加载连续流电磁波对回流污泥脱氢酶活性的影响

为了探究加载电磁波对回流污泥的影响,选取脱氢酶活性为代表,取污水处理厂回流污泥,采用连续流2 450 MHz电磁波进行加载,探究电磁波加载功率、加载时间和污泥流量对污泥生物活性的影响,考察将电磁波加载污水处理厂回流污泥实现污泥过程减量的可行性。当电磁波加载功率为100 W时,污泥脱氢酶活性提高了85. 38%;在加载功率为100～600 W、加载时间为25～150 s时,脱氢酶活性呈显著下降趋势,且与污泥温度和上清液SCOD呈此消彼长之势;当污泥流量为2 L/h时,污泥脱氢酶活性突然显著降低,之后随污泥流量增大则活性逐渐上升。相关性分析结果显示,污泥脱氢酶活性与加载功率、加载时间呈显著负相关,与污泥流量呈显著正相关,影响程度的大小顺序为:污泥流量加载功率加载时间;同时,污泥脱氢酶活性与温度、SCOD均呈显著的负相关。     

电磁波功率对污泥中Zn的稳定性影响

以武汉市城市污水处理厂剩余污泥中重金属超标较为普遍的Zn为研究对象,研究2 450 MHz电磁波加载功率对污泥中重金属Zn的总量以及形态分布的影响,关联分析EPS含量和组成变化,探究电磁波加载过程中EPS对重金属Zn赋存位置及稳定性的影响。试验结果表明:2 450 MHz电磁波的加载,可使污泥重金属Zn总量上升,加载功率为500 W时,Zn稳定态比例达到最高值66.44%,较原污泥提高了9.35%。电磁波加载有助于污泥EPS中的LB-EPS成为Zn赋存的主要位置,其组分多糖更易与Zn结合形成可氧化态,有利于污泥中Zn稳定性的提高。     

溶菌酶预处理对剩余污泥脱水性能的影响

将溶菌酶应用于剩余污泥的预处理,考察了不同酶投加量对污泥脱水性能的影响,通过测定滤饼含水率、污泥比阻、污泥毛细吸水时间（CST）、Zeta电位及污泥上清液中的蛋白质和多糖含量,并采用显微镜和扫描电镜观测污泥絮体和颗粒结构的变化,同时结合三维荧光光谱分析,研究原污泥和酶处理后污泥的脱水性能差异。结果表明,适宜的溶菌酶投加量可显著改善剩余污泥的脱水性能,与原污泥相比,当酶投加量为15%时,真空抽滤后的含水率由91.4%降到63.6%,比阻降低了82%,CST降低了65%,Zeta电位从-14.8 mV上升到2.7 mV。溶菌酶对污泥结构的破坏是其改善污泥脱水性能的重要原因。     

表面活性剂对污泥沉降及脱水性能的影响

研究了表面活性剂对污泥沉降及脱水性能的影响,结果表明,表面活性剂的加入不但加快了污泥的沉降速度,而且降低了脱水污泥的含水率。当加入量为0.12g/100mL时,污泥的初始沉降速度最快;当加入量为0.4g/100mL时,脱水污泥的含水率比不加表面活性剂时降低了约5％。进一步的研究显示,表面活性剂能使污泥颗粒表面的蛋白质和DNA释放出来。     

粉煤灰调理自来水厂排泥水污泥的比阻

自来水厂污泥直排水体会使水环境恶化,为此开展了掺调理剂改善其脱水性能的试验研究。结果表明,自来水厂污泥不宜采用混凝处理,而利用电厂粉煤灰作调理剂,可使污泥比阻大幅度下降,改善了脱水性能;细粉煤灰的最佳投量是20g/100mL,粗粉煤灰的最佳投量是30g/100mL;粉煤灰与污泥混合形成的滤饼掺入一定比例的煤炭后可做成燃料,实现了自来水厂污泥的焚烧处置。     

阴离子型PAM在水厂污泥脱水中的应用

以污泥比阻、离心液体积和离心液浊度作为污泥脱水性能的比较依据,研究了阴离子型PAM AN934PWG对污泥脱水性能的影响.结果表明:阴离子型PAM能有效改善污泥的脱水性能,且投加量较阳离子型PAM低,可作为污泥脱水首选药剂;阴离子型PAM存在一个最佳投加量范围,超过最佳值时,污泥脱水性能反而下降;在测量污泥比阻和离心液体积时得到的PAM最佳投量范围比较一致,可用离心液体积来快速确定PAM最佳投加量.     

