超声波污水污泥处理技术能耗低

随着我国社会经济和城市化的迅猛发展，城市污水和工业废水处理后产生的大量污水污泥的处理成为一个棘手问题。北京天地人环保科技有限公司从德国汉堡大学引进的超声波污泥处理技术提供了一个理想解决方法。据介绍，该技术在德国等国家已经有50多个实际工程应用，对于处理污水厂污泥效果显著。     

城市污水污泥好氧堆肥的研究概述

本文通过对城市污水污泥的堆肥机理及其过程的分析,论述好氧堆肥的主要影响因素包括堆肥填充料、初始含水率、通气供养条件、有机质含量、碳氮比(C/N)、pH以及温度等,并在此基础上进一步分析污泥好氧堆肥的腐熟度指标,分别给出物理指标、化学指标、生物指标以及毒性指标,评价各指标特点及其局限性。     

好氧颗粒污泥储存后快速恢复活性最优条件的试验研究

主要对储存8周的好氧颗粒污泥进行恢复活性条件的研究,通过正交试验方法确定了运行周期、进水COD、曝气量、沉降时间4个主要因素对好氧颗粒污泥活性恢复的综合作用,同时在此作用下对好氧颗粒污泥的物理性质和对有机物的去除情况进行对比,对试验数据进行多指标试验结果的直观方差分析,确定最优恢复条件,为工程实际的恢复工作提供理论依据。     

低强度超声在低C/N污水处理中的应用

采用低C/N污水驯化的污泥为试验对象,以比耗氧速率和脱氢酶活性为表征,研究在超声频率为20 kHz,功率密度为0~0.35 W/mL、辐照时间为0~60 min处理后污泥活性的变化。结果显示,当采用声能密度和辐照时间为0.2 W/mL和12 min时,提高污泥活性的效果最显著。探究最佳条件下超声处理后0~10 h污泥活性的变化规律,发现辐照后5 h污泥活性达到最大,随后逐渐下降,直到8~10 h促进作用基本消失。采用辐照污泥比例分别为5%、15%和25%时,得出的最佳辐照污泥比例为15%,COD、氨氮、总磷出水浓度比对照组分别降低39.6%、37.1%、14.9%。     

超声波预处理改善污泥性能研究

论文对超声波改善污泥性能进行了探索性研究,对污泥的SV、含水率、上清液COD等指标进行了分析,结果表明短时间的超声波作用有利于污泥的消解。超声波作用2min时污泥的含水率由原来的94%降低到84%;超声波作用1min时污泥的SV达到最小值,由原来的30%下降到27%;污泥上清液COD随超声作用时间的延长而增大,超声波作用20min时污泥上清液COD由原来的108mg/L增加到2800mg/L。     

超声波技术在污泥减量化中的应用研究现状

城市污水厂污泥处理处置已成为行业面临的一个难题。本文介绍了超声波技术在污泥减量化中的研究应用现状,重点阐述了其作用机理,超声波对污泥性质、污泥好氧消化和污泥厌氧消化的影响,最后指出了超声波技术在污泥减量化中的研究发展方向。     

好氧污泥对季铵盐吸附性能的研究

试验对比了苄基季铵盐(BAC)在好氧活性污泥和灭活好氧污泥的吸附平衡和吸附动力学。结果表明,2种污泥对BAC的吸附都在30 min达到平衡;随着BAC初始含量的增大,好氧污泥的吸附量增大,吸附率降低;伪2级较伪1级反应动力学模型更符合吸附试验。15～35℃下,BAC在好氧活性污泥的吸附行为可以很好地用Langmuir和Freundlich吸附等温方程描述,温度升高吸附能力降低,在15、25、35℃时,最大吸附量分别为315、307、277mg·g-1;25℃时灭活好氧污泥对BAC的吸附方程也同时符合Langmuir和Freundlich方程,最大吸附量为210.7 mg·g-1。好氧活性污泥的吸附性能强于灭活好氧污泥,2者都能有效地的吸附去除BAC。     

