大型中温污泥厌氧消化系统的运行分析

对某大型中温污泥厌氧消化系统的长期运行数据进行了分析,结果表明:依据系统的碱度和挥发性脂肪酸浓度,该系统处于稳定运行的水平。污泥停留时间、进泥泥质、挥发性固体(VS)负荷均对厌氧消化系统效能产生较大的影响,其中污泥停留时间主要影响系统的体积气体产率,进泥泥质主要影响对VS的去除率,而VS负荷影响厌氧消化效能的各个方面。因此VS负荷是调控厌氧消化系统效能最重要的参数。由于系统的VS负荷低,使得该厌氧消化系统的运行效能不佳。通过提高VS负荷,将有助于大幅改善该厌氧消化系统的综合效能。     

污泥中温厌氧消化系统接种启动试验研究

分别以成熟消化污泥和牛粪作为接种物,研究了两种污泥中温厌氧消化系统的启动过程。结果表明,采用成熟消化污泥作为接种物的厌氧消化系统在第20天时达到稳定运行状态,整个启动过程中各指标变化平稳;而以牛粪作为接种物的厌氧消化系统在第30天时才达到稳定状态,启动过程中各指标变化幅度相对较大,启动效率较低。     

无接种污泥的厌氧消化系统启动策略研究

以国内最大的污泥厌氧消化系统--上海市白龙港污水处理厂厌氧消化系统的调试启动为依托,研究了两种无污泥接种启动方案的效果.当消化罐内的初始状态为原污泥,且在10 d后以不同投配率投加原污泥时,约需25 d便可实现系统的成功启动,但启动过程中存在酸化的风险,而采用变投配率方式投加污泥可以在一定程度上缓解VFA的积累.当消化罐内的初始状态为清水,且在之后以不同投配率投加原污泥时,用时超过40 d才可成功启动系统,且污泥浓度达到设计值所需的时间较长,不过其酸化风险较小.该研究成果可为白龙港污水处理厂的污泥厌氧消化系统及国内同类工程的启动提供借鉴.     

污泥热水解-厌氧消化系统设计优化

北京市已完成三座以热水解-厌氧消化为核心的再生水厂泥区升级改造,采用了Cambi的污泥热水解技术及Purac的厌氧消化技术,共11条热水解处理线完成启动调试进入正式生产。在系统启动调试及运行中,出现了换热系统效率未达到设计值致使消化池温度超标、工艺气管道超压停机等若干问题。通过将两条热水解处理线的出泥管路串联并使污泥两次经过一次热交换器,在冷却水总管中增加管道式紫外消毒器,加强外来污泥的管理,重新确认改造工艺气管线高程坡度等措施,有效解决上述问题,换热效率达到设计要求,消化池内的实测污泥温度为39~41℃、含水率为92%,满足设计及运行要求。设计换热系统时,应保证换热器内传热介质的流速,同时充分考虑污泥与冷却水的设计品质,减少设备内结垢、堵塞等影响系统的换热效果;设计及施工过程中,需严格按照设计坡度铺设工艺气管道,防止工艺气管道冷凝液水封现象的发生;在系统改造及调试阶段需注意消泡,严格监控消化池内控制指标,尤其是消化温度,保证整个系统的稳定安全运行;需加强对于整个泥区内换热系统、工艺气系统以及自控系统设备仪表的日常维护及保养。     

白龙港污水处理厂污泥厌氧消化系统的运行分析

对目前国内规模最大的上海市白龙港污水处理厂污泥厌氧消化系统的运行情况进行了系统分析。该污泥厌氧消化系统的设计规模为204 tDS/d,于2011年5月完成启动调试,稳定运行后的产气量受进泥流量和性质的影响呈现较为规律的季节性变化,单位污泥实际年均产气量为10.73 m3/m3污泥,沼气产率为0.82 m3/kgVSS。厌氧消化系统运行中存在的较为突出的问题包括浮渣泡沫、鸟粪石结晶、池内积砂等,分析了其产生原因,并给出了相应的解决措施。     

我国城市污水厂污泥厌氧消化系统的运行现状

对我国400余座城市污水厂污泥处理工艺的调查表明,目前采用污泥厌氧消化工艺的仅46家,主要采用浓缩／中温厌氧／脱水工艺,采用一级厌氧消化和二级厌氧消化的厂家数量接近,其中仅25家的污泥消化系统正在运行,沼气产量约为14×10^4m^3／d,另有6家在调试。污泥厌氧消化工艺在实际应用中仍存在着较多亟待解决的问题,沼气产率低和利用率不高大大削弱了该工艺的优势。     

高碑店污水处理厂污泥厌氧消化系统恢复运行的经验

主要介绍高碑店污水处理厂二期污泥厌氧消化系统在长期停运后,恢复运行过程中进行的检修、测试及启动等方面的情况。总结了二期消化系统恢复运行所需的检测流程、消化系统启动时厌氧菌的培养过程以及提高污泥培养效率的经验。     

