高压均质改性污泥对水煤浆成浆性的影响研究

为实现污泥的资源化利用,利用强碱性物质对污泥进行改性,通过污泥改性机的高压均质作用后将污泥掺入煤中制备高浓度污泥煤浆,研究了改性污泥对煤浆成浆浓度、黏度、流动性及稳定性等性能的影响。结果表明,0.5%Na OH加入到污泥中黏度为251 m Pa·s,1.0%Na OH添加量时污泥黏度为244 m Pa·s,过量Na OH对污泥作用不明显。经过污泥改性机高压均质后的污泥黏度为251m Pa·s,电动搅拌后的污泥黏度为337 m Pa·s,污泥改性机对污泥改性作用突出。Na OH占污泥配比0.5%,污泥添加量5%,添加剂比例0.5%,粗细粉质量比80∶20时,污泥煤浆成浆浓度最高为59.8%,流动性和稳定性均达到A级,成浆性最好。     

低阶煤制备高浓度水煤浆技术现状及发展趋势

为提高低阶煤制备水煤浆浓度,实现低阶煤的高效合理利用,介绍了低阶煤制备高浓度水煤浆技术研究进展,对水煤浆制备工艺从单磨机制备工艺到分级研磨连续级配制浆工艺及间断粒度级配制浆工艺的研发历程、工艺特点、提浓效果、应用现状等进行分析,最后论述了水煤浆制备及应用存在问题及未来发展方向。与常规单磨机制浆工艺相比,分级研磨制浆工艺的水煤浆浓度提高3%左右,而间断级配制浆工艺的水煤浆浓度提高6%～8%,因此,间断级配制浆工艺是低阶煤制备高浓度水煤浆的首选技术。未来水煤浆制备工艺应进一步创新、拓展制浆原料,如低阶煤和低挥发分煤、工业废水、污泥、工业残渣等作为制浆原料;推动水煤浆燃烧应用向工业园区和热电联产方向发展,实现煤炭高效、节能、环保利用。     

利用碱性物质对污泥改性制备污泥水煤浆的实验研究

针对污泥水分高、表面亲水性官能团多、持水性强、难以直接与煤掺混制备水煤浆的特性,进行了添加碱性物质对污泥改性制备污泥水煤浆的研究。结果表明,污泥经NaOH改性后,与煤掺混可以制备出浓度较高、黏度、流动性均好的污泥煤浆。同时发现,选用碱性造纸黑液改性污泥,不仅可以制备出性能好的污泥煤浆,而且可以节约制浆用水、添加剂,减轻了造纸黑液对环境造成的污染。     

碱改性城市污泥-煤的成浆性能

为解决污泥与煤掺混制浆时存在浓度低和掺混量少等问题,本文将污泥干燥基质量20%的Na OH粉末与污泥均匀混合以对其进行改性,并用改性前后的污泥分别制备污泥-水煤浆,采用红外光谱仪、SEM扫描电镜和表面Zeta电位对样品进行表征,考察了改性对污泥结构性质的变化及不同污泥及改性污泥添加量对成浆性能的影响。通过Na OH改性处理,得到的改性污泥表面含氧官能团含量下降,表面电负性增强,有利于成浆。结果表明,改性可以解决污泥-水煤浆浓度低和流动性差的问题,对比污泥-水煤浆,当改性污泥添加量为10%时,浓度提高了5.64%,流动性得到很大提高,表现为连续流动,稳定性也有明显改善。在满足污泥-水煤浆性能的条件下,提高了污泥的利用率,促进了污泥在水煤浆制备中的应用。     

工业污泥废水水煤浆成浆性的研究

采用工业污泥、印染废水和神华集团的神华配煤制备工业污泥废水水煤浆,研究其成浆性能,结果表明:在污泥水煤浆添加剂添加量为0.8%,污泥添加剂量为10%,能够制备出浓度合理、表观黏度小于1200 m Pa·s的水煤浆,且浆体流动性和稳定性好;工业污泥废水水煤浆为工业污泥和印染废水的资源化利用提供了一条切实可行的新途径,真正实现了节能减排的目的。     