低强度超声波对ABR处理低浓度污水效果及污泥特性的影响

为探究低强度超声波对厌氧生物处理低浓度污水的强化作用,本文在厌氧折流板反应器（ABR）中开展超声波辐照厌氧污泥提高有机物去除效果的研究,并进一步研究了反应器稳定期超声波对污泥量、胞外聚合物（EPS）、酶活性、污泥粒径、污泥表面官能团及微观形貌的影响。结果表明,低强度超声波可提高ABR处理低浓度污水有机物去除效果,超声组出水化学需氧量（COD）去除率较对照组提高5.2%,出水COD浓度可满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中一级A排放标准。周期性超声后,超声组各隔室总悬浮固体（TSS）、挥发性悬浮固体（VSS）均低于对照组,但具有更高的VSS/TSS。超声组污泥EPS的总量增加,松散结合型EPS（LB-EPS）、紧密结合型EPS（TB-EPS）均增加,蛋白质（PN）含量增加,多糖（PS）含量减少。超声组各隔室脱氢酶活性（DHA）分别为26.43mgTF/(gVSS·h)、23.43mgTF/(gVSS·h)、21.87mgTF/(gVSS·h)、19.55mgTF/(gVSS·h),而对照组各隔室分别为18.13mgTF/(gVSS·h)、17.01mgTF/(gVSS·h)、13.56mgTF/(gVSS·h)、9.90mgTF/(gVSS·h),超声大大提高了厌氧污泥脱氢酶活性。超声处理使污泥粒径减小,但表面官能团种类基本没有变化。电镜观察发现,对照组各隔室污泥表面以丝状菌为优势菌种,而超声组各隔室污泥表面以球菌为优势菌种。     

好氧颗粒污泥降解有机物的数学模拟

利用好氧颗粒污泥在不同F/M值条件下进行有机底物的批式降解试验,监测降解过程中底物的利用及溶解氧的消耗,采用活性污泥3号模型(ASM3)对降解过程进行数学模拟,利用Aquasim对模型的主要参数进行估计,得到异养菌的最大比生长速率(uH)为17.17 d-1,异养菌产率(YH)为0.74g[COD]/g[COD],储存物质产率(YSTO)为0.85g[COD/]g[COD];模型验证表明模型能够很好地描述好氧颗粒对有机物的降解过程。     

超声波破解剩余污泥的试验研究

利用超声波对剩余污泥进行破解,采用正交试验方法,选择超声时间、超声频率、超声功率和超声脉冲比作为试验因素,考察各因素对污泥破解效果的影响。选择破解后污泥上清液中溶解性化学需氧量(SCOD)、总磷(TP)、氨氮、硝氮、蛋白质、核酸和肽聚糖的质量浓度作为评价指标,分别采用综合平衡法和综合评分法进行分析,结果表明:超声波破解污泥的最佳参数组合为超声时间10 min,超声频率20 kHz,超声功率600 W,超声脉冲比2∶1;所考察的4个因素对污泥破解效果的影响顺序为超声时间>超声脉冲比>超声频率>超声功率;超声时间对肽聚糖质量浓度的影响非常显著,超声频率对肽聚糖质量浓度的影响显著,超声脉冲比对肽聚糖和总磷质量浓度影响显著。     

低强度超声波启动短程硝化及NOB抑制动力学

在序批式生物反应器中探究低强度超声波对短程硝化启动性能的影响,考察了亚硝酸盐积累率(NAR)、亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性、NOB动力学参数的差异。结果表明,超声组(声功率密度0.20、0.25、0.30 W/m L)在30 d时NOB活性分别为5.01、3.57、3.29 mg/(g·h),显著低于非超声波辐照的对照组(8.01 mg/(g·h)),超声组NAR均高于90%,成功实现短程硝化。NOB的底物半饱和常数(K_S)分别为310.4、134.6、241.4 mg/L,显著大于对照组的25.31mg/L。因此,低强度超声波辐照污泥,减小了NOB增殖速率的同时抑制其活性,将硝化作用控制在亚硝化阶段,从而保证短程硝化启动。     

