剩余污泥与酒精糟液共厌氧消化性能研究

利用工业废料酒精糟液,对城市剩余污泥的厌氧消化实验,分别平行设计3套不同反应条件的厌氧反应系统,并对污泥产气率,最大有机负荷,反应对污泥中TS、VS和COD的去除率,厌氧后消化液污泥比阻等项目进行了测定,并对厌氧污泥的脱水性能进行了对比分析.结果表明,高温下剩余污泥添加酒精糟液共厌氧消化,与高温剩余污泥单独厌氧消化相比,其沼气产气率增加178%以上,有机负荷增加85%,污泥脱水性能由不易脱水变为接近中等脱水.城市剩余污泥和当地酒精厂工业废料酒精糟液共厌氧达到了废物利用的功效,为城市剩余污泥的工业化应用提供了依据.     

餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产甲烷性能及动力学分析研究

将餐厨垃圾与剩余污泥作为底物,设置VS质量比分别为1∶0,0∶1和1∶1 3组对照组,通过产甲烷性能和动力学的分析来研究单独厌氧消化与混合消化。结果表明在整个运行期间,除了可以提高产甲烷的效率,混合消化组还能缩短餐厨垃圾单独厌氧消化的产甲烷时间,其甲烷产量为233.394 m L/g VS,比餐厨垃圾与剩余污泥单独厌氧消化计算值198.939 m L/g VS提高17.4%,利用一级动力学模拟3组产甲烷量,相关性系数R2均大于0.989。餐厨垃圾组、剩余污泥组和混合消化组的G∞分别为276.5、113.955 m L/g VS和248.81 m L/g VS,与实际测量值285.24、112.238 m L/g VS和233.94 m L/g VS相近。同时对反应过程中的p H、VFAs、SCOD以及脱氢酶进行了对比分析,相比于餐厨垃圾的单独厌氧消化,添加一定的剩余污泥可以平衡营养物质,降低反应体系的酸化,使混合后的底物具有较大的缓冲能力,提高系统稳定性;而对剩余污泥单独厌氧消化而言,添加一定的餐厨垃圾可以增加有机物含量,提高了产甲烷处理效果。混合消化组的脱氢酶酶活在整个反应过程都大于餐厨垃圾单独消化,最大值为657.2 TFμg/(m L·h)。     

剩余污泥高固态卧式厌氧消化的中试启动研究

针对含固率20%的剩余污泥,采用卧式反应器进行厌氧消化的中试启动研究.采取连续进料的方式,通过太阳能保温系统进行反应器的启动,经过3个月的运行,污泥产沼气率达到274 mL/gVS,甲烷体积分数为58%,VS转化率达到46%,蛋白质和多糖降解率分别为36.7%和30.1%,消化过程中VFA质量分数最大值为2 395 mg/kg,最大值出现在第42天。消化过程中氨氮质量分数一直缓慢增加,最大值约124.3 mg/kg。反应器沿程4个取样口污泥的VS,蛋白质和多糖降解率呈现出明显的差异性,反应器内污泥的降解率与其所处的沿程距离成正相关。经过73 d厌氧消化后,污泥的产甲烷潜力值达到273 mL/gVS,说明其已具备了良好的产甲烷潜力,反应器中的剩余污泥已转变为具有厌氧活性的污泥。     

餐厨垃圾的加入量对市政污泥厌氧消化的影响

研究了不同餐厨垃圾的加入量对市政污泥厌氧消化的影响,探求市政污泥厌氧消化的最佳工艺。在固含量为18％,接种量为20％的条件下,比较6种不同餐厨垃圾的加入量对市政污泥厌氧消化过程pH值、固含量（Ts）、挥发性有机物含量（VS）、日产气量、累积产气量的影响。结果表明,市政污泥与餐厨垃圾混合比例为40：60时,产气效果最佳,整个过程累积产气量为13289ml,物料固含量去除率为32．89％,挥发性有机物降解率为58．05％;市政污泥与餐厨垃圾混合消化比市政污泥单独消化相比。产气量和降解率都提高了,并且具有更好的系统稳定性。     

