超声波-高锰酸钾耦合工艺对污泥破解效果的研究

采用超声波、超声波-高锰酸钾耦合工艺预处理剩余污泥。通过对比破解前后污泥上清液中混合液挥发性悬浮固体浓度/混合液悬浮固体浓度(MLVSS/MLSS)、污泥体积指数(SVI)、污泥破解率(DD)、溶解性蛋白质质量浓度、溶解性多糖质量浓度、含固率等变化,考察超声波、超声波-高锰酸钾(KMnO_4)耦合工艺对污泥破解以及污泥特性的影响。结果表明,超声波单独处理最佳处理条件为:声能密度为2. 0 k W/L、反应时间为20 min。此时,污泥的DD、蛋白质质量浓度、多糖质量浓度分别可达18. 41%、180. 21 mg/L、185. 88 mg/L,同时污泥破解后含固率可达6. 2%,污泥的离心脱水性能得到改善。KMnO_4-超声耦合工艺可进一步促进剩余污泥破解。破解效果影响因素的主次顺序为声能密度反应时间KMnO4投加量。因此,确定的最佳声能密度为2. 4 kW/L、最佳反应时间为25 min、最佳KMnO_4投加量为2 200 mg/L。此时污泥上清液中蛋白质、多糖的质量浓度分别可达295. 56、361. 27 mg/L;粒径和电镜结果与此匹配。     

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%。     

声能密度对短程硝化启动及氨氮去除动力学的影响

为探究不同声能密度对短程硝化快速启动的影响,在序批式生物反应器（SBR）中采用不同声能密度超声波辐照污泥进行短程硝化启动性能研究,考察了启动时间、氮素转化、污泥性能、氨氧化菌（AOB）活性的差异,并研究了启动短程硝化过程中氨氮去除动力学参数的变化。结果表明,超声组（0.10W/mL、0.15W/mL、0.20W/mL、0.25W/mL、0.30W/mL）运行25天后,NO₂^--N浓度达到37.56mg/L,NO₃^--N浓度维持在10mg/L以下,亚硝酸盐积累率均高于90%,SVI维持在200mL/g左右,氨氧化菌活性（SOUR_AOB）分别为5.69mgO₂/(gMLSS·h)、7.91mgO₂/(gMLSS·h)、10.66mgO₂/(gMLSS·h)、12.80mgO₂/(gMLSS·h)、9.69mgO₂/(gMLSS·h),显著高于对照组[3.93mgO₂/（gMLSS·h）],成功启动短程硝化。通过双倒数法拟合得到AOB的氨氮半饱和常数（K_SN）分别为75.25mg/L、23.15mg/L、24.53mg/L、9.78mg/L和24.79mg/L,当声能密度为0.10W/mL时略大于对照组（74.21mg/L）,其他超声组均显著小于对照组,超声波辐照可使AOB优先获得基质并实现增殖,从而快速启动短程硝化。     

煤化工含盐废水近零排放的预处理研究

研究了化学沉淀法对不同煤化工企业含盐废水的除硬预处理效果。研究发现,900 mg/L的NaOH可将废水(一)的出水总硬和钙硬分别控制到100mg/L和25mg/L,去除率分别为90.9%和96.4%;500mg/L的NaOH或者500 mg/L的Ca(OH)2都能够将废水(二)的出水总硬和钙硬分别控制在150 mg/L和60 mg/L以下,去除率分别高于80.0%和88.0%;但是,在废水(三)的研究中发现,在碱度足够的情况下,1 400 mg/L以下的Na OH或700 mg/L以下的Ca(OH)2都无法起到软化的效果,只有在pH大于12的情况下,外加700 mg/L的Ca(OH)2和600 mg/L的Na2CO3或者外加200 mg/L的Mg Cl2·6H2O和400 mg/L的Ca(OH)2,可以将出水总硬维持在150 mg/L以下。     

Ca~(2+)、Mg~(2+)对剩余污泥自培养产酶影响

为提高剩余污泥投加复合菌后产水解酶效果,探讨了添加Ca~(2+)、Mg~(2+)对剩余污泥自培养产酶中污泥水解的影响。结果表明,未加Ca~(2+)、Mg~(2+)的空白组,蛋白酶和淀粉酶活力均呈现第1 d上升至最大值,后持续降低的趋势。添加0.03 mol/L Ca~(2+)组的蛋白酶活力第1 d快速升至246.14 U/mL,后持续上升,并在第7 d酶活力达最大值340.07 U/mL,蛋白酶活力最大值较空白组增加了53.94%;淀粉酶活力在第1 d快速升至351.02 U/mL后快速下降,第7d酶活力为70.79 U/mL,淀粉酶活力最大值较空白组增加了51.93%,表明添加0.03 mol/L Ca~(2+)可以提高灭菌污泥自培养产酶效果。而添加0.06 mol/L Ca~(2+)组酶活力呈下降趋势,表明高浓度Ca~(2+)对产酶有抑制作用。添加0.03 mol/L或0.06 mol/L Mg~(2+),不能提高产酶效果,但能维持酶活力稳定。添加合适浓度Ca~(2+)、Mg~(2+)能强化剩余污泥产酶过程中污泥水解效果,促进污泥上清液中有机物水解。     