厌氧消化污泥脱水性能变化的试验与分析

研究了剩余污泥在中温厌氧消化条件下脱水性能的变化及其作用机制。剩余污泥厌氧消化过程中,消化污泥的比阻(SRF)相比于剩余污泥有一定的减小,消化污泥的过滤速度有一定的改善,但改善不明显。聚丙烯酰胺(PAM)、FeCl3和聚合氯化铝(PAC)3种絮凝剂调理试验显示,消化污泥的最佳投药量相对于剩余污泥均有所增加,说明消化污泥脱水性能变差。分析了2种污泥中胞外聚合物(EPS)含量及污泥颗粒特性的变化,表明消化过程导致EPS的降解并向液体中释放。随着EPS含量的减少,由EPS架桥形成的较大絮体解体成为较小的污泥颗粒,污泥中小颗粒的比例增加,污泥的脱水性能变差。     

超声处理对系统剩余污泥减量效果的研究

在运行稳定的连续流活性污泥系统中采用超声处理剩余污泥并将其返回系统,考察声能密度、超声作用时间和超声污泥回流比对系统剩余污泥减量效果的影响.结果表明,当超声污泥回流比为1∶24、声能密度为0.4 W/mL、超声时间为5 min时,系统污泥日平均产量为13.6 mg/(L·d),减量效果达到95.81%,此时出水COD为73 mg/L、NH4+-N为7.99 mg/L、TN为18.67mg/L,达到<城镇污水处理厂污染物排放标准>(GB 18918-2002)的二级排放标准.此外,系统中污泥的沉降性能及其有机质含量并没有受到显著影响.     

超声预处理对污泥絮凝脱水性能的影响

为确定超声预处理对污泥脱水性能的影响,在固定频率为25 kHz、不同声强及作用时间下,考察和比较了超声预处理前后污泥结合水及过滤比阻的变化,并就超声预处理污泥的絮凝脱水性能进行了相关测试.结果表明,低声强（0.1～0.15 W/mL）、短时间（2～3 min）的超声预处理可有效降低污泥的结合水量及过滤比阻;当药剂投量相同时,经超声预处理的污泥絮凝脱水性能明显优于未预处理的污泥,即采用超声预处理改善污泥脱水性能是可行的.     

污泥接种量对剩余污泥水解酸化的影响研究

研究了厌氧条件下水解酸化污泥接种量及污泥浓度对剩余污泥水解产酸、污泥减量的影响.在各反应瓶污泥浓度不同的情况下接种等体积的水解酸化污泥,当污泥停留时间为7 d时,剩余污泥具有较高的产酸量,超过7 d则反应进入厌氧消化的产甲烷阶段,表明接种污泥在反应的前7 d对剩余污泥产酸具有促进作用;水解酸化污泥接种量最多(35%)时其产酸量最高,7 d后作用逐渐减弱,污泥浓度成为影响产酸的主要因素.剩余污泥的水解过程与产酸过程具有相似的规律,MLVSS浓度随着时间的增加而逐渐下降,7 d后降幅趋缓,经过7 d的反应,污泥接种量最多(35%)的MLVSS浓度较开始时下降了27%,MLSS浓度下降了25.5%.     