强化混凝法处理无碳复写纸涂布废水实验研究

以阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)为助凝剂,选取聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、硫酸铝和硫酸亚铁4种混凝剂对无碳复写纸涂布废水进行常规混凝处理,在此基础上采用厌氧污泥作为强化剂,考察强化剂对混凝法处理涂布废水的强化效果,并对混凝絮体进行粒径和扫描电子显微镜(SEM)分析。结果表明,PAC处理效果优于PFS、硫酸铝和硫酸亚铁,在PAC与CPAM投加量分别为400 mg/L和6 mg/L时处理效果最佳,COD_(Cr)、固体悬浮物(SS)和色度的去除率分别达到68. 6%、98. 9%和99. 1%;厌氧污泥强化混凝对CODCr的去除具有显著的效果,在PAC、CPAM和厌氧污泥投加量分别为200 mg/L、4 mg/L和10 m L/L时,CODCr去除率达74. 6%,比常规混凝处理提高约6个百分点,而PAC和CPAM投加量比常规混凝处理分别减少50%和33%;絮体的粒径和SEM分析表明,厌氧污泥强化混凝处理产生的絮体粒径增大,吸附能力增强,沉淀效果明显增强。     

制革污泥水解调理工艺参数研究

污泥经水解酸化有助于加速污泥的厌氧消化过程,但制革污泥主要来自于物化段,其组分的毒性高、降解性差,水解酸化耗时长.研究尝试采用制革过程中投加酸性蛋白酶对污泥进行水解强化处理,以提高水解和厌氧消化效率.结果 表明:控制温度为35 ℃、pH值为6.0,酸性蛋白酶投加量为0.6 g/g SS,反应时间为4h,污泥的水解效果最佳,化学需氧量(COD)、溶解性化学需氧量(SCOD)、蛋白质、多糖的浓度得到提升,溶解性化学需氧量/化学需氧量(SCOD/COD)可以提高13.46%,污泥主要为丁酸型发酵.     

混凝-厌氧-好氧组合工艺处理聚合物生产废水

用混凝-厌氧-好氧工艺分别对醋酸乙烯废水和乳液废水进行了处理试验研究.结果表明:醋酸乙烯废水的混凝处理效果不理想,COD去除率最高仅为11.59%;但厌氧处理效果较好,COD去除率可达93.44%;乳液废水投加PAC与FeCl3的混凝效果较好,在pH为8.09,投加PAC的条件下,COD去除率可达到93.56%;固体FeCl3投加量为7.5 g/L时,COD去除率可达到97%左右;乳液废水混凝沉淀后的上清液无论单独处理还是与醋酸乙烯废水合并处理,最终出水均可达到处理标准.     

nZVI对好氧颗粒污泥短期冲击性影响研究

本研究采用批次试验,考察了不同nZVI浓度对好氧颗粒污泥性能的冲击影响。结果表明,nZVI投加量由0 mg/L增至25 mg/L时,好氧颗粒污泥对NH4+-N的去除率显著增强;nZVI浓度为5 mg/L时,好氧颗粒污泥对出水NH4+-N及TN的去除率最高,分别较对照组提高22.75%和51.77%。污泥氨氧化速率的测定结果表明:当nZVI的投加量为5 mg/L时,好氧颗粒污泥氨氧化速率最高,促进作用最明显;当nZVI投加浓度为25 mg/L时,好氧颗粒污泥分泌的LB-EPS含量最高,而TB-EPS含量最低;当nZVI的投加量从0 mg/L提高至50 mg/L时,好氧颗粒污泥对nZVI的吸附比例逐渐升高。扫描电镜(SEM)结果表明:好氧颗粒污泥表面吸附了大量nZVI,造成微生物菌群中丝状细菌大量减少,影响了污泥表面的微生物生态。     

造纸生化污泥和餐厨垃圾混合厌氧消化实验

采用中温单相间歇式厌氧消化工艺,对造纸生化污泥和餐厨垃圾进行混合厌氧消化制取甲烷,通过设计两种物料的不同配比(以挥发性固体VS计),研究了不同配比混合物料的产甲烷性能。实验结果表明,在中温(37±2)℃条件下,各发酵瓶(3个发酵瓶编号A1、A2和A3,分别为造纸生化污泥:餐厨垃圾=1:3,2:2和3:1)的甲烷累积产量和甲烷日产量均为A2>A1>A3,其中甲烷累积产量最高值为9743 mL,甲烷日产量最高值为650 mL;各发酵瓶VS的去除率也遵循A2>A1>A3,其中最高去除率达41%;各发酵瓶中挥发性脂肪酸(VFA)浓度和碱度大小顺序符合A1>A2>A3,其中A1出现了碱度和VFA浓度过高的现象,而A2和A3的碱度和VFA浓度均处于较适范畴。可见造纸生化污泥和餐厨垃圾混合消化产甲烷是可行的,两种物料的较佳配比是1:1。     

