强碱预处理和碱性强度对剩余污泥发酵的影响

为改善污泥发酵性能,提高发酵的产酸量,在25℃条件下,研究了不同碱度(碱性(pH=10)、强碱性(pH=12)和强碱预处理(pH=12)-碱性(pH=10)对剩余污泥水解酸化的影响.结果表明:在25℃条件下,相比于碱性发酵,强碱性发酵和强碱预处理-碱性发酵均提高了SCOD、DNA、蛋白质和多糖的产量,从而为产酸菌提供了更多的产酸基质.同时发现,强碱性发酵抑制了产酸菌的活性,导致其产酸量远远低于碱性发酵,但是在强碱预处理-碱性发酵过程中,短链脂肪酸(SCFAs)和乙酸的产量均得到大幅度提高,较碱性发酵分别提高了20.00%和23.00%.显然,强碱预处理-碱性发酵更有利于剩余污泥厌氧发酵产酸.     

BES对污泥厌氧发酵产酸性能的影响

以赣南地区某污水处理厂剩余污泥为研究对象,将碱预处理后的污泥和驯化后的接种污泥按1∶1混合,然后投加不同浓度的产甲烷抑制剂BES进行碱性发酵产酸研究。结果表明,碱预处理有利于污泥中颗粒态有机质向溶解态有机质转化,从而增强后续的厌氧发酵产酸过程。BES作为产甲烷菌的特异性抑制剂,可以较好地抑制产甲烷菌的活性,增强发酵产酸系统中SCOD、VFAs的产生量;当BES投加量为5 mmol/L时,由于发酵产酸菌大量利用SP和SC,反应稳定时二者浓度相较于空白分别下降了31.04%和30.86%,VFAs和SCOD浓度相较于空白则分别增加了42.79%和23.92%,VFAs的最大平均累积量达到了662.73 mg/L;随着BES浓度的增加,发酵液中VFAs的生成量有所降低。实验研究建议采用5～10 mmol/L的BES强化污泥发酵产酸过程。     

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14d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。     

剩余污泥处理/处置方法的全球概览

为考察亚硝酸盐投加方式对剩余污泥发酵性能的影响,研究比较了一次、批次和连续3种投加方式下,亚硝酸盐强化剩余污泥发酵的效果.试验采用3个相同序批式活性污泥反应器（sequencing batch reactor,SBR）进行7 d的剩余污泥发酵处理并投加亚硝酸盐进行强化,亚硝酸盐投加总量相同并分别采用一次、批次和连续投加的方式.一次投加模式下系统亚硝酸盐积累的峰值最高,剩余污泥总化学需氧量（total chemical oxygen demand,TCOD）降低幅度最大且溶解性化学需氧量（soluble chemical oxygen demand,SCOD）产生量最高,表明一次投加模式有利于促进污泥颗粒有机物转化为溶解性有机物.连续向污泥发酵系统投加亚硝酸盐时,系统亚硝酸盐无明显积累,但是污泥挥发性悬浮固体（volatile suspended solids,VSS）的下降最为显著.连续投加亚硝酸盐的方式有利于强化污泥有机质减量,而且污泥脱水性良好,有利于后续进一步减量.研究表明,当以强化污泥减量为目标时,宜采用连续投加亚硝酸盐的方式强化剩余污泥发酵.

     

氮磷复合肥投加量对厌氧生物制氢发酵类型的影响

采用连续流厌氧产氢发酵反应器研究了氮磷复合肥对厌氧生物制氢产酸发酵类型的影响。试验过程中有机负荷保持不变(21.8 kgCOD/m3.d),复合氮磷肥投加量从高到低先后为40、20、10和0 mg/L进行变化,试验开始20 d后反应器的发酵类型就从原先的丁酸型转变为乙醇型,在此期间气体的总产量变化不大,但氢气含量和产量明显上升。结果表明,营养元素是厌氧发酵法生物制氢反应器运行过程中影响产酸发酵类型的重要因素,投加氮磷复合肥达到10 mg/L就足以影响发酵类型稳定性,高于10 mg/L时易于形成丁酸型发酵,低于10 mg/L时易于形成乙醇型发酵;营养物质的投加量对于系统的pH和ORP值没有明显影响;在生物制氢反应器中,尽管特定微生物群落是形成特殊产酸发酵类型如丁酸型或乙醇型的前提条件,但其它生态因子如营养元素等对于发酵类型的最终形成也具有重要的影响。     

污水处理厂污泥酶解溶出有机物试验研究

随着城市污水处理量增加,污水处理厂污泥的产量也日益加剧,如何使污泥无害化、减量化和资源化也越来越引起人们的关注.对污泥投加酒曲酶解溶出有机物的可行性进行了研究.采用静态试验考察了灭菌脱水污泥、灭菌浓缩污泥、浓缩污泥投加酒曲在30±1℃厌氧发酵效果,以及浓缩污泥不投加酒曲直接发酵效果.结果表明,投加酒曲能强化污泥的水解酸...     