污泥停留时间对污泥减量化的影响

污泥停留时间不但决定系统剩余污泥的排放量,还直接影响到污泥的絮凝沉降性能及活性等。由实验可知：污泥停留时间延长,可导致微生物缺乏营养,减少污泥产生量;从而导致SVI升高,污泥负荷降低。因此,延长污泥停留时间减少剩余污泥量,可以节省尿素和KH2PO4投入量,从经济上节省运行成本。     

污水厂污泥产量计算和常规处理设计

合理确定污水厂污泥产量是设计污泥处理系统的基础,从设计角度对预处理污泥、剩余污泥和化学污泥产量现有计算公式进行讨论,对重要参数如预处理污泥产量公式中系数α、出水SS,剩余污泥产量公式中污泥产率系数Y、污泥转换率f,化学污泥产量公式中药剂转化泥量系数K、进出水溶解性总磷的取值进行了分析。针对剩余污泥计算公式中污泥龄θc取值较宽泛的问题,提出了以磷平衡法进行校核。此外,还提出了当θc>20 d时,Y应以可生物降解COD(BCOD)为计算基础;同时建议《室外排水设计标准》在修订剩余污泥计算公式时,应考虑活性污泥内源呼吸过程中的惰性残余物。建议重力浓缩进泥含水率取99.2%,水力停留时间取12～16 h以免厌氧释磷;进泥管路上投加聚合氯化铝（PAC）或池底曝气以降低上清液TP浓度。常规污泥浓缩、调理及超高压板框压滤脱水工艺能将污泥含水率降至55%左右,进一步降低含水率需在脱水后增加干化环节。     

无机调理剂对污泥建材化的影响研究

研究了氯化铁、硫酸铝、氯化铝等无机低分子调理剂和GD-112有机高分子调理剂对剩余污泥脱水性能的影响.结果表明,合理应用无机低分子调理剂可以达到与有机高分子调理剂相近的调理效果且不会增加调理成本.对于污泥的建材化利用来说,无机低分子调理剂在满足脱水工艺要求的基础上,可以调节污泥成分,并适当降低污泥的有机物含量,使之更符合污泥建材化的要求.     

剩余污泥与厌氧消化污泥的脱水性能对比

为了实现污水厂剩余污泥的资源化,污泥厌氧消化工艺的应用愈加普遍,厌氧消化过程是否会对剩余污泥的脱水性能产生影响是值得研究的问题。为此,利用加药污泥真空抽滤试验考察了污泥的脱水性能,结果表明,中温厌氧消化污泥(MADS)的比阻和过滤时间(TTF50)均大于剩余污泥(EAS)以及含水率接近厌氧消化污泥的浓缩后剩余污泥(TEAS),剩余污泥经浓缩后脱水速率有一定的降低,而厌氧消化过程会使剩余污泥的脱水速率大幅度降低。激光衍射粒度分析仪的测定结果显示,EAS及MADS的平均粒径分别为70.44、42.00μm,比表面积分别为2 122、3 743 cm2/m L;由紫外光谱和傅里叶变换红外光谱对胞外聚合物(EPS)的分析表明,厌氧消化后污泥液相中的核酸量大幅增加,细胞壁被破坏,蛋白质和多聚糖等大分子物质被降解为小分子物质。由污泥理化特性的检测结果可以推断,厌氧消化污泥的脱水速率低于剩余污泥,但若加大脱水压差或延长脱水时间,厌氧消化污泥的泥饼含水率会更低。     

碱的类型对剩余污泥碱性发酵及脱水性能的影响

在温度35℃、pH=10条件下,对比研究了14 d内剩余污泥在KOH、NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3这4种碱性条件下的水解产酸性能、脱水性能、氨氮和正磷酸释放情况以及污泥减量情况.结果表明:剩余污泥在4种碱性条件下表现出不同的水解产酸能力、脱水性能、以及污泥减量情况.污泥水解能力排序为Na2CO3＞NaOH≈KOH＞Ca(OH)2;产酸能力排序为NaOH＞KOH≈Na2CO3＞Ca(OH)2;脱水性能排序为Ca(OH)2＞Na2CO3＞NaOH≈KOH,氨氮和正磷酸盐释放量排序均为为Na2CO3＞ NaOH≈KOH＞Ca(OH)2.剩余污泥在Na2CO3条件下挥发性悬浮固体(VSS)去除率最高;但在NaOH条件下总悬浮固体(TSS)去除率最高.     

