微波在水处理中的研究现状

介绍了微波技术在水处理方面的研究.利用微波技术能够高效地降解难降解污水,去除污水中重金属、有毒有害的有机物,热解污泥防止二次污染.微波技术处理工艺具有处理速度快、单位处理污水的占地面积少、出水水质好而稳定、单位污水处理成本低等优点,因此,微波法处理生活污水有良好的发展前景.     

微波协同低碱预处理剩余污泥效果分析

采用微波协同低碱技术预处理剩余污泥[NaOH投加量≤15mg/(gTS)]。通过对比加碱前后污泥溶液溶解性化学需氧量(SCOD)、溶解性蛋白质、溶解性总糖、氨氮、pH值、电导率等随微波处理时间的变化,考察该技术对污泥破解以及污泥特性的影响。结果表明,微波协同低碱对污泥的破解效果明显优于单独微波和单独碱处理。二者的协同作用进一步提高了污泥溶胞率,增大了有机物的溶出量,尤其以蛋白质的溶出更为显著,而且较高的微波功率与碱的协同效果更好。碱的加入使预处理后的污泥pH值维持在9.1~9.5的偏碱性条件,同时减少了污泥电导率的减小量。而污泥溶液氨氮浓度在预处理前后变化不大。因此,微波协同低碱预处理剩余污泥将有助于改善后续微生物燃料电池(MFC)的污泥降解和产电性能。     

基于堆肥的污泥预处理方法研究进展

阐述了水热、超声、微波、臭氧、化学淋滤、生物沥浸、水解酸化等堆肥预处理方法的概念、原理和特点,分析了不同预处理方法对污泥堆肥特性、污染物的降解和去除以及肥质肥效的影响。基于堆肥的污泥预处理,可去除污泥中部分有毒有害物质、缩短堆肥时间、加快发酵速度、减少氮素损失、提高养分含量,是满足污泥安全土地利用的有效手段。还对组合预处理相较单一预处理的技术优势进行了归纳总结,指出高效、低耗、安全的预处理组合方法将成为城市污泥堆肥及其土地利用研究的重点。     

活性炭对水中有机物去除的研究进展

目前我国大部分城市水源受到不同程度污染,在常规处理工艺不能有效工作的情况下,活性炭可作为饮用水处理深度处理、预处理的有效手段。通过对活性炭的基本特性、活性炭的吸附机理、活性炭去除水中有机物的影响因素以及活性炭表面化学性质改性方法进行综述,总结归纳出可联合不同的改性方法对活性炭表面进行改性,以达到更好的改性效果,从而提高活性炭对饮用水中有毒有害有机物的去除率。     

城市污泥中重金属存在形态、去除及稳定化研究进展

城市污水处理厂污泥产生量大,含有丰富的有机质、氮、磷、钾等农作物所需营养物质,但由于受重金属的污染使污泥无法直接农用。本文简述了城市污泥重金属的来源、特点及危害。重点论述了城市污泥中重金属去除和稳定方法,包括化学法（电化学法、化学试剂法）、生物法（微生物法、植物法、低等动物法）、物理法（超临界流体萃取、微波和超声）及联合技术。分析了各种方法处理污泥重金属过程中重金属的形态变化及其对处理效果的影响,对比各种方法的优缺点、影响因素及适用范围。指出污泥中重金属形态分布是影响去除效果的关键因素,污泥中重金属形态分布差异性大,且大部分重金属以稳定或相对稳定的状态存在,导致物理法和生物法去除效率较低,微生物和低等动物处理法相比植物法（备受时空限制）则表现出更好的适应性;电化学法对可氧化、可还原态分布的重金属都能起到较好的转化去除作用,但往往受由污泥向污泥液相中转移过程的控制,电损耗较突出;化学试剂浸提剂是目前效率较高的方法,但强酸环境常导致污泥营养物质流失和酸根离子累积,农用时容易板结而不利于污泥土地利用。因此,以土地利用为前提的条件下,将各种处理技术联合运用以提高污泥重金属去除率有待于进一步研究。     

