生物产电加速厌氧堆肥污泥降解及产电性能

为解决污泥厌氧堆肥系统（AnC）运行周期长的问题,在AnC中设置电极引入生物产电技术加速污泥降解同时实现电能回收,构建微生物燃料电池（MFC）型厌氧堆肥系统（MFC-AnC）,考查MFC-AnC对污泥降解及产电性能.结果表明,以脱水污泥为堆肥底物、铁氰化钾为阴极电解液的MFC-AnC堆肥45 d后污泥有机质去除率达22.4%,对照组AnC中为17.7%.MFC-AnC开路电压可达0.84 V,最大功率密度为5.3 W/m3,内阻为98 Ω.增大污泥含水率可显著降低MFC-AnC内阻,提高产电性能.餐厨垃圾的添加可改善脱水污泥降解特性,促进厌氧堆肥顺利进行,降低MFC-AnC内阻.当餐厨垃圾∶脱水污泥体积比为0.5∶1时,获得系统最低内阻和最高输出电压,继续增大餐厨垃圾比例将使内阻升高.     

微生物燃料电池处理剩余污泥与同步产电性能

针对全球能源短缺和污泥处理过程中能耗较高等问题,采用微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)技术处理剩余污泥并将污泥中的化学能直接转化成电能,从而实现污泥的稳定化与资源化利用.构建以铁氰化钾为阴极电子受体的双室型微生物燃料电池,分别考察了微生物燃料电池以城市污水处理厂剩余污泥为底物时的产电性能和对污泥的降解效果,并从缓冲溶液、阳极底物浓度和阳极区搅拌3个方面分析其对电池产电性能和污泥降解效果影响.电池输出电压可达到0.66 V,MFC运行一个周期,对污泥总化学需氧量TCOD(total chemical oxygen demand)的去除率为36.4%,阳极区缓冲溶液的投加和搅拌均可提高电能的输出及对污泥TCOD的去除能力.     

人工湿地污泥处理系统微生物组成的分离与鉴定

通过试验选用适合微生物生长的培养基。分离和鉴定了人工湿地污泥处理系统中微生物的组成关系．分离、纯化、鉴定、检索的结果。共得到9种菌株,其中有些种是严格的好氧菌。有些是兼性菌,由于这几种菌属降解有机物的能力都很强,因面,使人工湿地污泥处理系统形成完整的微生物生态系统．     

活性污泥对污水中有机物、铵和磷酸盐的生物吸附试验研究

采用不同污泥考察了它们在不同负荷和预处理条件下对污水中有机物、铵和磷酸盐的厌氧吸附效果.试验结果表明,负荷和污泥对污染物的吸附量有显著关系,当负荷为0.1 kgCOD/kgMLSS时,污水厂A2/O系统中的活性污泥对原水中COD的吸附去除率可达83.2%.硝化污泥好氧活化1 h后对NH4Cl溶液中氨氮的吸附去除率达61.5%;A2/O系统的活性污泥经过反复淘洗后,对KH2PO4溶液中磷的吸附去除率达86.3%.通过改变污泥吸附条件,可大大提高污泥对有机物、铵和磷酸盐的吸附能力.     

城市污水处理过程中有机物迁移转化的研究(Ⅱ)

讨论了城市污水分别经过混凝沉降和A/O工艺处理时 ,污水中有机物的迁移和转化 .所采用的方法是将原水、处理后的出水及污泥用甲苯萃取 ,萃取相经过真空浓缩后 ,采用GC/MS测定了样品中的有机化合物 ,对两种处理过程中有机物的迁移转化进行了对比 .结果表明 ,在A/O工艺处理城市污水过程中 ,吸附作用是主要的 ,降解作用是次要的 .     

