this strain to observe its efficacy of removing hydrocarbon from refinery sludge employing whole bacterial culture and culture supernatant to various concentrations of sand–sludge mixture. Removal of hydrocarbon was recorded after 20 days. Analysis of the produced biosurfactant was carried out to get the idea about its stability and composition. The strain could remove up to 85?±?3 and 55?±?4.5 % of hydrocarbon from refinery sludge when whole bacterial culture and culture supernatant were used, respectively. Maximum surface tension reduction (26.3 mN m^?1) was achieved with the strain in just 24 h of time. Emulsification index (E24) was recorded as 100 and 80 % with crude oil and n-hexadecane, respectively. The biosurfactant was confirmed as rhamnolipid containing C₈ and C₁₀ fatty acid components and having more mono-rhamnolipid congeners than the di-rhamnolipid ones. The biosurfactant was stable up to 121 °C, pH 2–10, and up to a salinity value of 2–10 % w/v. To our knowledge, this is the first report showing the potentiality of a native strain from the northeast region of India for the efficient removal of hydrocarbon from refinery sludge.     

生物淋滤-Fenton对印染污泥脱水性能的影响

采用嗜酸性硫杆菌生物淋滤联合Fenton氧化法对印染污泥脱水性能进行了研究。结果表明,生物淋滤过程中pH下降速率随着硫粉添加量增加而变快,经生物淋滤处理后污泥的脱水性能在一定程度上得到了改善。对生物淋滤后的污泥进行了Fenton氧化处理,获得的最佳反应条件为反应时间2h,H2O2和Fe2＋添加量分别为6g／L和0．5g／L。在该条件下,污泥上清液中总有机碳（TOC）由20．8mg／L增加到356．6mg／L;污泥比阻（SRF）和滤饼含水率分别由5．98×10^11s2／g和88．75％减少至1．26×10^11 S2／g和82．85％。生物淋滤-Fenton氧化法在污泥破解程度和脱水性能改善方面均优于单独Fenton氧化法。     

好氧/缺氧消化降解污泥特征分析

为考察好氧/缺氧消化过程中污泥降解的特征,利用2个反应器进行对比试验,研究好氧/缺氧和好氧消化2个过程中VS的去除,pH和碱度变化,消化上清液中COD和氮元素变化等情况。试验结果表明:好氧/缺氧消化能够满足污泥稳定的要求,在常温条件下,消化16 d VS去除率即可达到38.2%,同时比好氧消化节约曝气能耗。好氧/缺氧消化对污泥中总氮的去除率高于传统的好氧消化,达到了36.4%,而且能够降低消化污泥上清液中的氨氮和硝态氮浓度。     

富磷上清液铁接触除磷污泥性质与资源化利用

利用X射线衍射和能谱分析技术,对富磷上清液铁接触除磷污泥进行了成分与性质分析。结果表明,污泥经陈化作用后其主要成分为FePO₄、FeO(OH)和Ca₃(PO₄)₂,各组分的相对质量百分比分别为27.01%、65.52%和7.47%。污泥的沉降性能良好,沉淀6～8 h后总铁浓度＜3 mg/L。分析了污泥资源化利用的方法,提出可将污泥直接用作农肥或土壤改良材料,也可通过高温灼烧、焦硫酸钾溶解、过滤等过程将其分离为铁矿（Fe₂O₃·nH₂O）和磷矿（FePO₄和 Ca₃(PO₄)₂）后再利用。     

高声能密度超声波破碎污泥细胞效能的研究

采用超声波在较高声能密度下处理SBR的剩余污泥,主要考察了含固率、声能密度和作用时间对污泥细胞破碎效果的影响。结果表明,在声能密度0.5～3 W/mL内,含固率1%～1.5%的剩余污泥经超声波作用后,上清液SCOD随作用时间呈线性升高;在声能密度1～3 W/mL内,含固率0.25%～0.5%的剩余污泥经超声波作用后,上清液SCOD随作用时间呈平缓缓慢升高。高声能密度超声波更适合对较高含固率污泥的细胞破碎;此情况下,上清液SCOD增幅、NH4＋-N、TN及TP升幅均与声能密度正相关。经超声波作用6 min后,污泥形态结构已破坏。     

厌氧颗粒污泥胞外聚合物的影响因素研究

为明确厌氧颗粒污泥胞外聚合物产生的影响机制,通过改变pH、污泥负荷（Ns)和C/N比,研究厌氧颗粒污泥及其上清液的EPS（胞外聚合物）产生量及组分多糖、蛋白质的变化情况,采用红外光谱对比分析了pH、Ns、C/N比对EPS分子结构的影响;结果表明,过酸、过碱和不适当的C/N比不利于厌氧颗粒污泥形态保持和微生物生长,但Ns对厌氧颗粒污泥形态的影响不大。红外光谱分析表明,蛋白质肽键在强酸、强碱条件下均发生了变化,羧基、醇和酚则在强酸条件下(pH 3)消失,C/N比和污泥负荷对EPS的分子结构影响不大。     

