强碱预处理和碱性强度对剩余污泥发酵的影响

为改善污泥发酵性能,提高发酵的产酸量,在25℃条件下,研究了不同碱度(碱性(pH=10)、强碱性(pH=12)和强碱预处理(pH=12)-碱性(pH=10)对剩余污泥水解酸化的影响.结果表明:在25℃条件下,相比于碱性发酵,强碱性发酵和强碱预处理-碱性发酵均提高了SCOD、DNA、蛋白质和多糖的产量,从而为产酸菌提供了更多的产酸基质.同时发现,强碱性发酵抑制了产酸菌的活性,导致其产酸量远远低于碱性发酵,但是在强碱预处理-碱性发酵过程中,短链脂肪酸(SCFAs)和乙酸的产量均得到大幅度提高,较碱性发酵分别提高了20.00%和23.00%.显然,强碱预处理-碱性发酵更有利于剩余污泥厌氧发酵产酸.     

超声波污泥减量化技术研究进展

污水处理过程中会产生大量的污泥,剩余污泥的处理与处置已经成为污水处理厂面临的重大挑战,而污泥减量就是从源头上减少污泥的产生.文章阐述了超声波破解污泥的作用机理和影响因素,分析了超声波对污泥粒径、脱水性能和厌氧消化的影响,初步探讨了超声波技术与碱处理、臭氧法、AB法技术的联合,列举了目前应用超声波技术处理污泥的工艺实例,展望了超声波污泥减量化技术的应用前景.     

超声波技术在污泥处理中的应用

伴随着城市化进程加快与工业迅速发展,产量日益增加的污泥已对城市生态环境造成极其严重的威胁。为了有效地消除这种环境卫生公害,并且促进其资源化,提出了采用超声波技术进行污泥处理之建议,在总结国内外相关研究现状的基础上归纳出该技术的三大主要优势:杀菌、除臭、提高污泥稳定性;污泥减量效果显著;促进污泥中氮、磷量的增加,有利于污泥资源化;改善污泥絮凝脱水性能。最后指出了目前国内该技术所急需解决的问题,以明确今后的研究方向与重点。     

预处理低有机质剩余污泥两相厌氧消化

为提高低有机质剩余污泥的厌氧消化效率,采用超声波(40kHz,50W)与生石灰(投量为560mg/L)联合预处理剩余污泥,然后将预处理的剩余污泥进行中温两相厌氧消化.试验污泥取自长春市某污水处理厂,试验中主要考察剩余污泥的消化性能、产气情况及脱水性能变化.结果表明,当剩余污泥的VS/TS比值为0.56、水力停留时间(HRT)为20d时,预处理污泥厌氧消化后VS去除率达到40.8%.在消化过程中系统稳定,产酸相内挥发酸成分以乙酸和丁酸为主,而产甲烷相内以少量乙酸为主.产甲烷相的甲烷产率为0.33L/gVS去除,产气中甲烷平均含量可达到59.2%,但消化后污泥的脱水性能变差.污泥的联合预处理增加了液相中溶解性有机物的含量,提高了进料污泥的pH与碱度,有助于低有机质剩余污泥的后续厌氧消化处理.     

超声波破解污泥的试验研究

研究了超声波破解污泥的情况.在超声波单独作用及超声波/碱作用下,测定SCOD（溶解性COD）的量,分析超声波、超声波/碱对污泥破解的效果.结果表明,从镜检中可以看到,污泥絮体随超声波作用时间的延长越来越散;SCOD随超声波作用时间的延长而增加;超声波与碱协同作用对污泥的破壁效果比超声波单独作用好.     

低溶解氧污泥微膨胀前后污泥硝化活性的对比研究

为了研究低溶解氧微膨胀前后污泥硝化活性的变化,采用SBR反应器,平均DO浓度为0．6mg／L-0．9mg／L,测定污泥微膨胀前后污泥氧消耗速率曲线。结果表明：发生污泥微膨胀后,活性污泥对COD的去除能力有较大的提高,而对氨氮去除能力却有一定的下降。污泥微膨胀前后的氧消耗速率曲线显示,微膨胀前活性污泥总活性为67．72mgO2／gVSS·h,其中硝化活性为43．12mgO2／gVSS·h,占其总活性的63．67％;而微膨胀后活性污泥总活性为90．49mgO2／gVSS·h,其中硝化活性为23．98mgO2／gVSS·h,占其总活性的26．51％。低DO成为微生物生长的限制性基质,污泥微膨胀的状态下,活性污泥中丝状菌成为优势菌种,而硝化细菌成为非优势菌种,污泥的总硝化活性降低。     

