污泥厌氧发酵产酸技术研究进展

阐述了污泥厌氧发酵产酸的机理;归纳了污泥厌氧发酵产酸的影响因素：C/N、温度、pH、污泥停留时间、污染物等,并指明控制污泥厌氧发酵体系C/N比为20～30,温度为25～40℃,pH为10,污泥停留时间为5～10 d以及合适的污染物浓度有利于SCFAs积累;综述了共发酵和联合预处理这两种污泥厌氧发酵产酸技术的最新研究进展,两种产酸技术均可显著提高SCFAs产量;最后提出了当前研究存在的不足,并对未来的研究方向做出了展望,旨在为污泥处理与处置、厌氧消化实现资源最大化提供参考。     

剩余污泥脱水预处理技术研究进展

剩余污泥脱水实现减量化是后续处置的关键。利用CiteSpace分析了国内外剩余污泥脱水领域的研究方向,综述了化学调理和氧化（酸/碱预处理、药剂调理、氧化预处理等）、物理预处理（微波、超声、水热、冷融、电渗透等）及生物预处理等预处理技术强化剩余污泥脱水的机理和效果。最后,基于碳中和背景下,提出剩余污泥脱水前处理技术的发展方向,以期为污泥脱水工艺选择和研发提供有效的科学支撑。     

微波预处理剩余污泥的研究进展

介绍了微波预处理污泥的作用机理及作用过程,包括污泥絮体破解、污泥细胞破碎及有机物的释放、有机物水解、美拉德反应等,总结了微波预处理污泥的作用效果（物理特性、化学特性、生物特性）、影响微波预处理效果的因素（污泥特性、处理条件）和微波预处理污泥对其后续厌氧消化的影响。指出了目前研究中存在的主要问题是试验规模偏小,预处理方式为间歇处理,在对污泥中有毒有害有机物和病原微生物的去除研究方面还需加强。提出今后应重点开展微波组合工艺对污泥中有毒有害有机物和病原微生物去除的基础研究,同时积极开发相关设备,开展微波预处理污泥的连续和中试研究,推动微波技术在污泥资源化、减量化和无害化处理中的应用。     

剩余污泥预处理方法综述

针对剩余污泥常见的预处理方法进行了详细介绍,通过分析方法的优缺点及应用前景,可为最大化地提高剩余污泥的资源利用率提供参考,实现剩余污泥的减量化、资源化。     

超声波预处理城市剩余污泥脱水性能研究进展

城市剩余污泥脱水是处理污泥的重要步骤之一。以超声波频率、声能密度、超声时间、pH值等影响因素为考察对象,通过选取的表征污泥脱水性能的参数,分析了超声波处理对城市剩余污泥脱水性能的影响,介绍了超声波与其他方法耦合改善污泥脱水性能的研究现状,着重研究了超声波处理污泥脱水性能的机理,并对今后超声波处理污泥脱水性能的研究进行了展望。     

污泥厌氧发酵产氢技术的研究进展

综述了污泥厌氧发酵的产氢研究进展,结果表明,联合预处理对产氢效果的提升往往优于单一预处理。针对目前研究报道分析,提出建立合理的评价体系对产氢研究有意义;今后应加强对共发酵产氢过程中的微生物群落动态、代谢途径的研究。     

剩余污泥消化后预处理高浓度生产废水

将好氧装置的剩余污泥加入污泥消化池,当池内污泥变黑并探测到有可燃气体时,加入生活污水和生产废水对消化污泥进行培养驯化,培养驯化期间应逐步减小生活污水水量,增加高浓度生产废水水量.用经过驯化的消化污泥预处理生产废水,有机物的去除率＞30%,pH也由5～6被提高到7以上.将好氧装置产生的剩余污泥消化后预处理高浓度的生产废水,剩余污泥被再利用,并且也有利于降低整套污水处理装置的运行成本.     

剩余污泥厌氧发酵制氢效率的研究进展

剩余污泥中存在大量的微生物,微生物的细胞质富含丰富的有机质(包括糖、蛋白质和脂肪等),但微生物的细胞质被细胞壁包裹,限制了污泥的厌氧发酵。想要改变污泥中有机物的可利用性,必须采用适当的预处理技术,破坏细菌的细胞壁使有机质溶出,以利于后续厌氧发酵产氢。系统介绍了物理﹙微波、超声波和热预处理﹚、化学﹙酸、碱预处理﹚、生物﹙酶预处理﹚等预处理方式及其他因素对污泥厌氧发酵产氢率的影响。     