纳米CuO和纳米ZnO对低有机质剩余污泥厌氧发酵性能的影响

为了研究纳米颗粒对城市污水处理厂低有机质剩余污泥厌氧发酵性能的影响,将纳米CuO(Nano–CuO)和纳米ZnO(Nano–ZnO)投至低有机质剩余污厌氧发酵系统.研究表明,Nano–ZnO发酵系统低有机质剩余污泥水解酸化性能显著高于Nano–CuO发酵系统.蛋白酶活性随着Nano–CuO和Nano–ZnO的投加量增加...     

热碱预处理对剩余污泥发酵产酸效能提升的影响

为提高污泥的有机物溶出率,以利于后续生物处理,采用热碱技术对剩余污泥进行预处理,并利用响应曲面法对预处理工艺条件进行优化,在最佳试验条件下处理剩余污泥,进行中温厌氧发酵试验,探讨预处理对发酵过程中污泥水解、挥发性脂肪酸产生量和组成比例的影响．得到的最优预处理条件为:在pH12.0、88.8 ℃条件下处理73.79 min,能获得理论最大溶胞率48.1％．剩余污泥经热碱处理后能够提高厌氧发酵期间的溶胞率、溶解性蛋白质和溶解性总糖质量浓度,挥发性脂肪酸积累量在发酵第3天达到最大值,最高挥发酸质量浓度(以COD计)为3 269.20 mg/L,是对照组的3.22倍,且热碱预处理对挥发酸组成分布也有一定影响,各种挥发酸积累量顺序为:乙酸>正丁酸>异戊酸>丙酸．     

产酸相反应器乙醇型发酵的快速启动

针对废水两相厌氧处理系统中产酸相反应器的乙醇型发酵启动速度较慢,污泥易流失的不足,本文采用在产酸相反应器中接种厌氧颗粒污泥,同时控制启动容积负荷、负荷提高幅度、碱度等运行参数,对反应器乙醇型发酵的形成情况进行考察.通过监测液相末端产物、pH、ORP、酸化度等指标来考察反应器的运行情况,结果表明:反应器在34 d内完成由混合酸发酵-丁酸型发酵-乙醇型发酵的演替过程.启动结束时,乙醇+乙酸质量质量浓度之和占液相末端产物总量的75.9%以上;pH值稳定在4.1～4.3;ORP值稳定在-230～-250 mV;接种的厌氧颗粒污泥性质发生明显变化,其表观颜色逐渐由黑色和灰黑色变为土黄色和黄褐色,粒径明显减小,多在0.50～1.25 mm.     

滑石粉对MBR法处理造纸废水的影响

目的减缓膜污染同时更好地处理造纸废水．方法实验选用一体式膜生物反应器法处理造纸废水，并在反应器中投加具有吸附性能的滑石粉，滑石粉用0．1mm孔径的筛网筛出，其投加量为1．2g／L．结果实验结果表明．在水力停留时间不变的条件下，污泥质量浓度逐渐增大出水CODCr的含量逐渐降低，当污泥质量浓度达到10g／L以上时，废水CODCr的去除率可达到90％以上．滑石粉的投加降低了泥水混合液的黏性，形成的污泥颗粒较大较松散，减缓了泥饼层的形成．结论滑石粉的吸附作用对造纸废水中难降解的有机物大分子的去除起到了良好的促进作用，减缓了膜污染，在膜生物反应器中投加滑石粒具有可行性．     

Fenton试剂用于剩余污泥好氧消化的研究

为研究污泥好氧消化同时加入Fenton试剂对污泥的处理效果,利用3个反应器作对比实验,考察了3个反应器中污泥的SS、VSS去除率,污泥上清液中COD、总磷、氨氮浓度及污泥比阻、OUR和pH的变化情况.实验结果表明,每天每升污泥中分别加入Fenton试剂2.0和3.0g,好氧消化15 d,污泥的SS和VSS去除率得到提高...     

Fenton试剂用于剩余污泥好氧消化的研究

为研究污泥好氧消化同时加入Fenton试剂对污泥的处理效果,利用3个反应器作对比实验,考察了3个反应器中污泥的SS、VSS去除率,污泥上清液中COD、总磷、氨氮浓度及污泥比阻、OUR和pH的变化情况。实验结果表明,每天每升污泥中分别加入Fenton试剂2.0和3.0 g,好氧消化15 d,污泥的SS和VSS去除率得到提高,分别从对照实验的32.2%和38.1%提高到37.4%、43.2%和40.2%、47.7%。Fenton试剂投加量的增大有利于污泥的SS和VSS的去除,同时上清液中的COD、总磷、氨氮质量浓度都有所增加,而加入Fenton试剂后污泥的pH显著下降。Fenton试剂氧化能显著提高污泥的脱水性能。与对照实验相比,脱水性能分别提高了72.9%和86%。     