不同种泥对两相厌氧工艺快速启动的影响

采用接种普通好氧污泥和缺氧污泥处理中药难降解废水并进行小试试验,考察两种污泥对两相厌氧工艺快速启动的影响.结果表明:采用本中心开发的专利高效两相厌氧反应器,好氧污泥和缺氧污泥的启动几乎可以获得相同的启动速度,30 d以内就可实现快速启动;好氧污泥启动承受的负荷更高,抗冲击负荷能力更强(产甲烷相反应器在容积负荷为7~9 kgCOD/(m3.d)时,两相系统的总容积负荷为6~8 kgCOD/(m3.d)时,去除率都在90%以上);扫描电镜照片表明好氧污泥启动的种群更丰富,生态结构更合理.建议处理高浓度难降解废水时以好氧污泥接种,既能够经济地实现快速启动又能在高负荷下稳定运行.     

处理城市污水过程中有机物迁移转化的研究(Ⅰ)

讨论了城市污水分别经过混凝沉降和A/O工艺处理时 ,污水中有机物的迁移和转化 .所采用的方法是将原水、处理后的出水及污泥用乙酸丁酯萃取 ,萃取相经过真空浓缩后 ,采用GC/MS测定样品中的有机化合物 ,对两种处理过程中有机物的迁移转化进行对比 .结果表明 ,在A/O工艺处理城市污水过程中 ,吸附作用是主要的 ,降解作用是次要的     

污泥有机负荷对TP去除的影响

通过改变人工合成污水的浓度、流量和污泥浓度 ,探讨有机污泥负荷对无回流间隙曝气系统 ( Non-Backflow Intermittent Aeration System,缩写为 NBIAS)脱氮除磷和有机物去除效果的影响。试验表明 ,在通过改变进水流量或浓度而引起污泥负荷变化的条件下 ,当进水 CODcr为 3 0 0～ 40 0 mg/ L,流量为 0 .5 L/ h,污泥浓度为 2 .0 g/ L(对应污泥负荷为 0 .3 g CODcr/ ( g MLSS· d) )左右时 ,系统去除有机物、氮、磷总体效果最佳     

共基质代谢对难生物降解有机物的作用研究

难降解有机物容易在环境中不断积累,而且大多数有机物对人体和其他动植物产生危害.这种有机物处理比较困难,共基质代谢作用可以提高微生物的生化活性,从而提高降解有机物的能力.文中介绍了共基质代谢作用对难降解有机物进行生物处理时的作用机理、特点、影响因素及研究现状,以及共基质代谢作用在以后生物处理过程中的发展前景.     

预处理低有机质剩余污泥两相厌氧消化

为提高低有机质剩余污泥的厌氧消化效率,采用超声波(40kHz,50W)与生石灰(投量为560mg/L)联合预处理剩余污泥,然后将预处理的剩余污泥进行中温两相厌氧消化.试验污泥取自长春市某污水处理厂,试验中主要考察剩余污泥的消化性能、产气情况及脱水性能变化.结果表明,当剩余污泥的VS/TS比值为0.56、水力停留时间(HRT)为20d时,预处理污泥厌氧消化后VS去除率达到40.8%.在消化过程中系统稳定,产酸相内挥发酸成分以乙酸和丁酸为主,而产甲烷相内以少量乙酸为主.产甲烷相的甲烷产率为0.33L/gVS去除,产气中甲烷平均含量可达到59.2%,但消化后污泥的脱水性能变差.污泥的联合预处理增加了液相中溶解性有机物的含量,提高了进料污泥的pH与碱度,有助于低有机质剩余污泥的后续厌氧消化处理.     