流体激波污泥改性工艺提高污泥水煤浆浓度的研究

利用碱性物质对污泥改性的基础上,采用流体激波改性工艺进行了提高污泥水煤浆浓度的研究。结果表明:与单独用碱性物质相比,采用以上组合方式对污泥进行改性大大提高了污泥改性效果。主要表现在经流体激波改性后,改性污泥黏度大幅下降,流动性明显改善;其次,经流体激波改性制备的污泥煤浆性能与单纯碱性物质改性相比,浓度至少提高了2.5%。这主要是因为污泥经流体激波改性后,在高压和超细粉碎的作用下,污泥中的聚丙烯酰胺部分降解,释放出部分自由水,改善了污泥成浆性,从而使污泥煤浆浓度进一步提高。     

掺配炼油厂浮渣、污泥制备水煤浆的实验研究

对神优煤掺配炼油厂浮渣、污泥制备水煤浆进行了实验研究。在选用星光宝亿生产的水煤浆添加剂以及添加量为1.5‰条件下,神优煤掺配浮渣、污泥均能够制备出煤浆浓度、黏度、流动性、稳定性符合工业要求的水煤浆。随着浮渣、污泥掺配比例的提高,煤浆的黏度逐渐增大。浮渣的掺配量控制在8%以下、净化污泥的掺配量控制在5%以下、脱水污泥的掺配量控制在3%以下制备的水煤浆性能较好。     

三峰级配制浆工艺在煤化工生化污泥处理中的研究与应用

针对煤化工生化污泥处理成本高、难度大的问题,可将生化污泥加入水煤浆气化炉进行燃烧处置。通过采用三峰级配制浆工艺,解决了常规制浆因生化污泥的加入引起制浆浓度下降的难题,并利用气化炉对生化污泥处置技术进行了工业生产实践,探索出了煤化工生化污泥的有效处置途径。结果表明,该方法可实现对生化污泥的资源化利用,且不会对环境、装置运行造成不利影响。     

木质素改性及其作为水煤浆添加剂的性能研究

为制备出性价比高的水煤浆添加剂,根据木质素的组成和性质,采用均匀试验设计方法确定了木质素改性制水煤浆分散剂(DCS)的工艺条件。在义马煤的成浆实验中,通过添加剂的添加量与水煤浆黏度的关系及制浆浓度与水煤浆黏度的关系可以看出,在DCS添加量为0.8%(干煤基)时,水煤浆的浓度可达到65%,黏度为988mPa.s;由DCS、木质素磺酸钠(木钠)、萘磺酸钠(NSF)3种添加剂在制浆浓度都为64%时制得水煤浆的流动性和稳定性的比较中,可以看出DCS具有良好的分散与稳定性能。     

粒度级配对神府煤成浆性能的影响

为提高神府煤制备水煤浆的成浆性能,分析了神府煤的原煤性质,说明神府煤的成浆指标为11.55,属于很难成浆煤种。对不同粒度级配的干基煤样进行粒度分析,通过粗、细煤粉单独制浆实验和不同粒度级配煤粉的成浆性实验,研究了不同粒度级配对水煤浆成浆性的影响。结果表明:经过级配的干基煤样具有双峰粒度分布特征,适宜制浆;粗煤粉不能单独成浆,细煤粉单独制浆的最大成浆浓度为61%;粗细煤粉质量比约为1∶2时,水煤浆具有较好的流动性和稳定性,最大成浆浓度可达63.8%,此时水煤浆黏度为1000 mPa·s,符合工业水煤浆制备标准,说明合理的粒度级配可降低水煤浆黏度,增强流动性及稳定性。     

