超声波促进石化污水厂剩余活性污泥厌氧消化

采用超声波技术分解石化污水厂剩余活性污泥(以下简称“污泥”),考察了超声波对污泥后续厌氧消化的影响。研究表明,超声波可有效分解污泥,提高污泥中溶解性化学需氧量(SCODC r),加速污泥的水解速度,提高污泥厌氧消化效率。在2 000 W/m2超声声强下处理60 m in的污泥,厌氧消化25 d累积产生的气体比未处理污泥产生的气体提高了60%以上。厌氧消化10 d,有机物去除率达到40%,比未处理污泥提前约10 d完成厌氧消化。     

水热预处理对剩余污泥有机物释放的影响

针对剩余污泥中有机能源利用率低的问题,研究了水热预处理对剩余污泥有机物释放及污泥厌氧消化过程中累积产气量的影响。结果表明:水热处理是一种有效的污泥预处理方法,当水热温度为200℃、水热时间为1 h时,污泥减量度达76.56%,污泥SCOD为原泥的34倍,大大减少了污泥固相有机物含量。经水热处理后,污泥厌氧消化最大产气量为2 950 m L,较原泥提高了69%;厌氧消化后,水热预处理污泥SCOD减少量为原泥的30倍。     

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。     

高含固率污泥厌氧消化系统的启动方案与试验

高含固污泥厌氧消化技术是目前国内外的研究热点。该文以上海市白龙港污水处理厂脱水污泥稀释而成的含固率为10%的污泥作为研究对象,对高含固污泥厌氧消化技术进行了初步的探讨。试验结果表明,厌氧消化系统的进泥含固率升高至10%后,每投入1 m3的污泥产气约16~18 m3沼气,远高于现有浓缩污泥厌氧消化系统的产气率(8~10 m3沼气/m3污泥)。高含固率污泥厌氧消化系统推荐采用清水启动策略,即消化罐内介质的初始状态为清水(二沉池出水),之后以不同投配率投加原污泥,避免系统启动过程中的VFA的积累,尤其是丙酸含量的积累。该研究成果不仅可为该污水处理厂现有污泥厌氧消化系统未来的扩建改造服务,而且可为国内同类工程提供借鉴和示范。     

超声波对污泥脱水及厌氧消化影响的研究进展

超声波技术作为污泥厌氧消化预处理手段被广泛关注.超声波能改变污泥的性质,改善污泥厌氧消化的性能,但是其处理效果受到频率、强度、作用时间和发生方式等因素的影响,只有在合适的条件下,预处理效果才能达到最佳.本文着重介绍了超声波的频率、强度、作用时间和发生方式对污泥脱水性能、污泥沉降性能、微生物活性和污泥产气等多方面的影响.由于脱水性能和厌氧消化的改善所需要超声波的条件不一样,所以有必要通过进一步实验使预处理效果最优化;同时,为了进一步降低能耗,有效利用超声波与其它预处理技术相结合将是未来的研究方向.     

超声波分解石化水厂剩余污泥及其能耗

为了考察超声波预处理对污泥厌氧消化的强化作用,初步研究了超声波对石化水厂剩余污泥的作用效果,介绍了超声波与媒质的相互作用机制。研究表明,一定时间的超声波作用会导致污泥温度升高,这种污泥温度的升高可以增强超声波对剩余污泥的分解效果;超声波预处理可以显著提高污泥上清液中化学需氧量(SCOD),并且SCOD随着超声声强的增大和超声处理时间的延长而增大;超声分解污泥的程度随着比能耗的增加而增加,当比能耗为10 000 kJ/kg时,污泥的分解程度可以达到40%。     

