超声/碱预处理剩余污泥的中温厌氧消化效果

考察了超声/碱联合预处理对剩余污泥中温厌氧消化的影响,并与原污泥直接进行厌氧消化的效果进行了比较.试验结果表明,在高投配率(10%)下原污泥直接进行厌氧消化对有机物的去除率不高,经过超声/碱预处理后,消化过程中对TCOD的去除率提高了29.6%,单位污泥的日均产气量提高了67.9%,对VS和VSS的去除率分别提高了58.9%和28.6%.     

剩余污泥的超声处理试验研究

分别考察了超声处理剩余污泥过程中声能密度和作用时间对污泥絮体形状、污泥上清液中溶解性化学需氧量(SCOD)和污泥温度的影响。结果表明，虽然声能密度和作用时间都是重要的影响因素，但超声作用时间的长短更为重要。污泥上清液的SCOD和污泥温度的变化表明，生物细胞分解主要是白超声空化引起的力学效应造成的。     

剩余污泥的超声处理及资源化利用研究

研究了超声作用对西安市第三污水处理厂剩余污泥的影响。在20 kHz的超声频率下,测试了声能密度和超声作用时间对剩余污泥破解的影响,以获得最佳的超声破解条件。在此基础上对污泥进行超声处理,并将超声处理后的污泥进一步厌氧水解,考察将水解产物用作反硝化碳源的可行性。结果表明,最佳超声处理条件是:作用时间为10 m in,声能密度为1.2 W/mL。在此条件下超声预处理剩余污泥后厌氧水解48 h,MLVSS的减量率为控制样的2倍,SCOD浓度为控制样的1.96倍,总挥发性有机酸浓度为控制样的1.69倍。当将水解产物用作有机碳源时,其反硝化速率为14.7 mgNO3--N/(gVSS.h),是乙酸钠的87.5%,为实际市政污水的2.3倍。因此,剩余污泥经超声预处理并水解后用作反硝化碳源,这种资源化途径是可行的。     

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%.     

常温下剩余污泥水解酸化强化方法研究进展

剩余污泥的处理与处置是污水处理的重要环节,常温下对剩余污泥直接破解以促进水解酸化是污泥处理的有效方法,这种方法无需污泥脱水,而且能提高污泥絮体的降解率,并实现资源化利用.但这种方法存在投资大、运行费用高和难以稳定控制等问题,尚未实现大规模的工程应用.对目前研究较多的污泥机械处理、酸碱处理、超声破解和臭氧氧化等技术的作用原理、处理效果和应用前景进行了综述和分析,并提出了多种技术的组合是提高污泥处理效率的最有效方法.     

热水解污泥的厌氧消化试验研究

先用热水解对污泥进行预处理，然后进行厌氧消化试验。结果表明，最适宜的热水解温度为170℃、反应时间为30min；经热水解污泥的厌氧消化性能和系统的处理效率都得到显著提高，COD去除率最大时提高了20．18％，日均产气量则增加了79．20％～99．55％。     

碱调理超声破解污泥产酸及生物群落研究

通过加碱将超声预处理污泥的初始pH值调整为7～12,在室温条件下考察破解污泥的水解酸化效果。结果表明:超声破解污泥的SCOD浓度与pH值呈正相关,且当污泥酸化的最佳初始pH值为11时,挥发酸的浓度达到1 751 mg/L。利用PCR-DGGE对不同初始pH值下水解酸化过程中的微生物进行分析,发现β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、Bacteroidetes是参与反应的主要细菌。     

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.     

污泥浓度对剩余污泥水解酸化过程的影响

为了较全面地了解污泥水解酸化过程中溶出物(碳水化合物、蛋白质、氮、磷)的释放特性,研究了不同浓度的二沉污泥在60 h的水解酸化过程中有机物、氮、磷的释放效果。试验结果表明,污泥浓度越高,污泥溶出物质的绝对量越大,而单位VSS的贡献量则较小。综合比较,污泥浓度为15 000 mg/L时,水解释放的氨氮和正磷酸盐量相对较少,碳水化合物和蛋白质的单位释放量相对较高,即在提供较多产酸基质的同时,带来的氮、磷负荷较小。     

长泥龄剩余污泥的中温水解研究

为了保证低温等不良条件下活性污泥系统出水氮浓度的达标排放,维持较长的泥龄(SRT)是污水处理厂运行管理中经常采取的策略,但该时期的污泥是否应该进入中温水解或消化系统却是一个值得商榷的问题.以SRT ＞25 d的剩余污泥为研究对象,通过序批式试验探讨了其水解特征及可能的水解速率促进措施.结果表明,从污泥减量及获取溶解性有机物(SCOD)的角度来看,SRT＞ 25 d的剩余污泥其中温水解效果不佳,资源化利用价值不大.另一方面,采取生物强化的方法可提高长泥龄污泥的水解速率,其中,TSS减量率为控制反应器的3.11倍、VSS减量率为控制反应器的2.88倍、SCOD的溶出速率为控制反应器的1.14倍.     

Ultrasonic Sludge Pretreatment for Enhanced Sludge Digestion

During recent decades, the anaerobic digestion process has been extensively studied and various methods for process enhancement have been explored. These methods include heat treatment, alkali addition, phase separation and membrane enhancement. In general, whilst technically feasible, the methods have not proved to be economically competitive.
The pretreatment of sludges with high-power ultrasound has been investigated as part of a twelve-month research project funded by six UK water utilities. Cell lysis and particle-size reduction (caused by ultrasonic cavitation) are thought to be the key parameters through which the digestion process is enhanced. A series of laboratory-scale anaerobic digesters has been operated and significant increases in biogas yield have been noted following ultrasonication. Experiments have been completed with a variety of ultrasonic devices (of different geometries and construction materials) and sludge types (e.g. primary, secondary and co-settled). Current experiments are investigating methods through which the technology can be successfully scaled-up and applied on a full-scale plant.     