Ca(OH)_2固态温和预处理玉米秸秆的条件优化及对产气的影响

为了提高玉米秸秆的比表面积、增加溶出物中还原糖的含量,使其更容易被微生物降解利用,基于Ca(OH)_2固态温和预处理的条件,利用中心组合实验设计方法对处理条件进行优化;在优化条件的基础上,选择NaOH与Ca(OH)_2进行组合,考察组合碱配比对秸秆预处理效果及产气的影响。结果表明,最佳Ca(OH)_2处理条件为:60℃、Ca(OH)_2投加量10%、处理48h,溶出物中还原糖含量最大,为234.81mg·L-1;最佳组合碱处理条件为:60℃、碱投加量8%[NaOH与Ca(OH)_2的质量比为75∶25]、处理48h,溶出物中还原糖含量为244.17 mg·L-1、累积产气量为3 701mL、单位产气量为289.25mL·(g VS)-1、纤维素和半纤维素的降解率分别为33.69%和3.21%。     

化学竞赛试题选登(下)

<正> (七)已知NaOH+Hcl=Nacl+H_2O+57.32千焦,而Ca(OH(?)(溶液)+H_2SO_4=CaSO_4+2H_2O+130.29千焦。导致130.29不等于2×57.32的因素是(八)从海水中提取金属镁的反应式为:Ca(OH)_2+Mg~(2+)(海水中)=Mg(OH)_2↓+Ca~(2+)     

钙对陶瓷平板膜生物反应器膜污染的影响研究

通过配制Ca~(2+)的质量浓度分别为50、120、230、540、730 mg/L的进水,考察不同Ca~(2+)含量对陶瓷平板膜生物反应器(C-MBR)膜污染的影响。实验数据表明,Ca~(2+)的质量浓度为230 mg/L时,TP的去除率比Ca~(2+)的质量浓度为50 mg/L时高30%左右,TMP上升速率比其它Ca~(2+)含量下低约为37%,膜通量下降趋势比其它Ca~(2+)含量下高约为27%。同时,在Ca~(2+)的质量浓度为230 mg/L时,由于Ca~(2+)强化了生物絮凝作用,故污泥混合液中的SMP及EPS较其它Ca~(2+)含量下低。     

Ca(OH)2预处理对污泥厌氧消化的影响

水解是厌氧消化的限速步骤,本文采用Ca(OH)_2对污泥进行预处理以增大污泥中溶解性有机物浓度,促进厌氧消化的水解阶段并提高甲烷产量。实验结果表明在预处理的过程中添加Ca(OH)_2能够提升溶解性多糖、蛋白、sCOD的浓度。将污泥进行厌氧发酵实验后发现经过Ca(OH)_2预处理后的污泥能够提升20. 3%～49. 2%的产甲烷率。通过修正的Gompertz模型可以较好地模拟厌氧消化的动力学过程,相关度系数均大于0. 98。实验结果说明Ca(OH)_2预处理能够有效促进污泥中能源的回收。     

超声波破解污泥对厌氧水解过程中有机物水解的影响

为了研究超声波预处理对污泥厌氧水解过程的作用,利用声能密度为0.96 kW/L的超声波对污泥进行破解,考察厌氧水解过程中蛋白质及多糖的浓度的变化。结果表明,随着超声波破解时间的延长,污泥中的溶解性蛋白质和多糖浓度总体呈现上升趋势;污泥经0.96 kW/L的超声波破解15 min后进行厌氧水解,溶解性蛋白质及多糖的质量浓度分别是未破解污泥的42.4倍及15.6倍,其水解饱和常数分别为834.28和151.40,同时,蛋白酶及α-葡萄糖苷酶活力是未破解污泥的2.04倍及1.68倍,说明超声波预处理对污泥厌氧水解有很好的促进作用。     

低强度超声波对膨胀活性污泥沉降性能及污泥减量的影响

污泥膨胀和大量的剩余污泥是当前城市污水处理厂面临的重要问题。采用20k Hz超声波,在不同的声能密度和超声时间下处理微膨胀活性污泥,研究低能量密度超声波处理对活性污泥的沉降性能及污泥减量的影响。结果表明:超声波处理可改善污泥沉降性能和实现污泥减量。适宜的超声处理时间为30~40s。超声处理后,泥水界面沉降速率可提高52%,污泥容积指数(SVI)可由202.9m L/g下降到151m L/g左右,污泥减量率为12.5%。在超声波处理40s时污泥减少已基本完成,而上清液的溶解性化学需氧量(SCOD)在40s之后还在大幅升高,从絮体中释放出来的污泥的溶解液化相对滞后。在一定范围内增加超声处理时间和提高超声能量密度有利于污泥减量效果的提升。活性污泥的初始p H对超声处理效果的影响不大。污泥初始浓度对污泥减量效果影响较大,采用超声波处理较高浓度的污泥时,污泥上清液SCOD增加值在25~29mg/g SS之间。     