好氧MBR处理垃圾渗滤液中膜面优势污染物及污染阻力

将好氧MBR处理垃圾渗滤液装置中的污泥混合液进行合理分离,通过死端过滤实验和膜污染阻力测定实验,以确定MBR中造成膜污染的优势污染物和优势污染阻力。实验结果表明,上清液中的胶体物质和大分子粘性有机物是造成膜污染的优势污染物;膜污染阻力主要由凝胶极化阻力和外部污染阻力构成,二者之和占总污染阻力的95%以上。     

不同pH控制策略下剩余污泥中NH4^＋-N、PO4^3--P、COD溶出研究

污水处理厂的剩余污泥中富含氮、磷、COD,在其水解酸化过程中对pH条件进行控制,使污泥中的氮、磷、COD溶出到上清液中并进行回收利用是可行的。在22～25℃的温度条件下,1#反应器中剩余污泥先调节为酸性（pH=3）,在实验第8 d氨氮、磷酸盐溶出量最多后调节为碱性（pH=10）;3#反应器中剩余污泥先调节为碱性（pH=10）,在实验第8 dCOD溶出量最多后调节为酸性（pH=3）;2#反应器为对照实验,pH不进行调节。结果表明：若要以回收污泥中的氨氮、磷酸盐为主,剩余污泥由碱性（pH=10）调节为酸性（pH=3）优于由酸性（pH=3）调节为碱性（pH=10）;若要回收污泥上清液中的COD为主,剩余污泥由酸性（pH=3）调节为碱性（pH=10）优于由碱性（pH=10）调节为酸性（pH=3）。     

超声波促进城市生活污泥缺氧/好氧消化的研究

本研究将超声波预处理引入城市生活污泥缺氧/好氧消化工艺中,自主设计了容积为30 L的生活污泥超声波-缺氧/好氧消化中试系统并用以实验研究。超声波预处理的参数为超声频率28 kHz,声能密度0.15 W/mL,超声时间10 min,超声间隔12 h,污泥超声比例30%。结果表明,引入超声预处理后,缩短了污泥的稳定时间,提高了污泥的消化效率。污泥消化10 d就已经达到了稳定标准,比未引入超声预处理时缩短了12 d,而MLVSS最大去除率提高了11%,达到了55.10%。超声波的引入,对污泥缺氧/好氧消化系统中污泥上清液溶解性COD（SCOD）的变化趋势影响比较明显,而对上清液的pH、氨氮和TP的变化趋势没有明显影响。     

生物淋滤-Fenton对印染污泥脱水性能的影响

采用嗜酸性硫杆菌生物淋滤联合Fenton氧化法对印染污泥脱水性能进行了研究。结果表明,生物淋滤过程中pH下降速率随着硫粉添加量增加而变快,经生物淋滤处理后污泥的脱水性能在一定程度上得到了改善。对生物淋滤后的污泥进行了Fenton氧化处理,获得的最佳反应条件为反应时间2 h,H2O2和Fe2+添加量分别为6 g/L和0.5 g/L。在该条件下,污泥上清液中总有机碳(TOC)由20.8 mg/L增加到356.6 mg/L;污泥比阻(SRF)和滤饼含水率分别由5.98×1011s2/g和88.75%减少至1.26×1011s2/g和82.85%。生物淋滤-Fenton氧化法在污泥破解程度和脱水性能改善方面均优于单独Fenton氧化法。     

序批式反应器用于牛场污水的处理

对序批式反应器 (SBR)用于牛场污水的处理进行了试验研究 ,主要研究了三个水力停留时间 (HRT)和有机负荷率对污染物去除率、出水水质和污泥特性的影响。试验结果表明 ,对 10 0 0 0mg/LCOD牛场污水 ,使用 1dHRT ,相应有机负荷率为 10gCOD/L·d时 ,混合出水COD、TS、VS、TKN和TN的去除率分别为 45 %、2 1.4%、34 .2 %、5 3.2 %和 2 2 .2 % ,上清液出水的分别为 80 .2 %、6 3.4%、6 6 .2 %、75 %和 38.3% ;两种出水的SCOD和NH3 N去除率相同 ,分别为 5 0 .0 %和 76 .5 %。经SBR处理后 ,污泥的沉降浓缩性能也有了比较明显的改善。     

Enhanced sludge solubilization by microbubble ozonation

A microbubble ozonation process for enhancing sludge solubilization was proposed and its performance was evaluated in comparison to a conventional ozone bubble contactor. Microbubbles are defined as bubbles with diameters less than several tens of micrometers. Previous studies have demonstrated that microbubbles could accelerate the formation of hydroxyl radicals and hence improve the ozonation of dyestuff wastewater. The results of this study showed that microbubble ozonation was effective in increasing ozone utilization and improving sludge solubilization. For a contact time of 80 min, an ozone utilization efficiency of more than 99% was obtained using the microbubble system, while it gradually decreased from 94% to 72% for the bubble contactor. The rate of microbial inactivation was obviously faster in the microbubble system. At an ozone dose of 0.02 g O₃ g⁻¹ TSS, about 80% of microorganisms were inactivated in the microbubble system, compared with about 50% inactivation for the bubble contactor. Compared to the bubble contactor, more than two times of COD and total nitrogen, and eight times of total phosphorus content were released from the sludge into the supernatant by using the microbubble system at the same ozone dosage. The application of microbubble technology in ozonation processes may provide an effective and low cost approach for sludge reduction.