大连不同种源活性污泥降解CN-的试验研究

以氰化钾为目标底物来驯化大连不同种源的活性污泥,使之适应并有效降解含氰废水,通过对比试验探究不同污泥来源及培养方式下活性污泥中微生物对含氰废水中氰化物的降解效果。活性污泥对于降解氰化物有着明显的促进作用,6h后氰化物的降解率为86.15%,同样条件下自然降解率仅为61.7%;经过驯化后的污泥能够更有效降解氰化物,降解率为88.23%,与未驯化的污泥相比降解率可提高27.78%。在活性污泥中起着主要降解功效的是好氧微生物,厌氧微生物处理6h后降解率为40%,而好氧微生物的降解率可高达98.23%。天然河道中提取的微生物同样有降解氰化物的作用。     

不同污泥接种物对微生物燃料电池菌群形成的影响

为考察不同接种物对微生物燃料电池效能和细菌群落形成的影响,以瓶式空气阴极微生物燃料电池为反应器,采用中美两地污水厂污泥作为接种物,分别启动氧化铟锡玻璃平板阳极微生物燃料电池,研究不同接种物对于反应器的运行效能和微生物群落结构的影响.结果表明,中国污水厂污泥启动的反应器总体运行效能要优于美国污水厂污泥启动的反应器,表现在较短的反应器启动时间,较高的运行电压、输出功率密度和电流密度及COD去除效率.两种反应器的阳极群落也显示出巨大差异,中国污水厂污泥接种的微生物燃料电池反应器,其阳极物种多样性要高于美国污水厂污泥接种的反应器.前者的微生物主要分布在5个门中,而后者的微生物仅分布在3个门.原因与中方污泥未经过氯/脱氯处理有关.利用氧化铟锡玻璃作为微生物燃料电池阳极,提取了全部的阳极生物膜进行高通量测序,从而得到更加准确的数据用于后续分析.     

氧化—絮凝调理对剩余污泥脱水性能的影响

针对污水处理厂污泥脱水难度大、运行成本高等问题,深入研究NaClO投加量、污泥混合液pH值以及在NaClO最佳投加量和污泥混合液最佳pH值下耦合聚合硫酸铁（PFS）和三氯化铁（FeCl₃）对污泥脱水性能的影响,以期获得氧化—絮凝调理对活性污泥脱水性能的影响机制。结果表明,在NaClO投加量为40 mg/g DS（绝干污泥）和污泥混合液pH值为3时,PFS耦合NaClO调理后的泥饼含水率和污泥比阻（Specific Cake Resistance,SRF）分别降至85.86%和4.74×10¹¹ m/kg;FeCl₃耦合NaClO调理后的泥饼含水率和污泥比阻分别降至86.36%和3.93×10¹¹ m/kg。调理后的污泥絮体粒径D₅₀的大小关系为：NaClO+PFS>NaClO+FeCl₃>pH值>原泥>NaClO。显然,经过氧化—絮凝调理后的污泥絮体粒径明显增大,滤液中的有机质含量降低。氧化—絮凝调理可使活性污泥比阻显著降低,脱水性能显著改善。NaClO耦合PFS和NaClO耦合FeCl₃有望成为高效环保、价格低廉的新型污泥脱水调理剂。     

解偶联代谢对活性污泥工艺中剩余污泥的减量化作用

为了有效减少活性污泥法中剩余污泥的产生,采用解偶联剂对活性污泥工艺中的剩余污泥进行减量化研究。研究比较了5种化学解偶联剂对活性污泥系统的污泥减量化短期效应以及对基质去除率的影响,并对影响其作用的因素和解偶联剂在水和污泥中的分布进行了研究。结果表明：不同的解偶联剂,减量化效果差异明显,硝基类化合物比含氯类化合物的污泥减量化效果好。所有解偶联剂在对微生物进行解偶联的过程中并不影响微生物对基质的降解去除效果。污泥产率随着解偶联剂浓度的增加而减少,随着污泥浓度的增加而增加;在实验所选择的温度范围内（20℃～30℃）,温度对解偶联作用的影响甚小;酸性条件能提高解偶联剂对污泥的减量效果。     

SBR工艺处理含盐有机废水的试验研究

采用SBR工艺分别研究了不同盐度、不同有机负荷驯化下的活性污泥的生物相、污泥的沉降性能、COD去除率和出水浊度,结果表明,SBR工艺处理含盐有机废水有机负荷在0.15 kgCODCr/kg MLSS.d,盐度在25 g/L NaCl下运行,CODCr的去除率达到86%,而在高负荷和高盐度环境下容易诱发污泥膨胀.     