白龙港污水处理厂污泥厌氧消化系统的设计和调试

白龙港污泥处理工程主要处理白龙港污水处理厂200×104 m3/d污水处理产生的污泥,采用浓缩、中温厌氧消化、污泥脱水和部分脱水污泥干化处理工艺,消化产生的沼气用于加热消化池污泥,多余的沼气作为能源干化脱水污泥。干化处理后冷凝水的余热回收辅助用于污泥消化系统供热。介绍了污泥厌氧消化系统的设计参数、工艺特点及调试情况,可供设计人员参考。     

探究污泥厌氧消化系统中蓝铁矿生成的干扰因子

在污泥厌氧消化系统可以生成蓝铁矿的试验验证的基础上,进一步通过外加干扰因子(Al~(3+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、S~(2-)、腐殖酸等)的方式,探究干扰因子对蓝铁矿生成的抑制作用(与Fe~(2+)或PO_4~(3-)形成竞争)。结果显示,消化污泥中的Al~(3+)是抑制蓝铁矿生成的关键因子,而且不存在能缓解或者屏蔽Al~(3+)抑制的阴离子。Ca~(2+)、Mg~(2+)虽然也会抑制蓝铁矿的生成,但污泥中CO_3~(2-)和SO_4~(2-)的存在一定程度上可以缓解抑制作用。腐殖酸与S~(2-)亦能抑制蓝铁矿的生成,但可以被Fe~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)等金属离子所屏蔽。干扰因子对蓝铁矿生成的抑制程度顺序为:CO_3~(2-)HAS~(2-)Mg~(2+)Ca~(2+)Al~(3+)。     

蓝铁矿形成于污泥厌氧消化系统的验证与分析

磷危机"与"水体富营养化"现象随行,致污水磷回收势在必行。最近,在污泥厌氧消化过程中发现了磷回收新产物——蓝铁矿,一种化学稳定性很强、回收用途极为广泛、经济价值更高的磷酸盐化合物。鉴于此,通过试验验证污泥厌氧消化条件下,Fe~(3+)生物还原至Fe~(2+)、与污泥释放的PO_4~(3-)反应生成蓝铁矿的可行性以及所需环境条件与限制因素。结果显示,Fe~(3+)在厌氧消化过程中会被异化金属还原菌(DMRB)还原为Fe~(2+),与污泥细胞裂解释放出的PO_4~(3-)可以生成蓝铁矿,含量高达204 mg/g DS。进言之,碳酸盐(MCO_3)不会干扰蓝铁矿生成。Fe~(3+)被生物还原时,DMRB会与产甲烷菌(MPB)争夺电子供体(有机物),一方面会抑制厌氧消化产甲烷(CH_4),另一方面,Fe~(3+)也提供了MPB所必需的Fe元素,可刺激酶活,反而能促进产CH_4过程;Fe~(3+)对产CH_4过程的综合影响为促进作用。     

ABR中厌氧颗粒污泥的微生物学特性

了解厌氧折流板反应器(ABR)内厌氧颗粒污泥的微生态结构对于颗粒污泥的培养具有指导意义，为此对ABR各隔室中厌氧颗粒污泥的微生物组成进行扫描电镜观察，并测定了其在不同基质中的比产甲烷活性和辅酶F420的含量。结果表明，ABR各隔室颗粒污泥的微生物组成差异较大，1^#隔室颗粒污泥表面以产酸菌为主，内部以产甲烷杆菌为主，2^#、3^#隔室的颗粒污泥中没有明显的优势菌，菌群多样复杂，4^#隔室颗粒污泥中的优势菌是索氏甲烷菌；1^#隔室颗粒污泥利用葡萄糖、乙酸的产甲烷活性较低，利用丙酸的产甲烷活性最高，2^#、3^#、4^#隔室颗粒污泥利用葡萄糖、乙酸的产甲烷活性较高，利用丙酸的产甲烷活性较低。ABR中颗粒污泥的辅酶F420沿隔室逐渐升高，与产甲烷活性的变化一致，也就是说F420可以反映颗粒污泥的产甲烷活性。     

聚季胺物对厌氧污泥特性的影响研究

通过对聚季胺物的生物化学甲烷势(BMP)和厌氧微生物在不同聚季胺物浓度下的毒性测定(ATA)，评价了聚季胺物的厌氧生物可降解程度，对比了不同聚季胺物浓度对厌氧微生物的比产甲烷活性(SMA)和沉降性能(SVI)的影响。试验结果表明：聚季胺物适宜作为厌氧微生物自身固定化的促进剂，建议采用间隔9～10d的多次投加方式，厌氧反应器中聚季胺物浓度为10～20mg／L，聚季胺物与厌氧接种污泥的质量比≤3．2。     

厌氧颗粒污泥对纳米TiO_2的吸附特性研究

分析了厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的过程,探讨了不同p H值及离子强度下厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的动力学和热力学特征。结果表明,厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附符合准二级动力学方程。相较于p H值,离子强度对吸附过程的影响更显著,且nano-TiO_2在高离子强度下的扩散和吸附速率更低。液相离子强度升高或p H值接近等电点都会增加nano-TiO_2的吸附量。Langmuir吸附等温线模型能够更好地拟合吸附过程,且该吸附可自发进行,随着p H值接近等电点,吸附自发性逐渐增加。厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附以化学吸附为主,同时存在多种机制共同作用。另外,环境条件对水中纳米颗粒的归趋有显著影响,其在活性污泥中的富集对污水处理效能可能产生潜在危害。     