含油污泥微波处理效果影响因素分析实验

从实验的角度来研究功率,时间,微波添加辅助物对微波处理含油污泥的影响。首先,通过含油污泥不加活性炭同功率不同时间下的实验,研究在不添加辅助物时微波时间功率对产物的影响规律以及产物分析。其次,在添加活性炭的基础上再通过实验来研究微波加热功率和加热时间对含油污泥处理效果的影响并对产物进行分析。最后,对比添加活性炭和不添加活性炭两种条件下微波处理效果进行对比,在含油污泥中加入活性碳（吸波介质）,增强了含油污泥的吸波强度,提高了微波热解的温度,导致含碳有机物裂解,大大提高了微波处理含油污泥的有效性。     

剩余污泥厌氧发酵制氢效率的研究进展

剩余污泥中存在大量的微生物,微生物的细胞质富含丰富的有机质(包括糖、蛋白质和脂肪等),但微生物的细胞质被细胞壁包裹,限制了污泥的厌氧发酵。想要改变污泥中有机物的可利用性,必须采用适当的预处理技术,破坏细菌的细胞壁使有机质溶出,以利于后续厌氧发酵产氢。系统介绍了物理﹙微波、超声波和热预处理﹚、化学﹙酸、碱预处理﹚、生物﹙酶预处理﹚等预处理方式及其他因素对污泥厌氧发酵产氢率的影响。     

微波法处理剩余污泥的研究进展

近几年来运用微波法处理剩余污泥成为研究热点,剩余污泥具有产量大,处理处置费用高等特点,并且当中含有包含大量未稳定的致病微生物与有毒有害元素,微波应用到污泥处理处置技术上,一方面会让污泥更高效的加热水解,脱水性能和厌氧消化性能得到改善;另一方面微波处理技术不需要投加任何化学药剂,不会对污泥的后续处理带来二次污染。本文总结了目前国内外微波处理污泥技术的一些具有代表性的研究成果,主要包括:微波热解污泥技术、微波破解污泥细胞壁技术、微波污泥脱水干化技术、微波辐照与碱联合处理污泥技术。并针对微波法处理处置污泥技术的发展前景提出了自身的见解,以期促该方法的工业化推广应用。     

纳滤膜分离技术处理饮用水研究进展

综述了纳滤膜分离技术及其在饮用水处理中的应用。研究发现,纳滤膜分离技术在含有多种复杂有毒有害污染物的饮用水处理中可发挥重要作用,可以高效去除饮用水中的有机物、无机物、重金属离子、微量污染物等有害物质。膜分离技术的去除污染物机理一般为筛分作用及电荷效应。纳滤膜在去除饮用水中有毒有害物质有良好的作用效果,突破纳滤膜制备成本、使用寿命瓶颈的膜分离技术对相应物质浓缩富集效能的提升具有重要意义。     

以微生物燃料电池技术资源化利用剩余污泥的研究进展

介绍了剩余污泥存在的问题与剩余污泥资源化利用方法,重点介绍以微生物燃料电池技术资源化利用剩余污泥的研究进展,包括直接利用剩余污泥与间接利用剩余污泥为燃料的微生物燃料电池技术方面的最新研究进展。直接利用剩余污泥作为微生物燃料电池的燃料,介绍了该方法的产电输出功率密度、污泥中总化学需氧量（TCOD）等的去除情况、污泥的减量效果等;间接利用剩余污泥作为燃料,包括剩余污泥微波预处理上清液作为燃料与剩余污泥发酵产生的挥发性脂肪酸（VFA）作为燃料,这些微生物燃料电池技术都能有效地资源化利用剩余污泥,同时达到污泥减量的目的,该方法具有广阔的应用前景。     

