预热ATAD工艺处理市政污泥工程

在中试的基础上,建立一套有效容积为700 m3的污泥预热高温好氧消化工艺,在进泥含固率为6%,VSS浓度为42.1 g/L,搅拌速率为150～160 r/min,曝气量为2.0～2.2 m3/h的工艺参数条件下,45℃下预热24 h,污泥在消化进行到第10 d时已达到稳定化和无害化的标准,出泥达到A级生物固体的标准,并发现VSS和DHA的降解率与污泥停留时间和反应温度的乘积密切相关,当乘积为500（℃.d）以上时,污泥才能达到稳定化的标准。     

单级预热式自动升温高温好氧消化工艺处理剩余活性污泥

用自行设计的单级预热式自动升温高温好氧消化工艺系统处理浓缩池中的剩余活性污泥,采用间歇式操作方式,研究了进泥浓度、搅拌速率、曝气量、固体停留时间对污泥稳定化效果的影响,并对污泥稳定化和无害化效果进行了评价,同时对消化后污泥的脱水性能和pH值进行了测试分析。结果表明,当进泥含固率为4.3%～6.4%、进泥挥发性有机物(VSS)质量浓度为33.4～44.1 g/L、搅拌速率为100～110 r/min、曝气量为0.10～0.12 m3/h、固体停留时间为10天时,污泥稳定化效果最好,反应器内温度可维持在54.5～56.8℃,对VSS的去除率平均达到53.2%,脱氢酶活性(DHA)下降74%,此时,病原菌的灭活率达到100%,出泥达到了美国环保局规定的A级生物固体(污泥)的标准;在此工艺条件下发现消化后的污泥脱水性能变差,而pH值升高,这是由于在消化过程中产生的溶胞现象所致。     

预热自热高温好氧消化工艺处理市政污泥的研究

用自行设计的预热自热高温好氧消化工艺系统处理市政污泥,采用间歇式运行方式,对不同的进泥浓度、搅拌速率、曝气量、固体停留时间条件下的污泥稳定化效果进行了单因素分析研究,获得最佳工艺参数,在此基础上,对污泥稳定化和无害化效果进行了评价,同时对消化后污泥的脱水性能、总氮、总磷、氨氮、总有机碳和pH值进行了测试分析。结果表明,当进泥含固率为4%～6%、进泥挥发性有机物浓度为(31.9～42.1)g/L、搅拌速率为(90～100)r/min、曝气量为(0.06～0.08)m3/h、固体停留时间为10d时,污泥稳定化效果最好,反应器内温度可维持在55～57℃,对挥发性有机物的去除率平均达到52.8%,此时,病原菌的灭活率达到100%,出泥达到了美国环保局规定的A级生物固体(污泥)的标准;在此最佳工艺条件下发现消化后的污泥脱水性能变差,而总氮、总磷、氨氮、总有机碳和pH值升高,这是由于在消化过程中产生的溶胞现象所致。     

污泥热消化试验研究

污泥是污水处理的产物,成分复杂,如果处置不当会引起二次污染。污泥热消化可以使污泥达到稳定化和无害化。实验比较了在不同污泥浓度下,污泥高温好氧消化的效果,并且对污泥高温好氧消化和高温厌氧消化、高温厌氧消化和常温厌氧消化进行了比较,得出结果:低浓度的污泥(含水率约91.5%,VSS=38.6 mg/L)更有利于污泥的高温好氧消化,经过12 d的高温好氧消化,污泥各项指标:COD、VSS的降解率分别达到76.58%和50.2%,热消化中的高温(约50℃)可以去除污泥中的病原菌、病毒等,可以使污泥达到农用的标准;高温好氧消化和高温厌氧消化(都在低浓度污泥条件下)均可以使污泥达到稳定化,但经高温厌氧消化后的污泥有臭味;高温厌氧消化无论是在杀菌、杀病毒方面还是在产甲烷和氢气的速率方面等都要优于常温厌氧消化。     