制浆造纸厂污泥的高温厌氧消化处理

在半连续喂料连续搅拌釜反应器中,对制浆造纸厂一级污泥的厌氧消化及一级污泥与二级污泥的联合厌氧消化进行了研究。通过批量实验可知,一级污泥在35。C和55。C下厌氧消化分别可产生甲烷210511230m3／tVS（VS为挥发性固形物）,二级污泥在35℃和55℃下分别可产生甲烷50和n100m3／tVS。在有机负荷为1．0～1．4kgVS／（m3·d）和水力停留时间为16～32天时,一级污泥厌氧消化可产生甲烷190～240m3／tVS。如果可确保pH值稳定,在有机负荷最高（2kgVS／（m3·d））和水力停留时间最短（14～16天）时,一级污泥厌氧消化也可以达到相同效果。有机负荷为lkgVS／（m3·d）和水力停留时间为25～31天时,一级污泥与二级污泥联合厌氧消化可产生甲烷150～170m3／tVS。在厌氧消化过程中,纤维素和半纤维素发生降解,而木素未降解。对制浆造纸厂污泥进行厌氧消化处理时,要注意调节pH值和判断是否缺乏氮。     

不同预处理方法对剩余污泥厌氧消化产沼气过程的影响

研究了不同预处理方法对剩余污泥固态法厌氧消化产沼气过程的影响.结果表明:不同的预处理方法均可不同程度地提高产气量和甲烷含量.其中,经酶法处理后,剩余污泥前4 h产气速率最快,平均每小时为3.29 mL/g;经热处理后,剩余污泥累积产气量最多,为45.80 mL/g,比对照提高了230%;而经微波处理后,剩余污泥所产沼气中甲烷质量分数最高,为62.26%,比对照增加了130%.     

超声预处理实现A~2O系统剩余污泥减量的研究

以A2O活性污泥系统为研究对象,采用超声波处理剩余污泥以考察污泥减量效果及其对系统处理效能的影响。首先,开展超声污泥预处理试验,通过检测污泥上清液COD及电镜图,得出在声能密度为0.62 W/m L、作用时间4 min为最佳技术参数。然后,研究剩余污泥经超声处理后不同回流比例到A2O系统厌氧区,对出水水质和污泥减量效果的影响。综合出水水质和最终排泥量的实验数据,得到超声污泥回流比40%为最佳比例,系统污泥减量32.2%。     

微量金属对餐厨垃圾厌氧消化过程中氨氮含量的影响

以餐厨垃圾为研究对象,采用中温(35℃)厌氧消化,研究不同微量金属Fe、Co投加量条件下对餐厨垃圾厌氧消化过程中氨氮含量的影响。研究表明,投加微量金属元素在厌氧消化12d内会抑制氨氮的积累,而投加金属元素的量低于0.0025mgoL-1·d-1时,消化反应在12d后氨氮的积累量会提高,氨氮的积累速率最高分别为17.72mgoL-1·d-1、18.27mgoL-1·d-1。     

市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化实验研究

本实验在中温条件下研究了不同餐厨垃圾与市政污泥配比对厌氧消化系统产气效率及VSS降解率的影响。结果表明：与市政污泥单独厌氧消化相比,协同厌氧消化可有效提高反应器的运行稳定性,其中市政污泥与餐厨垃圾配合比为0.5:1、HRT为20 d时,VSS降解效率达到71.25%,相对市政污泥单独厌氧消化提高了98.25%;当配合比为0.5:1、HRT为15 d时,产气量达到396 mL/g·VSS,相对提升了120%。说明协同厌氧消化可以显著提高厌氧消化的效率。     

造纸污泥交替式好氧厌氧堆肥实验

调节造纸污泥的水分和C/N比,经过为期50d的交替好氧厌氧堆肥处理,污泥有机质发生降解,TN、TP和TK含量都呈上升趋势,挥发性固体和有机碳分别达到60%和30%的稳定状态,堆肥的种子发芽率达到95%以上,大肠杆菌数低于国家卫生标准,实现造纸污泥无害化、稳定化和减量化的要求.腐熟的污泥堆肥成为高价值的农用产品.     