利用硫酸根自由基处理剩余污泥

利用K2S2O8热活化产生具有强氧化性的硫酸根自由基破解剩余污泥,与单独加热相比,考察了处理前后污泥性质的变化。实验结果表明,随着反应时间的增加,污泥分解率呈线性上升趋势,升高温度可提高K2S2O8热活化的效率,增加污泥的破解率。当反应温度90℃、加热时间90min、每克悬浮固体(SS)中K2S2O8投加量为0.5g时,污泥分解率达16.9%;微生物胞外聚合物(EPS)被分解、胞内物质释放到液相中,使污泥上清液中SCOD由单独加热时的435mg/L增至719mg/L;融胞释放的TN、TP质量浓度比单独加热处理分别增加了46%和60%;在高温及氧化剂的作用下,部分有机氮被转化成NH4+-N,使污泥上清液中的NH4+-N质量浓度由15.0mg/L增至27.8mg/L。     

污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响

利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥“零排放”的目的．本研究改变处理条件（臭氧投加量、反应时间和空气进气量等）,系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标（总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比）,探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理．由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量（相对于总悬浮固体）为0．27g／g,反应时间为30min,空气进气量为2．0L／min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2．8g／L．气体流量越大破解效果越好．在空气进气量为2．0L／min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳．随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为O．25g／g时,总悬浮固体减少量为1．42g/L,SCOD的增加量为626mg／L,氨氮和总磷的增加量分别为10．7、1．068mg／L．     

紫外光-Fenton法处理剩余污泥

利用紫外光(UV)-Fenton法氧化处理城市剩余污泥,并通过测量污泥破解率、上清液的SCOD、多聚糖、蛋白质以及总氮浓度表征污泥的破解情况,测量污泥过滤比阻(SRF)表征污泥脱水性能的变化。结果表明,pH为3、反应时间为2h,H2O2投加量为4g/L和Fe2+投加量为0.06g/L是紫外光-Fenton氧化处理供试污泥的适宜条件。在适宜处理条件下,污泥破解率为20.8%,污泥破解后,微生物细胞内有机物释放到溶液中,使污泥上清液中的SCOD由126mg/L增加到848mg/L,多聚糖质量浓度由33.4mg/L增加到119 mg/L,蛋白质量浓度由41.2 mg/L增加到82.6 mg/L。总氮含量增加了1.62倍。SRF由8.58×109 s2/g下降至3.99×109 s2/g。紫外光-Fenton反应在有效破解污泥的同时,提高了污泥的脱水性能,有利于污泥的减量化。     

低有机负荷对污泥膨胀及造纸废水处理效果的影响

研究了低有机负荷废水引发的活性污泥丝状菌的膨胀,以及其对废水处理效果的影响,并通过调节废水有机负荷和运行方式来对污泥膨胀进行控制.实验结果表明,当混合液有机负荷为0.03kgCOD·(kgMLSS·d)-1,易引发丝状菌污泥膨胀.当有机负荷为0.18kgCOD·(kgMLSS·d)-1时,运行到第7天,SVI从325mL·g-1降至109mL·g-1,CODCr去除率从42.67%上升至90.03%,丝状菌污泥膨胀得到基本控制;在调节有机负荷的同时,改变运行方式,当运行至第6天时,SVI从325mL·g-1降至99mL·g-1,CODCr去除率从42.67%上升至91.56%,丝状菌污泥膨胀亦得到基本控制.     

解偶联代谢对活性污泥工艺中剩余污泥的减量化作用

为了有效减少活性污泥法中剩余污泥的产生,采用解偶联剂对活性污泥工艺中的剩余污泥进行减量化研究。研究比较了5种化学解偶联剂对活性污泥系统的污泥减量化短期效应以及对基质去除率的影响,并对影响其作用的因素和解偶联剂在水和污泥中的分布进行了研究。结果表明：不同的解偶联剂,减量化效果差异明显,硝基类化合物比含氯类化合物的污泥减量化效果好。所有解偶联剂在对微生物进行解偶联的过程中并不影响微生物对基质的降解去除效果。污泥产率随着解偶联剂浓度的增加而减少,随着污泥浓度的增加而增加;在实验所选择的温度范围内（20℃～30℃）,温度对解偶联作用的影响甚小;酸性条件能提高解偶联剂对污泥的减量效果。     

原位剩余污泥减量技术的研究进展

日益突出的污泥问题,使实现污泥减量化变得更加迫切．总结了近年来国内外在剩余污泥减量化方面的研究进展,介绍了溶胞-隐性生长、解偶联代谢、维持代谢和生物捕食等原位剩余污泥减量的理论与技术,分析了各种污泥减量技术的特点及其应用情况,并指出了目前剩余污泥减量技术存在的问题和需要进一步研究的工作．     