球型纳米颗粒Ca（OH）2的制备及其强化污泥电渗透干化研究

为了探究纳米Ca（OH）₂强化污泥电渗透干化的可行性,在常温条件下采用液相沉淀法制备Ca（OH）₂,并将制备得到的球型纳米颗粒Ca（OH）₂用于强化城市污泥的电渗透干化。结果表明,在分散剂的用量为8 mL、表面活性剂质量为0.2 g、搅拌时间为30 min、NaOH用量为60 mL、滴加速率为4.6～5 mL/min时,纳米Ca（OH）₂的纯度可达到94.02%。制得的纳米Ca（OH）₂为结晶度完整的球型和椭球型颗粒,并对污泥电渗透干化具有良好的强化作用,当通电电压为40 V、纳米Ca（OH）₂质量分数为20 mg/g DS时,电渗透干化污泥的含水率可降至57.69%。     

印染污泥水热减量及产物作为类芬顿催化剂研究

采用水热法处理印染污泥,并将产物作为类芬顿催化剂处理质量浓度50 mg/L的亚甲基蓝溶液。结果表明,当水热温度220℃、水热时间4 h、NaOH投加量0.16 g/g时,污泥减量效果为佳,其干基减量率达到55%,而总减量率达到81%。水热炭能有效催化H_2O_2氧化降解亚甲基蓝。优化反应条件:水热炭投加量0.8 g/L,H_2O_2投加量0.8 mL/L,溶液pH为3,反应0.5 h后基本达到平衡,对亚甲基蓝的去除率高达98%。污泥在水热过程中,部分Fe~(3+)被还原为Fe~(2+),主要以Fe(OH)_2的形式存在。水热炭具有磁性,可以通过磁体对其进行回收,实现了资源的最大化利用。     

介质阻挡放电改善污泥水解及产甲烷性能

通过介质阻挡放电等离子体技术对剩余污泥进行预处理及厌氧消化实验,研究了介质阻挡放电主要参数对剩余污泥的水解效果及污泥性质的影响,对处理后污泥进行厌氧消化实验。考察了介质阻挡放电产生的主要自由基在污泥水解过程中的贡献。结果表明,经介质阻挡放电预处理后污泥的SCOD显著提高,由160 mg/L提升至811 mg/L,污泥上清液中的蛋白质、多糖及氨氮均提高,且·OH在此过程中的贡献明显优于O_2~(·-)。介质阻挡放电能显著改善污泥厌氧消化性能,其20 d中温厌氧消化累计甲烷产量可达452 mL,相比原污泥提升105.4%以上。     

燃煤电厂脱硫废水预处理软化工艺的试验与优化

燃煤电厂脱硫废水零排放工艺前端需设置预处理段去除悬浮物、钙镁硬度等，以达到后续除盐设备的稳定运行要求。以某电厂生产过程中的脱硫废水作为原水，通过现场批次试验，分析了NaOH+Na₂CO₃、Ca(OH)₂+Na₂CO₃两种软化方式在pH值为10.5时对Mg²⁺、Ca²⁺的去除效果。前者出水Ca²⁺质量浓度能控制在23.20 mg/L,Mg²⁺质量浓度控制在73.65 mg/L;后者出水Ca²⁺质量浓度能控制在16.00 mg/L,Mg²⁺质量浓度控制在7.35 mg/L。采用NaOH+Na₂CO₃组合软化方式形成的污泥约为Ca(OH)₂+Na₂CO₃组合加药方式污泥量的37.95%,但后者沉降速率较高。对于低镁脱硫废水，采用NaOH+Na     

超声联合生物酶强化剩余污泥厌氧产酸性能研究

采用超声和生物酶联用技术处理剩余污泥以促进污泥厌氧发酵产酸，实现污泥资源化。首先，以天津市某污水处理厂二沉池剩余污泥为处理对象，采用单因素实验考察了超声预处理过程中处理时间、超声频率、超声振幅对剩余污泥溶出SCOD的影响，结果表明，超声预处理剩余污泥的最佳处理条件为处理时间5 min、超声频率20 kHz、振幅80%，此条件下，污泥溶出SCOD为407.5 mg/L。之后向经超声处理后的剩余污泥中分别投加污泥质量5%的α-淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶和复合酶进行厌氧发酵，以探究生物酶对剩余污泥厌氧消化的影响，结果表明，在温度35℃下，复合酶对于污泥厌氧发酵产酸效果最好，污泥溶出SCOD在第2天增加2 384.9mg/L，在第4天产酸量达到最大值1 465.8 mg/L，其中乙酸量为1 058.6 mg/L，丙酸量为136.0 mg/L。溶菌酶效果优于其他单酶，SCOD第2天增幅达1 840 mg/L，在第4天产酸量达1 240.4 mg/L，其中乙酸量为406.4 mg/L，丙酸量为524.3 mg/L。     