预处理对废弃活性污泥中细胞破碎和有机物质溶出的影响

废弃活性污泥(WAS)的生物处理效率直接取决于WAS中各种有机物的生物可降解性。为此需要对污泥进行预处理以提高污泥的生物消解效率。本文研究了碱处理、热处理、超声处理以及耦合处理对细胞内及胞外总有机物(TCOD)、多糖、细胞DNA等溶出行为的影响,并通过实验结果对3种预处理方法的处理行为进行了探讨。结果发现,热处理中,污泥中细胞破碎和有机物的溶出效果最好,热量在污泥中的传递效率决定热处理的效果。超声处理对污泥分散效果最好,超声效应首先容易发生在污泥中胞外聚合物(EPS)上。碱处理能够较好地削减污泥,并促进污泥溶液中的多糖进一步水解。     

Effect of sonolysis on waste activated sludge solubilisation and anaerobic biodegradability

Activated sludge processes are key technologies in wastewater treatment. These biological processes produce huge amounts of waste activated sludge (WAS) or otherwise biosolids. Mechanical, thermal, and/or chemical WAS conditioning techniques have been proposed to reduce the sludge burden. Among the WAS treatments, the pre-treatment with ultrasound (US) is one of the most innovative processes. In many anaerobic digestion processes for the treatment of the sludge produced in wastewater treatment plants, the hydrolysis of the organic matter has been identified as the rate limiting step.This study is focused on the effect of US pre-treatment of WAS to the anaerobic digestion. Particle size reduction, Chemical Oxygen Demand (COD) solubilization and biodegradability by anaerobic digestion were monitored in order to find the optimal dose in US pre-treatment.The results show the better sonolysis conditions (US density, sonication time, specific energy) which can significantly improve the COD solubilisation and the anaerobic biodegradability.     

碱预处理耦合零价铁强化含油污泥厌氧消化

含油污泥通常含较多的生物难降解性有机化合物,且污泥黏度大,乳化程度高,导致其厌氧消化潜力较低。污泥细胞破壁较慢,是污泥厌氧消化的限速步骤。本研究通过对含油污泥进行碱预处理,实现了污泥细胞破壁,并检测到胞内有机物质大量溶出,进而加快污泥水解为溶解态的小分子有机物,提高厌氧消化效率。另一方面,为了解决由预处理产生过量有机酸（如丙酸等）积累破坏厌氧系统内pH平衡的问题,本研究通过投加零价铁,促进丙酸等小分子向乙酸的转化,促进产甲烷,并最终使厌氧系统内pH保持平衡。研究结果表明：含油污泥经过碱预处理甲烷产量提高91.7%,同时污泥减量率提高了8%。碱预处理耦合零价铁粉,使得甲烷产量提高了105.4%,污泥减量率提高13%。进一步优化碱预处理pH条件,结果表明碱处理的最佳pH为9。     

污泥中典型新兴有机污染物的污染现状及对污泥土地利用的影响

污水生物处理过程中很多较强毒害作用的有机污染物转移到活性污泥中,进而影响了污泥的土地利用。本文依据对生态环境及人类健康的影响,以7种受关注度比较高的典型新兴有机污染物为对象,综述了其在污泥中的赋存状况,同时对这些污染物可能对污泥土地利用产生的影响进行了分析。最后,对7种新兴有机污染物在污泥中的赋存状况进行了总结,并对相关研究方向进行了展望,指出应继续分析和监测污泥中有机污染物,尤其是新兴有机污染物对生态环境的影响和危害,并深入研究污泥中这些物质的有效降解途径与方法,使污泥能够安全地进行土地利用。     

高级氧化技术在抗生素废水处理中的应用

抗生素制药废水是一类成分复杂、有机物含量高、色度深、含多种抑制菌物质、生物毒性大,难以生物降解的高浓度有机废水.文中简要介绍了高级氧化技术的原理、特点,重点阐述各种高级氧化技术作为抗生素制药废水的处理法,尤其是预处理法的优势及其应用进展,并在此基础上,对高级氧化技术处理抗生素废水的研究前景进行了展望.     