污泥停留时间对剩余污泥产量的影响研究

研究了污泥停留时间对剩余污泥产量的影响。结果表明:污泥停留时间由7d增至14d时剩余污泥产量下降36.13%,而污泥停留时间由7d增至21d时剩余污泥产量下降78.04%。污泥停留时间的延长对COD cr的去除能力没有明显的影响,但使出水NH3-N浓度和TP浓度均升高,通过调整碳氮磷源的比例可以消除这种负面影响,SRT为14d的工艺BOD5∶N∶P的最佳比例为100∶4.4∶0.96,SRT为21d的工艺BOD5∶N∶P的最佳比例为100∶4.0∶0.9,SRT的延长使污泥沉降性能稍变差。     

活性污泥与灭活污泥的吸附性能比较

用活性污泥制备灭活干污泥来与原活性污泥进行针对生活污水的吸附试验,比较两种污泥吸附能力的差别,分析生物作用对吸附的影响。发现温度对活性污泥的影响比对灭活污泥的影响大;两种污泥的吸附结果都能用伪一级和伪二级方程进行拟合;活性污泥比灭活污泥的吸附容量大,活性污泥和灭活污泥的最大吸附容量分别为101.01和35.46 mg/g。     

耐盐污泥丝状菌污泥膨胀的发生、控制与利用

为研究耐盐污泥膨胀发生的原因、过程以及控制方法,利用革新MUCT工艺重点考察了10 mg.L-1盐度长期驯化的耐盐污泥在低溶解氧条件下发生污泥膨胀的过程。通过不同方式进行控制,同时比较膨胀前后系统对有机物和氮磷的去除能力,结合污泥微膨胀节能理论提出利用污泥微膨胀提高含盐污水生物处理效率的方法。结果表明:耐盐污泥在长期低溶解氧条件下会发生膨胀;盐度降低导致污泥膨胀加剧;提高盐度可有效抑制其膨胀;当好氧2段溶解氧(DO2)维持在1.0 mg.L-1,好氧1段溶解氧(DO1)维持在2.0 mg.L-1时,污泥容积指数(SVI)维持在190~210 ml.g-1之间,稳定处于微膨胀状态。微膨胀状态下系统出水浊度大大降低,可以利用低氧微膨胀状态提高含盐污水处理效率。     

Effect of sludge retention time in sludge holding tank on excess sludge production in the oxic‐settling‐anoxic (OSA) activated sludge process

The activated sludge process is a core technology in wastewater treatment plants. Excess sludge produced in the process must be treated and disposed of properly and may account for up to 60% of total plant operating cost. Therefore, it is necessary to develop new biological concepts to minimize excess sludge production. The oxic‐settling‐anoxic process (OSA process), a modified activated sludge process, may produce less excess sludge than the conventional activated sludge process. The effect of sludge retention time in the sludge holding tank of the OSA process on excess sludge yield has been studied. Four pilot‐scale activated sludge systems were employed, one of which was a conventional activated sludge process, and was used as the control system. The other three were OSA systems operated with different sludge retention times (5.5 h, 7.6 h, and 11.5 h) in the sludge holding tank. All systems were operated with synthetic wastewater for 7 months. Results showed that the three OSA processes with 5.5 h, 7.6 h, and 11.5 h sludge retention time reduced the excess sludge by 33%, 23% and 14%, respectively. Compared to the control process, chemical oxygen demand (COD) removal efficiency and effluent NH₃–N concentration were not significantly influenced, but total nitrogen (TN) removal efficiency decreased by 0–9%. Total phosphorus (TP) removal efficiency of OSA processes with 7.6 h and 11.5 h sludge retention time increased by 19%. Sludge settleability was excellent in the three OSA processes. No distinct shift in the diversity of the predominant species was found in microbial populations. We conclude that the OSA system could reduce excess sludge production. Results suggest 6–7 h sludge retention time would be optimal. Copyright © 2007 Society of Chemical Industry     

高负荷活性污泥法处理城市污水系统污泥产量的确定

根据高负荷活性污泥法处理系统对溶解性和颗粒性污染物的去除程度和机理不同,通过大量试验数据的回归拟合,提出了高负荷活性污泥法处理系统处理城市污水污泥产量的经验公式,并得到污泥表观产率Y0值,为今后高负荷活性污泥系统的工业化处理装置的设计、运行及理论研究提供一定的参考依据。     