Ca~(2+)、Mg~(2+)对剩余污泥自培养产酶影响

为提高剩余污泥投加复合菌后产水解酶效果,探讨了添加Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾对剩余污泥自培养产酶中污泥水解的影响。结果表明,未加Ca(2+)对剩余污泥自培养产酶中污泥水解的影响。结果表明,未加Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾的空白组,蛋白酶和淀粉酶活力均呈现第1 d上升至最大值,后持续降低的趋势。添加0.03 mol/L Ca(2+)的空白组,蛋白酶和淀粉酶活力均呈现第1 d上升至最大值,后持续降低的趋势。添加0.03 mol/L Ca⁽²⁺⁾组的蛋白酶活力第1 d快速升至246.14 U/mL,后持续上升,并在第7 d酶活力达最大值340.07 U/mL,蛋白酶活力最大值较空白组增加了53.94%;淀粉酶活力在第1 d快速升至351.02 U/mL后快速下降,第7d酶活力为70.79 U/mL,淀粉酶活力最大值较空白组增加了51.93%,表明添加0.03 mol/L Ca(2+)组的蛋白酶活力第1 d快速升至246.14 U/mL,后持续上升,并在第7 d酶活力达最大值340.07 U/mL,蛋白酶活力最大值较空白组增加了53.94%;淀粉酶活力在第1 d快速升至351.02 U/mL后快速下降,第7d酶活力为70.79 U/mL,淀粉酶活力最大值较空白组增加了51.93%,表明添加0.03 mol/L Ca⁽²⁺⁾可以提高灭菌污泥自培养产酶效果。而添加0.06 mol/L Ca(2+)可以提高灭菌污泥自培养产酶效果。而添加0.06 mol/L Ca⁽²⁺⁾组酶活力呈下降趋势,表明高浓度Ca(2+)组酶活力呈下降趋势,表明高浓度Ca⁽²⁺⁾对产酶有抑制作用。添加0.03 mol/L或0.06 mol/L Mg(2+)对产酶有抑制作用。添加0.03 mol/L或0.06 mol/L Mg⁽²⁺⁾,不能提高产酶效果,但能维持酶活力稳定。添加合适浓度Ca(2+),不能提高产酶效果,但能维持酶活力稳定。添加合适浓度Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾能强化剩余污泥产酶过程中污泥水解效果,促进污泥上清液中有机物水解。     

水煤浆气化黑灰水系统降硬研究

为了解决水煤浆气化黑灰水系统结垢、堵塞问题,对系统现状、机理进行分析,通过模拟计算、搭建小试装置进行试验研究,验证了NaOH+CO_2和Ca(OH)_2+Na_2CO_3两种方案处理效果,核算药剂用量,为现场中试试验提供技术指导,寻找有效可行的改造措施。试验得出NaOH+CO_2、Ca(OH)_2+Na_2CO_3两种药剂方案处理效果良好,均可将硬度降低到300 mg/L以下,均能满足灰水回用要求。NaOH+CO_2和Ca(OH)_2+Na_2CO_3方案药剂费用分别为2.38、1.62元/t。     

高分子型重金属去除剂处理含铜废水

以聚乙烯亚胺基黄原酸钠产品NALMET作为高分子型重金属去除剂,现场应用于某印刷线路板厂综合污水中Cu~(2+)的去除,研究了NALMET投加量对Cu残留量的影响,比较了新旧处理工艺流程的不同,包括污泥量的变化,以及污泥中铜含量的变化。结果显示,用Ca(OH)2调节污水p H至9~10,当NALMET投加量至10 mg/L后,外排水残留Cu~(2+)的质量浓度基本小于0.3 mg/L。相比于旧工艺(Ca(OH)~(2+)FeCl_3),新工艺能有效减少化学品的使用,污泥产生量减少约60%,且污泥中Cu的质量分数由原来的10.2%升至28.5%,污泥回收利用的价值更高,污水厂总运行费用得到降低。     

超声波法调理污泥脱水效果研究

研究采用超声波法调理污水处理厂浓缩污泥,以调理前后污泥性质的变化为依据,比较不同操作条件下的污泥脱水性能改善情况,确定最佳运行参数条件:超声波频率为25 k Hz,0.08 W/m L的声能密度以及60 s的超声处理时间。