曝气量对自热式高温好氧消化污泥减量的影响

采用批式自热高温好氧消化(ATAD)工艺进行污泥稳定化处理,对TSS、VSS、温度、脱氢酶、细菌总数、pH和氧化还原电位(ORP)、停留时间等指标进行了测定,探讨不同曝气量对悬浮固体浓度去除率、反应器自升温、污泥减量及稳定化处理效果的影响.试验发现,曝气量过高会引起散热作用,使反应器温度下降;过低会影响微生物活性,反应器升温慢,停留时间长,两种情况都会引起TSS、VSS去除率降低.在搅拌强度为450 r/Min条件下,对VSS为49g/L的混合污泥(生活污泥与剩余污泥体积比为1:8)的最佳曝气量为45 mL/8,此时VSS的去除率可达到53.98%,结果达到了污泥稳定的目的.     

电化学预处理对后续厌氧消化工艺的作用研究

研究了经过电化学预处理后污泥性质的变化以及对后续厌氧消化工艺的改善,从产气效果、消化性能、脱水性能、污泥性质4个方面来体现电化学预处理的改善作用。结果表明,经过电化学预处理的厌氧消化工艺其污泥日产气量最大达到12.19 m L/g,远大于未经预处理的全程厌氧工艺。经过电化学预处理与厌氧消化耦合工艺后,污泥上清液中挥发性有机酸(VFA)含量、SCOD、碱度、p H都大于全程厌氧工艺,其中SCOD最大达到2 951 mg/L、VFA的质量浓度最大达到485.3 mg/L;25 d厌氧消化后,污泥经过耦合工艺处理后VSS去除率为42.13%,而全程厌氧工艺处理后VSS去除率只达到33.23%。因此,可以说明电化学预处理可以改善后续厌氧消化工艺。     

曝气量对自热式高温好氧消化(ATAD)中试工艺运行的影响

设计了由两个圆罐串联的自热式高温好氧消化中试系统，处理城市污水污泥.采用批式试验，测试氧化还原电位（ORP），探讨曝气量对污泥稳定化处理效果的影响.试验发现，曝气量不能过高或过低，过高起到散热作用，使反应器自升温的温度下降，过低则影响微生物的活性，反应器的温度也低，两种情况都会造成挥发性悬浮固体（VSS）去除率降低.对于VSS浓度为46.6g/L的污泥，曝气量取0.6～1.0m^3/h较好，VSS的去除率可达到39.2%，趋于稳定化.通过测试ORP发现微氧环境有利于VSS的降解，提高VSS的去除率.在消化过程中反应器内ORP最低为-360mV，反应器中不仅有好氧菌，还存在厌氧菌和兼性菌。     

自热高温好氧消化工艺中污泥监测指标的变化规律研究

自热高温好氧消化工艺（ATAD）是目前处理城市污泥较为新颖的一种技术,该技术处理污泥效果好,处理成本低,处理15 d左右,基本可使污泥达到无害化的标准。对自热高温好氧消化工艺进行了介绍,并对工艺运行时污泥的挥发性有机物（VSS）、脱氢酶活性（DHA）、病原菌的灭活情况、总氮（TN）、总磷（TP）、蛋白质的变化进行监测,分析了这些指标的变化规律,以期为污泥后续资源化利用研究提供参考。     

厌氧序批式反应器的厌氧氨氧化工艺启动运行

在厌氧序批式反应器中接种好氧硝化污泥,进行了培养厌氧氨氧化污泥的研究。在进水pH值为7.2～7.8,温度为30±1℃的条件下运行142d,成功培养出厌氧氨氧化污泥。反应器内的污泥量(以VSS计)由原来的9.90g/L增加到18.99g/L,水力停留时间为1.20d,总氮容积负荷为0.4318kg/(m·3d)时,总氮去除率最高达到93.3%,平均为80.5%,氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高分别达到93.9%和99.8%,平均去除率分别为81.2%和85.7%,氨氮和亚硝酸盐氮去除的比例为1∶1.387±0.024。对该工艺优化实验研究表明,适宜pH值为7.2～7.8,最适宜温度为35℃;且适度强化反硝化作用有利于提高反应器的脱氮性能。     