Fenton氧化处理制浆造纸废水的试验研究

采用Fenton高级氧化技术深度处理经"厌氧+好氧+混凝沉淀"三级处理后的制浆造纸废水,通过研究不同因素对Fenton处理效果的影响,确定最佳反应条件。试验结果表明:来水COD低于90 mg·L~(-1)的条件下,反应pH=3,每升废水中H_2O_2(质量分数30%)投加量0.3 mL,FeSO_4·7H_2O投加量0.81 g,助凝剂PAM(质量分数0.1%)投加量1 mL,反应时间1.5 h,处理后出水COD降低至40 mg·L~(-1)以下。     

ASND法处理食品发酵废水出水达一级A标准工艺研究

将异养硝化-好氧反硝化菌株投加到SBR反应器中,对含有优势菌株的污泥进行培养驯化、优化运行周期的操作,使其具有良好的生化、硝化和反硝化性能。运行SBR反应器处理模拟食品发酵废水(CODCr、氨氮、总氮质量浓度分别大于等于600,80,85 mg/L),经处理后的出水CODCr、氨氮和总氮质量浓度分别为56,0.65,14 mg/L。后期向处理后的出水投加20 mg/L的聚合氯化铝混凝沉淀进一步降低出水CODCr,至此出水CODCr和氮类化合物质量浓度已达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准(出水CODCr、氨氮、总氮质量浓度分别小于50,5,15 mg/L)。     

厌氧消化对造纸污泥的热值及热解残焦的影响研究

以两种不同类型的造纸污泥为底物进行厌氧消化实验,分析了厌氧消化前后污泥的热值、热解残焦以及残焦浸出液中重金属含量。实验结果表明,造纸污泥厌氧消化产生的甲烷可用来干燥污泥或以外部辅助加热的形式给热解炉供热;厌氧消化后混合污泥热值有所下降,热解系统能源自给水平得以提高;热解残焦中重金属含量与接种污泥有关,其浸出率均符合危害成分浓度限值标准。     

苹果渣与剩余污泥混合消化产氢性能研究

以苹果渣和剩余污泥为消化底物,在温度为37℃,初始pH值为8.0的条件下进行批式厌氧消化产氢试验,比较单独消化和混合消化的产气性能.结果表明,苹果渣组和剩余污泥组单独厌氧消化时,H_2产量分别是11.5 mL/gVS和8.6 mL/gVS,混合厌氧消化时,混合组的H_2产量达到16.9 mL/gVS,比计算值提高了68.16%。剩余污泥组的pH值最高,苹果渣组中SCOD浓度最高,混合组的pH值和SCOD浓度均介于两个单独消化组之间,这是由于混合组能均衡两种有机底物的营养成分,提高系统的缓冲能力。这说明混合消化不单单是两种有机物的简单叠加,两者之间相互促进,存在一定的协同作用,混合消化能够提高产氢效率。另外在整个反应过程中,苹果渣组脱氢酶的活性很低,混合组高于苹果渣组,混合组脱氢酶活性最大为384 TFμg/(mL·h),且基本维持在340 TFμg/(mL·h)左右。     

底物浓度对餐厨垃圾厌氧消化的影响

在中温(37℃)及固定接种比[菌泥∶餐厨=2∶1(挥发性固体质量比,VS)]条件下,考察了底物浓度(6%、9%、12%)对餐厨垃圾厌氧消化的影响。结果表明,底物浓度对累积甲烷产量、底物甲烷得率和容积产气率影响不同。随着底物浓度增加,累积甲烷产量逐渐增加,甲烷得率逐渐降低,容积产气率先增大后减小,相应的最大值及底物浓度分别为3 062 m L(总固体12%)、479 m L CH4/g挥发性固体(总固体6%)和730 m L CH4/(L·d)(总固体9%)。厌氧消化结束后,体系固形物去除率为19.24%~20.20%,挥发性固形物去除率为31.08%~32.63%。发酵结束后,消化液化学需氧量(COD)、碱度和氨氮浓度均随着底物浓度增加而增加,最大值分别为2 344 mg/L、7 232 mg Ca CO3/L和1 340 mg/L。采用Modified Gompertz模型对餐厨垃圾厌氧消化过程进行拟合,结果表明,总固体为6%时Mmax和Rmax最高,分别为486 m L/g和60.58 m L/(g·d)。