ICSTD反应器对剩余污泥的浓缩消化研究

采用新型内循环污泥浓缩消化反应器(ICSTD)对污水处理厂剩余污泥进行浓缩消化处理,系统运行稳定后对反应器内污泥特性进行研究。结果表明:在温度为30~35℃时,污泥产气率最高为1.6 m3/m3泥;所产沼气的甲烷含量在54%~75%之间;反应器运行期间污泥比阻从513×1012m/kg降低到202×1012m/kg,污泥脱水性能逐渐变好;对污泥所含元素进行分析,发现反应器消化效果较好,具有一定的脱氮效能。反应器内污泥优势菌属为鬃毛甲烷菌。     

单级自养脱氮SBR处理消化污泥上清液研究

在瑞士联邦供水、废水处理及水资源保护研究所(Eawag)一个容积为400L的SBR中,对富合氨氮的消化污泥上清液进行了为期半年的自养脱氮(厌氧氨氧化)工艺稳定运行试验.结果表明,在同-SBR反应器中实现了亚硝化和厌氧氨氧化反应,在脱氮能力为680gN/(m3·d)及水力停留时间<1d的情况下,该反应器对氮的去除率>90%.试验结果还表明,该工艺可通过检测和控制电导率、pH或亚硝酸盐等参数达到稳定运行.     

中温两相厌氧消化工艺处理混合污泥的效能

采用中温(35℃)两相厌氧消化工艺处理初沉污泥与剩余污泥的混合样(1∶1),以实现污泥的稳定化。结果表明,在水力停留时间约为10 d、有机负荷为2.75 kgVS/(m3.d)时,对TCOD的去除率可达46%,对VS的去除率为41%;产甲烷相反应器的最大比产甲烷活性为0.19LCH4/(gVS.d),并保持相对稳定;两相反应器内污泥的比脱氢酶活性都出现了增长,并维持在25~32μgINTF/(mgVS.h)之间;经消化后污泥的沉降性和脱水性变差。     

不同含固率污泥热水解后厌氧消化特性及有机物转化

以城市污水处理厂初沉污泥、混合污泥及脱水污泥为对象,研究不同含固率污泥经热水解后的厌氧消化特性及其有机物转化规律。结果表明,热水解后高含固污泥的中温厌氧消化甲烷产率最高(291.8 m L/g VS),其次为热水解后常规初沉污泥高温厌氧消化(272.3 m L/g VS)。各工艺条件下未经热水解预处理的污泥厌氧消化水解率(32%~37%)均低于热水解后的水解率(52%~56%),有机物水解仍是未经预处理高含固污泥厌氧消化过程的限速步骤,是厌氧消化工艺改进的主要目标。水解污泥中有机物可快速、高效降解,热水解预处理可有效加速后续甲烷化进程。经综合考虑,高含固污泥经过热水解预处理后的中温厌氧消化性能最优,可作为城市污水处理厂污泥处理的首选工艺。     

微氧颗粒污泥强化剩余污泥与餐厨垃圾协同消化

为确定剩余污泥高效消化的有效方式,采用不接种颗粒污泥(NOGS)和接种颗粒污泥(GS)的EGSB反应器处理含固率为10%的剩余污泥。在27～33℃的中温条件下,当回流量为10 L/h、液体上升流速为1. 5 m/h、消化时间为21 d时,对比NOGS-EGSB厌氧消化剩余污泥、GSEGSB厌氧消化剩余污泥、GS-EGSB厌氧消化热水解(90℃、45 min)的剩余污泥(+后期微氧)和GS-EGSB微氧消化剩余污泥(+后期餐厨垃圾协同消化)的运行效果。结果表明,EGSB反应器中回流形成的适度搅拌能强化对剩余污泥的处理。高活性颗粒污泥内丰富的微生物菌群的集群协同作用保证了对剩余污泥的高效处理效果。热水解能够强化剩余污泥中微生物的溶胞效果,提高微生物细胞中有机物的溶出率,但微氧曝气对溶出后有机物的降解更有效。微氧EGSB反应器能够高效处理剩余污泥,少量餐厨垃圾的加入能够促进剩余污泥的消化。高活性颗粒污泥、微氧曝气、餐厨垃圾协同消化是EGSB反应器高效处理剩余污泥的关键因子。     