碳中和背景下碳源捕获的污泥厌氧发酵性能

在“碳中和”的可持续发展理念及自养生物脱氮工艺需低碳高氮的理想进水水质要求下，城市生活污水高效碳源捕获技术得到了快速发展，文章针对该技术捕获的碳源污泥展开厌氧发酵性能研究。结果表明，捕获碳源污泥在厌氧发酵中溶解性有机物SCOD_Cr降解率高达约77.70%、挥发性悬浮固体(VSS)降解率为15.26%、发酵过程中总磷(TP)质量浓度为(1.35±0.18) mg/L。此外，捕获碳源污泥发酵平均累积产气量可达到31.43 mL/(g VSS)、709.54 mL/(g SCOD_Cr),同时通过三维荧光光谱发现厌氧污泥能直接利用捕获碳源污泥中的碳源进行发酵。相比对照组的厌氧污泥，捕获碳源污泥具有快速发酵、高效产气和污泥减量稳定化的优势，为自养生物脱氮工艺中产生的捕获碳源污泥的处理处置及资源化利用提供了一种新思路。     

两级A/O工艺处理生活污水脱氮除磷试验

针对传统A2/O工艺存在的泥龄矛盾,将脱氮和除磷分置于前后2套不同的A/O系统中,第一级A/O采用活性污泥法除磷;第二级A/O采用生物膜法脱氮。以生活污水为处理对象进行试验研究。结果表明,在泥龄为6 d、水温为22～28℃,进水NH3-N、TP、COD的质量浓度分别为40～70、2.0～6.0、150～320 mg/L条件下,出水NH3-N、TP、COD的平均质量浓度分别为5.9、1.0、40 mg/L,均达到了城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级排放标准,其去除率分别为82.5%、69.7%、83.1%。     

温度对AOA-SBR工艺同步脱氮除磷的影响

为了提高脱氮除磷的效率,采用序批式生物反应器（SBR）工艺处理模拟生活污水,考察了不同温度下N/P、污泥龄（SRT）对厌氧/好氧/缺氧序批式生物反应器（AOA-SBR）工艺同步脱氮除磷效能的影响。结果表明：当温度为10 ℃、N/P为2～3、SRT为20 d时,NH4+-N、TN和TP去除率分别为78%、69%和56%,污泥产率YS为0.339 kgSS/(kgBOD5),污泥含磷率PC为4.68%。当温度为25 ℃、N/P为3～5、SRT为15 d时,NH4+-N、TN和TP的去除率分别为88%、83%和91%,污泥产率YS为0.253 kgSS/(kgBOD5),污泥含磷率PC为6.35%。当温度为35 ℃、N/P为5～7、SRT为10 d时,NH4+-N、TN和TP去除率分别为80%、66%和73%,污泥产率YS为0.225 kgSS/(kgBOD5),污泥含磷率PC为7.42%。污泥产率YS随着温度和污泥龄的增加而降低,通过调节温度和污泥龄能够实现污泥减量。     

以葡萄糖为基质的消化污泥厌氧发酵产氢气的研究

进行了用消化污泥对以葡萄糖为基质的厌氧发酵系统产氢的研究。表明在厌氧产酸阶段 ,通过控制体系的pH值和污泥停留时间 (SRT) ,可以得到较高的产氢量。在 pH值为 5 0、SRT为 6h的条件下 ,产氢能力达到 2 2 98L/L·d ,日均处理葡萄糖COD负荷 8 7kg/m3     

水葫芦生物降解动力学实验研究

以富含纤维素的水葫芦粉末为发酵底物,经驯化的厌氧污泥为接种物,在中温条件下(34℃)进行了探索性实验。计算了序批式厌氧发酵过程的主要生物动力学参数。给出了发酵过程的比基质利用常数K=0.058d-1和基于底物投料量P(以VSS计,g/L)与接种污泥量X(以MLVSS计,g/L)的水解速率方程r=1.40P+20.07X-53.74。实验中测定所产生物气中最高甲烷含量为59%。     