水解酸化/AAO工艺的同步脱氮除磷及污泥减量研究

针对传统活性污泥法脱氮除磷效率低、污泥产量高的缺点，提出了水解酸化／缺氧-厌氧-好氧（HAAO）污水、污泥一体化处理工艺，研究了该工艺去除COD、氮、磷和污泥减量的效果及其主要影响因素。试验结果表明，在进水COD为286-425mg／L、NH4^＋ -N为36-58mg／L、PO4^3- -P为4-12mg／L、总水力停留时间为11．5h及无外加碳源和碱度的条件下，系统对COD、NH4^＋ -N、TN、PO4^3- -P的去除率分别可达95％、98％、84％、87％。好氧段的DO浓度、固体停留时间（SRT）和剩余污泥回流比对系统的运行效果有重要影响。将污水和剩余污泥同时进行水解酸化，既可有效地改善污水的可生化性，提高系统对碳源的利用效率，又可实现污泥的减量化，试验条件下系统的污泥减量率达56．5％。     

超声波/碱协同溶胞—隐性生长系统的污泥减量效果

采用400 m3/d的溶胞—隐性生长中试系统连续处理城市污水,并将低能量密度超声波/碱协同溶胞与水解酸化耦合用于其污泥预处理,考察了该系统的污泥减量效果、出水水质和剩余污泥预处理情况。结果表明:中试系统的表观产率系数为0.33 kgVSS/kgCOD,污泥减量效果可达46.78%。运行期间系统出水水质较好,预处理体系对TCOD的去除率为10.46%,为溶胞—隐性生长系统贡献了2.10%的污泥减量效果。经预处理后污泥上清液的SCOD、VFA、NH4+-N、TN、TP和pH值分别为2 525.00 mg/L、27.30 mmol/L、106.90 mg/L、264.25 mg/L、105.18 mg/L和8.73。可见,低能量密度超声波/碱协同溶胞与水解酸化组合技术适用于隐性生长污泥减量系统的污泥预处理。     

碱处理污泥为底物的微生物燃料电池产电特性

利用剩余污泥作为接种体,在不添加任何营养元素的情况下,成功启动了两室型微生物燃料电池(MFC)。对剩余污泥进行碱解预处理,考察将其作为MFC底物的可行性,同时分析了剩余污泥经不同时间的碱处理,MFC产电性能的变化及其对污泥的降解效果。结果表明:利用碱预处理污泥作为底物时,MFC的稳定输出电压、最大产电功率密度和对TCOD的去除率均提高,同时周期运行时间延长。并且,随着碱处理时间的延长,MFC的稳定输出电压、产电功率密度和对TCOD的去除率均增大。当碱处理时间为24 h时,稳定输出电压达到630 mV(外阻R=500Ω),最大产电功率密度为11.73 W/m3,对TCOD的去除率为25.3%。这与碱处理使得固体有机物被水解有关。     

活性污泥工艺中剩余污泥的减量化技术

阐述了剩余污泥减量化的理论基础和技术策略，指出剩余污泥的减量化可能会导致污泥沉降性能的改变和出水中氮浓度的上升。     

SDS和SDBS强化污泥水解的实验研究

在污泥中投加2种表面活性剂SDS和SDBS进行预处理,从COD溶出率、溶解性糖类和蛋白质3个方面对预处理后污泥的性质进行了研究。结果表明,二者的加入极大地促进了污泥的水解,低剂量范围时SCOD随投加剂量增加而显著升高,投加剂量在50 mg/g dw以上时SCOD增幅不明显。SCOD分别由初始时的638.5 mg/L最高上升到6 446.8 mg/L(SDBS)和4 857.2 mg/L(SDS),溶出率分别由初始时的5.8%最高上升到37.3%(SDBS)和30.2%(SDS)。在0~150 mg/g dw剂量范围内,溶解性糖类和蛋白质随两者投加剂量增加呈线性升高趋势,溶解性糖类分别由初始时的3.54 mg/L最高上升到95.56 mg/L(SDBS)和64.20 mg/L(SDS)。溶解性蛋白质分别由初始时的11.72 mg/L最高上升到706.30 mg/L（SDBS）和541.08 mg/L（SDS）。氨氮和VFA浓度也随投加量升高,氨氮浓度分别由初始时的4.21 mg/L最高上升到130.33 mg/L(SDBS)和102.74 mg/L(SDS);VFA浓度分别由初始时的21.27 mg/L最高上升到358.30 mg/L(SDBS)和283.12 mg/L(SDS)。     

预处理/UASB/活性污泥法处理化工废水

采用物化预处理—升流式厌氧反应器(UASB)—活性污泥工艺对含有樟脑、富马酸、富马酸亚铁的混合生产废水进行了处理研究。结果表明:采用Fenton—铁炭微电解—中和—混凝沉淀预处理能去除56.1%的COD,可生化性显著提高;在UASB反应器内,当Nv为2.25kg COD/(m3·d)时COD去除率可达72.8%;在Nv为1.00kgCOD/(m3·d)和1.2kgCOD/(m3·d)时,活性污泥处理阶段的COD去除率分别可达91.4%和89.7%。