自热式高温好氧消化的污泥稳定化中试

用自行设计的自热式高温好氧消化(ATAD)工艺中试系统处理城市污水污泥,采用半连续式运行方式,对不同固体停留时间(SRT)下的污泥稳定化效果及消化后污泥的脱水性能、pH值变化和动力学衰减系数(Kd)进行了研究。结果表明,当SRT为10d时,污泥稳定化效果最好,反应器内温度可维持在54~58℃,对挥发性悬浮固体(VSS)的去除率平均达到44.3%,对病原菌的灭活率可达到100%,脱氢酶活性(DHA)下降88.48%,出泥可达到美国A级污泥标准;经消化后污泥的脱水性能明显下降而pH值升高,这是由于在消化过程中有机氮转为氨氮导致污泥上清液中氨氮浓度过高所致;SRT为10d的Kd为0.329d-1,不可降解的VSS浓度为15.09g/L。     

新型内循环污泥浓缩消化反应器研究

为实现污泥浓缩消化一体化,开发了新型内循环污泥浓缩消化(ICSTD)反应器,并进行了城市污水厂污泥处理试验。结果表明,在有机负荷为9. 68kgVS/(m3·d)、平均水力停留时间为3. 1d、污泥固体停留时间为54. 8d的条件下,污泥有机物分解率可达到79. 1%,排泥含水率达到90%,且上清液清澈,污泥消化与浓缩过程起到了相互促进的作用。     

应用SBR实现有机废水厌氧氨氧化生物脱氮的研究

采用SBR反应器,以硝化污泥和厌氧氨氧化(ANAMMOX)颗粒污泥的混合污泥为接种污泥,以有机模拟废水为研究对象,进行了厌氧氨氧化生物脱氮工艺研究。结果表明,在控制温度为25℃,水力停留时间为12 d,pH值为7.2～8.5,进水NH4+-N为220 mg/L左右、NO2--N为138 mg/L左右、COD为294 mg/L的条件下成功启动了SBR反应器。在高氨氮、低有机物浓度的条件下,ANAMMOX菌和异养反硝化菌能够实现共存,且ANAMMOX菌仍能成为优势菌属,AN-AMMOX反应是反应器中的主导反应。镜检发现,优势菌尺寸约为1μm,呈圆形或椭圆形,成簇聚生,表面可观察到明显的漏斗状缺口,具有典型的厌氧氨氧化菌特征。污泥中形成了以厌氧氨氧化球状菌为主、其他杆状菌和丝状菌共存的微生物混培体。     

改良型污泥浓缩消化反应器的试验研究

以重庆市唐家桥污水厂回流污泥泵站的污泥为试验泥样,考察了改良型污泥浓缩消化反应器(MISTD反应器)的处理效能及其影响因素.试验结果表明:在中温务件下,MISTD反应器的最佳污泥投配率为32%;在此投配率下,当进泥含水率为99.6%～99.8%、VS/TS值为0.45～0.65时,排泥含水率为92%～95%、VS/TS值为0.25～0.33,实际产气量为25～35 L/d,排泥比阻＜1×1013 m/kg.MISTD反应器对污泥的浓缩和消化效果明显好于普通浓缩池和消化池.     

生物酸化铁氧化反应器构型对污泥脱水性能的影响

利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans XJF8(简称At·f XJF8)对Fe2+的氧化还原反应及氧化过程中的酸化作用来改善市政污水处理厂脱水污泥的脱水性能。采用68 L折流板式反应器和72 L独立格空气提升推流式反应器进行连续流试验,试验条件如下:营养剂投加量为1.2 g/L(以Fe~(2+)计),污泥停留时间(SRT)为2.7 d,污泥回流比为80%。折流板式反应器中污泥最低p H值可达2.98,Fe~(2+)最大氧化率为98.2%,SV_(24)从48.7%降至35.6%,污泥比阻由初始的2.62×10~(12)m/kg下降到0.51×10~(12)m/kg;独立格空气提升推流式反应器中污泥最低p H值为2.84,Fe~(2+)最大氧化率为97.5%,SV_(24)从50.8%降至31.8%,污泥比阻由初始的2.60×10~(12)m/kg下降到0.29×10~(12)m/kg。试验结果表明,独立格空气提升推流式反应器更适合生物酸化铁氧化法对市政污泥的深度脱水。