无接种污泥的厌氧消化系统启动策略研究

以国内最大的污泥厌氧消化系统--上海市白龙港污水处理厂厌氧消化系统的调试启动为依托,研究了两种无污泥接种启动方案的效果.当消化罐内的初始状态为原污泥,且在10 d后以不同投配率投加原污泥时,约需25 d便可实现系统的成功启动,但启动过程中存在酸化的风险,而采用变投配率方式投加污泥可以在一定程度上缓解VFA的积累.当消化罐内的初始状态为清水,且在之后以不同投配率投加原污泥时,用时超过40 d才可成功启动系统,且污泥浓度达到设计值所需的时间较长,不过其酸化风险较小.该研究成果可为白龙港污水处理厂的污泥厌氧消化系统及国内同类工程的启动提供借鉴.     

厌氧氨氧化反应器的接种污泥和启动策略

厌氧氨氧化细菌产率低,倍增时间长,导致厌氧氨氧化反应器启动过程缓慢,极大限制了其工程化应用,因此选择合适的厌氧氨氧化反应器的接种污泥和启动策略具有重要意义.探讨了污(废)水处理工程中常见的活性污泥用作厌氧氨氧化反应器接种污泥的基本原理、启动策略和应用效果,并对世界上第一个生产性厌氧氨氧化反应器的启动过程进行剖析,提出了加快厌氧氨氧化工程启动的"逐级富集扩大"模式.     

剩余污泥含水率对中温固态厌氧消化的影响

污泥厌氧消化是污泥资源化利用的重要途径,但传统的液态厌氧消化会产生大量处理成本较高的沼液,固态厌氧消化则能克服这个缺点。以脱水后的剩余污泥为原料,并用秸秆调节碳氮比,研究了中温(35℃)条件下含水率(65%~85%)对固态厌氧消化的影响。结果表明,消化初期产生高浓度的挥发性脂肪酸(VFA),并导致初期p H值迅速下降至5.5~6.2,VFA浓度和含水率呈正相关。含水率越高,反应启动越快,反应周期越短。当含水率为70%~80%时,VS的降解率达到56.0%~58.3%,甲烷产率为452.9~459.5 m L/g。因此,对于污泥的中温固态厌氧消化,适宜的含水率为70%~80%。     

高碑店污水处理厂污泥厌氧消化系统恢复运行的经验

主要介绍高碑店污水处理厂二期污泥厌氧消化系统在长期停运后,恢复运行过程中进行的检修、测试及启动等方面的情况。总结了二期消化系统恢复运行所需的检测流程、消化系统启动时厌氧菌的培养过程以及提高污泥培养效率的经验。     

污泥厌氧消化池的启动运行经验

主要介绍了天津市纪庄子污水处理厂消化池改造后厌氧菌的培养过程，总结了大型污水处理厂污泥厌氧消化启动过程中采取的工艺、安全、化验监测等方面的措施，以及提高污泥培养效率的经验。     

接种污泥对厌氧氨氧化反应器启动特性的影响

采用两套相同的ASBR系统,分别接种好氧硝化污泥和自养反硝化污泥,在模拟废水的pH值为7.6～7.9、温度为32 ℃的条件下,分别运行176 d和170 d后,均成功启动了厌氧氨氧化反应器.在稳定运行阶段,其总氮容积负荷分别为0.147和0.11 kgN/(m3·d),对总氮的平均去除率分别为84.81%和81.57%.两组反应器内氨氮和亚硝态氮的减少量与硝态氮的生成量之比分别为1:1.08:0.31和1:1.18:0.33.接种了好氧硝化污泥的反应器启动更快,且对氨氮的去除效果更好.     

厌氧系统的快速启动研究

厌氧系统的快速启动是厌氧工艺运转的前提和关键.试验摒弃了单纯依靠增加有机负荷来驯化系统适应新水质的传统方法,而是通过将接种污泥所属厌氧系统出水和油漆厂待处理废水的混合水作为进水,这一方法同时具有补充菌种和帮助微生物尽快适应进水水质的优点.结果表明:厌氧系统仅需16 d就实现了快速启动,当进水COD值在6 500 mg/L左右时,出水COD值能降到2 200 mg/L左右,去除率稳定在65%左右,系统运行性能稳定.     

热水解污泥的厌氧消化试验研究

先用热水解对污泥进行预处理，然后进行厌氧消化试验。结果表明，最适宜的热水解温度为170℃、反应时间为30min；经热水解污泥的厌氧消化性能和系统的处理效率都得到显著提高，COD去除率最大时提高了20．18％，日均产气量则增加了79．20％～99．55％。     

含盐污泥厌氧消化试验研究

采用中温(35℃)厌氧消化技术对冲厕海水经生化处理后所产生的含盐污泥进行处理,在海水比例为24%~36%的条件下,厌氧消化系统可以正常运行,对污泥的消化和浓缩效果较好,消化后污泥的TS、VS含量分别在4.8%、2.2%左右,TSS、VSS含量分别在56.3、25.5 g/L左右,系统对污泥中有机物的去除效果较稳定,去除率在33.5%左右。当海水比例为36%时,污泥最佳投配率为10%。     

高温／中温两相厌氧消化处理污水污泥和有机废物

本文研究了高温／中温两相厌氧消化反应器系统用于同时处理城市污水厂污涨和其它高浓度有机废物，目的在于考察该系统分别同时处理污水厂污泥与马铃薯加工废物，污泥与猪血及污泥与罐肠加工废物时的效能变化，为拟建实际规模高温／中温两相厌氧消化系统提供技术依据。     