非厌氧消化与厌氧消化污泥制备烧结保温材料性能研究

利用几种不同污泥制备烧结保温墙体材料,对比非厌氧消化污泥与厌氧消化污泥制备烧结保温墙体材料的性能。首先分析研究原料的物理、化学性能,结果表明,重庆地区的页岩适宜作为制备污泥砖的掺配料,最佳烧成温度为950℃;污泥具有高含水率,高发热量和高烧失量等特点。其次,选择综合性能较好1#污泥和4#污泥脱水后加入页岩,进行成型烧结,测定制品的成型含水率、干燥收缩率和抗压强度等。结果表明：4#污泥制品的综合性能高于1#污泥。当非厌氧消化污泥掺量为15%,烧成温度为950℃时,试样抗压强度等级达到MU7.5,导热系数为0.3001 W/(m·K),比纯页岩降低了33.33%;当厌氧消化污泥掺量为20%,烧成温度为950℃时,试样抗压强度等级达到MU7.5,导热系数为0.2600 W/(m·K),比纯页岩降低了42.22%。分析可知,在保证强度不变的情况下,厌氧消化污泥可有效提高污泥制砖掺量。     

有机生活垃圾与脱水污泥协同厌氧消化工艺的性能

基于序批式中温(35℃)厌氧消化小试试验,对添加了不同比例脱水污泥(以VS计)的有机生活垃圾协同厌氧消化系统的降解性能与产气性能进行了对比分析。结果显示,当有机生活垃圾与脱水污泥VS比为0.6:0.4时为最优条件,协同厌氧消化系统可获得最短厌氧消化周期(10 d),甲烷产量达到306.3 mL CH_4g~(-1)VS_(add),VS降解率达到68.9%,此时沼气相中H_2S含量可降低为16μL/L,无须脱硫处理即可资源化利用。因此,添加适量脱水污泥的有机生活垃圾协同厌氧消化系统有效地缩短和消除酸化停滞期,获得较优的甲烷产量和VS降解率,并使沼气中的H_2S大幅降低。为改善我国农村地区有机生活垃圾的高效厌氧生物制气处理提供重要参考。     

城市污泥高级厌氧消化工程案例

针对我国污水处理厂污泥传统厌氧消化降解率较低、产气率低的问题,采用了一种先进的"污泥热水解+高含固厌氧消化+脱水+干化+沼气干式脱硫"组合处理工艺。工程运行结果表明,系统抗冲击能力强、运行效果良好,厌氧消化段污泥含固率可达10%以上,平均VS降解率高于42%,沼气产率约为0.37 m~3/(kg VS_(投加)),即0.88 m~3/(kg VS_(去除))。     

基于动力学模型的污泥厌氧消化预处理方法比较研究

水解是污泥厌氧消化的限速阶段,采用超声波、碱、零价铁-过硫酸盐氧化3种预处理技术可以有效加快水解,促进污泥厌氧消化。通过序批式实验得到3种技术的最优参数分别是:20 k Hz超声波、10 g/L Na OH、c(Fe)=c(S2O28-)=30 mmol/L。采用一阶动力学模型、修正一阶动力学模型和Gompertz模型对最佳预处理参数下的污泥产甲烷曲线进行拟合,Gompertz模型的拟合精度较高且动力学参数具有实际意义。Gompertz模型的拟合结果表明,原污泥厌氧消化的最大产甲烷速率为6. 09 m L/(g·d),经过超声波、碱、氧化预处理后,污泥的最大产甲烷速率分别提升至9. 17、7. 12、8. 72 m L/(g·d);原污泥厌氧消化的迟滞时间为3. 03 d,经过超声波、碱、氧化预处理后,污泥的迟滞时间分别缩短至1. 05、1. 60、1. 61 d。     

含油废水处理厂污泥的厌氧消化试验

为研究含油废水处理产生的剩余污泥和气浮污泥的厌氧消化性能,试验采取序批式厌氧消化两种含油污泥的方法,对含油污泥的组成变化及产气性能进行测定,并将其结果与市政剩余污泥进行对比。试验结果显示,经过35天的厌氧消化,含油剩余污泥和含油气浮污泥的可挥发固体（VS）降解率分别为4.98%和3.74%,TCOD降解率分别为10%和3.4%,产气量分别为0.97 L/gVS和0.56 L/gVS。经过和市政剩余污泥对比后表明,含油气浮污泥厌氧消化性能差,不宜进行厌氧消化处理;含油剩余污泥厌氧消化性能相对强于含油气浮污泥,但弱于市政剩余污泥。     

