城市生活垃圾厌氧消化处理技术研究进展

本文介绍了国内外城市生活垃圾厌氧消化处理技术的应用和发展概况,详细分析了pH值、温度、垃圾成分、碳氮比、接种物、总固体含率、有机负荷率及搅拌对城市生活垃圾厌氧消化的影响,比较了国内外几个典型的城市生活垃圾厌氧消化处理工艺,最后指出了城市生活垃圾厌氧消化处理技术存在的问题,并给出了我国城市生活垃圾厌氧消化处理技术研究和应用的发展方向。     

处理垃圾渗滤液的厌氧颗粒污泥快速形成的研究

通过对驯化后的某城市污水处理厂消化污泥的静态实验，运用正交分析法分别确定了阳离子聚丙烯酰胺、聚氯化铝和聚氧化乙烯与粉煤灰在处理垃圾渗滤液形成厌氧颗粒污泥时的最佳浓度，并用区域沉淀速度、污泥容积指数及上清液中的悬浮固体浓度评价了投加絮凝剂与粉煤灰后所形成的生物絮体的沉降性能．研究结果表明，通过对消化污泥驯化可将COD去除率提高45％；阳离子聚丙烯酰胺与粉煤灰的最佳浓度组合为50mg／L和200mg／L，聚氯化铝与粉煤灰的最佳浓度组合为40mg／L和200mg／L，聚氧化乙烯与粉煤灰的最佳浓度组合为10mg／L和100mg／L．     

蜂巢石强化 UASB 反应器处理垃圾渗滤液研究

向厌氧系统中投加载体材料是提升反应器稳定性及厌氧效率的有效手段.本试验将蜂巢石投加到上流式污泥床反应器(UASB)中,研究其对垃圾焚烧发电厂渗滤液厌氧消化效率的影响及厌氧污泥中产甲烷菌群落结构的变化.试验结果显示,投加蜂巢石缩短了UASB污泥驯化时间,与未投加蜂巢石的反应器相比,CODCr去除率提前12天稳定达到85％以上;污泥形貌观察及粒径分布测试表明,蜂巢石作为固定微生物的载体能够有效加速污泥颗粒化进程,运行至第15天,投加蜂巢石的反应器中粒径大于0.2 mm的污泥占比53.17％,高于未投加蜂巢石反应器的31.92％,形成了更加密实、更大的颗粒污泥.当有机负荷逐步提升至28.77 kgCODCr/(m3·d)时,投加蜂巢石的反应器CODCr去除率仍稳定达到97％,所能承受的最大有机负荷是未投加蜂巢石反应器的2倍以上.高通量测序表明,有机负荷提升后,投加蜂巢石反应器中产甲烷丝菌(Methanosaeta)代替产甲烷杆菌(Methanobacterium)成为优势种属.     

纳米TiO2处理垃圾渗滤液的试验研究

研究了利用芬顿试剂的强氧化性、纳米氧化钛和改性纳米氧化钛光催化氧化的性能处理垃圾渗滤液的处理效果,考察了纳米氧化钛、改性纳米氧化钛制备与过氧化氢的投加量、硫酸亚铁的投加量、pH值以及吸附时间等几个重要条件对处理效率的影响．实验确定处理该废水的最佳条件为：过氧化氢（30％）的投加量为0．1mL,硫酸亚铁的投加量为0．25g,芬顿氧化的pH值为6,此时COD（化学需氧量）去除率为84．22％,色度去除率为92％．利用芬顿试剂协同改性纳米氧化钛处理垃圾渗滤液的处理效果比较明显．值得进一步推广运用．     

消化厚层通气法提高生活垃圾肥料菌体有机氮含量的研究

先通过厌氧消化阶段自然发酵产生的高温杀灭生活垃圾中有害病原微生物；再通过厚层通气发酵阶段黑曲霉的糖化作用和酵母茵生产菌体的增殖，把无机氮转化成酵母菌体有机氮，使产品增加了1．66％的酵母菌体有机氮。     

混凝技术处理厌氧消化污泥脱水液试验研究

为满足厌氧氨氧化工艺对悬浮物(SS)和铁浓度的进水要求,采用混凝技术对厌氧消化污泥脱水液进行预处理。通过曝气试验和正交试验,确定了厌氧消化污泥脱水液的最佳曝气量、曝气时间和混凝工艺条件;基于单因素试验,得到最佳工艺条件为:快搅(250 r/min)90 s、慢搅(90 r/min)120 s、助凝剂投加时间30 s、静置15 min、聚合氯化铝(PAC)投加量20 mg/L、聚丙烯酰胺(PAM)投加量1 mg/L、pH值为7.0,此时厌氧消化污泥脱水液中的浊度和总铁去除率分别为97.63%和98.21%。由此可见,混凝技术处理后的出水不仅可以提高污染物的去除效果,还可以满足后续厌氧氨氧化工艺的进水要求。     