混凝法控制膜生物反应器污泥膨胀的试验

目的 利用混凝法控制一体式膜生物反应器的污泥膨胀，以减轻反应器的膜污染，降低运行成本．方法 向反应器中投加混凝剂，经活性污泥30min静沉试验，检测污泥的沉降性能，并测量反应器出水COD、NH3-N值，通过改变投加混凝剂的种类和剂量，测试不同条件下混凝剂对污泥沉降性能和反应器污水处理效果的影响．结果试验表明，投加氯化铁混凝剂，能够有效提高活性污泥的沉降性能．在已经发生膨胀的反应器中，连续投加混凝剂和助凝剂则效果更好．并且，混凝法控制反应器污泥膨胀的同时，可提高膜生物反应器处理污水中有机物的能力，COD去除率提高11．68％．结论 通过对发生污泥膨胀的膜生物反应器投加混凝剂，不但可以有效地控制活性污泥的膨胀，而且能够强化处理效果．其中投加氯化铁的效果最佳，并且提高了MBR中处理有机物的能力．     

酸碱与农业生物质骨料对污泥脱水效能的影响

为改善污泥脱水性能,在不同pH条件下考察3种农业生物质即小麦秸秆粉末(WSP)、玉米秸秆粉末(CSP)及稻壳粉末(RHP)对污泥脱水的影响.采用毛细吸吮时间(CST,tCS)及污泥比阻(SRF,FSR)等表征污泥脱水性能,用粒径和Zeta电位考察污泥性质的变化,通过离心液浊度,胞外聚合物质(EPS)含量、束缚水和泥饼结构来解释协同作用机制.实验结果显示,当pH控制在3时,污泥脱水效果最好,深度脱水后泥饼含水率下降到61. 5%;分别投加WSP、CSP及RHP时,污泥FSR分别下降到7. 32×10~8,7. 41×10~8及8. 29×10~8s2/g. pH小于2或pH从8升高到11时tCS和FSR都显著升高;在投加0. 75 g/g DS WSP、CSP及RHP后,也不能改善污泥脱水效果. pH低于2或者碱性条件使污泥释放更多有机物质和浊度,污泥脱水效果恶化严重.酸及生物质改善污泥脱水性能的机理为酸(pH=3)促进污泥分解EPS释放束缚水,而生物质作为骨料提供水分孔道.     

生物膜-活性污泥复合系统的强化硝化

通过构建生物膜-活性污泥复合系统,研究了悬浮填料和海绵填料在常温和低温条件下的强化硝化特性.对硝化速率改善和水力停留时间损失两方面进行了综合分析.结果表明,在常温条件下,活性污泥系统硝化效率较高,投加填料对硝化效果的改善程度有限;在低温条件下,投加悬浮填料能够有效强化活性污泥系统的硝化能力,而海绵填料反而造成硝化能力的恶化;投加悬浮填料虽然会损失10.6%的反应空间,但可提升62.5%的硝化速率,因此系统的硝化效率得以提升.     

微波辐照与碱联合应用实现剩余污泥减量的实验研究

采用序批式活性污泥法(SBR),对微波辐照与碱联合实现污泥减量进行了研究。结果表明,在微波辐照功率800 W,辐照时间120 s,每克SS投加NaOH 0.16 g,每天处理的污泥分别为反应器内污泥的5%、10%、15%时,污泥表观产率系数分别减少18%、26%、38%。虽然随着污泥处理比例的增大,处理系统出水SCOD略有增加,但处理系统仍能保持其生物处理能力,SCOD去除率在82.4%~84.2%,对系统的生物处理能力影响不大。两系统对NH4+-N去除率均在94.6%~95.9%,微波辐照与碱联合处理系统的硝化能力没有受到太大影响。污泥分解后,磷释放到溶液中,返回至生物系统,使出水的TP浓度有所增加。