NOx——N对初沉污泥厌氧发酵及反硝化性能的影响

为了解决低C/N比污水的脱氮问题,本研究将NO_x^--N引入到初沉污泥厌氧发酵系统,利用初沉污泥厌氧发酵过程释放的有机碳源完成反硝化,以达到利用初沉污泥作为碳源强化污水脱氮的目的。通过对系统中VFAs积累、NO_x^--N去除及VSS变化情况的考察,对比研究了4种不同电子受体类型初沉污泥厌氧系统发酵性能、反硝化能力。得出:在34 d的发酵期里,NO₃^--N型系统以及NO₂^--N、NO₃^--N混合型系统中没有出现明显VFAs积累,而在NO₂^--N型系统和纯厌氧系统中出现了不同程度的VFAs积累,说明在试验条件下,NO₃^--N型和混合型系统发酵过程所释放的碳源能得到较好的利用;各系统中NO_x^--N还原总量分别为1692 mg·L^-1(NO₃^--N型)、1330 mg·L^-1(混合型)、1223 mg·L^-1(NO₂^--N型),表明NO₃^--N型系统反硝化能力最强;此外,虽然各NO_x^--N系统中的VSS减量程度相对于厌氧系统稍有降低,但各系统均达到了60%以上的高VSS减量水平,其中NO₃^--N型系统VSS减量67.9%,在各NO_x^--N系统中最高。综上,NO₃^--N型初沉污泥厌氧发酵系统能同时取得相对最好的反硝化脱氮及污泥减量性能。     

剩余污泥厌氧发酵产中链脂肪酸的研究进展

随着城市人口增多,污水处理厂处理污水的量增加,剩余污泥产量因此也大幅增加。目前污泥厌氧处理回收甲烷、氢气和短链脂肪酸(SCFAs)是实现资源化的主要途径。但上述产物具有潜在温室效应,分离提纯难等限制性特点。近期,长链脂肪酸(MCFAs)作为一种新型的厌氧发酵产物具有易分离提取、高热量值和广阔的应用前景等优势而受到广泛关注。本文首先介绍了污泥厌氧处理的常规产物类型及特点,MCFAs的性质与优势;其次总结了剩余污泥产MCFAs的主要路径与方法;随后综述了强化剩余污泥产MCFAs技术的重要研究进展,重点阐述了这些技术通过改变发酵底物性质、功能微生物及发酵反应环境等因素影响MCFAs的生产。最后,对未来剩余污泥产MCFAs的研究重点进行了展望。     

污水处理厂剩余污泥的中温厌氧消化特性研究

对天津某污水处理厂的剩余污泥进行中温厌氧消化试验,研究了在不同HRT下的产气量、有机物去除率等指标,结果表明:剩余污泥经过中温消化,在HRT分别为30、20、10 d时,产气率分别为0.022、0.027、0.033 L/(g[VS].d);CODCr的去除率为18.8%～38.1%;由COD物料衡算得知,基质中40%的固态有机物被分解转化,COD甲烷转化率最高约为32.0%;对剩余污泥基质的元素组成进行分析,经计算推导出基质的模拟分子式为C9.87H16.72O33.81N。研究结果为污水处理厂剩余污泥厌氧消化工艺选择合适的工艺条件提供了理论参考。     

剩余污泥厌氧水解酸化产VFA的研究

剩余污泥的处理不仅增加了污水处理成本,而且处理不当会造成二次污染。有效解决此问题的方法之一是将剩余污泥进行厌氧水解酸化产VFA,影响剩余污泥的水解酸化产VFA的因素有pH值、温度、搅拌、SRT、污泥浓度、反应器结构、运行方式、预处理方式等,其中预处理是关键。不同预处理方式对VFA的产量和种类影响比较大,是研究的重点和热点。     

污水厂污泥厌氧消化产短链脂肪酸研究进展

污泥厌氧消化产短链脂肪酸是实现污泥资源化的重要途径,短链脂肪酸不仅是产甲烷的底物、污水脱氮除磷的碳源,而且可以作为原料产生一系列高附加值的产品。本文介绍了污泥厌氧消化产有机酸的机理,重点阐述了污泥性质、温度、pH值、碳氮比（C/N）、水力停留时间（HRT）和固体停留时间（SRT）等影响污泥厌氧消化产酸的主要因素及研究进展,指出这些因素通过改变底物性质、微生物活性及二者接触反应时间等对产酸过程产生影响,其中温度和pH值是研究热点,目前大多数研究者认为高温和碱性条件更有利于污泥产酸。此外,还论证了这些影响因素对于实现污泥产酸最大化的重要意义,提出各因素之间的相互关系以及通过调控温度、pH值、碳氮比等发酵影响因素来控制产酸类型是今后值得研究的方向。     

搅拌速率对剩余污泥厌氧水解酸化的影响研究

搅拌速率大小对污泥中有机质的溶出影响较大.改变不同的机械搅拌速率,对剩余污泥中SCODCr、VFAs等的溶出进行对比研究.结果表明,搅拌越快越利于SCODCr值的生成,搅拌速率为410 ～ 430 r/min时,产生的SCODCr值明显大于较低搅拌速率,但是如此高速的搅拌使污泥处于剧烈搅动状态,可使大气中的氧不断的溶入...     