西安市典型污水厂污泥泥质分析及污泥处置方式研究

西安市近几年水污染综合整治力度不断增大,但已经建成的主城区9座污水处理厂所产生的污泥均未得到妥善的处置,污泥对环境造成的污染问题引起了社会的普遍关注。通过对西安市现状污水处理设施运行情况的调研,得到了西安市主城区现状污泥产量,并对西安市运行稳定的典型污水处理厂的污泥泥质进行了检测分析,从泥质分析角度得出了典型污水处理厂适宜采用的污泥处置方式,同时提出了西安市污泥处理处置设施的建设需综合考虑产泥量、污水厂的分布、污泥泥质及市场消纳量等多种因素。     

厌氧处理的污泥稳定化研究

利用开发的污泥液化测试方法对水解池与颗粒污泥膨胀床（EGSB反应器）串联处理城市污水工艺中的污泥稳定性问题进行了研究,为了提高整个系统在低温条件下的处理效果和污泥稳定性,采用了与水解池平行的污泥稳定池用于改善污泥稳定性和提高EGSB反应器对溶解性COD的去除,试验结果证明,在温和气候条件下（9-21℃）,该工艺流程可有效地去除生活污水中悬浮性和溶解性有机物,且污水处理和污泥稳定化的停留时间短（分别为5.0h和2d),可回收大量的能量,是一种良好的生活污水替代处理工艺,同时对于其他成分复杂废水的处理也是一种有吸引力的新工艺。     

国内含油污泥泥质利用技术研究现状

含油污泥处理技术是近年来石油工业环境保护的研究重点。文章从含油污泥中泥质部分利用的角度对含油污泥的资源化利用技术进行了总结。含油污泥泥质可以用来生产调剖剂、建筑材料、燃料、吸附材料和橡胶填料剂,其中生产调剖剂技术已在许多油田得到应用。但各项技术仍不够理想,有待继续研究。     

含盐污泥厌氧消化试验研究

采用中温(35℃)厌氧消化技术对冲厕海水经生化处理后所产生的含盐污泥进行处理,在海水比例为24%~36%的条件下,厌氧消化系统可以正常运行,对污泥的消化和浓缩效果较好,消化后污泥的TS、VS含量分别在4.8%、2.2%左右,TSS、VSS含量分别在56.3、25.5 g/L左右,系统对污泥中有机物的去除效果较稳定,去除率在33.5%左右。当海水比例为36%时,污泥最佳投配率为10%。     

污水处理厂干化污泥的泥质研究

采用高含固率污泥直接高效喷雾干化工艺,干化天津市华静污水处理厂的脱水污泥,可使污泥的含水率降至45%以下,形成粒径为200~300μm的松散颗粒,便于贮存与运输。经实验室分析研究,干化污泥富含营养成分和少量的重金属,除含水率外,污泥的理化指标、营养成分与污染物含量等指标满足相关的污泥农用污染物控制标准、园林绿化用泥质标准、土地改良泥质标准与农用泥质标准中的污染物浓度限值要求。而干化污泥的pH值呈现弱酸性,可起到对盐碱土地的改善作用。此项研究为该污水厂污泥资源化利用提供了科学依据。     

内环流系统中污泥厌氧消化效能及其流变特性研究

自主设计的搅拌内环流厌氧反应器连续运行64 d,考察了高有机浓度剩余污泥厌氧消化过程中有机物转化与生物产气之间的关系,分析了污泥流变特性的变化,并探讨了污泥消化效能和流动特征。结果表明,消化过程中平均总有机物去除率在30%以上,最高为45%,VSS含量从16. 92 g/L降低至3. 575 g/L,VFA浓度从(460. 02±0. 5) mg/L降低至(50. 20±0. 26) mg/L,且产气率迅速增加,甲烷含量高达52. 9%。污泥TSS与污泥稳态黏度呈正相关,Pearson系数为0. 816 2。在反应器消化过程中,微生物和内环流体系的作用对絮体结构和污泥成分的影响可减缓污泥流变特性(黏度和触变性)随污泥量增加而增强的趋势。     

厌氧消化污泥脱水性能变化的试验与分析

研究了剩余污泥在中温厌氧消化条件下脱水性能的变化及其作用机制。剩余污泥厌氧消化过程中,消化污泥的比阻(SRF)相比于剩余污泥有一定的减小,消化污泥的过滤速度有一定的改善,但改善不明显。聚丙烯酰胺(PAM)、FeCl3和聚合氯化铝(PAC)3种絮凝剂调理试验显示,消化污泥的最佳投药量相对于剩余污泥均有所增加,说明消化污泥脱水性能变差。分析了2种污泥中胞外聚合物(EPS)含量及污泥颗粒特性的变化,表明消化过程导致EPS的降解并向液体中释放。随着EPS含量的减少,由EPS架桥形成的较大絮体解体成为较小的污泥颗粒,污泥中小颗粒的比例增加,污泥的脱水性能变差。