UASB反应器处理垃圾渗滤液的启动研究

垃圾渗滤液为难处理的高浓度有机废水，上流式厌氧污泥床（UASB）工艺被证明是处理该类废水的有效手段。为此，以一系列不同渗滤液浓度的模拟废水作为进水，对逐步启动UASB反应器进行了动态小试，得出了UASB工艺处理垃圾渗滤液的较快速启动方法。结果显示：接种普通厌氧污泥，逐步增加反应器负荷，经过95d的运行，完成启动。此时进水COD质量浓度为5250mg／L，COD去除率为85％，容积COD负荷达8．4kg／（m^3·d），容积产气率为5．0m^3／（m^3·d），反应器底部形成少量颗粒污泥。     

粉煤灰与微滤膜协同处理微污染水的研究

研究了在常温条件下，采用膜法处理微污染水源水过程中投加粉煤灰对微污染水处理的强化效果．采用两组平行实验，一个反应器内用微滤膜组件单独过滤，另一个反应器内放置微滤膜组件并投加粉煤灰，比较两个反应器对浊度、色度、CODMn、UV254及氨态氮的处理效果．经两组实验对比可知，投加粉煤灰可使浊度去除率提高10％左右，色度去除率提高20％左右，CODMn去除率提高11％左右，NH3-N去除率提高70％左右．可见粉煤灰与微滤膜联合处理微污染水具有强化协同作用．     

添加优势菌种后SBBR除磷工艺参数的优化研究

主要研究了在淹没序批式生物膜反应器中投加生物优势菌种前后，不同工艺参数对系统除磷性能的影响．采用平行对比试验，试验结果表明：系统在填料装填密度为30％，反应时间为10h(其中厌氧3h，好氧7h)，pH值在6．5—7．5，溶解氧(DO)浓度在6．0—7．0mg／L时，投加优势菌种后的2号反应器能够保持平稳和较高的除磷效率(90％以上)，TP去除率比未投加优势菌种的1号反应器提高20％以上．     

微电解-两相厌氧处理糠醛废水研究

以铁屑和焦碳为原料，采用微电解方法对糠醛废水进行预处理后，利用两相厌氧技术对废水进行后步处理，研究了微电解处理的最佳条件．结果表明：微电解铁碳体积比0．5：1．废水停留时间60min后废水CODcr去除率达到28％，色度去除79％，并有效的提高了废水的可生化性，使两相厌氧处理效率由68％提高到88％，微电解-两相厌氧总去除率达到91．4％．     

外循环厌氧工艺处理鲁奇煤制气废水的研究

为了提高煤制气废水的厌氧处理能力,研究了实际工程中煤制气废水的外循环厌氧处理效果,并考察进水质量浓度、水力停留时间和投加甲醇对煤制气废水处理效能的影响.结果表明:煤制气废水的厌氧处理效率很低,进水COD和总酚质量浓度分别为1100mg/L和210mg/L时去除率分别为18.5%和20.3%,当进水COD质量浓度提高至2100mg/L时去除率分别为15.2%和25.5%.水力停留时间由24h延长至48h,COD和总酚去除率略有提高.投加甲醇控制COD含量为200～500mg/L,COD和总酚去除率分别提高至40.7%和35.2%.投加甲醇基质可以明显提高废水的厌氧处理效能,稀释作用或者延长水力停留时间的效果甚微.     

关于硫化物抑制厌氧消化的新探讨

采用间歇试验的方法研究了硫化物对厌氧消化的影响。试验结果表明，投加量小于４０ｍｇ／Ｌ时，硫化物促进产气，中量大于８０ｍｇ／Ｌ时，硫化物抑制产气，并且随硫化物投加量增加抑制增强。硫化物在发酵过程中能以Ｈ２Ｓ的形式随生物气排出，抑制随发酵时间延长逐渐减轻。     

UAF反应器实现厌氧氨氧化反应的试验

目的研究UAF（升流式厌氧生物滤床）反应器实现厌氧氨氧化反应快速去除水中总氮问题．方法试验用水为人工配制,采用城市污水处理厂厌氧消化污泥作为接种污泥,在温度为35℃、pH为7．0～8．0的条件下,通过逐渐提高NH4^＋N与NO2^-N的负荷培养厌氧氨氧化细菌．结果反应器连续运行约156d后,NH4^＋-N和NO2^--N的去除率分别达到50％、55％,获得的具有厌氧氨氧化活性的污泥为棕红色,并在反应器的下部形成了颗粒污泥;试验末期通过向进水中投加消氧剂抗坏血酸,NH4^＋-N与NO2^--N的去除率分别提高到71％和73％．结论利用UAF反应器成功实现了厌氧氨氧化工艺的快速启动．     

厌氧工艺出水回流对工艺稳定运行的影响

采用厌氧反应器（UASB）处理人工合成淀粉废水，研究了UASB出水回流对厌氧处理效果及工艺稳定运行的影响。结果表明：当无出水回流时，UASB运行不稳定，发生酸化现象，需要添加大量的碱才能保证UASB的稳定运行；当采用出水回流且回流比为3：7时，用碱量节省44％．同时，采用批量试验研究UASB出水对厌氧产甲烷性能的影响，在人工配制的醋酸钠有机废水中添加UASB出水后，甲烷产生速率明显增加；当反应第50h时，甲烷回收率提高了两倍，达到了46．95％。以上研究充分表明，厌氧工艺出水能够快速激活厌氧微生物尤其是产甲烷菌的活性，有利于厌氧工艺的快速启动和工艺稳定运行．     

