活性污泥法剩余污泥量的计算

随着氮磷去除要求的不断提高,污泥泥龄已成为活性污泥法设计和运行的关键参数,而如何计算剩余污泥量是计算污泥泥龄的关键。国内的计算方法,无论是动力学法还是经验法,都只考虑由降解有机物ＢＯＤ５所产生的污泥增殖,没有考虑进水中惰性固体对剩余污泥量的影响,计算...     

城市污水厂剩余污泥厌氧发酵产酸的中试研究

利用城市污水厂剩余污泥进行厌氧发酵产酸中试研究,在不添加任何药剂、SRT=15 d的条件下,考察温度在22~40℃之间变化时对发酵产酸以及氮、磷释放的影响,同时分析了污泥浓度空间分布与污泥水解之间的关系。结果表明:随着温度的降低,产酸量逐渐降低,但在22~28℃时产酸量基本稳定在90 mg/L;中试装置1~9 m高度处的污泥浓度与污泥水解程度呈线性相关,总体呈现先降后升的趋势,在7 m高度处污泥浓度降到最低值即1.39%,相应的SCOD、碳水化合物、TOC浓度也降到最低,分别为345.62、66.84、36.67 mg/L;随着温度的升高,发酵液中的氨氮含量逐渐增多,在38℃时达到最大值即147.13 mg/L,而磷酸盐含量的变化幅度则相对较小。     

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。     

剩余污泥回流初沉池的工艺改造

污水处理厂二 沉地剩余污泥回流进入初沉池,能明显提高初沉池的沉淀效率,降低初沉池出水COD和SS的浓度,其沉淀污泥含水率为98％,体积小,对浓缩脱水和降低投药量十分有利。自1997年5月对采用普通活必 泥法的工艺流程进行改造以来,效果良好且稳定运行至今。     

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%.     

季铵盐对活性污泥产率的影响及其去除效果研究

考察了苄基季铵盐(BAC)对活性污泥系统去除COD以及污泥产率的影响,并研究了活性污泥对BAC的去除效果。结果表明,BAC对活性污泥产率及其降解底物的能力具有显著的抑制作用;当BAC浓度由零升至10mg/L时,6h后对COD的去除率由51.4%降至1.28%,活性污泥表观产率由0.76gVSS/gCOD降至0.09gVSS/gCOD;而当BAC浓度为20mg/L时,活性污泥对底物的降解以及自身的增殖基本停止。活性污泥主要通过吸附作用快速去除废水中的BAC,在BAC初始浓度分别为5、10和20mg/L时,对BAC的去除率分别可达95.6%、93.1%和90.8%。BAC能够被活性污泥降解,但所需时间较长,降解半衰期为(10.33±0.66)h,降解过程符合一级动力学模型。     

SBR工艺中进水与曝气方式对活性污泥产率和性能的影响

城市污水处理厂SBR工艺中进水与曝气方式对活性污泥产率和性能影响很大,通过对现场四组SBR反应池分别采用四种不同的运行方式的研究比较发现,进水阶段的长短、曝气方式对活性污泥的剩余污泥量和污泥性能都有影响,分级曝气方式下反应池的污泥产率明显少,而短时进水方式下,反应器     

剩余污泥衰减系数取值范围探讨

剩余污泥量是污水处理厂设计和运行的重要参数。我国《室外排水设计标准》(GB50014—2021)中给出了按污泥产率系数、衰减系数及不可生物降解和惰性悬浮物计算污水处理厂剩余污泥量的公式,但该公式中的污泥衰减系数(K_d)取值范围(0.04～0.075 d^-1)不能适应进水中含有较高浓度不可生物降解悬浮物在长污泥龄下的情况。基于污泥龄的概念,通过理论推导给出了该计算公式中K_d的表达式,说明了K_d的实质含义和影响因素,指出K_d并不是一个常数,其值随污泥龄和不可生物降解悬浮物在反应池中的累积浓度占混合液挥发性悬浮固体浓度的比例不同而不同。可由污泥龄和进水中不可生物降解悬浮物浓度与可生物降解有机污染物浓度比值判断K_d的取值。所列举的工程实例的适宜K_d值为0.03 d^-1。可为改进和拓宽该剩余污泥量计算公式的应用范围提供有益帮助。     