优化盐泥压滤工艺 降低氯碱盐泥含盐量

通过采取调整泥水比、用蒸汽预热洗泥水、完善操作规程、加强管理等措施,优化盐泥压滤工艺,盐泥含盐质量浓度由原来的60g／L下降到15g／L左右,取得了较好的环境和经济效益。     

好氧饥饿对膨胀污泥硝化性能及污泥特性的影响

采用SBR好/缺氧工艺,考察了好氧饥饿对于丝状菌膨胀污泥中硝化细菌活性及污泥性能的影响。结果表明,14 d的好氧饥饿过程(无外加底物,保持曝气)中,氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)表现出更高的饥饿敏感性,其好氧衰减速率[(0.42±0.06)d^-1)高于亚硝酸盐氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria, NOB)的好氧衰减速率[(0.34±0.05)d^-1]。恢复阶段初期,系统出现了明显的亚硝酸盐积累现象,这主要归因于AOB具有在环境发生改变时做出快速反应的能力,具体体现在AOB较NOB具有更高的活性恢复速率上。此外,好氧饥饿能够快速杀死丝状细菌,迅速改善膨胀污泥的沉降性能,使污泥的SVI由170 ml·g^-1快速下降到30 ml·g^-1。胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)和溶解性微生物产物(soluble microbial products, SMP)能够相互转化,并为饥饿污泥提供一定的碳源和能源,保证了细菌在饥饿环境中长期的细胞维持。     

壳聚糖絮凝剂的投加量对污泥脱水性能的影响

通过污泥比阻的测定,分析絮凝剂剂量对污泥脱水性能的影响。同时对三氯化铝、阳离子聚丙烯酰胺、壳聚糖以及复合絮凝剂的絮凝效果进行比较。结果表明,无论是无机絮凝剂和有机絮凝剂都存在最佳剂量,小于或大于最佳投加量,絮凝效果都不好。阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、壳聚糖、三氯化铝的最佳投加质量浓度分别为0．2g/L、10g/L、35g/L。与三氯化铝相比,阳离子聚丙烯酰胺的药剂消耗量要低得多。壳聚糖与CPAM相比,在达到相同的絮凝效果时,壳聚糖的用量大于CPAM的用量。将壳聚糖与氯化铝复合,用两段法应用于污泥调理,研究这种复合絮凝剂的脱水性能,实验表明壳聚糖和三氯化铝复合,能大大提高污泥的脱水性能。     

好氧颗粒污泥与絮体活性污泥的竞争试验研究

采用在序批式反应器中培养50 d的好氧颗粒污泥与同期反应器排出的絮体污泥,在高有机负荷下曝气4 h,颗粒污泥和絮体污泥MLSS较初始时分别增加了67.8%和58.5%,单位体积混合液中颗粒污泥和絮体污泥的个数分别增加了15.4%和4.8%。颗粒污泥和絮体污泥的粒径分布在4 h试验过程中处于动态稳定状态,基本保持不变。曝气4 h后颗粒污泥和絮体污泥平均粒重分别增加45.4%和51.4%,可以看出在对有机底物的竞争中,与絮体污泥相比较,颗粒污泥由于具有较高的活性而占有优势,颗粒污泥的增长速率大于絮体污泥,絮体污泥和颗粒污泥的密度均有明显增长,但颗粒污泥平均粒重增加比例小于絮体污泥。     

ABR反应器污泥减量化的研究

采用ABR+生物接触氧化组合工艺处理甲醇模拟废水,通过测定COD、SVI、MLSS、MLVSS等指标,对比考察了ABR和常规厌氧反应器处理有机废水过程中的污泥性能和减量效果。实验结果表明:ABR与常规厌氧反应器相比,其对废水有着更好的处理能力,且抗冲击负荷能力更强,ABR中厌氧污泥的沉降性能更稳定。另外,ABR在稳定运行过程中的无机泥比例更高,能够更好地实现污泥减量化,其中ABR 3#隔室以产甲烷为主的特点使其对污泥的减量化最明显。