ICSTD反应器对剩余污泥的浓缩消化研究

采用新型内循环污泥浓缩消化反应器(ICSTD)对污水处理厂剩余污泥进行浓缩消化处理,系统运行稳定后对反应器内污泥特性进行研究。结果表明:在温度为30~35℃时,污泥产气率最高为1.6 m3/m3泥;所产沼气的甲烷含量在54%~75%之间;反应器运行期间污泥比阻从513×1012m/kg降低到202×1012m/kg,污泥脱水性能逐渐变好;对污泥所含元素进行分析,发现反应器消化效果较好,具有一定的脱氮效能。反应器内污泥优势菌属为鬃毛甲烷菌。     

污泥调质脱水技术中试研究

文中以某污水处理厂浓缩污泥和离心脱水污泥为研究对象,首先采用化学调理法对污泥进行调质;然后采用框压滤机对污泥调质脱水技术进行了研究。结果表明,在压滤压力为015～0．6MPa,保压150min的条件下,通过调整污泥调理剂的投加量可使浓缩污泥和离心脱水污泥含水率达到60％以下,浓缩污泥较离心脱水污泥的脱水性能更好。     

泥龄对剩余污泥产率影响的中试研究

利用处理规模为100 m3/d的多模式A2/O工艺中试装置,研究了泥龄对剩余污泥产率和出水水质的影响。试验结果表明,泥龄越长,剩余污泥产率越低,泥龄为16和38 d时,剩余污泥表观产率(Yobs)分别为0.60和0.35 kgVSS/kgBOD5,短泥龄比长泥龄的剩余污泥产率高了70%以上;合成产率(Y)与泥龄无关,衰减系数(Kd)随泥龄的增加而有所增大,泥龄为16和38 d时,Y分别为0.79和0.77 kgVSS/kgBOD5,Kd分别为0.020和0.032 d-1。两种泥龄下,对NH4+-N、TN、COD的去除效果差别不大,而对TP的去除效果却有明显差异。泥龄越长,对TP的去除效果越差,泥龄为38 d时出水TP浓度比泥龄为16 d时高73.5%。     

电磁波加载内回流硝化液的A/A/O系统污泥减量研究

将电磁波加载于A/A/O系统的内回流硝化液,在分析溶胞率与内回流硝化液特性变化关系的基础上,探析系统的污泥减量提升效果及功能菌属的分布特征。结果表明,将电磁波加载于内回流硝化液可显著提升A/A/O系统的污泥减量效果,功能菌属中慢性生长细菌、水解细菌、发酵细菌和捕食细菌的总相对丰度增加。在电磁波加载功率为100 W、加载时间为75 s、内回流硝化液加载比例为10%的条件下,系统污泥表观产率降低了15.68%,厌氧池、缺氧池和好氧池的功能菌属总相对丰度分别增加了19.51%、20.59%、31.55%;而当电磁波加载功率增至400 W时,系统污泥表观产率降低了43.14%,厌氧池、缺氧池和好氧池的功能菌属总相对丰度分别增加了18.34%、26.30%、33.91%。     

改进污泥水解制取蛋白质工艺的研究

为改进污泥水解蛋白质的制取工艺,设计了正交试验来研究污泥水解的最佳反应条件,分析了污泥种类和形态对水解效果的影响,在此基础上提出了制取蛋白质的碱法循环水解工艺。结果表明,污泥水解的最佳条件是：固液比为1：2（每100g鲜泥加水200mL）,温度为121℃,石灰（25％）与NaOH（2％）配合催化;干污泥的水解效果好于鲜污泥,回流污泥的水解效果好于剩余污泥;碱法水解只需循环4次,便可使水解液的蛋白质浓度达到72．465g／L,符合实际生产的要求。