臭氧破解对剩余污泥性质的影响

通过不同臭氧投加量对剩余污泥的破解试验,系统地研究了臭氧破解过程中剩余污泥基质和上清液中相关指标的变化规律。试验结果表明,臭氧破解能够有效减少污泥中固体物质的含量,在臭氧投加量为250 mg/g(O3/TS)的条件下,总残渣(TS)和挥发性固体(VS)分别减少了31.33%和35.59%;臭氧破解使得污泥上清液中的溶解性化学需氧量(SCOD)、总氮、总磷、氨氮含量均明显上升,pH值则呈下降趋势,但降幅不大。     

剩余污泥减量化的解耦联代谢数学模型

通过摇瓶试验比较了对氯酚（OCP）、2，4-二氯酚（DCP）、3，3’，4’，5-四氯水杨酰苯胺（TCS）、邻硝基酚（PNP）、2，4-二硝基酚（DNP）的污泥减量化效果，并对效果较好的化学解耦联剂DNP、PNP与TCS进行解耦联剂浓度和污泥浓度试验，对TCS进行完全混合活性污泥分批工艺试验。结果表明，摇瓶试验结果与数学模型不符合，但TCS的分批工艺试验数据与数学模型相符；表观污泥产率（Yobs）随初始解耦联剂浓度与初始生物量浓度之比（Cu／Xo）的增大而降低，因此真正施加在生物量上的化学解耦联剂强度应该是Cu／Xo，而不是单纯的初始解耦联剂浓度（Cu）。     

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.     

SRT对初沉污泥水解酸化影响的试验研究

采用城市污水处理厂的初沉污泥进行碳源开发试验.在水解酸化池的HRT为32h、温度为35℃、污泥回流比为1的条件下,考察了SRT对水解酸化效果的影响.结果表明,当SRT=4d时系统的产酸效果最佳,出水SCOD稳定在1178.19mg/L左右,TOC保持在517.34mg/L左右,水解酸化池的碱度维持在约854.3mgCaCO3/L;当SRT为10d时,系统的产酸效果恶化并进入产甲烷阶段.碱度能够反映初沉污泥水解酸化系统的产酸效果,当碱度维持在854.3-1029.3mgCaCO3/L时,水解酸化系统能够保持良好的产酸效果,这对于提高碳源受限型污水的脱氮除磷效率及降低城市污水处理厂的运行成本具有重要意义.     

平板膜浓缩污泥工艺的中试研究

为了解决传统污泥重力浓缩存在的问题,采用平板膜浓缩污泥(MST)工艺进行了中试.结果表明,在水力停留时间为5 h、膜通量为15 L/(m2·h)、抽停比为10:2(泵抽10 min、停2min)、气水比为60:1的条件下,污泥浓度达到30 g/L左右,能够满足后续脱水要求;MST工艺的出水浊度<1 NTU,COD为28.0～42.0 mg/L,氨氮为6.8～10.9 mg/L,基本达到<城市污水再生利用城市杂用水水质>(GB/T 18920--2002)的水质要求,可以进行回用.经济性分析表明,在考虑膜出水进行回用时,MST工艺可以实现零费用运行,比传统重力浓缩更具优势.     

强化水解反应器的中试研究

针对城镇污水处理厂进水SS/BOD5值偏高、C/N值偏低等问题,对传统水解反应器进行改进,设置两层布水器,以强化污水及初沉污泥的水解,改善出水碳源结构。在水力停留时间为3.5 h、污泥停留时间为15 d的条件下,强化水解反应器对SS的去除率达到89.7%,对COD>100的去除率达到92.1%;出水中溶解性有机物和小粒径有机物所占比例显著增加,SCOD/COD和COD0.45～5/COD值分别提高了38.2%和15.9%;出水VFAs含量约为进水的1.5倍,VFAs/TN值由进水的2.0提高至4.0,VFAs/TP值由进水的8.7提高至26.2。     

铝、镁氯化物对剩余污泥产量的影响

以污泥表观产率系数Y_obs作为衡量剩余污泥产量的指标,通过向序批式活性污泥反应器(SBR)中投加氯化铝(Al Cl3)、氯化镁(MgCl₂),研究了AlCl₃、MgCl₂对胞外聚合物(EPS)、Yobs及COD去除率的影响。结果表明,当AlCl₃和MgCl₂浓度低于10 mg/L时,可以促进活性污泥微生物EPS的分泌,这是污泥表观产率系数增加的主要原因。同时发现,当AlCl₃、MgCl₂浓度分别低于最大污泥产量对应的浓度(15、10 mg/L)时,活性污泥反应器内COD平均去除率均较高;当AlCl₃、MgCl₂浓度均为5 mg/L时,COD去除率均达到最大值,分别为90. 34%和83. 64%。综上可见,控制Al Cl₃、MgCl₂浓度分别低于15、10 mg/L时,可以避开最大污泥表观产率系数区间和微生物受抑制的区间,取得...     