接种污泥对产氢颗粒污泥形成的影响

采用两个平行的颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB),控制温度为(35±0.5)℃,逐步提高进水容积负荷,分别研究接种污泥对产氢速率、颗粒粒径分布变化、液相末端产物和启动末期系统参数的影响.结果表明,采用缺氧污泥混合厌氧污泥进行接种的反应器比直接采用产甲烷颗粒污泥粉碎后接种的反应器更易形成颗粒污泥.在启动末期,前者的平均颗粒粒径为后者的1.25倍,产氢速率是后者的1.23倍.两个反应器都形成了乙醇型发酵,说明发酵类型的形成不受接种污泥影响.启动末期系统的pH值分别为3.9～4.3和4.0～4.4,混合污泥接种反应器的挥发性悬浮固体质量浓度为27.2g/L,厌氧污泥接种反应器的挥发性悬浮固体质量浓度为24.1g/L.相比厌氧污泥接种的反应器,混合污泥接种能更快速培养颗粒污泥,并且反应系统产氢速率高,耐酸性更好,生物持有量大,有利于生物制氢系统高效产氢和稳定运行.     

Adsorbent made from CEPT sludge in wastewater enhanced treatment

Chemically Enhanced Primary Treatment (CEPT)in municipal wastewater treatment is particularly suit-able for rapidly growing mega-cities and can be used asan alternative for the treatment of sewage to traditionalbiological processes[1, 2]. The key problems of CEPTare the costs of chemicals and the production of exces-sive sludge volumes.Disposal of the waste sludge is a major economicalfactor in operation of wastewater treatment plants, 30%-50% of the annual operating costs to be related to…     

好氧颗粒污泥形成机理及其去污效果

在2个相同的序批式活性污泥反应器(SBR)中利用不同机理,以絮状活性污泥为接种污泥,培养出了2种性质不同的好氧颗粒污泥.R1反应器利用丝状菌假说,得到SVI值为35~45mL/g、粒径分布在2.0~4.0mm之间的好氧颗粒污泥;R2反应器利用胞外多聚物(EPS)假说,得到SVI值为30mL/g、粒径分布在1.0~1.6mm之间的好氧颗粒污泥.结果表明:两者对污染物有良好的去处效果,COD去除率都达到了95%以上,TN的去除率也分别达到60%和50%.     

水质条件对厌氧氨氧化颗粒污泥EPS含量的影响

为研究水质条件对厌氧氨氧化颗粒污泥EPS含量的影响,采用16个SBR反应器研究同周期内基质利用阶段与基质匮乏阶段EPS含量的变化以及总氮质量浓度、IC/TN、COD/TN对于厌氧氨氧化颗粒污泥EPS含量的影响.结果表明,同周期内,基质利用阶段的EPS含量不断升高,基质匮乏阶段EPS含量不断降低;总氮质量浓度为35~280 mg/L时,提高总氮质量浓度可以提高EPS的含量,总氮质量浓度280 mg/L时EPS含量有所减少;IC/TN为0.01~0.2时,EPS及其各组分含量随无机碳质量浓度的升高而增加,IC/TN0.2时,无机碳质量浓度对于EPS及其各组分含量无明显影响;COD/TN0.5时,有机物对于EPS含量具有促进作用,COD/TN0.5时,有机物的提高对于EPS含量有抑制作用.在厌氧氨氧化颗粒污泥工艺的实际运行过程中,应避免过长的基质利用阶段与基质匮乏阶段,总氮质量浓度应保持在150~210 mg/L,无机碳质量浓度应保持在IC/TN为0.1~0.2,有机物质量浓度应保持在COD/TN0.5.     

UASB反应器处理青霉素废水启动特性的研究

采用上流式厌氧污泥床（UASB）反应器,以高浓度青霉素废水为处理对象,研究了中温条件下UASB反应器的启动、厌氧颗粒污泥特性和废水处理效果。结果表明：接种消化污泥,水温33～35℃的条件下,采用逐步提高青霉素废水进水浓度的方式,运行80d后,可实现UASB反应器的启动。进水ρ（COD）达到4 000mg/L左右,COD去除率稳定在84%以上,容积负荷为3.36kg/（m3.d）（以COD计）,产气量为5.9L/d;反应器内污泥实现颗粒化,粒径约为2mm。     

3种硝化污泥性能的比较研究

采用分批培养试验,对3种污泥的短程硝化性能进行了比较研究.结果表明,与接种硝化污泥相比,长期以含氨无机废水运行后,硝化污泥的氨氧化潜能增强,基质亲和力降低,对亚硝酸的耐受力加大,亚硝酸氧化活性提高,亚硝氮积累率可达(63.58±4.19)%,积累的亚硝酸会因继续氧化成硝酸而减少;长期以含氮有机废水运行后,硝化污泥的氨氧化潜能衰退,基质亲和力增强,对亚硝酸的耐受力减小,亚硝酸氧化活性降低,亚硝氮积累率可达(92.17±2.67)%,积累的亚硝酸不会继续氧化成硝酸而趋稳定;从最大比氨氧化速率与半饱和常数(R_(ma)/K_(sa))之比判断,以两种不同基质运行后,硝化污泥中的亚硝酸细菌活性都得到增强.     

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.