我国剩余污泥厌氧转化的主要影响因素及影响机制研究进展

我国剩余污泥产量大,对其进行稳定化、无害化和资源化处理处置迫在眉睫,而厌氧消化技术能够在降低污泥对环境污染的同时回收能源,是目前国际上最受欢迎的污泥减量化和资源化处理技术。本文首先重点归纳了国内外污泥厌氧消化技术应用现状差异和国内外剩余污泥厌氧转化率差异,即我国剩余污泥厌氧转化率处于 20%～50%之间,明显低于发达国家的水平（50%～70%）,是我国剩余污泥厌氧消化推广应用程度低于发达国家水平的主要原因。其次从泥质差异的角度总结了导致我国剩余污泥厌氧转化率低于发达国家的主要差异性因素,即微细砂含量（50%～65%）高于发达国家（25%～30%）、金属离子如Ca²⁺、Fe³⁺、Al³⁺和Mg²⁺等的含量高于发达国家、污泥泥龄（10～30d）显著长于发达国家（5～10d）。最后,归纳总结了微细砂、金属粒子和泥龄这三类典型差异性因素对剩余厌氧消化性能的影响机制。对我国剩余污泥厌氧转化的主要影响因素的系统性认识有助于从源头上明晰影响我国剩余污泥厌氧转化性能的重要因素,对影响机制的深入解析有助于提出有针对性的强化措施,从而为我国剩余污泥厌氧消化技术的广泛推广与应用提供有益的借鉴和启发。     

剩余污泥高速转盘破解及破解液厌氧消化特性

采用自主开发并设计制造的高速转盘剩余污泥破解装置进行剩余污泥破解实验,考察不同的运转条件对污泥粒径、破解率的影响,并对破解污泥的厌氧消化特性进行实验研究。实验发现:转盘在高混合液悬浮固体(MLSS)质量浓度(高黏度)的剩余污泥中高速旋转所产生的流体剪切力是导致污泥破解的主要因素,破解污泥的中值粒径可达15μm以下、破解率在50%以上。高速转盘破解污泥的厌氧消化性能明显提高:在污泥停留时间为10 d的厌氧消化实验中,破解污泥CH4产生量与混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)去除率与未破解污泥的相比分别提高了近20%和12.1%;在不同投配比条件下(3.33%,5%,10%,20%)的半连续式厌氧消化实验中,各个投配比条件下破解污泥的CH4产量均明显提高,若注重污泥的资源化利用考虑,最佳投配比应介于5%—10%。     

城市污水处理厂污泥中温两相厌氧消化的研究

采用中温两相厌氧消化处理西安市污水处理厂污泥,结果表明,污泥可在较短的停留时间(296 h,产酸相30 h,产甲烷相266 h),较高的有机负荷(约2.65 kg VS/m3.d)下稳定运行,系统VS去除率38.87%,pH≈7.5,产气速率6.33 L/L.d,单位VS产气率3.00 L/g。与单相厌氧消化处理结果对比,两相厌氧消化系统的停留时间可减少一半,而污泥有机负荷提高2倍,且有机物的去除率大,处理效果好,稳定性高,抗冲击负荷能力强,产气性良好。     

好氧/厌氧交替与循环工艺用于污泥减量化研究

有机废水生物处理过程中减少剩余污泥产量一直是研究热点。研究通过好氧／厌氧交替和好氧／厌氧循环工艺实现污泥的减量化。结果表明,SS的去除率分别达97％2—98％。对SS减量化起作用的因素包括：生物解偶联作用、生物溶胞作用和水解进程加速作用。好氧／厌氧交替和循环次数对试验结果影响很大,交替、循环次数越多,污泥产量越小。     

Effect of sludge retention time in sludge holding tank on excess sludge production in the oxic‐settling‐anoxic (OSA) activated sludge process

The activated sludge process is a core technology in wastewater treatment plants. Excess sludge produced in the process must be treated and disposed of properly and may account for up to 60% of total plant operating cost. Therefore, it is necessary to develop new biological concepts to minimize excess sludge production. The oxic‐settling‐anoxic process (OSA process), a modified activated sludge process, may produce less excess sludge than the conventional activated sludge process. The effect of sludge retention time in the sludge holding tank of the OSA process on excess sludge yield has been studied. Four pilot‐scale activated sludge systems were employed, one of which was a conventional activated sludge process, and was used as the control system. The other three were OSA systems operated with different sludge retention times (5.5 h, 7.6 h, and 11.5 h) in the sludge holding tank. All systems were operated with synthetic wastewater for 7 months. Results showed that the three OSA processes with 5.5 h, 7.6 h, and 11.5 h sludge retention time reduced the excess sludge by 33%, 23% and 14%, respectively. Compared to the control process, chemical oxygen demand (COD) removal efficiency and effluent NH₃–N concentration were not significantly influenced, but total nitrogen (TN) removal efficiency decreased by 0–9%. Total phosphorus (TP) removal efficiency of OSA processes with 7.6 h and 11.5 h sludge retention time increased by 19%. Sludge settleability was excellent in the three OSA processes. No distinct shift in the diversity of the predominant species was found in microbial populations. We conclude that the OSA system could reduce excess sludge production. Results suggest 6–7 h sludge retention time would be optimal. Copyright © 2007 Society of Chemical Industry