污泥中温厌氧消化氨抑制探讨

中温厌氧消化是常用的高效废物处理工艺,运行中易出现工序失稳、生物气产量低等现象。结合实例从氨氮角度分析了氨抑制导致系统失稳现象及其影响因素,并提出了相应的解决措施。     

中温两相厌氧消化工艺处理混合污泥的效能

采用中温(35℃)两相厌氧消化工艺处理初沉污泥与剩余污泥的混合样(1∶1),以实现污泥的稳定化。结果表明,在水力停留时间约为10 d、有机负荷为2.75 kgVS/(m3.d)时,对TCOD的去除率可达46%,对VS的去除率为41%;产甲烷相反应器的最大比产甲烷活性为0.19LCH4/(gVS.d),并保持相对稳定;两相反应器内污泥的比脱氢酶活性都出现了增长,并维持在25~32μgINTF/(mgVS.h)之间;经消化后污泥的沉降性和脱水性变差。     

超声/碱预处理剩余污泥的中温厌氧消化效果

考察了超声/碱联合预处理对剩余污泥中温厌氧消化的影响,并与原污泥直接进行厌氧消化的效果进行了比较.试验结果表明,在高投配率(10%)下原污泥直接进行厌氧消化对有机物的去除率不高,经过超声/碱预处理后,消化过程中对TCOD的去除率提高了29.6%,单位污泥的日均产气量提高了67.9%,对VS和VSS的去除率分别提高了58.9%和28.6%.     

污泥中温厌氧消化最佳温度及改善机理分析

我国市政污泥的中温厌氧消化普遍存在有机物降解率低、消化速率慢及沼气产量少等不足。为改善这种现状,基于天津某污泥处理设施的泥质和运行工况,通过小试、中试和生产性试验,考察了反应温度对污泥消化过程中产气量的影响,并对提高温度促进厌氧消化的机理进行了分析。结果表明,在40℃和45℃下生物产甲烷势(BMP)较35℃分别提高了28.4%和37.5%;在200 L中试水平上,稳定期40℃日均产气量比35℃增加25.5%,两种温度下沼气中的甲烷含量基本相当;生产罐反应温度升至40℃后,绝干有机物产甲烷量较往年同期提升近40%。40℃下污泥厌氧消化的溶解速率、水解速率和酸化速率分别较35℃提高73.3%、50.0%和34.7%,为后续的甲烷化提供了充足的底物。没有接受过温度驯化的污泥,40℃和35℃的甲烷生成速率几乎相当,而对于经过40℃驯化半年的污泥而言,不仅甲烷生成速率比35℃快20.5%,而且甲烷产量高12.2%。与其他厌氧消化改良工艺相比,该方法低廉、绿色与高效,具有推广应用价值。     

Thermophilic and Mesophilic (Two-Stage) Anaerobic Digestion

The objectives of sludge stabilization include (a) the degradation of organic matter, (b) a reduction of solid matter, (c) a decrease in the number of pathogenic organisms, (d) an improvement of dewaterability, and (e) the production of biogas.
The anaerobic digestion of organic substances normally proceeds in four stages, and the various microorganisms which are involved in microbial metabolism have different ambient conditions for their optimum mode of operation. This can be achieved, for example, by splitting the process technique into two stages.
In order to achieve disinfection, a primary thermophilic stage with 1–3 days'retention is followed by anaerobic degradation under mesophilic conditions having a retention period of 10–15 days.
The combined retention period of about 15 days for this two-stage combined sludge stabilization process is compared with the results of single-stage mesophilic digestion with a retention period of 20 to 30 days.     

A Comparative Study of Thermophilic and Mesophilic Sludge Digestion

This study compares the characteristics of substrate degradation and bacterial activities in the thermophilic process with those under mesophilic conditions. The solids retention time ranged from 2.5 to 40 days, and raw sludge (containing about 6% dry solids) was continuously fed to each process.     

白龙港污水处理厂污泥厌氧消化系统的运行分析

对目前国内规模最大的上海市白龙港污水处理厂污泥厌氧消化系统的运行情况进行了系统分析。该污泥厌氧消化系统的设计规模为204 tDS/d,于2011年5月完成启动调试,稳定运行后的产气量受进泥流量和性质的影响呈现较为规律的季节性变化,单位污泥实际年均产气量为10.73 m3/m3污泥,沼气产率为0.82 m3/kgVSS。厌氧消化系统运行中存在的较为突出的问题包括浮渣泡沫、鸟粪石结晶、池内积砂等,分析了其产生原因,并给出了相应的解决措施。     

CSTR反应器厌氧消化餐厨垃圾启动过程的监控

通过在线监测甲烷含量、沼气产率及离线监测pH值、溶解态COD、挥发性脂肪酸(VFA)和辅酶F420等指标,对CSTR反应器厌氧消化餐厨垃圾的启动过程进行研究。在餐厨垃圾厌氧消化启动过程中,总VFA浓度和甲烷含量首先稳定下来,它们被认为是监控厌氧反应器启动的关键参数。辅酶F420的浓度从启动初期的0.183 mmol/gVSS增加到启动后期的0.282 mmol/gVSS。因此,在厌氧反应器启动阶段,可将辅酶F420的浓度作为反映反应器运行状态的有效监控指标。