超声波技术在污泥减量化中的应用研究现状

城市污水厂污泥处理处置已成为行业面临的一个难题。本文介绍了超声波技术在污泥减量化中的研究应用现状,重点阐述了其作用机理,超声波对污泥性质、污泥好氧消化和污泥厌氧消化的影响,最后指出了超声波技术在污泥减量化中的研究发展方向。     

Combined Ozone Pretreatment and Anaerobic Digestion for the Reduction of Biological Sludge Production in Wastewater Treatment

The ever-increasing amount of solid waste generated by wastewater treatment plants highlights emerging economic and environmental issues. In order to develop new processes producing less sludge, the use of ozone combined with anaerobic digestion was investigated for waste activated sludge treatment. This paper was aimed at evaluating the impact of ozone pretreatment on anaerobic digestion and particularly the enhancement of biogas production. Sludge solubilization was estimated in terms of modification of chemical oxygen demand, solids and nitrogen. Batch anaerobic digestion highlighted the enhancement of ozonated sludge biodegradability. Ozonation led to an increase in biogas production. The ozone dose of 0.15 g O₃/g total solids resulted in a considerable increase in the soluble COD ratio from 4% to 37%. This ozone dose achieved the highest increase in biogas production: 2.4 times greater than without chemical pretreatment.     

碱预处理耦合零价铁强化含油污泥厌氧消化

含油污泥通常含较多的生物难降解性有机化合物,且污泥黏度大,乳化程度高,导致其厌氧消化潜力较低。污泥细胞破壁较慢,是污泥厌氧消化的限速步骤。本研究通过对含油污泥进行碱预处理,实现了污泥细胞破壁,并检测到胞内有机物质大量溶出,进而加快污泥水解为溶解态的小分子有机物,提高厌氧消化效率。另一方面,为了解决由预处理产生过量有机酸（如丙酸等）积累破坏厌氧系统内pH平衡的问题,本研究通过投加零价铁,促进丙酸等小分子向乙酸的转化,促进产甲烷,并最终使厌氧系统内pH保持平衡。研究结果表明：含油污泥经过碱预处理甲烷产量提高91.7%,同时污泥减量率提高了8%。碱预处理耦合零价铁粉,使得甲烷产量提高了105.4%,污泥减量率提高13%。进一步优化碱预处理pH条件,结果表明碱处理的最佳pH为9。     

超声对合成乙酸正丁酯的影响因素研究

酯化反应是一种常见的有机化学反应,合成的有机酯类被广泛地用作香料,染料和溶剂等。本文在室温下,以浓硫酸为催化剂,考察了有无超声、超声频率、超声声强和氮气通气量等参数对催化合成乙酸正丁酯的影响。实验结果表明,超声在室温下辅助合成乙酸正丁酯也有很好的效果,一系列最优化参数如下:单频条件下,声频率10kHz,输出电压200V,空气通气量0.4L/min;混频条件下,声频率10kHz和30kHz正交辐照,输出电压200V,氮气通气量0.4L/min。     

Studies of ultrasound disintegration of residual sludge and its energy consumption in water treatment of petrochemical plant

To investigate the influence of ultrasound pretreatment on sludge anaerobic digestion, the ultrasound disintegration of residual sludge in water treatment of petrochemical plant was studied, and the mechanisms of ultrasound and medium were introduced. Experimental results indicate that ultrasound cavitation induces the rise of sludge temperature, which improves ultrasound disintegration on sludge. Ultrasound pretreatment can advance observably the quantity of chemical oxygen demand in sludge supernatant fluid (SCOD), which increases with ultrasound intensity and sonication time. The degree of ultrasound disintegration increases with the specific energy input. When the specific energy input is 10 000 kJ/kg of total dry solids, the degree of ultrasonic sludge disintegration reaches 40%. __________ Translated from Chemical Engineering, 2006, 34(11): 64–67 [译自: 化学工程]     

超声功率对超声破解污泥的影响

超声破解是促进污泥厌氧消化的一项新技术,超声功率直接影响污泥破解的效率和能耗。本文通过探头式和槽式超声波反应器不同功率组合成单功率模式、双功率模式和三功率模式破解污泥的试验,得出低功率长时间利于污泥超声破解,但速率较低,低功率组合可提高破解速率。综合分析比较,得出三功率模式中,低功率组合更利于污泥超声破解。