秸秆厌氧发酵产沼气的初步研究

研究了氨水预处理秸秆、秸秆粉碎、接种量、接种污泥含水率、反应温度以及氮源等对农作物秸秆厌氧发酵产甲烷的影响。结果表明农作物秸秆厌氧消化产甲烷的适宜条件是：用质量分数10％的氨水预处理，秸秆长度8cm，接种量1：1．5（干物质质量比），接种污泥含水率91．7％，反应温度35℃，尿素添加量为秸秆用量的0．5％。在厌氧的条件下，农作物秸秆在厌氧消化反应容器中的停留时间为13～15d，每克秸秆可以制取甲烷92．33mL，可实现能量回收。     

混凝法控制膜生物反应器污泥膨胀的试验

目的 利用混凝法控制一体式膜生物反应器的污泥膨胀，以减轻反应器的膜污染，降低运行成本．方法 向反应器中投加混凝剂，经活性污泥30min静沉试验，检测污泥的沉降性能，并测量反应器出水COD、NH3-N值，通过改变投加混凝剂的种类和剂量，测试不同条件下混凝剂对污泥沉降性能和反应器污水处理效果的影响．结果试验表明，投加氯化铁混凝剂，能够有效提高活性污泥的沉降性能．在已经发生膨胀的反应器中，连续投加混凝剂和助凝剂则效果更好．并且，混凝法控制反应器污泥膨胀的同时，可提高膜生物反应器处理污水中有机物的能力，COD去除率提高11．68％．结论 通过对发生污泥膨胀的膜生物反应器投加混凝剂，不但可以有效地控制活性污泥的膨胀，而且能够强化处理效果．其中投加氯化铁的效果最佳，并且提高了MBR中处理有机物的能力．     

KMnO4药剂与紫外光联用去除难降解有机污染物的研究

对高锰酸钾药剂处理难降解有机污染物的可行性进行了研究结果表明高锰酸钾不仅能用于微污染物的处理，同样也可用于难降解有机污染物的处理高锰酸钾药剂与紫外光联用深度处理垃圾渗滤液，具有优良的除污染效能．CODcr去除率达80％，UV335退色率达95％以上．还具有很好的灭菌作用．是一种高效、经济的除污染技术．在垃圾渗滤液的深度处理中具有很好的应用前景．     

垃圾渗滤液深度处理功能菌的筛选及应用

为了改善垃圾渗滤液生化处理系统尾水有机污染物的进一步降解效果,以垃圾渗滤液生化处理曝气池污泥为菌种分离源,用渗滤液生化尾水和琼脂调配培养基,采用生物强化技术驯化和筛选出3种功能菌,经16S rDNA鉴定为海杆菌属（Marinobacter）、不动杆菌属（Acinetobacter）和埃希式菌属（Escherichia）。将功能菌扩大培养,用物理循环吸附法投放于生物活性炭（BAC）反应器中。通过对照实验发现,自然挂膜的BAC仅对垃圾渗滤液生化尾水中分子量M为10-5 kDa的有机污染物具有较好的降解能力,而投加了功能菌的BAC对分子量M为100-30 kDa的有机污染物去除率为76.1%,对M〉100 kDa的有机污染物去除率为80.9%。投加功能菌的BAC可以提高垃圾渗滤液的生化处理效果。     

臭氧预氧化工艺处理微污染水源水的中试研究

目的研究臭氧预氧化与混凝联用工艺处理白石水库微污染水源水的效果，为自来水厂工程设计提供了可靠的参数．方法采用臭氧预氧化与常规处理联用工艺对微污染水源水进行了中试试验，研究了高锰酸盐指数、浊度、色度的处理效果．结果臭氧投加量为3．0mg／L时，该系统对高锰酸盐指数、浊度、色度有较好的去除效果，出水高锰酸盐指数低于3．00mg／L，浊度低于0．40NTU，色度低于2．44度．臭氧预氧化在投加量1．0mg／L就具有明显的助凝效果，在投加量为3．0mg／L、混凝剂投加量为35．0mg／L时，沉淀后的水浊度下降100％，比直接采用聚合氯化铝混凝的浊度降低了13．6％左右．结论臭氧预氧化中试试验表明，该工艺能有效地去除有机物、浊度和色度，使过滤后出水水质达到处理标准．     

铁质粘土混凝沉淀处理造纸黑液的应用研究

造纸蒸煮黑液是高浓度、高碱性的有机废水，基于高浓度木质素等难降解物质的存在，使得蒸煮黑液的处理极为因难，而现阶段的碱回收法和酸析法由于受到各方面因素的限制难以普及．采用铁质粘土加适量混凝剂对造纸废水原液及酸洗液进行絮凝强化处理试验，结果表明：COD去除率达50％，浊度去除率可达65．41％。既可大大降低了原水的有机负荷，又可减少混凝剂的投加量，为资金紧张的造纸企业提供了降低污染处理成本的可行途径．