基于EGSB反应器的不同接种污泥启动厌氧氨氧化特性研究

采用两套相同的EGSB反应器,分别接种厌氧颗粒污泥和好氧活性污泥,在温度(35±1)℃、水力停留时间6 h、上升流速为4 m/h的条件下,通过低浓度基质模拟废水进行驯化启动厌氧氨氧化,考察驯化启动厌氧氨氧化反应变化的特性以及基质浓度梯度提升和基质比对驯化系统运行的影响特性。结果表明：接种厌氧颗粒污泥和好氧活性污泥分别经过93 d和63 d后成功驯化启动了厌氧氨氧化,并经过容积TN负荷提升达到1.76 kgN/(m³·d),TN去除率均值分别达到了83%和81%;当进水基质比为1.32时,接种厌氧颗粒污泥组的NH₄⁺-N去除量∶NO₂^--N去除量∶NO₃^--N产生量为1∶1.24∶0.15,低于理论值1∶1.32∶0.26,而接种好氧活性污泥组的为1∶1.33∶0.17接近理论值。     

久置、好氧及厌氧污泥对亚甲蓝的吸附性能研究

用久置污泥、好氧活性污泥、厌氧活性污泥对阳离子染料亚甲蓝进行吸附研究,考察了吸附平衡时间、吸附等温线、吸附动力学、pH、离子浓度.污泥量对吸附亚甲蓝的影响.结果表明,3种污泥对亚甲蓝都具有良好的吸附效果,好氧活性污泥对亚甲蓝的吸附等温式同时符合Langmuir和Freundlich方程,久置污泥和厌氧活性污泥对亚甲蓝的吸附更符合Freundlich 方程;3种污泥对亚甲蓝的吸附行为符合很2级反应动力学;pH<2时3种污泥对亚甲蓝的去除率偏低,久置污泥和好氧活性污泥在pH3～12、厌氧活性污泥在pH5～12对亚甲蓝的吸附性能稳定;10mg·L~(-4)的醋酸钠可以有效促进3种污泥对亚甲蓝的吸附,促进作用随着醋酸钠浓度的升高逐渐减弱,但高浓度的醋酸钠对亚甲蓝的吸附没有明显影响.     

活化污泥焚烧灰胶凝活性的试验研究

以城市污水处理厂污泥为原材料,采用热处理-机械活化工艺研制了一种火山灰质掺合料,确定了适用于该掺合料制备的方法及工艺条件,并利用XRD方法分析其对水泥基材料的增强机理.实验结果表明,城市污水污泥在800℃下烧结2.5h,快速冷却后粉磨60 min,制得了火山灰活性高的污泥焚烧灰,其可提高水泥砂浆的强度,最优掺量达20％.     

番茄酱加工废水的好氧颗粒污泥活性恢复研究

在SBR反应器中,以人工配制的番茄酱生产废水培养了180多天的好氧颗粒污泥,经-18℃的长时间低温冷冻,作为唯一接种污泥实现颗粒化和活性恢复,并研究污泥特性的变化。结果表明,颗粒污泥10 d左右恢复活性,30 d完成新的颗粒化并恢复高效降解能力,新形成的颗粒污泥粒径分布均匀,平均沉速与粒径大小呈正相关,且粒径、密实度及沉速有所下降。优化沉淀时间到15 min,污泥浓度保持8.0 mg/L以上,COD、NH⁺_4-N、PO+_4-N、PO^(3-)_4-P平均去除率分别保持在95%,85%和80%以上,随着运行增加,系统处理效能稳定提高。     

纳米金属对污水生物处理工艺中污泥特性的影响研究

纳米金属有其独特的物理化学性质,被广泛应用于多种工业生产领域以及污水处理过程。当纳米金属进入污水生物处理系统后,可能会对其中的污泥理化特性及微生物群落产生一定的影响,从而影响污水的生物处理效果与稳定性。综述了纳米金属及其金属氧化物对活性污泥、好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥特性的影响,如有机物、氨氮、总氮等的去除情况,以及对厌氧颗粒污泥甲烷产量的影响,提出了对未来的展望,以期为深入研究纳米金属及金属氧化物对污水生物处理效果的潜在影响提供科学参考。     