氧化沟剩余污泥涡凹气浮（CAF）浓缩设备改进

指出了涡凹气浮工艺浓缩氧化沟剩余活性污泥存在的不足,并对其原因进行了分析,对涡凹气浮设备提出了改进措施,并研制出了1台MCAF-10型改进型涡凹气浮(MCAF)设备,用于对氧化沟剩余活性污泥的浓缩,絮凝剂投加量为1.0 kg FO4440SH/tDS,表面活性剂投加量为0.2 kg 1227/tDS时,采用CAF浓缩氧化沟剩余污泥时,最佳固体负荷为230 kgMLSS/m2.d,水力负荷为90 m3/m2.d,出水SS200~250mg/L;采用MCAF浓缩氧化沟剩余活性污泥时,最佳固体负荷为270 kgMLSS/m2.d时,水力负荷为110m3/m2.d,出水SS100~150 mg/L。试验表明:改进后的涡凹气浮设备更适宜于污泥浓缩。     

硫化物对兼氧污泥活性的影响

采用兼氧工艺处理纺织印染废水、城市污水,通过投加Na2S提高进水硫化物的质量浓度,考察相应COD去除率、pH、硫化物去除率、脱氢酶活性的变化.结果表明,随着废水中硫化物质量浓度的提高,对兼氧污泥活性产生越来越大的抑制作用.     

多样条件下污泥的降解特性

剩余污泥的处理是生物法处理污水的一个重要内容.在多孔微生物载体固定床生物反应器中选用几种不同的好氧污泥,在厌氧条件下对其进行了降解研究,试验结果显示, 总氮(T-N)和氨氮(NH+4-N)与总磷(T-P)一样,可作为污泥降解性能的指标.好氧污泥的好氧降解、厌氧降解、好氧厌氧交替变化降解的试验结果显示,好氧厌氧条件下,污泥降解的最彻底.     

Sludge ozonation and its effect on performance of submerged membrane bio-reactor

To investigate the effects of ozonation on minimizing the excess sludge and enhancing the nitrogen removal in an effluent,batch and continuous experiments in two MBRs with and without sludge ozonation (namely combined and reference run) were carried out. Through ozonation at a dose of 0.16 mg O3/mg MLVSS,53.1% of the treated MLVSS was solubilized,and soluble SCOD/TN ratio of ozonized sludge (OS) was about 8.6 due to the release of cellular nitrogen-contained materials and SCOD loss by ozone mineralization. In addition,the results of batch nitrification and denitrification tests with OS supernatant indicated that solubilized sludge could act as a reducing power for denitrification and a nitrogen source for nitrification. 40-day operation of two MBR systems demonstrated that the recirculation of OS into a bioreactor enabled the combined system have two advantages over the control one. The observed sludge yield (Yobs) was decreased from 0.13 to 0.06g MLSS/g COD,while the nitrogen removal was increased from 64.6% to 72.3%. And sludge ozonation elevated the inorganic fraction of MLSS,but did not impact sludge activities.     

SDS和SDBS强化污泥水解的实验研究

在污泥中投加2种表面活性剂SDS和SDBS进行预处理,从COD溶出率、溶解性糖类和蛋白质3个方面对预处理后污泥的性质进行了研究。结果表明,二者的加入极大地促进了污泥的水解,低剂量范围时SCOD随投加剂量增加而显著升高,投加剂量在50mg/g dw以上时SCOD增幅不明显。SCOD分别由初始时的638.5mg/L最高上升到6 446.8mg/L（SDBS）和4 857.2mg/L（SDS）,溶出率分别由初始时的5.8%最高上升到37.3%（SDBS）和30.2%（SDS）。在0~150mg/gdw剂量范围内,溶解性糖类和蛋白质随两者投加剂量增加呈线性升高趋势,溶解性糖类分别由初始时的3.54mg/L最高上升到95.56mg/L（SDBS）和64.20mg/L（SDS）。溶解性蛋白质分别由初始时的11.72mg/L最高上升到706.30mg/L（SDBS）和541.08mg/L（SDS）。氨氮和VFA浓度也随投加量升高,氨氮浓度分别由初始时的4.21mg/L最高上升到130.33mg/L（SDBS）和102.74mg/L（SDS）;VFA浓度分别由初始时的21.27mg/L最高上升到358.30mg/L（SDBS）和283.12mg/L（SDS）。     

回流臭氧化污泥对污水处理系统影响的研究进展

目前,大部分污水处理厂采用活性污泥处理技术,其弊端是产生大量的剩余污泥,而剩余污泥的处置已成为最主要的难题．因此,在其背景下提出了污泥减量技术,臭氧以其独特的强氧化性被应用到污泥减量技术中．笔者介绍了臭氧化污泥减量的机理：总结了近期臭氧化污泥在各处理系统中对硝化、反硝化及除磷方面的进展;提出了臭氧化污泥减量技术有待解决的问题．