煤化工反渗透浓水的高效降解菌株筛选、鉴定及应用研究

一般煤化工废水经过多级氧化处理后,反渗透淡水回用、浓水经蒸发产生难处理的“危废”,有机物的存在对“危废”循环利用有显著制约作用。以煤化工反渗透浓水为底物（TOC为233.4 mg/L,TDS为50.9 g/L,BOD₅/COD仅为0.05）,从不同菌源中筛选得到9株高效耐盐菌,经16S rDNA测序表明,这些菌株属于假单胞菌属、芽孢杆菌属及嗜盐单胞菌属。将9株耐盐菌配制成复合耐盐菌剂连续式运行处理实际废水,有机物去除率可达30%,为进一步提高去除率,经臭氧氧化预处理,有机物去除率可提高至40%,达到国内外较先进水平。根据气质联用分析,臭氧氧化预处理会破坏废水中环状物质的结构,提高复合耐盐菌剂对难降解有机物的去除效果。本研究为煤化工反渗透浓水中有机物的生物降解提供了可行性方案。     

Effect of Ozonation on Biodegradability Characteristics of Surplus Activated Sludge

The study investigates the effect of sludge ozonation on solid matter species, disintegration properties, sludge components, and solubilization characteristics under different operating conditions. Ozonation of surplus activated sludge samples taken from the secondary settling tank of a domestic wastewater treatment plant indicates that soluble nitrogen, phosphorus and COD concentrations proliferate as a consequence of extending the ozone feeding time. A steady increase both in soluble nitrogen concentration and ratio of organic phosphorus to soluble phosphorus is observed through ozonation where specific ozone doses range between 4 and 11 mg O₃/g SS. Combined treatment of chemical oxidation and aerobic biodegradation to surplus activated sludge is also applied to improve the biodegradability of organic matter by partial chemical oxidative pretreatment with as little specific ozone consumption as possible. The partial oxidation by integrated ozonation is operated as a pre-oxidation step for the subsequent biological degradation, due to the fact that the competition with biological degradation in removing biodegradable organic compounds is avoided and most probably a more biodegradable sludge composition is obtained by means of ozonation. Combined treatment of chemical oxidation and aerobic biodegradation conducted to scrutinize the synergic effect of the coupled treatment system reveals that TS and COD removal efficiencies of ozonated sludge samples cannot be improved beyond the third aerobic biodegradation step.     

Powdered Activated Carbon And Ozone-Assisted Activated Sludge Treatment for Removal of Toxic Organic Compounds

Industrial wastewater effluent standards in the United States are being established in terms of both conventional parameters like BOD and specific organic compounds called priority pollutants. Some of these compounds are difficult to treat biologically and the removal mechanisms may include biodegradation, stripping, sorption, and/or combinations of these removal mechanisms. Biorefractory organic compounds that are resistant or difficult to biodegrade, toxic, and/or are inhibitory to microbial growth may present problems in biological treatment systems. Powdered activated carbon addition and chemical oxidation with ozone-assisted biological treatment systems have been investigated with some of these compounds. This paper includes data from controlled activated sludge systems, systems receiving powdered activated carbon, and systems with preozonation assist. Complete mass balances, including influent, effluent, waste sludge and off-gas analyses of the specific compounds were conducted to determine the actual fate of these compounds.     

Prediction of Methane Generation of Ozone-Treated Sludge from a Wastewater Treatment Plant

Prior to anaerobic digestion of waste activated sludge (WAS), the pre-treatment of sludge including ozonation is utilized to enhance the rate of methane generation and turn it to feasible bio-resource energy. Biochemical methanogenic potential (BMP) test is a common tool to estimate the biodegradability of raw and ozonated WAS, although, it is a time consuming test requiring expensive gas analysis. The objective of this research is to recognize key parameters essential to predict biodegradability of WAS and create a valid Artificial Neural Networks (ANN) for estimating sludge biodegradability. The results reflect that ANN is an effective estimation tool.