利用红斑顠体虫减少剩余污泥产量的研究

在活性污泥反应器中引入红斑体虫以考察其生长条件和对剩余污泥的减量效果及对系统处理效果的影响。结果表明,SRT为15～34d时对红斑体虫的长期生长没有影响;进水COD负荷<0.6mg/(mgVSS·d)时红斑体虫可大量出现。不同SRT和进水负荷条件下的污泥产率系数与反应器中的红斑体虫密度成负相关,对剩余污泥的减量比例为39%～58%。红斑体虫的存在有利于改善污泥的沉降性能,且对COD、氨氮、TP的去除效果影响不大。     

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。     

污泥浓缩消化一体化中试反应器的启动研究

对污泥浓缩消化一体化(ISTD)中试反应器处理城市污泥的启动进行研究。试验进泥为二沉剩余污泥,含水率为98.1%～99.3%、pH值为6.75～7.2、挥发性脂肪酸(VFA)为30～144 mgHAc/L、碱度为172～277 mg/L(以CaCO3计,下同)、VS/TS值为0.355～0.434。启动试验采用逐步培养法、以投配率为10%的方式进行,污泥经加热后进入反应器。在中温条件下,经过约55 d的运行,ISTD反应器内各项指标趋于稳定,内反应室的VFA平均值为250 mgHAc/L,启动期间未出现酸化现象。稳定后,产气量为280～300 L/d、排泥含水率为92.0%～93.5%、VS/TS值为0.320～0.340、碱度为1 200～1 300 mg/L。     

利用原生动物削减剩余活性污泥产量

采用两段式膜生物反应器作为原生动物哺育系统,培养富含原生动物的污泥,然后将其定期接种于普通活性污泥中,利用原生动物对细菌的捕食原理,达到削减剩余污泥量的目的。污泥削减试验中采用了半连续流普通活性污泥系统,通过对比试验,发现接种原生动物以后,污泥产率由０．０２ｋｇ泥／ｋｇＣＯＤ减小至－０．４７ｋｇ泥／ｋｇＣＯＤ,同时污泥絮凝沉降性能得到改善,系统的ＣＯＤ去除率、硝化率得到提高,出水悬浮物浓度得以降低     

利用剩余污泥制备泡沫灭火剂的试验研究

以武汉市某污水处理厂的剩余污泥为材料,在不同酸、碱浓度以及不同时间条件下对其进行水解,以制备含水解蛋白质、脂肪酸、糖类等可溶性有机物及无机物的混合液,并分析、测定了所制备混合液的蛋白质含量,探讨了影响剩余污泥水解的因素.试验结果表明,当采用NaOH水解剩余污泥时,所产水解液为膏状,不能过滤,因而不适合采用;而HCl可水解剩余污泥,且pH值为1.0时的水解效果最好,蛋白质含量高（59.2%）,但所制备的蛋白质混合液的发泡倍数相对较小（7.0倍）;CaO水解剩余污泥的效果较好,所制备蛋白质混合液的发泡倍数较高（7.6倍）,但所需时间较长,且蛋白质含量不高、CaO用量较大;将CaO（25%,相对于干污泥的投加量）与NaOH（5%,相对干污泥的投加量）混合使用的效果最好,不仅水解时间短,而且所得水解液可过滤、蛋白质含量高.经过测定同一蛋白质样品在不同水解时间下的灭火参数发现,水解时间越短则其发泡倍数越高.通过测定不同混合液与粘度、沉淀物、发泡倍数、90%火焰控制时间、灭火时间、抗烧时间等灭火指标的关系,分析了剩余污泥水解液的灭火机理.结果表明,剩余污泥水解液属于空气泡沫灭火剂,其灭火指标达到了国家标准（GA 219-1999）.此技术可实现剩余污泥的再利用,既避免了剩余污泥的二次污染,又可克服使用化学泡沫灭火剂时对环境的污染.