好氧颗粒污泥长期运行下微生物菌群结构研究

亚洲首座Nereda^?好氧颗粒污泥污水处理厂(AGS-WWTP)在浙江省龙游县落地,并取得了良好的成效。好氧颗粒污泥(AGS)在长期运行过程中会形成稳定的粒径和元素组成,微生物群落结构发生演变并趋于平衡。为探究实际污水处理厂长期运行中产生的AGS与一般活性污泥(AS)的差异,通过有机元素分析和胞外聚合物(EPS)分析探究了AGS与AS在成分上的差异,通过高通量测序探究了AGS与AS在微生物群落组成上的不同。结果表明,相比于AS,AGS的有机成分相差不大,但是含有更丰富的EPS。AGS含有与AS不同的优势菌种,在AGS形成过程中γ变形菌(Gammaproteobacteria)、亚硝化螺旋菌(Nitrospirota)、Candidatus competibacter等能够进行脱氮的菌群得到富集;AGS中微生物种群多样性明显减少,表明AGS形成过程中会淘汰部分种群,从而降低污泥中微生物种群的多样性,同时功能菌群在此过程中得到富集。     

超声波破碎联合ClO_2氧化污泥的效能研究

采用先超声波对取自SBR的剩余污泥进行物理破碎,然后投加ClO_2进行化学氧化溶胞破解污泥,通过单因素试验考察主要影响因素对污泥破解效果的影响;通过正交试验研究超声波联合ClO_2对剩余污泥细胞破解的效率,得出各主要因素的影响规律及最佳污泥破解条件。结果表明,污泥上清液各相关指标的变化幅度与声能密度、ClO_2投加量正相关,但随着时间的延长及ClO_2投加量的增加,变化幅度趋缓。最佳处理条件为:超声波声能密度为1.0 W/m L,作用时间为6 min,ClO_2投加量为6 mg/g[干泥],能使SCOD增幅达2 213%,TN增幅达203.67%,TP增幅达827.08%,MLSS减幅达6.48%。     

MBR中好氧颗粒污泥的培养及其性能研究

以实际生活污水接种絮状活性污泥在膜生物反应器中培养好氧颗粒污泥。通过对3个培养阶段污泥生长情况的考察,研究了颗粒污泥的变化规律及特性,并对好氧颗粒污泥的处理效果进行了分析。该系统连续运行4个月的结果表明,在膜生物反应器中成功培养出了运行比较稳定的好氧颗粒污泥,且系统处于稳态时好氧颗粒污泥对COD、氨氮、总氮、总磷的质量浓度分别为400～1 000、25～40、30～50、10～15 mg/L的生活污水其平均去除率分别达到95%、80%、70%和65%。     

低有机负荷下不同载体对好氧污泥颗粒化的影响

针对活性污泥在低有机负荷下难以实现颗粒化的现状,通过在不同序批式活性污泥（sequencing batch reactor activated sludge process,SBR）反应器中微生物生长的对数期分别投加聚合硫酸铁、硫酸铝和硅藻土来强化好氧颗粒污泥的形成,并对比分析了不同载体的强化造粒机制。结果表明：投加聚合硫酸铁、硅藻土和硫酸铝后,污泥特性得到明显提高,污泥颗粒化所需时间分别提前了11d、7d和4d,而且与对照组的提前解体相比,载体强化后所形成颗粒污泥的结构更为密实,均具有良好的稳定性。而不同于聚合硫酸铁和硅藻土,投加硫酸铝后,污泥胞外聚合物（extracellular polymeric substances,EPS）含量明显增加,由之前的171.31mg/gMLVSS升高至223.47mg/gMLVSS,蛋白（PN）可达205.69mg/gMLVSS,且蛋白（PN）/多糖（PS）可达10以上,这就说明通过刺激污泥EPS的分泌来促进微生物聚集也是硫酸铝强化颗粒污泥形成的作用方式之一。另外,三维荧光光谱分析结果显示,载体的投加能够对污泥EPS的结构产生影响,这也可能在一定程度上促进了污泥的颗粒化进程。