长泥龄改良A2/O工艺的短程硝化反硝化除磷

为解决传统A²/O工艺硝化与除磷泥龄(SRT)之间的矛盾,进一步提高低C/N(P)比生活污水同步脱氮除磷效率,采用一种改良A²/O工艺在长SRT条件下处理生活污水.试验结果表明,该工艺可有效筛选和强化反应器内活性污泥,并大量富集长SRT的反硝化除磷菌(DPAO).通过亚硝酸盐氧化菌(NOB)淘洗阶段后,反应器在SRT=19.6d、A²O段污泥浓度(MLSS)=5.5 g·L^-1、水力停留时间(HRT)=8.2 h、污泥回流比(R)=90%、硝化液回流比(r)=250%、溶解氧(DO)=1.5～0.3 mg·L^-1,间歇曝气段HRT=4 h、曝气周期1 h曝气1 min(DO=0.3～0.5 mg·L^-1)、沉淀59 min条件下长期运行,COD、NH₄⁺-N、TP和TN的平均去除率分别为88.71%、99.2%、93.77%和89.52%,出水亚硝化率(NO₂^--N/NO_x^--N)可达97.2%,DPAO占聚磷菌(PAO)比为95.5%.污水中约72.96%的COD被DPAO合成PHA除磷,15.75%的COD由异养反硝化消耗,约41.96%和31.31%的N分别通过反硝化除磷和异养反硝化去除.剩余污泥主要由DPAO和反硝化菌增殖产生,分别占82.74%和17.24%,较传统脱氮除磷途径减少了58.76%的碳源消耗和44.6%的污泥排放.     

EGSB处理中药废水过程中厌氧颗粒污泥特性变化

通过分析厌氧颗粒污泥粒径分布、机械强度、二价金属含量、胞外聚合物含量等,探讨了EGSB反应器处理中药废水过程中颗粒污泥特性变化。结果表明,在中药废水COD浓度为2000～5000 mg·L^-1、HRT为12 h、T为30℃的条件下,颗粒污泥粒径分布在500～1000 μm之间,完整系数（integrity coefficient,IC）小于20,颗粒污泥EPS总量、蛋白含量、多糖含量分别为85.59、63.67和21.92 mg·（g VSS）^-1,此时颗粒污泥絮凝性良好,机械强度高。当HRT减少为6 h时,IC为30.03,蛋白与多糖的比值增大到6.86,但多糖含量仅为18.11 mg·（g VSS）^-1;而当T降低为20℃时,颗粒污泥粒径分布在250～750 μm之间,IC增大到32.11,Ca²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺含量减少 为20.78、4.79和0.94 mg·L^-1,颗粒污泥EPS显著降低,其总量、蛋白含量、多糖含量仅为69.04、58.87和10.17 mg·（g VSS）^-1,在此运行条件下,出现了颗粒污泥的解体、流失,同时出水水质变差。     

厌氧序批式反应器处理啤酒废水的快速启动研究

以中等浓度啤酒废水为水源,在低温下(14～20℃)研究了厌氧序批式反应器的快速启动过程。试验结果表明:当采用污水厂消化污泥接种,投加粉末活性炭并以间歇搅拌方式运行到第76天时,反应器容积负荷为6.5kg/(m3.d),出水挥发性脂肪酸浓度和CODCr去除效率分别为2.5mmol/L以下和96.1%,污泥停留时间达到了19.4d,同时完成污泥的颗粒化。和未添加活性炭相比污泥颗粒化时间缩短10d,表明厌氧序批式反应器低温下处理啤酒废水的快速启动是可行的。     

复合式MUCT工艺用于城市污水除磷脱氮的研究

采用复合式MUCT工艺在天津某城市污水处理厂进行试验研究,重点考察了该工艺在不同泥龄条件下的脱氮除磷效果。试验结果表明,投加组合填料可以强化系统的硝化性能。在一定范围内,泥龄的降低有利于提高系统除磷效果。当泥龄为8 d时,出水NH3-N、TP的平均质量浓度分别为5.1、0.8 mg/L,TN的质量浓度小于20 mg/L;当泥龄为6 d时,出水NH3-N的平均质量浓度为7.7 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。